《激光選區(qū)燒結(jié)成形機(jī)床 通用技術(shù)規(guī)范》

JB/T10625—2022激光選區(qū)燒結(jié)成形機(jī)床通用技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了激光選區(qū)燒結(jié)成形機(jī)床的加工和裝配質(zhì)量、安全防護(hù)和環(huán)境保護(hù)及機(jī)床精度檢驗的要求，描述了機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)和機(jī)床加工性能的試驗方法，規(guī)定了標(biāo)志與使用說明書及包裝、運(yùn)輸與貯存。本文件適用于以高分子粉末及其復(fù)合物為成形材料的激光選區(qū)燒結(jié)成形機(jī)床的制造。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T1031產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值GB/T1033.1塑料非泡沫塑料密度的測定第1部分：浸漬法、液體比重瓶法和滴定法GB/T1040.1塑料拉伸性能的測定第1部分：總則GB2894安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則GB/T5226.1機(jī)械電氣安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件GB/T9969工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則GB/T13306標(biāo)牌GB/T14896.7特種加工機(jī)床術(shù)語第7部分：增材制造機(jī)床GB15577粉塵防爆安全規(guī)程GB/T17421.1機(jī)床檢驗通則第1部分：在無負(fù)荷或精加工條件下機(jī)床的幾何精度GB/T17421.2機(jī)床檢驗通則第2部分：數(shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的確定GB/T17421.5機(jī)床檢驗通則第5部分：噪聲發(fā)射的確定GB/T18490.1機(jī)械安全激光加工機(jī)第1部分：通用安全要求GB/T18569.1機(jī)械安全減小由機(jī)械排放的有害物質(zhì)對健康的風(fēng)險第1部分：用于機(jī)械制造商的原則和規(guī)范GB/T18569.2機(jī)械安全減小由機(jī)械排放的有害物質(zhì)對健康的風(fēng)險第2部分：生成驗證流程的方法2JB/T10625—2022GB/T23571金屬切削機(jī)床隨機(jī)技術(shù)文件的編制GB/T26220工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成機(jī)床數(shù)值控制數(shù)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件JB/T8356機(jī)床包裝技術(shù)條件3術(shù)語和定義GB/T14896.7界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4加工和裝配質(zhì)量4.1零部件加工和裝配4.1.1零件的加工表面不應(yīng)有銹蝕、毛刺、磕痕、劃痕和其他缺陷。4.1.2導(dǎo)軌、絲杠等易被粉塵污染的部件，應(yīng)設(shè)防塵裝置。4.1.3金屬外露表面應(yīng)做表面防銹、防氧化處理。4.1.4運(yùn)動中有可能松脫的零部件應(yīng)有防松裝置。4.1.5所有光學(xué)鏡片不應(yīng)有劃痕。4.1.6機(jī)床的滑動及滾動配合面、結(jié)合縫隙、同步齒形帶嚙合部位、滾動軸承、滑動軸承等在裝配過程中應(yīng)清理干凈，無可見銹蝕、污物等。4.1.7所有光學(xué)鏡片不應(yīng)有污物、油跡。4.1.8電氣控制箱內(nèi)不應(yīng)有切屑、雜物及污物等。4.2重要基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件4.2.1下列基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件（鑄件、焊接件、大理石件）為重要基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件：b）工作臺，c）各坐標(biāo)軸滑板。4.2.2重要金屬基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力處理。4.3主要件4.3.1機(jī)床的主要件為：a）Z軸傳動副，b）Z軸導(dǎo)軌副，c）激光器及振鏡，d）鋪粉機(jī)構(gòu)導(dǎo)軌副，e）鋪粉機(jī)構(gòu)傳動副。3JB/T10625—20224.3.2機(jī)床的主要件應(yīng)確定直接影響產(chǎn)品性能、精度、壽命和可靠性的關(guān)鍵項目。