
ICS 25.030 CSJ04
中华人民北和国国家标准
GB/T A2618-2023
增材制造 设计 高分子材料
激光粉未床熔融
Additive manufacturing-Deaign-Laser-based powder Ied Pusion of polymers
(1S0/ASTM52911-2.2019.Additivemanufarturing-Design- Part 2,Lasex-based powder bed fusiou of polymers, MoD)
2023-05-23发布
2023-12-01实热
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布
GB/T42618—2023
目 次
前言引言 1范围 2 规范性引用文件 3术语和定义
I
-..
符号和缩略语
4
4.1 符号 4.2 缩略语 5工艺特性 5.1 零件尺寸 5.2 PBF工艺优势 5.3 PBF工艺局限 5.4 经济性和效率 5.5 功能约束 5.6 尺寸、形状和位置精度 5.7 数据质量、分辨率、表示形式 6设计准则 6.1 材料和结构特性 6.2 材料的各向异性 6.3 成形方向、位置和排布 6.4 表面粗糙度 6.5 后处理 6.6 设计关注附录A(资料性) 应用案例· 参考文献
.
..
-
X
16
GEFT A2S18--2023
前育
本文种装膜G8/T112020标准化工作导期养1都众:标密文件的装构相超草规所版热定赵草:
本文赚改采用150/A51M58911-2:201就增材制设设计第2都分:高分子材科藏光权来床酸
本文件1S0/ASTM52011-2:2015机比做T下减装格翼整: -路5量附150/ASYM62911-22019中第5#4中51-5.7对成190/ASM53311-2
2018中9 8.2m5.6.T150/ATM62911-2:2019中的5.13 --第5本和精系A财成130/A5TM52011-22019中格第6章共中6.18.6对成1S0/A8TM
52311-22018中的6.267.时量A#立0/A5TM52311-22013的6.2#加T时# A.TSO/ASTM52911-22019中6.1.
本文件130/A8TM52911-2:2019的技术禁异及其家国下
用规佳可用的G/T35351警换了50/ASTM52000(见第3章)双格用我国城材制滋瓶嫁素菌惯用的定艾方式,领于慢用
增爆了本语欢就烧练*(双3.5),战能一行业用带!前除了1S0/AS1M52811-2.2019中5.1.61剂障8本时升烟性肉客,青录介无餐费选增加了一种高盈发杂工有结特案侧见52)成造成增材造技术煎发展,一期除了I30/AS1M5211-1.2013中53的自由儿餐形状,报优化精格和城充给格的非典惠
靠创或感文,自由儿钢形状,新外优化然物诚充结物日经是制并非觉牌翻明了,无得再始出详蟹侧子;夏最工产品高度对定使方式的感度,致意壹见乐),国高魔的您晚菜是最大的,祖不是惑滋肉增加了DICM文件到三维儿何类塑的过个5.7以#流程更规餐:增加了预热摄庭的有关内容包超单载最高分子和非结品育分于具,61),以费高本文
的夏撼作性一更减了P/P原制的主要性能和罐写代(见我2),全亮性指球,商本文择的两摄
作佳 #除了50/A5T52011-22019中8购嫩活有,以造虚当靠塔领制造技衣的滋餐一增加了就范性引用的GB/T1507(是3.8.1),国文中是要求条教 -瓶了180/ASTM52911-2:2019中57.13然文打单中字体大小美道的择荐内套,以造座
增材制设新技术的发魔解薇选送打串学,本文伴做下刻流将性做募:一一为与滚有标准协理,特标雅名零意为增树制造设计高分子材料装光末床糖》 -了T50/A3TM6211-22015中3.4.5.8.2.5.8.4.6.3.6.7.6.8.1.10的费新性以用储德国
标罐8405滋优出藏悦网蒸增加T绒#3D2.5D直改了15O/ASTM2511-22018的销吃语“LB-PRF/P和 5T的您了OASTM11-201的本文件无关的于家#
和蒙光金黑PBF的布关能略语EB-PEF/M和"LE-PBF/M(见4.&) m-增加了设计搭商的有关内容,用变料送享I用的CB/T87008签换了O/ASTM52010(更,56):
I
GB/T42618--2023
