(高清版)GBT 42619-2023 增材制造 工藝參數(shù)庫構(gòu)建規(guī)范

增材制造工藝參數(shù)庫構(gòu)建規(guī)范I前言 1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14工藝參數(shù)庫結(jié)構(gòu) 15數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計 25.1數(shù)據(jù)庫功能設(shè)計 25.2工藝數(shù)據(jù)表設(shè)計 25.3表結(jié)構(gòu)描述 36工藝參數(shù)描述 36.1立體光固化工藝參數(shù) 36.2粉末床熔融工藝參數(shù) 56.3材料擠出工藝參數(shù) 66.4定向能量沉積工藝參數(shù) 76.5材料噴射工藝參數(shù) 6.6黏結(jié)劑噴射工藝參數(shù) 6.7薄材疊層工藝參數(shù) 6.8復合增材制造工藝參數(shù) 7成形件性能描述 7.1金屬成形件性能參數(shù) 7.2聚合物成形件性能參數(shù) 7.3陶瓷成形件性能參數(shù) 8工藝參數(shù)庫驗收 8.1工藝參數(shù)庫驗收的依據(jù) 8.2工藝參數(shù)庫驗收的步驟 8.3驗收內(nèi)容 8.4驗收報告 附錄A(資料性)典型增材制造工藝參數(shù)包 附錄B(資料性)典型增材制造工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響因素 B.1粉末床熔融工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響因素 B.2定向能量沉積工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響因素 B.3材料噴射工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響因素 B.4黏結(jié)劑噴射工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響因素 B.5薄材疊層工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響因素 B.6復合增材制造工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響因素 Ⅱ圖1增材制造工藝參數(shù)庫結(jié)構(gòu)圖 2圖2增材制造工藝參數(shù)庫表數(shù)據(jù)構(gòu)成 圖3增材制造工藝參數(shù)庫驗收流程圖 表1字段類型 3表2立體光固化工藝(點光源類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 4表3立體光固化工藝(面光源類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 4表4粉末床熔融工藝(激光類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 5表5粉末床熔融工藝(電子束類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 6表6材料擠出工藝(絲材類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 6表7材料擠出工藝(漿料類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 7表8定向能量沉積工藝(激光類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 8表9定向能量沉積工藝(電子束類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 8表10定向能量沉積工藝(電弧類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 9表11定向能量沉積工藝(等離子束類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 9表12材料噴射工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 表13黏結(jié)劑噴射工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 表14薄材疊層工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 表15定向能量沉積-銑削加工工藝(激光類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 表16定向能量沉積-銑削加工工藝(電弧類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 表17定向能量沉積-銑削加工工藝(等離子束類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 表18金屬成形件性能參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 表19聚合物成形件性能參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 表20陶瓷成形件性能參數(shù)塊結(jié)構(gòu) 表A.1粉末床熔融工藝(激光類)常用工藝參數(shù)包(案例1～案例5) 表A.2粉末床熔融工藝(激光類)常用工藝參數(shù)包(案例6～案例10) 表A.3材料擠出工藝(絲材類)常用工藝參數(shù)包 表B.1工藝參數(shù)對成形質(zhì)量的影響：粉末床熔融工藝(激光類) 表B.2工藝參數(shù)對成形質(zhì)量的影響：粉末床熔融工藝(電子束類) 表B.3工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：定向能量沉積工藝(激光類) 