GB/T 42156-2023 铸造砂型3D打印设备 通 用技术规范（正式版）

ICSCCS25.120.30铸造砂型3D打印设备通用技术规范国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T42156—2023 Ⅲ 1 1 1 24.1一般要求 2 3 3 34.5混砂设备 34.6控制系统 34.7数据接口 3 3 44.10空运转要求 44.11负荷运转要求 4 5 55.2定位精度和重复定位精度检验 5 5 5 5 55.7砂型力学性能试验方法 5 5 65.10负荷运转试验 6 76.1出厂检验 76.2型式检验 7 7 7 7Ⅱ7.3运输 8 8附录A(资料性)测试样件 9A.1鼓型测试件 9A.2复合测试件 9 附录B(规范性)设备打印速度及打印效率试验方法 B.2试验材料 B.3测试样件 B.5试验数据处理 附录C(规范性)铺砂均匀性测试方法 C.2试验条件 C.3试验仪器与材料 C.5操作步骤 C.6数据处理 C.7测试报告 图A.1鼓型测试件 9 图A.4圆柱形标准试块 图C.1铺砂器的铺砂均匀性检测示意图 表1砂型公称尺寸与对应尺寸公差要求 5ⅢGB/T42156—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国铸造机械标准化技术委员会(SAC/TC186)归口。本文件起草单位：共享智能装备有限公司、烟台冰轮智能机械科技有限公司、广东峰华卓立科技股市中机标准化研究院有限公司、武汉易制科技有限公司、浙江武精机器制造有限公司、五洋百川(青岛)技股份有限公司、山东杰创机械有限公司、四川蜀兴优创安全科技有限公司、青岛安泰重工机械有限公1GB/T42156—2023铸造砂型3D打印设备通用技术规范本文件界定了铸造砂型3D打印设备的术语和定义，规定了铸造砂型3D打印设备的技术要求、试2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T1804—2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/T2684—2009铸造用砂及混合料试验方法GB/T3766液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求GB/T4879防锈包装GB/T5048防潮包装GB5083生产设备安全卫生设计总则GB/T5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB/T6576机床润滑系统GB/T7932气动对系统及其元件的一般规则和安全要求GB/T15629.16信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第16GB/T17421.2机床检验通则第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定GB20905铸造机械安全要求GB/T25138检定铸造黏结剂用标准砂GB/T25370铸造机械术语GB/T25371铸造机械噪声声压级测量方法GB/T25711—2010铸造机械通用技术条件GB/T26220工业自动化系统与集成机床数值控制数控系统通用技术条件GB/T26803.2工业控制计算机系统总线第2部分：系统外部总线串行接口通用技术条件GB/T26803.3工业控制计算机系统总线第3部分：系统外部总线并行接口通用技术条件GB/T35351增材制造术语JB/T8497碗型树脂砂混砂机技术条件3术语和定义GB/T25370和GB/T35351界定的以及下列术语和定义适用于本文件。2在规定条件下，铸造砂型3D打印设备沿铺砂器长度方向打印试块重量的一致性程度。3GB/T42156—20234.1.6设备的润滑系统应符合GB/T6576的规定。4.1.7设备的电气系统应符合GB/T5226.1的规定。