《增材制造+工艺参数库构建规范gbt+42619-2023》详细解读

《增材制造工艺参数库构建规范gb/t42619-2023》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4工艺参数库结构5数据库系统设计5.1数据库功能设计5.2工艺数据表设计contents目录5.3表结构描述6工艺参数描述6.1立体光固化工艺参数6.2粉末床熔融工艺参数6.3材料挤出工艺参数6.4定向能量沉积工艺参数6.5材料喷射工艺参数6.6黏结剂喷射工艺参数contents目录6.7薄材叠层工艺参数6.8复合增材制造工艺参数7成形件性能描述7.1金属成形件性能参数7.2聚合物成形件性能参数7.3陶瓷成形件性能参数8工艺参数库验收8.1工艺参数库验收的依据contents目录8.2工艺参数库验收的步骤8.3验收内容8.4验收报告附录A(资料性)典型增材制造工艺参数包附录B(资料性)典型增材制造工艺参数对成形过程和质量的影响因素B.1粉末床熔融工艺参数对成形过程和质量的影响因素contents目录B.2定向能量沉积工艺参数对成形过程和质量的影响因素B.3材料喷射工艺参数对成形过程和质量的影响因素B.4黏结剂喷射工艺参数对成形过程和质量的影响因素B.5薄材叠层工艺参数对成形过程和质量的影响因素B.6复合增材制造工艺参数对成形过程和质量的影响因素011范围适用于增材制造工艺参数库的构建。涵盖增材制造过程中关键工艺参数的规范。为增材制造行业的工艺参数管理提供指导。1范围022规范性引用文件03GB/TXXXX.X（其他）根据实际需要，可引用与增材制造工艺参数库构建相关的其他国家标准或行业标准。01GB/T20000.1标准化工作指南，为增材制造工艺参数库的构建提供标准化的指导原则和方法。02GB/T35351增材制造术语，规范了增材制造领域的术语和定义，确保工艺参数库中使用统一的术语。2规范性引用文件033术语和定义增材制造是一种通过逐层堆积材料来制造物体的过程。定义特点分类增材制造具有高效、灵活、可定制等优点，广泛应用于航空、医疗、汽车等领域。根据所使用的材料和工艺原理，增材制造可分为多种类型，如金属粉末激光熔化、光固化成型等。0302013术语和定义044工艺参数库结构层次化设计工艺参数库采用层次化结构，包括总体层、分类层和参数层，以实现高效管理与检索。模块化划分根据不同增材制造工艺的特点，将参数库划分为多个模块，便于针对特定工艺进行精细化配置。标准化接口制定统一的接口标准，确保各模块之间的数据交互与共享。4工艺参数库结构055数据库系统设计包括数据访问层、业务逻辑层和数据存储层，确保数据的高效处理和存储。逻辑架构涉及硬件设备的选择和配置，如服务器、存储设备等，以支持数据库系统的稳定运行。物理架构确保数据库系统的网络安全、数据加密、权限控制等，防止数据泄露和非法访问。安全性设计5数据库系统设计065.1数据库功能设计数据完整性确保每条工艺参数记录的完整性，包括材料类型、设备型号、工艺参数等关键信息。数据安全性采取加密措施，防止数据泄露和非法访问，确保数据库的安全性。分类存储按照不同的增材制造工艺进行分类存储，便于后续的数据检索与分析。5.1数据库功能设计075.2工艺数据表设计123包括序号、工艺参数名称、参数值、单位等必要信息。明确数据表字段确保不同数据表之间的逻辑关系和数据一致性。设计合理的数据表关联为未来可能新增的工艺参数预留字段或扩展表，提高数据表的灵活性。预留扩展空间5.2工艺数据表设计085.3表结构描述用于唯一标识每一条记录的字段，通常采用主键或唯一索引实现。标识符描述具体工艺参数的名称或标识，方便用户理解和查询。工艺参数名称规定工艺参数的数据类型，如整数、浮点数、字符串等，确保数据的准确性和兼容性。数据类型5.3表结构描述096工艺参数描述对增材制造过程中涉及的各类参数进行明确界定，确保各参数在工艺中的准确应用。根据参数的性质和作用，将其分为设备参数、材料参数、工艺参数等，便于后续的管理和应用。