表B.4工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：定向能量沉積工藝(電子束類) 表B.5工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：定向能量沉積工藝(電弧類) 表B.6工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：定向能量沉積工藝(等離子束類) 表B.7工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：材料噴射工藝 表B.8工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：黏結(jié)劑噴射工藝 表B.9工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：薄材疊層工藝 表B.10工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：定向能量沉積-銑削加工工藝(激光類) 表B.11工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：定向能量沉積-銑削加工工藝(電弧類) 表B.12工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：定向能量沉積-銑削加工工藝(等離子束類) ⅢGB/T42619—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國增材制造標準化技術(shù)委員會(SAC/TC562)歸口。本文件起草單位：南京理工大學、北京衛(wèi)星制造廠有限公司、廣東漢邦激光科技有限公司、中機生產(chǎn)力促進中心有限公司、西安賽隆增材技術(shù)股份有限公司、湖南華曙高科技股份有限公司、鑫精合激光科技發(fā)展(北京)有限公司、青島理工大學、西北工業(yè)大學、華南理工大學、中國航發(fā)上海商用航空發(fā)動機制造有限責任公司、中國機械制造工藝協(xié)會、中機研標準技術(shù)研究院(北京)有限公司、華中科技大學、中國航發(fā)北京航空材料研究院、中國電子科技集團公司第十研究所、北京匯天威科技有限公司、深圳市縱維立方科技有限公司、無錫市檢驗檢測認證研究院、北京遙感設(shè)備研究所、武漢天昱智能制造有限公司、西安增材制造國家研究院有限公司、共享裝備股份有限公司、江蘇徐工工程機械研究院有限公司、沈陽馬卡智工科技有限公司、中機新材料研究院(鄭州)有限公司。本文件主要起草人：廖文和、劉婷婷、劉麗霞、劉建業(yè)、薛蓮、朱紀磊、潘良明、劉斌、蘭紅波、于君、1增材制造工藝參數(shù)庫構(gòu)建規(guī)范1范圍本文件規(guī)定了增材制造工藝參數(shù)庫結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計、工藝參數(shù)和成形件性能，描述了工藝參數(shù)庫驗收方法。本文件適用于增材制造工藝參數(shù)庫的構(gòu)建。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/T35021增材制造工藝分類及原材料GB/T35022增材制造主要特性和測試方法零件和粉末原材料GB/T35351增材制造術(shù)語3術(shù)語和定義GB/T35351界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。工藝參數(shù)庫processparameterdatabase由增材制造工藝參數(shù)內(nèi)容及其視圖、功能模塊等構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。工藝參數(shù)庫存儲的與增材制造工藝相關(guān)的設(shè)備、材料、環(huán)境參數(shù)、成形參數(shù)等信息的表達。屬性的結(jié)構(gòu)化集合。示例：粉末床熔融工藝材料的塊結(jié)構(gòu)是制造廠商、粉末牌號、霍爾流速和粒度分布屬性集合。4工藝參數(shù)庫結(jié)構(gòu)工藝參數(shù)庫宜包含不同類型增材制造工藝的工藝參數(shù)和成形件性能參數(shù)，能夠為工藝實施提供技術(shù)支撐和保障。工藝參數(shù)庫構(gòu)建應(yīng)遵循以下基本原則?！_放性原則：數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)具有開放性。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用標準化的數(shù)據(jù)交換格式和通信協(xié)議，支持與生產(chǎn)系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)交換和共享。——實時性原則：建立維護更新接口，保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的實時性?！獢U展性原則：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器存儲空間、數(shù)據(jù)庫支撐軟件等預留相應(yīng)的容量擴展接口和功能2接口?！踩栽瓌t：在數(shù)據(jù)庫建立、系統(tǒng)運行和管理方面有嚴格的安全和保密措施，確保整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全、正常和有效地運行和使用。增材制造工藝參數(shù)庫構(gòu)建結(jié)構(gòu)如圖1所示。