4.1.8设备的数控系统应符合GB/T26220的规定。4.1.9设备的外观质量应符合GB/T25711—2010中第5章的要求。4.1.10设备上各种标牌应符合GB/T13306的规定。4.1.12随机应附有一定数量用于设备负荷运转试验的铸造用砂和黏结剂等原料。4.2.2设备应配备喷孔防堵塞和喷头喷出率检测装置和/或程序。4.3.2液料供给系统不应有阻塞和渗漏现象。4.3.3液料供给系统应有过滤装置。4.4铺砂器4.4.1铺砂器的铺砂均匀性偏差不应超过5%。4.5.1混砂设备的结构和配置型式应与铸造3D打印砂型工艺条件相适应。4.5.2混砂设备的混砂均匀性相对误差不应大于10%。态信息。4.6.2设备控制系统应具有手动调试和自动生产的功能。4.7.2并行接口应符合GB/T26803.3的规定。4.7.3通用串行总线接口应符合GB/T26803.2的规定。4.7.4无线网接口应符合GB/T15629.16的规定。4.8.1设备的安全防护应符合GB20905的规定。4GB/T42156—20234.8.2设备的安全卫生设计应符合GB5083的规定。4.8.3设备应配备防护罩。防护罩的开闭应和设备的运行联锁。4.8.4设备的防护罩应设置观察设备运行情况的观察窗。4.8.5运动系统做往复运动时应设置限位机构。4.8.6设备应具有急停和断电保护功能。设备X、Y和Z轴的定位精度不应大于0.05mm,重复定位精度不应大于0.02mm。最大成形尺寸不应小于设备标定值。设备测试的平均打印速度与设备标定打印速度的误差不应大于10%。4.9.4打印效率误差设备测试的打印效率与设备标定打印效率值的误差不应大于10%。4.10.4空运转条件下的噪声声压级不应大于80dB(A)。4.10.5气动和液压系统不应出现渗漏现象。4.11负荷运转要求4.11.1负荷运转试验所需的砂型三维数字模型宜包括本文件规定的测试样件模型或用户提供的典型4.11.2通过设备数据接口导入负荷运转试验所需的三维数字模型，若有多个接口每个接口均应进行a)设备的打印精度可按照打印精度测试样件的尺寸公差进行评定，公差等级要求应符合表1的b)设备正常打印试块的抗压强度不应小于4MPa,抗拉强度不应小于0.8MPa。注：黏结剂加入量根据设备制造商确定，具体加入比例在随机文件5GB/T42156—2023表1砂型公称尺寸与对应尺寸公差要求单位为毫米公称尺寸砂型尺寸公差等级及相应的线性尺寸公差值DCTG4DCTG5DCTG6>100～400>400～1000注：尺寸公差等级DCTG4～DCTG6划分依据GB/T6414—2017,其所对应的公称尺寸及相应的线性尺寸公差值根据实际有所变动。5试验方法本文件中的测试样件见附录A,根据测试项目类别进行选取。5.2定位精度和重复定位精度检验定位精度和重复定位精度检验按照GB/T17421.2的规定执行。5.3最大成形尺寸检测采用常规测量工具，分别测量成形平台的最大成形范围(测量面积)和成形方向最大尺寸。5.4打印速度和打印效率试验打印速度和打印效率试验按附录B的规定执行。5.5打印精度试验使用设备打印精度测试样件(见A.1和A.2),通过游标卡尺或精度与其相同或更高的尺寸测量设备进行测量。5.6铺砂均匀性试验方法铺砂均匀性试验方法按附录C执行。5.7砂型力学性能试验方法砂型力学性能检验按GB/T2684—2009中5.6给出的方法执行。5.8混砂均匀性试验方法混砂均匀性的测试按JB/T8497规定的试验方法执行。6GB/T42156—2023——环境相对湿度20%～60%; 5.9.2调试控制试验少重复5次试验。5.9.2.2分别控制设备的打印头和成形平台运动至原点、最大行程及最大行程的1/4、2/4、3/4的位复3次试验。关键部件复位或继续打印功能，至少重复2次试验。5.9.3.1连续空运转时间不应小于4h。5.9.3.2空运转连续试验中应确认是否符合4.10.1～4.10.5的要求。5.9.3.3控制设备自动运行，在运行过程中观察设备各部件的运行状态，并按GB/T25371规定的程序检测设备运行噪声。