(高清版)GBT 42617-2023 增材制造 设计 金属材料激光粉末床熔融

Part1:Laser-basedpowderbedfusion国家标准化管理委员会 I Ⅱ 1 2 2 2 3 3 4 4 4 6 6 6 6 7 86.4材料的各向异性 6.5表面粗糙度 6.6后处理 6.7设计关注 附录A(资料性)本文件与ISO/ASTM52911-1:2019结构编号对照情况 附录B(资料性)本文件与ISO/ASTM52911-1:2019技术差异及其原因 附录C(资料性)PBF-LB/M用原材料 附录D(资料性)应用案例 I本文件修改采用ISO/ASTM52911-1:2019《增材制造设计第1部分：金属材料激光粉末床熔“STL”的别称(见4.2);——将ISO/ASTM52911-1:2019中——删除了ISO/ASTM52911-1:2019中5.8的3MF的商业介绍；Ⅱ1增材制造设计金属材料激光粉末床熔融GB/T35351增材制造术语GB/T37698增材制造设计要求、指南和建议(GB/T37698—2019,ISO/ASTM52910:DδUU2成形平台的平面与上表面区域(3.4)之间的夹角。图1零件表面相对于成形平台的方向4符号和缩略语表1中的符号适用于本文件。aD下表面区域I岛状特征nU8下表面夹角U上表面夹角下列缩略语适用于本文件。3●底切。●自由几何形状；●拓扑优化结构；4 5.4经济性和效率如果成形大量制件，则宜尽可能有效地利用设备成形空间，选择一次能摆放更多零件的成形方许多不适合AM的零件(特别是针对传统工艺设计而增材制造工艺性不佳的零件)都需要特定的岛状特征(I)是仅在成形过程的后期阶段才连接形成零件(P)的特征。在模型设计阶段应关注什定(见图2左侧和中间)。5图2零件P成形期间在Z轴方向的岛状特征I(左)和悬垂α(右)因增材制造采用逐层叠加方式，零件的3D几何形状在生产之前通过沿成形方向的离散分层被转6户)精度的要求。后处理包括减材制造(如表面精加工)、热处理或GB/T37698中规定面片。三角形面片的顶点通过右手定则和法向矢量进行定义。STL文件格式被认为是准行业数据交换格式，其他格式包括AMF(在GB/T的几何质量。如果三角形面片太大，STL文件中定义的三角形面片之间的连接将会不够光顺。相是将公差设置为至少比AM处理分辨率小5倍。因此，对于大多数PBF工艺，建议将弦高设置为如果零件几何数据来自3D成像设备(如CT或MRI),那么该三维几何数据由体素组成。DICOM金属和金属合金是PBF-LB/M最常用的材料(见附录C)。制备金属粉末的优选方法通常有等离表C.1给出了PBF-LB/M过程可选择的材料类别。除了表中的材料，还有一些其他材料也能使PBF-LB/M工艺可以实现接近100%的致密度。图4描绘了PBF-LB/M成形后的微观组织： 显示了由AISi10Mg材料制成的金相试块横截面的显微组织(xy向); 显示了由AlSi10Mg材料制成的金相试块纵截面的显微组织(zz向)。7右：零件直接连接到成形平台能在零件和基板之间设置能会由于残留粉末和不均匀的切割动作，使零件从8等)等。右：具有下表面夹角δ>δumit的面不需要支撑结构。角度的不同7777免使用支撑结构注：如果成形后需要打孔，这种径(通常直径小于8mm不加支撑),以便在没有支撑和位，完全由打孔替代。 9长度最小的方向作为摆放方向角度是10°多个零件应采用与小化的方式分布(以偏移方式排列)GB/T42617—2023撑结构工作量，优化支撑结构间熔融大块表面。通过设计合理的支撑结构(见图5)和基板预热，能防止大块表面翘曲。通过这种方一般情况下，材料的各向异性会降低零件的整体机械性能，如z轴方向的拉伸强度和屈服强度。理的表面轮廓的最大高度R₂<140μm,通过局部调整工艺参数通过PBF-LB/M成形零件可获得的最小表面粗糙度受颗粒附着力和阶梯效应的限制。若成形零粒会黏附在零件上。除去这些颗粒通常是精加工过程中的第一步。压缩空气清像大多数增材制造工艺一样，PBF-LB/M能用决于材料和加工条件，例如，激光光斑的大小和功率密度。如果较小。这取决于实际的制造过程。尽管PBF-LB/M通常达到至少99%的致密度，但如果技术指标要对于不同材料，宜关注后期热处理，通过调整热处理制度对材料的内部组织和机械性能进行调——减少翘曲——减小重量轴线方向与z轴不平行且超过一定直径的孔可能需要在悬垂区域中添加支撑设计(需要后处理去除支撑)。通过钻孔等后处理方法是创建直孔的首选方法。如有必要，能在不限制最大尺寸的情况 ISO/ASTM52911-1:2019结构编号112233445566表A.1本文件与ISO/ASTM52911-1:2019结构编号对照情况(续)ISO/ASTM52911-1:2019结构编号附录A附录B附录C附录A附录D原因3用规范性引用的GB/T35351替换了ISO/以适应我国的技术条件，提高操作性束PBF和高分子PBF的有关内容以及相关缩略语“PBF-EB/M”和“PBF-LB/P”电子束PBF和高分子PBF的相应内容已内腔结构属于一种典型复杂几何结构删除ISO/ASTM52911-1:2019中自由几何形状、拓扑优化结构和填充结构已经是案例，并非常清晰明了，无需再给出详细例子删除ISO/ASTM52911-1:2019中的6.1除结构调整外，删除其他描述性内容增加设计指南的有关内容，用规范性引用的GB/T37698替换了ISO/ASTM5当前我国增材制造技术的发展要求增加DICOM文件到三维几何模型的过程介绍以提高流程介绍的完整性更改ISO/ASTM52911-1:2019中6.2的PBF-LB/M成形后的微观组织的金相照片和文字说明删除ISO/ASTM52911-1:2019中6去支撑时不涉及残余应力问题，且与6.更改ISO/ASTM52911-1:2019中6.8.3最小间隙的方向问题当前增材制造技术最关注的最小间隙是在xy平面内的最小间隙，不是z方向删除ISO/ASTM52911-1:2019中6.8.6铭文打印随着增材制造技术的发展，当前还有微选区打印等新技术出现，不宜限定字体大小等PBF-LB/M常用原材料见表C.1。表C.1(资料性)PBF-LB/M用原材料不锈钢AISi10Mg为目前最常用铝合金牌号，无对应国产牌号，最相近国产牌号为ZAISi9Mg(ZL104)。(资料性)D.1一般要求加网纹以增强航空控制手柄强度。采用金属材料激光粉末床熔融方式生产，零件减重大于30%以结果：零件的外形保持不变，壁厚由3mm减为1mm、内部充满蜂窝加强结构，重量减少了32%,不同工况下零件的变形位移均在许可范围之内。D.2.2案例设计D.3.1一般要求73%,从传统的5.35kg降低至1.43kg,体积从1903cm³降低至534cm³。图D.5水滴状流道界面[1]GB/T24734.4技术产品文件数字化产品定义数据通则第4部分：设计模型要求[2]GB/T35352增材制造文件格式(GB/T35352—2017,ISO/ASTM52915:2016,IDT)[3]ISO/ASTM52910Additi