工藝參數(shù)庫工藝參數(shù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)庫功能設(shè)計工藝數(shù)據(jù)表設(shè)計表結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)關(guān)系成形件性能描述材料形貌特性使用設(shè)備控制環(huán)境參數(shù)環(huán)境參數(shù)材料擠出工藝材料噴射工藝涉材疊層工藝金屬成形件性能參數(shù)聚合物成形件性能參數(shù)陶瓷成形件性能參數(shù)定向能量沉積工藝黏結(jié)劑噴射工藝復合增材制造工藝其他特性粉末床熔融工藝立體光固化工藝工藝參數(shù)描述成形參數(shù)成形件生產(chǎn)采用圖1增材制造工藝參數(shù)庫結(jié)構(gòu)圖5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計5.1數(shù)據(jù)庫功能設(shè)計5.1.1基本功能：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)具有數(shù)據(jù)輸入、輸出、存儲、處理、查詢、更新等基本功能。數(shù)據(jù)的輸入應(yīng)包括對入庫數(shù)據(jù)的檢查、錄入、添加和確認；數(shù)據(jù)的輸出應(yīng)按照用戶需求進行數(shù)據(jù)輸出。5.1.2管理與維護功能：數(shù)據(jù)庫應(yīng)包括軟硬件升級維護、性能調(diào)整改進、歷史數(shù)據(jù)管理功能。5.1.3查詢、檢索與統(tǒng)計功能：數(shù)據(jù)庫應(yīng)包括以不同的查詢條件對各種數(shù)據(jù)進行單獨的、組合的、相互的查詢與檢索，并能夠依據(jù)查詢結(jié)果提取數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。5.1.4安全管理功能：數(shù)據(jù)庫應(yīng)包括系統(tǒng)用戶管理、日志管理、數(shù)據(jù)庫備份與恢復功能。同時，應(yīng)保證其環(huán)境和系統(tǒng)的安全以及數(shù)據(jù)的安全與保密。5.2工藝數(shù)據(jù)表設(shè)計每種工藝參數(shù)的字段包含工藝參數(shù)表字段和成形件性能表字段兩部分，如圖2所示。工藝參數(shù)部分的字段由設(shè)備、材料、環(huán)境參數(shù)、成形參數(shù)塊結(jié)構(gòu)中的屬性組成。不同工藝類型，工藝參數(shù)部分的字段不同，按照GB/T35021進行工藝類型細分，見表2～表17。典型增材制造工藝參數(shù)包3見附錄A,成形參數(shù)屬性塊所包含字段對成形件性能影響見附錄B。成形件性能部分的字段由形貌特性、機械性能和其他性能塊結(jié)構(gòu)中的屬性組成。不同材料類型，成形件性能部分的字段不同，按照金屬、聚合物和陶瓷進行分類，見表18～表20。每種細分工藝類型的工藝參數(shù)與不同材料的成形件性能組合形成數(shù)據(jù)庫中的若干數(shù)據(jù)表。隨著某項或某幾項工藝的改進以及新工藝的出現(xiàn)，可根據(jù)實際進行工藝數(shù)據(jù)表的調(diào)整。工藝參數(shù)庫工藝參數(shù)庫成形件性能設(shè)備材料環(huán)境參數(shù)成形參數(shù)形貌特性機械性能其他性能工藝參數(shù)圖2增材制造工藝參數(shù)庫表數(shù)據(jù)構(gòu)成5.3表結(jié)構(gòu)描述對本文件中工藝數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)的描述包括：——字段名：表中該字段的唯一標識符；——字段類型：該字段所表示數(shù)據(jù)項的數(shù)據(jù)類型；——字段單位：該字段所表示數(shù)據(jù)項的單位；字段類型如表1所示。表1字段類型數(shù)據(jù)類型參數(shù)描述n=1字節(jié)～2000字節(jié)定長字符串，n字節(jié)長，如果不指定長度，缺省為1字節(jié)長Varchar(n)n=1字節(jié)～4000字節(jié)可變長的字符串，具體定義時指最大長度n,該數(shù)據(jù)類型可以存放數(shù)字、字母以及ASCIⅡ碼字符集Number(m,n)無可變長數(shù)值列，允許0、正值及負值，m是所有有效數(shù)字的位數(shù)，n是小數(shù)點以后的位數(shù)注：字段類型不限于表格中所列舉的種類。6工藝參數(shù)描述6.1立體光固化工藝參數(shù)立體光固化指通過光致聚合作用選擇性地固化液態(tài)光敏聚合物的增材制造工藝，通常能量源為特定波長和強度的點光源或面光源，原材料為純光敏樹脂或摻雜其他材料(如陶瓷顆粒)的光敏樹脂。能量源為點光源的立體光固化主要工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表2,能量源為面光源的立體光固化主要工4藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表3。注：本文件中所有參數(shù)表及性能表字段，只對實際應(yīng)用起指導作用，不強制要求與表中一致。表2立體光固化工藝(點光源類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20)——否材料制備廠商Varchar(100)否材料牌號Varchar(20)是材料組分Varchar(200)是材料黏度Number是材料吸光率Number%是環(huán)境參數(shù)相對濕度Number%否溫度Number℃否成形參數(shù)光源波長Number否激光功率NumberW是光斑尺寸Number是掃描速度Numbermm/s是掃描間距Number是分層厚度Number是表3立體光固化工藝(面光源類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)—是設(shè)備型號Varchar(20)否材料制備廠商Varchar(100)否材料牌號Varchar(20)是材料組分Varchar(200)是材料黏度Number是材料吸光率Number%是環(huán)境參數(shù)相對濕度Number%否溫度Number℃否成形參數(shù)光源波長Number否光源能量密度NumbermW/cm2是投射分辨率Number—是曝光時間NumberS是分層厚度Number是56.2粉末床熔融工藝參數(shù)粉末床熔融指通過熱能選擇性地熔化粉末床區(qū)域的增材制造工藝，熱源通常為激光或電子束，原材料為金屬材料或聚合物材料。