增加了文件格式的有关内薯,用费料性号1用的GB/T3535岁警换了I50/A5TM52915 (25,7) 遇陈了IS0/ASTM52311-毫:2019中6.7.6的内流道的加压原理等描选性语句: m题除了I30/A5TM52311-2.201S中6.8的皮用家例,增加袋的应用案例<见时系A),请注意本文件的某整内容可能梦发专利:本文件的发布机格不承扭识刷专到的资任。 本文件由中国机锁工业联合会提出本文件由全国增材销造标推化技术婴资会(sAC/TC2)归口本文件超摩位:安誉省餐打即智靠装产业技术研究院有限公声、东创瑞光料技有限
公司、华中科技大学北京垦城机电装备有限公司,中国机械科学研究总院集团有限公司、中国海祥大学、中研标准技术研究院北育)有限公司,北寰享工大学,中机生产力设进中心有限公司、上海核料码究所,北京遥盛设备研究所,北京汇天感科技有限公司,中属商用飞机有限资任公商北京民用飞机技本研究中心,中国就发上海商用航空发动机刻造有限囊任公司。
本文种主夏趣草人贯、品惠利,套,惠马,康、健永趣、菜、购部、暖、李海燃,胡路王取、脚感、王格、供禁鹅、张晓漆。
家
GB/T42618---2023
引高
高分子材料教光游末床赔工艺(LB-FF/P)是非金属增材造工艺照一养,口广泛座用于航空就天、汽车,医疗等领城。LB-PF/P的材料利用率高,无带支择,懿够维短产品周期,降诺生产成本,实现舒将家套的狗件体化尼。甜于腾彩材科的格性,决定了工B-PP工艺网成形不特谁、锅是不用盗的要整零,制购,成彩瓶料机外气,可用于特构验证利项馨规试:烟商产楼推发零种使用,菌作零馨用馨提成代型芯,指助复费件镇意调是爱结橱的商介子零件,作为计能零停#用,精度可达10030士022与精播缘意工艺相当
LB-FBF/P利用商能藏光策的热效应使粉末材科款化威培化,医层霸换家格三维实体零件:一蒙来合的游来,通过前原始粉来搬合,网孩在随后的质形过程中销环签用,常用的材料和活剪A12FA 11等,批外材料以通过城充或与德材料如雅璃旗充PA12和医爆PA11>据合,从丽都商强流热性能、电性能和阻然性能。
LBP工艺与传统制境工艺(如材,等材靓造)相此:在设计阶家专意的问题是不网的。B PF/P设有类似传镜工艺的服制,为设计舞和制造商供了教高自由度,恒想需要了解诚工艺的两制造性和限性。
本文件描速了高分子材料激光松本床游融的工艺特性和设计密,管在为高分子材料激光粉来床熔融设计提供指导和为法,帮质设计者和生产者确定设计要索并充分发挥工艺优整,把题好增材制造产慧设计的关装,提升增材制造产品的质盘和性能促进增材简造产业尚更有序,更合理,更经济方向发展,有很好的经济教益和社会效益。
服
GB/T42618--2023
增材制造设计高分子材料
激光粉末床熔融
I茄綫
本文祥汉定了高分子材科微光粉末庆婚雕的工艺特性和设计准剪。 本文件造用于高分子材料意光粉末床熔燃工艺的设计
2 规范性引用文件
下列文样中的内容通过文中的规范性用南相成本文件必不可少的条款。其中,我日期的用文件,仅流日期对应的版本适用于本文件:不理日期的习用文件,其最新版本(包括所育的修改单)适用于本文行。
GB/T 35351 增材制造术语 GB/T4150T 增树制造 术语 蜜标系和测试方法(GB/T415072022ISO/ASTM52921
2013. MOD)
3术语和定义
GE/T5351界定的及下列术诺和定义适用于本文件。
3.1
下豪面区域 downskin area D “融上法向蓬我投影为负的(子)区城注:见图1.
3.2
下表面夹角 downskin angle a 成形平台的乎面与下表面区城(3.1)之间的角度:黑盟1元
3.3
上泰面区城 upskin area T &纳上法向量授影为正的(子)区城,注:黑图1。
3.4
上麦面夹角 upskin angle 8 度平合的平与上衰面区域(3,3)之间的夹角。
GB/T 42618--2023
烧:上表奥指的值外于(平行于成服平合)新(满童于成亲平台)之间,是工
振乳督城票:号下滚实第。 2我向意, D下素随区城友) U上爽面送域(右)上面爽意
图1零件豪面耀对于成形平台約方向
3.5
欢级烧罐 oversimtering 当激光扫指粉末床将教本熔融成零件,在质期零件内部和简超产生热您响区,以至于在扫插区域
的边家,周国的一签桥末可谢被加热以至于其结融到学件边缘的孩象。
4 待号和腾语
鑫售新孚
囊1中的节号用于本文件
搬1等号
馨号 4 2 3 +敬 P U
華饺 2.5
你缘下装圆区城岛状特餐滋肉越零件上泰盈环城
tu?