参数定义参数分类6工艺参数描述106.1立体光固化工艺参数激光功率是影响光固化速度和质量的关键参数。激光功率过低可能导致固化不完全，影响制件性能。激光功率过高则可能引发过度固化，增加制件内应力。6.1立体光固化工艺参数116.2粉末床熔融工艺参数影响粉末的流动性和铺展性，进而影响打印件的致密度和表面质量。粉末粒度分布决定粉末在铺粉过程中的填充效果，对打印件尺寸精度和力学性能有影响。粉末松装密度不同成分的粉末在熔融过程中具有不同的物理化学反应，影响打印件的微观组织和性能。粉末化学成分6.2粉末床熔融工艺参数126.3材料挤出工艺参数定义指材料从喷嘴中挤出的速度，通常以毫米/分钟（mm/min）表示。影响因素材料性质、喷嘴直径、挤出温度等。重要性合适的挤出速度能够保证打印层与层之间的紧密结合，提高打印件的整体性能。6.3材料挤出工艺参数136.4定向能量沉积工艺参数激光功率影响熔池深度和宽度，需根据材料特性和加工需求进行精确控制。扫描速度决定熔覆层的形成速度和质量，过快或过慢均可能导致成形不良。送粉速率影响熔覆层厚度和成分均匀性，需与激光功率和扫描速度相匹配。6.4定向能量沉积工艺参数146.5材料喷射工艺参数6.5材料喷射工艺参数定义喷射速度是指单位时间内材料从喷嘴喷出的量或喷射的距离。影响因素喷射速度会受到材料粘度、喷嘴直径、喷射压力等因素的影响。重要性喷射速度是影响喷射成型精度和效率的关键因素之一，需要进行精确的控制。156.6黏结剂喷射工艺参数黏结剂类型根据增材制造的具体需求和材料特性，选择合适的黏结剂类型，如环氧树脂、聚酯树脂等。黏结剂配比根据工艺要求和材料属性，确定黏结剂各组分的比例，以获得最佳的黏结效果和工艺稳定性。6.6黏结剂喷射工艺参数166.7薄材叠层工艺参数明确适用于薄材叠层工艺的材料种类，如金属薄板、塑料薄膜等。材料类型规定所使用材料的厚度范围，确保工艺的稳定性和制品的精度。材料厚度详细描述材料的物理、化学及机械性能，为工艺参数设定提供依据。材料性能6.7薄材叠层工艺参数176.8复合增材制造工艺参数复合类型参数明确复合增材制造中不同材料的比例和组合方式。材料配比参数加工工艺参数针对复合增材制造的特殊加工工艺，制定相应的工艺参数。确定不同增材制造技术进行复合的方式和顺序。6.8复合增材制造工艺参数187成形件性能描述

7成形件性能描述抗拉强度成形件在拉伸过程中所能承受的最大力。屈服强度成形件开始产生明显塑性变形时的应力值。延伸率成形件在拉伸断裂前的伸长量与原长之比，反映材料的塑性变形能力。197.1金属成形件性能参数7.1金属成形件性能参数密度金属成形件的密度应符合设计要求，通过合适的工艺参数调整，以确保最终产品的密度达到预期。内部结构成形件的内部结构应均匀致密，无明显的孔洞、裂纹等缺陷，以确保产品的力学性能和耐久性。207.2聚合物成形件性能参数拉伸强度聚合物成形件在拉伸过程中所能承受的最大拉力。拉伸模量反映聚合物成形件在拉伸时的刚度，即应力与应变之比。断裂伸长率聚合物成形件在拉伸至断裂时的伸长量与原始长度之比。7.2聚合物成形件性能参数217.3陶瓷成形件性能参数指陶瓷成形件单位体积内的质量，通常以g/cm³表示，是反映材料致密程度的重要物理量。密度指陶瓷成形件实际密度与理论密度之比，反映材料的致密程度，是评估陶瓷成形件质量的关键指标。相对密度7.3陶瓷成形件性能参数228工艺参数库验收组建专业验收团队组织具备增材制造专业知识和实践经验的人员，成立专业的验收团队。准备验收资料收集并整理与工艺参数库相关的技术文档、测试报告等资料。确定验收标准和流程制定详细的验收标准，包括参数库的完整性、准确性、可用性等，并明确验收流程。8工艺参数库验收238.1工艺参数库验收的依据验收标准与流程01验收工艺参数库需遵循明确的验收标准和流程，包括检查工艺参数库的完整性、准确性、可用性等关键指标，确保参数库满足预定要求。