4.3.3關(guān)鍵項目包括：Z軸傳動副、Z軸導(dǎo)軌副、激光器、振鏡、鋪粉機(jī)構(gòu)導(dǎo)軌副和鋪粉機(jī)構(gòu)傳動副等。關(guān)鍵項目的合格率應(yīng)達(dá)100%。5安全防護(hù)和環(huán)境保護(hù)5.1機(jī)床在設(shè)計時應(yīng)按照GB/T18569.1所規(guī)定的原則，考慮其排放有害性物質(zhì)對健康的風(fēng)險，并采取措施加以抑制和防護(hù)。設(shè)備需配備排放接口，用戶需外接煙塵處理系統(tǒng)。有害性物質(zhì)濃度的測定方法按GB/T18569.2的規(guī)定。5.2機(jī)床激光系統(tǒng)應(yīng)確保過熱、超溫、斷電等自動保護(hù)功能可靠、有效，并應(yīng)通過人工方式才能復(fù)位。5.3機(jī)床配電柜的防護(hù)等級應(yīng)達(dá)到IP54。5.4浮粉收集裝置應(yīng)確保成形區(qū)內(nèi)的浮粉不外泄。5.5機(jī)床激光系統(tǒng)的安全防護(hù)要求應(yīng)符合GB/T18490.1的規(guī)定；機(jī)床電氣系統(tǒng)的安全防護(hù)要求應(yīng)符合GB/T5226.1的規(guī)定。5.6機(jī)床浮粉聚集區(qū)在設(shè)計時應(yīng)按照GB15577規(guī)定的原則。機(jī)床加工艙室應(yīng)設(shè)計為可充入惰性氣體的結(jié)構(gòu)。5.7機(jī)床應(yīng)設(shè)計高溫防護(hù)結(jié)構(gòu)，以防止操縱人員燙傷。5.8機(jī)床在相應(yīng)位置粘貼安全防護(hù)警示標(biāo)識，如防止觸電標(biāo)識、高溫標(biāo)識、激光開啟警示6機(jī)床精度檢驗6.1制造精度機(jī)床制造精度按GB/T17421.1、GB/T17421.2進(jìn)行測試，應(yīng)達(dá)到技術(shù)文件的要求。機(jī)床Z軸定位精度誤差應(yīng)小于0.01mm。6.2加工精度機(jī)床加工精度按附錄A進(jìn)行測試。7機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)試驗7.1機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗按表1進(jìn)行。其中電氣裝置（含電氣控制及數(shù)控裝置）中的供電電源適應(yīng)能力試驗及噪聲試驗為例行檢驗，其余為常規(guī)檢驗。4JB/T10625—2022表1機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗項目1Z軸升降、刮平鋪粉運(yùn)動速度變換試驗同時，對上述運(yùn)動按照全行程的10%的步長，移動10次2Z軸升降機(jī)構(gòu)的限位及鋪粉行程定位試驗3分別按X、Y的正、負(fù)方向做低速（最高速度的20%）、分別在打印平面上掃描長寬為實際最大XY成形尺寸的4通電后檢查各指示燈、顯示器、繼電器等的工作狀態(tài)是否按GB/T5226.1的規(guī)定進(jìn)行試驗，調(diào)節(jié)交流定位、自動歸零、當(dāng)前位置顯示、層數(shù)顯示、停電記憶保護(hù)、自動編程、自動完成停機(jī)、自動控制保護(hù)激光器等功5將機(jī)床打印平面加熱至50℃,達(dá)到并穩(wěn)6789關(guān)閉機(jī)床加工艙的艙門，將技術(shù)文件規(guī)定壓力的惰性氣體源接入機(jī)床的進(jìn)氣口，啟動機(jī)床的惰性氣體保護(hù)功能，加將產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定的粉末材料裝入機(jī)床，并利用機(jī)床的啟機(jī)床的加熱器件，將其溫度加熱至該粉末材料的加工溫5JB/T10625—20227.2機(jī)床負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)試驗7.2.1制件效率試驗打印1個長20mm、寬20mm、高Hmm的長方體。當(dāng)設(shè)備打印高度≥100mm時，應(yīng)選取H=100mm；當(dāng)設(shè)備打印高度＜100mm時，應(yīng)選取H=設(shè)備最大打印高度。由于分層厚度的不同，導(dǎo)致打印速度差異較大，為保證對比的有效性，應(yīng)同時記錄測試選用的分層厚度。測量總打印時間T，打印速度v的計算見公式（1）：v=H/T......................................................................................(1)式中：v——打印速度，單位：mm/h；H——打印長方體高度，單位：mm；T——打印時間，單位：h。7.2.2連續(xù)成形制件試驗選取機(jī)床最大成形高度的樣件作連續(xù)成形制件試驗，機(jī)床無停止和故障。8機(jī)床加工性能試驗8.1力學(xué)性能測試方法成形件的力學(xué)性能按附錄B進(jìn)行測試。8.2密度測試方法成形件的密度按附錄C進(jìn)行測試。8.3表面粗糙度測試方法成形件的表面粗糙度按附錄D進(jìn)行測試。