熱源為激光的粉末床熔融主要工藝塊參數(shù)結(jié)構(gòu)見表4,熱源為電子束的粉末床熔融主要工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表5。表4粉末床熔融工藝(激光類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20)否材料制備廠商Varchar(100)——否材料牌號Varchar(20)是霍爾流速Number否粒度范圍Varchar(20)是環(huán)境參數(shù)基板預熱溫度Number℃是保護氣體類型是成形室氧含昂Number否保護氣壓Number否氣體流量Number否成形參數(shù)實體激光功率NumberW是光斑尺寸Number否光斑補償Number否實體掃描速度Numbermm/s是掃描間距Number是掃描策略Varchar(20)是層間旋轉(zhuǎn)角度Number否鋪粉層厚Number是輪廓激光功率NumberW否輪廓掃描速度Numbermm/s否輪廓掃描次數(shù)Number次否設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20)否6表5粉末床熔融工藝(電子束類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項材料制備廠商Varchar(100)否材料牌號Varchar(20)——是霍爾流速Number否粒度范圍Varchar(20)是環(huán)境參數(shù)基板預熱溫度Number℃是真空度NumberPa是成形參數(shù)束流功率NumberW是光斑尺寸Number否掃描速度Number是掃描間距Number是掃描策略Varchar(20)—是鋪粉層厚Number是柵壓NumberV否6.3材料擠出工藝參數(shù)材料擠出指將材料通過噴嘴或孔口擠出的增材制造工藝。按照送料方式，分為活塞式的絲材擠出材料按照形態(tài)分為絲材和漿料，按照材料類型，常用的材料有聚乳酸(PLA)、聚醚醚酮(PEEK)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯(PETG)、聚酰胺(尼龍，PA)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚碳酸酯(PC)等，以及其相應(yīng)的增強、改性材料。材料為絲材的材料擠出主要工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表6,材料為漿料的材料擠出主要工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表7。表6材料擠出工藝(絲材類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100) 是設(shè)備型號Varchar(20)否材料制備廠商Varchar(100)否材料牌號Varchar(20)是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Number℃是公稱直徑Number是直徑偏差Number否不圓度Number否7表6材料擠出工藝(絲材類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)(續(xù))類型字段名稱類型及長度單位是否必填項環(huán)境參數(shù)成形室溫度Number℃是基板預熱溫度Number℃是成形參數(shù)擠出噴頭出口直徑Number是成形溫度Number℃是送絲速率Numberm/min否成形運動速度Numbermm/s是填充率Number%是分層厚度Number是表7材料擠出工藝(漿料類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20)否材料制備廠商Varchar(100)否材料牌號Varchar(20)—是顆粒類型Varchar(20)否顆粒粒度范圍Varchar(20)否顆粒質(zhì)量分數(shù)Number%否溶劑類型否黏度Number是環(huán)境參數(shù)基板預熱溫度Number℃是成形參數(shù)擠出噴頭出口直徑Numbermm是成形溫度Number℃是送料背壓Number是成形運動速度Numbermm/s是填充率Number%是分層厚度Number是6.4定向能量沉積工藝參數(shù)定向能量沉積指利用聚焦熱將材料同步熔化沉積的增材制造工藝。根據(jù)不同的能量源，定向能量沉積工藝可分為激光定向能量沉積工藝、電子束定向能量沉積工藝、電弧定向能量沉積工藝、等離子束定向能量沉積工藝。主要工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表8～表11。