5.10负荷运转试验——环境温度18℃~28℃;——环境相对湿度20%～60%;——粉尘浓度小于0.5mg/m³。5.10.1.2负荷运转试验应在空运转试验合格后进行。5.10.2.1负荷运转试验连续无故障运行时间不应少于3个成形周期或72h。5.10.2.2连续负荷运转中应确认是否符合4.11.2～4.11.57GB/T42156—20235.10.2.3连续负荷运转试验过程中如出现异常或故障，在查明原因进行调整或排除后，应重新开始6检验规则c)产品停产两年以上恢复生产；d)国家质量监督机构提出型式检验要求时。6.2.3型式检验应对第4章规定的所有项目进行检验，所检项目应全部合格。——出厂日期。7.1.2包装箱外表面的包装标志应按照GB/T191中的规定执行。7.2.1设备的包装应按照GB/T4879和GB/T5048的要求进行防锈、防潮包装。7.2.2包装箱内应有下列文件：——产品合格证明书；-—使用、维护说明书；8GB/T42156—20239GB/T42156—2023(资料性)测试样件A.1鼓型测试件A.1.1鼓型测试件用于中小型设备(最大单边打印尺寸≤1000mm)打印砂型精度的测量。 注：可根据设备的成形能力调整基板厚度。图A.1鼓型测试件A.2复合测试件A.2.1复合测试件用于大型设备(最大单边打印尺寸>1000mm)打印砂型精度的测量。——基板，最大单边长度大于1000mm,厚度根据设备的成形能力调整；示例见图A.2。标引序号说明：2——几何体；单位为毫米GB/T42156—2023单位为毫米图A.4圆柱形标准试块(规范性)设备打印速度及打印效率试验方法B.1试验条件试验应在设备制造商推荐的测试环境条件下进行，如果没有规定，按以下环境条件进行：——环境温度18℃~28℃;——环境相对湿度20%～60%;B.2试验材料B.2.1黏结剂及配套固化剂B.2.1.1试验用黏结剂及配套固化剂(以下简称“液料”)应在设备制造商提供的液料清单中选择。B.2.1.2若设备可适用多种液料，可选择任意一组液料进行测试。B.2.1.3具有腐蚀性的液料在试验中应防止皮肤直接接触。B.2.1.4液料应存储于防腐蚀的容器中，储存在阴凉、避免阳光直射的地方。B.2.2铸造用砂B.2.2.3铸造用砂应密封，存储在干燥通风的环境。B.3测试样件B.3.1试验用的三维模型或图纸应由委托方提供或选择。B.3.2若进行仲裁试验应使用A.1或A.2描述的测试件进行。B.4试验方法B.4.1将测试样件的三维数字模型导入设备，并记录切片层数n(单位：层，精确到1层)。B.4.3当设备完成最后一层打印任务时，停止计时器并记录时间t(单位：s,精确到1s)。B.4.5使用长度测量器具，分别在X、Y、Z方向均匀地选取至少5个位置，测量测试样件的尺寸并记录(单位：mm,精确到0.01mm),根据成形范围的几何形状和切片层数计算成形面积S和层厚H并记录。B.4.6重复B.4.2～B.4.5,试验并记录共3组数据，t、S、H取平均值作为结果值。B.4.5。B.5试验数据处理B.5.1数据一致性判断测试数据的一致性c按式(B.1)计算：……(B.1)式中：c——数据的一致性；t;——第i次测试打印时间，i取1或2或3,单位为秒(s);t₁——第1次测试打印时间，单位为秒(s);t₂——第2次测试打印时间，单位为秒(s);t₃——第3次测试打印时间，单位为秒(s)。B.5.2打印速度计算打印速度按式(B.2)进行计算：……(B.2)式中：v——打印速度，单位为秒每层(s/层);n——切片层数，单位为层；t——-平均打印时间，单位为秒(s)。B,5.3打印效率计算打印效率按式(B.3)进行计算：……(B.3)式中：η——打印效率，单位为升每小时(L/h);S———平均成形尺寸，单位为平方毫米(mm²);H——平均层厚，单位为毫米每层(mm/层);n——切片层数，单位为层；t——平均打印时间，单位为秒(s)。(规范性)铺砂均匀性测试方法C.1概述C.2试验条件若无特别要求应在下列规