9標(biāo)志與使用說明書9.1機(jī)床上應(yīng)有符合GB/T13306、GB/T5226.1、GB2894及GB/T26220規(guī)定的標(biāo)牌和指示潤滑、操作和安全等的標(biāo)志。9.2機(jī)床包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志應(yīng)符合GB/T191和JB/T8356的規(guī)定。9.3機(jī)床隨機(jī)技術(shù)文件應(yīng)包括：安裝維護(hù)說明書、操作使用說明書、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備軟件使用說明書、合格證明書、裝箱單。9.4機(jī)床隨機(jī)技術(shù)文件的編制方法應(yīng)按GB/T9969和GB/T23571的規(guī)定，電氣系統(tǒng)的隨機(jī)6JB/T10625—2022技術(shù)文件的編制應(yīng)符合GB/T5226.1的規(guī)定。10包裝、運(yùn)輸與貯存10.1包裝10.1.1機(jī)床的包裝應(yīng)符合JB/T8356的規(guī)定。10.1.2激光器、振鏡及專用的功率計等按照通用光學(xué)儀器標(biāo)準(zhǔn)或生產(chǎn)企業(yè)的原始包裝進(jìn)行包裝。10.1.3包裝應(yīng)采取防潮、防水、防震、防沖擊等保護(hù)措施。10.2運(yùn)輸激光器、振鏡應(yīng)獨(dú)立包裝，應(yīng)符合防振、防雨和防塵的運(yùn)輸要求。10.3貯存10.3.1機(jī)床應(yīng)貯存在通風(fēng)、干燥和無腐蝕性的環(huán)境中。10.3.2隨機(jī)供應(yīng)的專用成形材料按材料供應(yīng)商的要求貯存。10.3.3機(jī)床貯存防銹期限不應(yīng)少于18個月。7JB/T10625—2022(規(guī)范性)試件精度測試方法A.1XY方向精度測試按圖A.1所示的方式排版9個長方體（長10mm、寬10mm、高10mm）并打印。打印后，測量每一個長方體的長寬值Xn；依據(jù)公式（1）計算尺寸誤差值Exy，統(tǒng)計18次計算結(jié)果，其最大誤差值即為X、Y方向尺寸精度Exy：Exy＝MAX|Xn－10|....................................................................（A.1）式中：Exy——尺寸誤差值，單位：mm；Xn——長方體的長寬測量值，單位：mm。圖A.1XY方向尺寸精度測量模型樣件示意A.2Z方向尺寸精度居中擺放，打印圖A.2所示的臺階狀圖形，臺階1作為犧牲層，不計算精度；依次測量臺階2至臺階5的高度Zn，并使用公式（2）計算誤差值Ez；取最大誤差值作為Z方向尺寸精度Ez：Ez＝MAX|Zn－5|.....................................................................（A.2）式中：Ez——尺寸誤差值，單位：mm；Zn——臺階高度測量值，單位：mm。8JB/T10625—2022Z圖A.2Z方向尺寸精度測量模型樣件示意A.3合格判據(jù)尺寸精度誤差不超過±0.20mm。9JB/T10625—2022(規(guī)范性)試件力學(xué)性能測試方法B.1測試件的結(jié)構(gòu)和尺寸試件力學(xué)性能測試按GB/T1040.1規(guī)定的拉伸性能測試件評估方法，其結(jié)構(gòu)和尺寸如圖B.1和表B.1所示。圖B.1拉伸性能試件結(jié)構(gòu)圖表B.1拉伸性能試件尺寸rhL0LB.2試件制作機(jī)床經(jīng)調(diào)試檢查并按第6章要求試驗后，在圖B.2所示位置加工制作如圖B.1所示的試JB/T10625—2022件：——如圖B.2所示，在工作臺中心位置和四個角的位置，各加工制作1個如圖B.1所示的試件，制件方向為試件平面平行于工作臺平面；——如圖B.2所示，在工作臺中心位置和四個角的位置，各加工制作1個如圖B.1所示的試件，制件方向為試件長度方向垂直于工作臺平面。圖B.2零件擺放位置示意圖B.3試件拉伸性能測試按GB/T1040.1規(guī)定的方法，對試件的拉伸性能進(jìn)行測試，測試項目包括拉伸模量、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率，測試結(jié)果記錄于表B.2。表B.2拉伸性能統(tǒng)計表%JB/T10625—2022(規(guī)范性)試件密度測試方法C.1測試件的結(jié)構(gòu)和尺寸密度測試件為邊長10mm的立方體。C.2試件制作機(jī)床經(jīng)調(diào)試檢查并按第7章要求試驗后，在工作臺中心位置和四個角的位置（如圖B.2所示），各加工制作1個C.1所述的試件。C.3密度測量使用排水法測量試件的密度，按GB/T1033.1的規(guī)定將測試結(jié)果記錄于表C.1。表C.1密度測試統(tǒng)計表JB/T10625—2022(規(guī)范性)試件表面粗糙度測試方法D.1測試件的結(jié)構(gòu)和尺寸表面粗糙度測試件為邊長30mm、厚度2mm的正方形方塊。D.2試件制作機(jī)床經(jīng)