8表8定向能量沉積工藝(激光類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20)——否材料制備廠商Varchar(100)——否材料牌號Varchar(20)——是霍爾流速(粉末)Number否粉末粒度范圍(粉末)Varchar(20)否公稱直徑(絲材)Number否直徑偏差(絲材)Number否環(huán)境參數(shù)基板預熱溫度Number℃是保護氣體類型Char——是保護氣壓Number否氣體流量NumberL/min否成形室氧含量Number否成形參數(shù)激光功率NumberW是光斑尺寸Numbermm是送粉率(粉末)Numbermg/s否送絲速率(絲材)Numberm/min否掃描速度Numbermm/s是搭接率Number%是沉積層高度Number是表9定向能量沉積工藝(電子束類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20)否材料制備廠商Varchar(100)否材料牌號Varchar(20)——是公稱直徑Numbermm是直徑偏差Numbermm否環(huán)境參數(shù)基板預熱溫度Number℃是真空度Number是成形參數(shù)加速電壓NumberV是送絲速率Numberm/min是掃描速度Numbermm/s是搭接率Number%是沉積層高度Number是9表10定向能量沉積工藝(電弧類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20)—否材料制備廠商Varchar(100)否材料牌號Varchar(20)是公稱直徑Numbermm是直徑偏差Numbermm否環(huán)境參數(shù)基板預熱溫度Number℃是保護氣體類型是成形室氧含量Number否保護氣壓Number否氣體流量Number否成形參數(shù)電流NumberA是電壓NumberV是送絲速率Numberm/min是掃描速度Numbermm/s是搭接率Number%是沉積層高度Numbermm是表11定向能量沉積工藝(等離子束類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20)否材料制備廠商Varchar(100)否材料牌號Varchar(20)是公稱直徑Numbermm是直徑偏差Numbermm否環(huán)境參數(shù)基板預熱溫度Number℃是保護氣體類型是成形室氧含量Number否保護氣壓Number否氣體流量Number否成形參數(shù)噴嘴直徑Numbermm是等離子流量Number否電流NumberA是電壓NumberV是表11定向能量沉積工藝(等離子束類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)(續(xù))類型字段名稱類型及長度單位是否必填項成形參數(shù)送絲速率Numberm/min是掃描速度Numbermm/s是搭接率Number%是沉積層高度Number是6.5材料噴射工藝參數(shù)材料噴射指將材料以微滴的形式按需噴射沉積的增材制造工藝。主要工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表12。表12材料噴射工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20)否材料制備廠商Varchar(100)否材料牌號Varchar(20)是顆粒類型Varchar(20)否顆粒粒度范圍Varchar(20)否顆粒質(zhì)量分數(shù)Number%否溶劑類型否黏度Number是表面張力NumbermN/m是環(huán)境參數(shù)基板預熱溫度Number℃是成形參數(shù)固結(jié)溫度Number℃是光源能量密度NumbermW/cm2是噴嘴內(nèi)徑Number是噴射頻率Number是噴射電壓NumberV否送料背壓Number是成形運動速度Numbermm/s是掃描策略Varchar(20)—是搭接率Number%是分層厚度Number是6.6黏結(jié)劑噴射工藝參數(shù)黏結(jié)劑噴射指選擇性噴射沉積液態(tài)黏結(jié)劑黏結(jié)粉末材料的增材制造工藝。主要工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表13。表13黏結(jié)劑噴射工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20) 否材料粉末廠商Varchar(100) 否粉末牌號Varchar(20)是霍爾流速Number否粉末粒度范圍Varchar(20)是黏接劑廠商Varchar(100)—否黏接劑牌號Varchar(20)是黏度Number是表面張力NumbermN/m是環(huán)境參數(shù)基板預熱溫度Number℃是成形參數(shù)固結(jié)溫度Number℃是噴嘴內(nèi)徑Number是噴射頻率NumberHz是噴射電壓NumberV否送料背壓Numberbar否成形運動速度Numbermm/s是掃描策略Varchar(20)是打印分辨率Number是鋪粉層厚Number是6.7薄材疊層工藝參數(shù)薄材疊層指將薄層材料逐層黏結(jié)以形成實物的增材制造工藝。主要工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表14。表14薄材疊層工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20)否材料制備廠商Varchar(100)否材料牌號Varchar(20)是材料厚度Number是黏接劑類型Char否環(huán)境參數(shù)黏結(jié)溫度Number℃是黏結(jié)壓力NumberPa是表14薄材疊層工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)(續(xù))類型字段名稱類型及長度單位是否必填項成形參數(shù)激光類型Number是激光功率NumberW是光斑尺寸Number是掃描速度Numbermm/s是網(wǎng)格尺寸Numbermm是6.8復合增材制造工藝參數(shù)復合增材制造指在增材制造單步工藝過程中，同時或分步結(jié)合一種或多種增材制造、等材制造或減材制造技術(shù)，完成零件或?qū)嵨镏圃斓墓に?。當前的復合增材制造主要包括結(jié)合定向能量沉積與銑削加工的混合制造工藝。根據(jù)定向能量沉積的能量源，可分為激光定向能量沉積-銑削加工工藝、電弧定向能量沉積-銑削加工工藝、等離子束定向能量沉積-銑削加工工藝。主要工藝參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表15～表17。