tt
3
GB/T42618—2023
表1符号(续)
符号 8 U
物理量下表面夹角上表面夹角
单位 (°) (°)
4.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 3D:三维(ThreeDimensional) 2.5D:二维半(TwoandaHalfDimensional) AM:增材制造(AdditiveManufacturing) AMF:一种基于XML的增材制造数据文件格式(AdditiveManufacturingFileFormat) CAD:计算机辅助设计(ComputerAidDesign) CT:计算机断层扫描(ComputerTomography) DICOM:医学数字成像和通信(DigitalImagingandCommunicationsinMedicine) LB-PBF:激光粉末床熔融(Laser-BasedPowderBedFusion) LB-PBF/P:高分子材料激光粉末床熔融,又称激光选区烧结(Laser-BasedPowderBedFusionof
Polymers, alsoknown as Selective Laser Sintering)
MRI:磁共振成像(MagneticResonanceImaging) PBF:粉末床熔融(PowderBedFusion) STL:标准三角面片语言格式(StandardTriangulationLanguage) 3MF:一种基于3D的增材制造数据文件格式(3DManufacturingFormat)
5工艺特性
5.1零件尺寸
零件尺寸不仅受到粉末床熔融设备的成形空间体积的限制,同时由残余应力引起的开裂和变形问题、零件的尺寸和体积直接相关的生产成本等方面因素也能限制最大零件尺寸。能够限制零件最大尺寸的另一个重要因素是与零件的尺寸和体积有直接关系的生产成本。通过选择合适的零件摆放位置和成形方向,嵌套尽可能多的零件,能最大限度地减少生产成本。此外,粉末体积成本、粉末再利用规则对生产成本有显著影响。 5.2 PBF工艺优势
PBF工艺更适合制造具有以下特点的零件。
近净成形零件(即接近最终形状和尺寸),在单步工序中不需要进一步的后处理。 零件具有高设计自由度。通常传统制造工艺存在局限性,例如: ·工具的可达性; ·底切。 能够成形各种复杂的几何结构,例如: ·自由几何形状;
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ICS 25.030 CSJ04
中华人民北和国国家标准
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增材制造 设计 高分子材料
激光粉未床熔融
Additive manufacturing-Deaign-Laser-based powder Ied Pusion of polymers
(1S0/ASTM52911-2.2019.Additivemanufarturing-Design- Part 2,Lasex-based powder bed fusiou of polymers, MoD)
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前言引言 1范围 2 规范性引用文件 3术语和定义
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符号和缩略语
4
4.1 符号 4.2 缩略语 5工艺特性 5.1 零件尺寸 5.2 PBF工艺优势 5.3 PBF工艺局限 5.4 经济性和效率 5.5 功能约束 5.6 尺寸、形状和位置精度 5.7 数据质量、分辨率、表示形式 6设计准则 6.1 材料和结构特性 6.2 材料的各向异性 6.3 成形方向、位置和排布 6.4 表面粗糙度 6.5 后处理 6.6 设计关注附录A(资料性) 应用案例· 参考文献
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前育
本文种装膜G8/T112020标准化工作导期养1都众:标密文件的装构相超草规所版热定赵草:
本文赚改采用150/A51M58911-2:201就增材制设设计第2都分:高分子材科藏光权来床酸
本文件1S0/ASTM52011-2:2015机比做T下减装格翼整: -路5量附150/ASYM62911-22019中第5#4中51-5.7对成190/ASM53311-2
2018中9 8.2m5.6.T150/ATM62911-2:2019中的5.13 --第5本和精系A财成130/A5TM52011-22019中格第6章共中6.18.6对成1S0/A8TM
52311-22018中的6.267.时量A#立0/A5TM52311-22013的6.2#加T时# A.TSO/ASTM52911-22019中6.1.