数据验证方法02通过对比实验数据、模拟仿真结果以及实际应用效果等多维度数据，验证工艺参数库中各项参数的合理性与可靠性，为验收提供有力支撑。专业团队评估03组织具备增材制造专业知识和实践经验的专家团队，对工艺参数库进行全面评估，提出改进意见和建议，确保参数库的专业性和实用性。8.1工艺参数库验收的依据248.2工艺参数库验收的步骤确定验收目标和标准明确验收的目的、标准和要求，确保验收过程有明确的指导依据。组织验收团队组建具备相关专业知识和技能的验收团队，确保验收工作的专业性和有效性。准备验收工具和资料准备必要的验收工具、测试设备和相关文档资料，以便进行实地验收。8.2工艺参数库验收的步骤258.3验收内容验收环境确保验收现场符合设备运行的环境要求，包括温度、湿度、电源等，避免因环境因素影响验收结果。验收资料包括增材制造设备的技术文档、操作手册、维护保养记录等，以确保设备按照规范要求进行验收。验收人员组织具备相关专业知识和经验的验收人员，对设备进行全面的检查和测试。8.3验收内容268.4验收报告详细描述验收过程包括验收时间、地点、参与人员以及所使用的验收方法和工具等信息。列出验收结果针对各项验收指标，给出具体的验收数据以及是否符合预期要求的结论。提出改进意见根据验收过程中发现的问题，提出针对性的改进意见和建议。8.4验收报告27附录A(资料性)典型增材制造工艺参数包定义了激光束在单位时间内输出的能量大小，直接影响熔化材料的深度和速度。激光功率描述了激光束在粉末层上的移动速度，对熔池的形成和凝固过程有重要影响。扫描速度指每一层粉末的铺设厚度，影响制件的精度和表面粗糙度。粉末层厚度附录A(资料性)典型增材制造工艺参数包28附录B(资料性)典型增材制造工艺参数对成形过程和质量的影响因素影响熔化深度和熔化效率，功率过高可能导致过度熔化，功率过低则可能造成熔化不完全。激光功率影响熔化过程的稳定性和成形精度，速度过快可能导致熔化不均匀，速度过慢则可能增加热影响区。扫描速度影响成形件的表面粗糙度和尺寸精度，厚度过大可能导致表面粗糙，厚度过小则可能增加成形难度。粉末层厚度附录B(资料性)典型增材制造工艺参数对成形过程和质量的影响因素29B.1粉末床熔融工艺参数对成形过程和质量的影响因素粉末粒度分布影响铺粉效果、熔化速度和成形精度。粉末成分及纯净度决定最终产品的化学成分和机械性能。粉末松装密度与振实密度影响粉末的流动性和堆积效果。B.1粉末床熔融工艺参数对成形过程和质量的影响因素03020130B.2定向能量沉积工艺参数对成形过程和质量的影响因素B.2定向能量沉积工艺参数对成形过程和质量的影响因素激光功率越大，形成的熔池越深且宽，影响成形件的尺寸精度和表面质量。控制沉积速率合适的激光功率能够实现较快的沉积速率，提高生产效率。能量输入控制激光功率的稳定性对能量输入至关重要，直接影响成形过程的稳定性和最终产品质量。影响熔池深度和宽度31B.3材料喷射工艺参数对成形过程和质量的影响因素影响材料沉积速率喷射速度越快，单位时间内沉积的材料越多，影响成形效率。避免材料堵塞过快的喷射速度可能导致材料堵塞喷嘴，影响成形过程的稳定性。控制层间结合强度合适的喷射速度能够保证材料层与层之间的良好结合，提高制件强度。B.3材料喷射工艺参数对成形过程和质量的影响因素32B.4黏结剂喷射工艺参数对成形过程和质量的影响因素控制成形精度适当的黏结剂喷射速度有助于精确控制每一层的成形厚度，从而提高成形精度。影响成形效率黏结剂喷射速度过快或过慢都可能影响成形过程的稳定性，进而影响成形效率。影响黏结剂与粉末的混合均匀程度喷射速度过快可能导致黏结剂与粉末混合不均，影响成形件的致密度和力学性能。B.4黏结剂喷射工艺参数对成形过程和质量的影响因素33B.5薄材叠层工艺参数对成形过程和质量的影响因素材料的收缩率与热膨胀系数影响成形过程中尺寸精度与稳定性，需根据材料特性调整工艺参数。粉末材料的粒径分布与松装密度对铺粉效果、成形精度及致密度有显著影响。热塑性材料的熔融温度与粘度影响材料的流动性与粘结能力，进而决定成形件的层间结合强度。B.5薄材叠层工艺