表15定向能量沉積-銑削加工工藝(激光類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20)否材料制備廠商Varchar(100)否材料牌號Varchar(20)是霍爾流速(粉末)Number否粉末粒度范圍(粉末)Varchar(20)否公稱直徑(絲材)Number否直徑偏差(絲材)Number否環(huán)境參數(shù)基板預熱溫度Number℃是保護氣體類型—是成形室氧含量Number是保護氣壓Number否氣體流量Number否增材成形參數(shù)激光功率NumberW是光斑尺寸Number是送粉率Numbermg/s否送絲速率Numberm/min否掃描速度Numbermm/s是搭接率Number%是沉積層高度Number是GB/T42619—2023表15定向能量沉積-銑削加工工藝(激光類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)(續(xù))類型字段名稱類型及長度單位是否必填項減材加工參數(shù)刀具類型Varchar(20)—是切削速度Numberm/min是進給量Numbermm/min是銑削寬度Numbermm是銑削深度Number是表16定向能量沉積-銑削加工工藝(電弧類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)是設(shè)備型號Varchar(20)否材料制備廠商Varchar(100)——否材料牌號Varchar(20)——是公稱直徑Numbermm是直徑偏差Numbermm否環(huán)境參數(shù)基板預熱溫度Number℃是保護氣體類型Char是成形室氧含量Number是保護氣壓NumberkPa否氣體流量NumberL/min否增材成形參數(shù)電流NumberA是電壓NumberV是送絲速率Numbermm/s是掃描速度Numbermm/s是搭接率Number%是沉積層高度Number是減材加工參數(shù)刀具類型Varchar(20)是切削速度Numberm/min是進給量Numbermm/min是銑削寬度Numbermm是銑削深度Numbermm是表17定向能量沉積-銑削加工工藝(等離子束類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項設(shè)備設(shè)備廠商Varchar(100)—是設(shè)備型號Varchar(20)否GB/T42619—2023表17定向能量沉積-銑削加工工藝(等離子束類)參數(shù)塊結(jié)構(gòu)(續(xù))類型字段名稱類型及長度單位是否必填項材料制備廠商Varchar(100)否材料牌號Varchar(20)是公稱直徑Number是直徑偏差Number否環(huán)境參數(shù)基板預熱溫度Number℃是保護氣體類型Char 是成形室氧含量Number是保護氣壓Number否氣體流量NumberL/min否增材成形參數(shù)噴嘴直徑Numbermm是等離子流量NumberL/min否電流NumberA是電壓NumberV是送絲速率Numberm/min是掃描速度Numbermm/s是搭接率Number%是沉積層高度Number是減材加工參數(shù)刀具類型Varchar(20)—是切削速度Numberm/min是進給量Numbermm/min是銑削寬度Number是銑削深度Numbermm是7成形件性能描述7.1金屬成形件性能參數(shù)金屬成形件性能參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表18,相關(guān)性能按GB/T35022的規(guī)定進行檢測。表18金屬成形件性能參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項形貌特性表面粗糙度Number否尺寸精度Numbermm否抗拉強度NumberMPa否表18金屬成形件性能參數(shù)塊結(jié)構(gòu)(續(xù))類型字段名稱類型及長度單位是否必填項機械性能屈服強度NumberMPa否抗壓強度NumberMPa否抗彎強度NumberMPa否硬度Number否蠕變伸長率Number%否蠕變伸長時間NumberS否疲勞強度NumberMPa否疲勞裂紋擴展速率Number否楊氏模量Number否其他特性孔隙率Number%否7.2聚合物成形件性能參數(shù)聚合物成形件性能參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表19,相關(guān)性能按GB/T35022的規(guī)定進行檢測。表19聚合物成形件性能參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項形貌特性表面粗糙度Number否尺寸精度Number否熱變形溫度Number℃否機械性能拉伸強度NumberMPa否屈服強度NumberMPa否硬度Number否沖擊吸收能量NumberJ否抗彎強度NumberMPa否抗壓強度NumberMPa否壓縮屈服強度NumberMPa否抗扭強度NumberMPa否扭轉(zhuǎn)屈服強度NumberMPa否蠕變伸長率Number%否蠕變伸長時間NumberS否疲勞壽命Numberh否疲勞強度NumberMPa否疲勞裂紋擴展速率Number否楊氏模量Number否剪切強度Number否抗老化性能Numbera否其他特性孔隙率Number%否7.3陶瓷成形件性能參數(shù)陶瓷成形件性能參數(shù)塊結(jié)構(gòu)見表20,相關(guān)性能按GB/T35022的規(guī)定進行檢測。表20陶瓷成形件性能參數(shù)塊結(jié)構(gòu)類型字段名稱類型及長度單位是否必填項形貌特性表面粗糙度Number否尺寸精度Number否機械性能硬度Number否抗彎強度NumberMPa否抗壓強度NumberMPa否壓縮屈服強度NumberMPa否沖擊韌性Number否蠕變伸長率Number%否蠕變伸長時間NumberS否疲勞裂紋擴展速率Number否斷裂韌性NumberMPam1/2否楊氏模量Number否其他特性孔隙率Number%否抗熱振性Number℃否8工藝參數(shù)庫驗收8.1工藝參數(shù)庫驗收的依據(jù)工藝參數(shù)庫驗收的主要依據(jù)包括：a)工藝參數(shù)庫建庫任務(wù)書、委托校驗文件；b)有關(guān)的數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定；c)工藝參數(shù)庫建庫技術(shù)設(shè)計書和有關(guān)技術(shù)規(guī)定；d)工藝參數(shù)庫的測試報告等。