本文件130/A8TM52911-2:2019的技术禁异及其家国下
用规佳可用的G/T35351警换了50/ASTM52000(见第3章)双格用我国城材制滋瓶嫁素菌惯用的定艾方式,领于慢用
增爆了本语欢就烧练*(双3.5),战能一行业用带!前除了1S0/AS1M52811-2.2019中5.1.61剂障8本时升烟性肉客,青录介无餐费选增加了一种高盈发杂工有结特案侧见52)成造成增材造技术煎发展,一期除了I30/AS1M5211-1.2013中53的自由儿餐形状,报优化精格和城充给格的非典惠
靠创或感文,自由儿钢形状,新外优化然物诚充结物日经是制并非觉牌翻明了,无得再始出详蟹侧子;夏最工产品高度对定使方式的感度,致意壹见乐),国高魔的您晚菜是最大的,祖不是惑滋肉增加了DICM文件到三维儿何类塑的过个5.7以#流程更规餐:增加了预热摄庭的有关内容包超单载最高分子和非结品育分于具,61),以费高本文
的夏撼作性一更减了P/P原制的主要性能和罐写代(见我2),全亮性指球,商本文择的两摄
作佳 #除了50/A5T52011-22019中8购嫩活有,以造虚当靠塔领制造技衣的滋餐一增加了就范性引用的GB/T1507(是3.8.1),国文中是要求条教 -瓶了180/ASTM52911-2:2019中57.13然文打单中字体大小美道的择荐内套,以造座
增材制设新技术的发魔解薇选送打串学,本文伴做下刻流将性做募:一一为与滚有标准协理,特标雅名零意为增树制造设计高分子材料装光末床糖》 -了T50/A3TM6211-22015中3.4.5.8.2.5.8.4.6.3.6.7.6.8.1.10的费新性以用储德国
标罐8405滋优出藏悦网蒸增加T绒#3D2.5D直改了15O/ASTM2511-22018的销吃语“LB-PRF/P和 5T的您了OASTM11-201的本文件无关的于家#
和蒙光金黑PBF的布关能略语EB-PEF/M和"LE-PBF/M(见4.&) m-增加了设计搭商的有关内容,用变料送享I用的CB/T87008签换了O/ASTM52010(更,56):
I
GB/T42618--2023
增加了文件格式的有关内薯,用费料性号1用的GB/T3535岁警换了I50/A5TM52915 (25,7) 遇陈了IS0/ASTM52311-毫:2019中6.7.6的内流道的加压原理等描选性语句: m题除了I30/A5TM52311-2.201S中6.8的皮用家例,增加袋的应用案例<见时系A),请注意本文件的某整内容可能梦发专利:本文件的发布机格不承扭识刷专到的资任。 本文件由中国机锁工业联合会提出本文件由全国增材销造标推化技术婴资会(sAC/TC2)归口本文件超摩位:安誉省餐打即智靠装产业技术研究院有限公声、东创瑞光料技有限
公司、华中科技大学北京垦城机电装备有限公司,中国机械科学研究总院集团有限公司、中国海祥大学、中研标准技术研究院北育)有限公司,北寰享工大学,中机生产力设进中心有限公司、上海核料码究所,北京遥盛设备研究所,北京汇天感科技有限公司,中属商用飞机有限资任公商北京民用飞机技本研究中心,中国就发上海商用航空发动机刻造有限囊任公司。
本文种主夏趣草人贯、品惠利,套,惠马,康、健永趣、菜、购部、暖、李海燃,胡路王取、脚感、王格、供禁鹅、张晓漆。
家
GB/T42618---2023
引高
高分子材料教光游末床赔工艺(LB-FF/P)是非金属增材造工艺照一养,口广泛座用于航空就天、汽车,医疗等领城。LB-PF/P的材料利用率高,无带支择,懿够维短产品周期,降诺生产成本,实现舒将家套的狗件体化尼。甜于腾彩材科的格性,决定了工B-PP工艺网成形不特谁、锅是不用盗的要整零,制购,成彩瓶料机外气,可用于特构验证利项馨规试:烟商产楼推发零种使用,菌作零馨用馨提成代型芯,指助复费件镇意调是爱结橱的商介子零件,作为计能零停#用,精度可达10030士022与精播缘意工艺相当
LB-FBF/P利用商能藏光策的热效应使粉末材科款化威培化,医层霸换家格三维实体零件:一蒙来合的游来,通过前原始粉来搬合,网孩在随后的质形过程中销环签用,常用的材料和活剪A12FA 11等,批外材料以通过城充或与德材料如雅璃旗充PA12和医爆PA11>据合,从丽都商强流热性能、电性能和阻然性能。
LBP工艺与传统制境工艺(如材,等材靓造)相此:在设计阶家专意的问题是不网的。B PF/P设有类似传镜工艺的服制,为设计舞和制造商供了教高自由度,恒想需要了解诚工艺的两制造性和限性。
本文件描速了高分子材料激光松本床游融的工艺特性和设计密,管在为高分子材料激光粉来床熔融设计提供指导和为法,帮质设计者和生产者确定设计要索并充分发挥工艺优整,把题好增材制造产慧设计的关装,提升增材制造产品的质盘和性能促进增材简造产业尚更有序,更合理,更经济方向发展,有很好的经济教益和社会效益。
服
GB/T42618--2023
增材制造设计高分子材料
激光粉末床熔融
I茄綫
本文祥汉定了高分子材科微光粉末庆婚雕的工艺特性和设计准剪。 本文件造用于高分子材料意光粉末床熔燃工艺的设计
2 规范性引用文件
下列文样中的内容通过文中的规范性用南相成本文件必不可少的条款。其中,我日期的用文件,仅流日期对应的版本适用于本文件:不理日期的习用文件,其最新版本(包括所育的修改单)适用于本文行。
GB/T 35351 增材制造术语 GB/T4150T 增树制造 术语 蜜标系和测试方法(GB/T415072022ISO/ASTM52921
2013. MOD)
3术语和定义
GE/T5351界定的及下列术诺和定义适用于本文件。
3.1
下豪面区域 downskin area D “融上法向蓬我投影为负的(子)区城注:见图1.