8.2工藝參數(shù)庫驗收的步驟工藝參數(shù)庫驗收的步驟見圖3。工藝參數(shù)庫驗收前的準備工作工藝參數(shù)庫驗收前的準備工作提交的成果及文檔的驗收工藝參數(shù)庫系統(tǒng)的驗收性形成驗收報告工藝參數(shù)庫基本功能工藝參數(shù)庫運行情況工藝參數(shù)庫的數(shù)據(jù)體圖3增材制造工藝參數(shù)庫驗收流程圖8.3驗收內(nèi)容工藝參數(shù)庫應(yīng)按照數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計的要求，對以下幾個方面進行驗收：a)工藝參數(shù)庫的數(shù)據(jù)體，數(shù)據(jù)的范圍、內(nèi)容等是否符合工藝數(shù)據(jù)表的設(shè)計要求；b)工藝參數(shù)庫基本功能，工藝參數(shù)庫實現(xiàn)的輸入、輸出、存儲、處理、查合數(shù)據(jù)庫設(shè)計的要求；c)工藝參數(shù)庫運行情況，對工藝參數(shù)庫運行可靠性和穩(wěn)定性的驗收；d)工藝參數(shù)庫安全性，按照設(shè)計要求對工藝參數(shù)庫的數(shù)據(jù)安全性、保密性和備份情況進行驗收。根據(jù)工藝參數(shù)庫驗收工作編寫驗收報告，其內(nèi)容應(yīng)包括驗收工作概況、技術(shù)依據(jù)、發(fā)現(xiàn)的主要問題及處理意見、結(jié)論和建議等。(資料性)典型增材制造工藝參數(shù)包表A.1粉末床熔融工藝(激光類)常用工藝參數(shù)包(案例1～案例5)工藝名稱粉末床熔融(激光類)案例1案例2案例3案例4案例5設(shè)備廠商廠商1廠商2廠商3廠商4廠商5設(shè)備型號型號1型號2型號3型號4型號5粉末制備廠商粉末廠商1粉末廠商2粉末廠商3粉末廠商4粉末廠商5粉末材料牌號GH4169AlMgScZr粉末粒度27.2μm~15.21μm~26.53μm~25.33μm~24.69μm~基板預熱溫度保護氣體類型氬氣氬氣氬氣氬氣氬氣保護氣壓成形室氧含量實體激光功率光斑補償實體掃描速度掃描間距掃描策略面掃描面掃描面掃描面掃描面掃描鋪粉層厚輪廓掃描速度輪廓掃描次數(shù)2次2次2次2次2次抗拉強度蠕變伸長率—硬度表A.2粉末床熔融工藝(激光類)常用工藝參數(shù)包(案例6～案例10)工藝名稱粉末床熔融(激光類)案例6案例7案例8案例9案例10設(shè)備廠商廠商1廠商2廠商3廠商4廠商5設(shè)備型號型號1型號2型號3型號4型號5粉末制備廠商粉末廠商1粉末廠商2粉末廠商3粉末廠商4粉末廠商5粉末材料牌號022Cr17Ni12Mo2AlSi10MgCoCrWMo粉末粒度范圍20.25μm~20.71μm~22.33μm~21.38μm~表A.2粉末床熔融工藝(激光類)常用工藝參數(shù)包(案例6～案例10)(續(xù))工藝名稱粉末床熔融(激光類)案例6案例7案例8案例9案例10保護氣體類型氬氣氬氣氬氣氬氣氬氣基板預熱溫度保護氣壓0.4MPa0.4MPa0.4MPa0.4MPa0.4MPa成形室氧含量0.1%0.1%0.1%0.1%0.1%實體激光功率415W400W425W光斑補償實體掃描速度980mm/s掃描間距掃描策略條形掃描條形掃描條形掃描條形掃描棋盤格掃描鋪粉層厚輪廓掃描速度450mm/s500mm/s400mm/s500mm/s400mm/s輪廓掃描次數(shù)2次抗拉強度蠕變伸長率硬度表A.3列出了材料擠出工藝(絲材類)常用工藝參數(shù)包。表A.3材料擠出工藝(絲材類)常用工藝參數(shù)包工藝名稱材料擠出成形案例1案例2案例3案例4案例5設(shè)備廠商廠商1廠商2廠商3廠商4廠商5設(shè)備型號型號1型號2型號3型號4型號5材料牌號PLAPLAPLAPLAPLA玻璃化轉(zhuǎn)變溫度公稱直徑成形室溫度基板預熱溫度擠出噴頭出口直徑0.4mm0.4mm0.4mm0.4mm0.4mm成形溫度成形運動速度40mm/s40mm/s40mm/s40mm/s50mm/s填充率分層層厚0.2mm0.2mm0.2mm0.2mm0.2mm表面粗糙度(資料性)典型增材制造工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響因素B.1粉末床熔融工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響因素表B.1、表B.2分別給出了以激光、電子束為能量源的增材制造金屬粉末床熔融工藝參數(shù)對零件成形過程和質(zhì)量的影響。表B.1工藝參數(shù)對成形質(zhì)量的影響：粉末床熔融工藝(激光類)序號工藝參數(shù)描述對成形過程和質(zhì)量的影響1基板預熱溫度成形前對成形平臺加熱到達的溫度成形平臺溫度影響零件冷卻速率、微觀結(jié)構(gòu)和性能，避免零件受熱不均變形2保護氣體類型成形腔體保護氣體的類型和純度影響零件化學成分和性能3成形室氧含量成形腔和回收循環(huán)系統(tǒng)的氧氣含量高氧含量會導致材料一些元素氧化4實體激光功率激光器的輸出功率影響零件孔隙率、表面質(zhì)量等5光斑尺寸激光在成形平面的聚焦光斑的直徑大小影響零件成形精度和成形效率等6實體掃描速度成形時，激光在成形平面移動的速度影響零件密度、零件質(zhì)量和成形效率等7掃描間距相鄰掃描線之間的距離影響零件的密度和表面粗糙度8掃描策略激光在成形平面移動的軌跡規(guī)劃方法影響零件成形質(zhì)量和成形效率等9鋪粉層厚熔融前鋪展在成形平面上的粉末厚度影響零件表面質(zhì)量、強度和孔隙率等表B.2工藝參數(shù)對成形質(zhì)量的影響：粉末床熔融工藝(電子束類)序號工藝參數(shù)描述對成形過程和質(zhì)量的影響1基板預熱溫度成形前對成形平臺加熱所達到的溫度影響零件的成形質(zhì)量2束流功率電子束的輸出功率影響零件孔隙率和力學性能3光斑尺寸電子束在成形平面的聚焦光斑的直徑大小影響零件表面質(zhì)量和性能4掃描速度電子束在成形平面移動的速度影響零件成形質(zhì)量和效率5掃描策略電子束在成形平面移動的軌跡影響零件成形質(zhì)量和成形效率等6鋪粉層厚鋪粉器完成一個行程后在工作面上產(chǎn)生的粉末厚度影響零件成形質(zhì)量、成形效率和孔隙率7柵壓成形時需要的電壓影響零件的成形質(zhì)量和成形效率表B.3～表B.6分別給出了以激光、電子束、電弧、等離子束為能量源的定向能量沉積的工藝參數(shù)對零件成形過程和質(zhì)量的影響。表B.3工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：定向能量沉積工藝(激光類)序號工藝參數(shù)描述對成形過程和質(zhì)量的影響1激光功率激光器單位時間的輸出能量影響零件成形質(zhì)量及成形效率等2光斑尺寸激光光斑尺寸影響沉積道寬度、成形質(zhì)量和成形效率3送粉率/送絲速率單位時間內(nèi)粉末/絲材的送給質(zhì)量影響零件成形質(zhì)量及成形效率等4掃描速度激光在成形平面內(nèi)的移動速度影響零件成形質(zhì)量及成形效率等5搭接率重合的寬度與單沉積道寬度的比率影響零件成形質(zhì)量和性能6沉積層高度單層沉積層高度影響零件成形微觀組織、成形效率、尺寸精度等表B.4工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：定向能量沉積工藝(電子束類)序號工藝參數(shù)描述對成形過程和質(zhì)量的影響1基板預熱溫度成形前對基材加熱達到的溫度影響零件微觀組織及應(yīng)力變形2真空度成形室內(nèi)壓強影響零件化學成分和性能3加速電壓電子加速電壓影響零件成形質(zhì)量及成形效率等4掃描速度電子束在成形平面移動的移動速度影響零件成形質(zhì)量及成形效率等5搭接率重合的寬度與單沉積道寬度的比率影響零件成形質(zhì)量和性能6沉積道高度單層沉積層高度影響零件成形微觀組織、成形效率、尺寸精度等序號工藝參數(shù)描述對成形過程和質(zhì)量的影響1電流焊接電流影響熔池深度與電弧挺度2電壓焊接電壓影響弧長穩(wěn)定與沉積道寬度3送絲速率單位時間內(nèi)絲材的送給質(zhì)量影響熔滴過渡穩(wěn)定性和成形效率4掃描速度焊槍在成形平面內(nèi)的移動速度影響成形質(zhì)量和成形效率，過快易形成駝峰，過慢易流淌5搭接率正常工藝狀態(tài)下，相鄰沉積道部分區(qū)域重合的寬度與單沉積道寬度的比率影響表面平整度與零件質(zhì)量6沉積道高度單層沉積層高度影響零件成形質(zhì)量及成形精度表B.6工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：定向能量沉積工藝(等離子束類)序號工藝參數(shù)描述對成形過程和質(zhì)量的影響1噴嘴直徑等離子噴嘴的直徑影響零件成形質(zhì)量2等離子流量等離子束氣體流量影響零件成形質(zhì)量3電流焊接電流影響熔池深度與電弧挺度4電壓焊接電壓影響弧長穩(wěn)定與沉積道寬度5送絲速率單位時間內(nèi)絲材的送給質(zhì)量影響熔滴過渡穩(wěn)定性和成形效率6掃描速度焊槍在成形平面內(nèi)的移動速度影響成形質(zhì)量和成形效率，過快易形成駝峰，過慢易流淌7搭接率正常工藝狀態(tài)下，相鄰沉積道部分區(qū)域重合的寬度與單沉積道寬度的比率影響表面平整度與零件質(zhì)量8沉積層高度單層沉積層高度影響零件成形質(zhì)量及成形精度B.3材料噴射工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響因素表B.7給出了材料噴射工藝參數(shù)對零件成形過程和質(zhì)量的影響。表B.7工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：材料噴射工藝序號工藝參數(shù)描述對成形過程和質(zhì)量的影響1顆粒類型噴射材料中顆粒類型后處理和產(chǎn)品性能2顆粒粒度范圍噴射材料中顆粒粒度大小產(chǎn)品強度、孔隙度3顆粒質(zhì)量分數(shù)噴射材料中顆粒質(zhì)量分數(shù)孔隙度4溶劑類型噴射材料中溶劑類型后處理和產(chǎn)品性能5黏度噴射材料黏度噴射效果、表面粗糙度和尺寸精度6表面張力噴射材料表面張力噴射效果、表面粗糙度和尺寸精度7噴射頻率噴頭工作頻率影響表面粗糙度和尺寸精度8噴射電壓噴頭工作電壓影響產(chǎn)品強度和表面粗糙度9送料背壓材料進給壓力影響材料噴出率和噴射穩(wěn)定性成形運動速度水平方向噴射速度影響表面粗糙度和尺寸精度搭接率正常工藝狀態(tài)下，相鄰沉積道部分區(qū)域重合的寬度與單沉積道寬度的比率影響表面平整度與零件質(zhì)量B.4黏結(jié)劑噴射工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響因素表B.8給出了黏結(jié)劑噴射工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響。表B.8工藝參數(shù)對成形過程和質(zhì)量的影響：黏結(jié)劑噴射工藝序號工藝參數(shù)描述對成形過程和質(zhì)量的影響1粉末牌號粉末材料化學成分粉末材料與黏接劑相容性及黏結(jié)效果2粉末粒度范圍粉末材料粒度大小鋪粉厚度和孔隙度、表面粗糙度3黏度黏接劑黏度大小噴頭噴射黏接劑效果、噴出率、噴頭壽命4表面張力黏接劑表面張力大小噴頭噴射黏接劑效果5噴射頻率噴頭工作頻率表面粗糙度和尺寸精度6噴射電壓噴頭工作電壓產(chǎn)品強度、表面粗糙度7送料背壓材料進給壓力噴射黏接劑噴出率和穩(wěn)定性8成形運動速度水平方向噴射黏接劑速度表面粗糙度、尺寸精度、打印效率9打印分辨率黏接劑微滴點與點之間距離產(chǎn)品強度、表面粗糙度、尺寸精度鋪粉厚度成型層厚表面粗糙度、Z向性能、強度、打印效率B.5