3.2
下表面夹角 downskin angle a 成形平台的乎面与下表面区城(3.1)之间的角度:黑盟1元
3.3
上泰面区城 upskin area T &纳上法向量授影为正的(子)区城,注:黑图1。
3.4
上麦面夹角 upskin angle 8 度平合的平与上衰面区域(3,3)之间的夹角。
GB/T 42618--2023
烧:上表奥指的值外于(平行于成服平合)新(满童于成亲平台)之间,是工
振乳督城票:号下滚实第。 2我向意, D下素随区城友) U上爽面送域(右)上面爽意
图1零件豪面耀对于成形平台約方向
3.5
欢级烧罐 oversimtering 当激光扫指粉末床将教本熔融成零件,在质期零件内部和简超产生热您响区,以至于在扫插区域
的边家,周国的一签桥末可谢被加热以至于其结融到学件边缘的孩象。
4 待号和腾语
鑫售新孚
囊1中的节号用于本文件
搬1等号
馨号 4 2 3 +敬 P U
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你缘下装圆区城岛状特餐滋肉越零件上泰盈环城
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tt
3
GB/T42618—2023
表1符号(续)
符号 8 U
物理量下表面夹角上表面夹角
单位 (°) (°)
4.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 3D:三维(ThreeDimensional) 2.5D:二维半(TwoandaHalfDimensional) AM:增材制造(AdditiveManufacturing) AMF:一种基于XML的增材制造数据文件格式(AdditiveManufacturingFileFormat) CAD:计算机辅助设计(ComputerAidDesign) CT:计算机断层扫描(ComputerTomography) DICOM:医学数字成像和通信(DigitalImagingandCommunicationsinMedicine) LB-PBF:激光粉末床熔融(Laser-BasedPowderBedFusion) LB-PBF/P:高分子材料激光粉末床熔融,又称激光选区烧结(Laser-BasedPowderBedFusionof
Polymers, alsoknown as Selective Laser Sintering)
MRI:磁共振成像(MagneticResonanceImaging) PBF:粉末床熔融(PowderBedFusion) STL:标准三角面片语言格式(StandardTriangulationLanguage) 3MF:一种基于3D的增材制造数据文件格式(3DManufacturingFormat)
5工艺特性
5.1零件尺寸
零件尺寸不仅受到粉末床熔融设备的成形空间体积的限制,同时由残余应力引起的开裂和变形问题、零件的尺寸和体积直接相关的生产成本等方面因素也能限制最大零件尺寸。能够限制零件最大尺寸的另一个重要因素是与零件的尺寸和体积有直接关系的生产成本。通过选择合适的零件摆放位置和成形方向,嵌套尽可能多的零件,能最大限度地减少生产成本。此外,粉末体积成本、粉末再利用规则对生产成本有显著影响。 5.2 PBF工艺优势
PBF工艺更适合制造具有以下特点的零件。
近净成形零件(即接近最终形状和尺寸),在单步工序中不需要进一步的后处理。 零件具有高设计自由度。通常传统制造工艺存在局限性,例如: ·工具的可达性; ·底切。 能够成形各种复杂的几何结构,例如: ·自由几何形状;
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