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关于增材制造技术标准体系现状与思考

日期: 2016-08-18
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增材制造技术近几年发展迅猛,特别是从2012年以来,全球范围内掀起了增材制造技术热潮,各类增材制造技术及设备逐步完善,工程应用范围也在逐步拓宽,覆盖了航空、航天、医疗、汽车、机械、化工、能源、艺术等众多领域,可制造的材料从非金属、钛合金、铝合金、钢、金属间化合物到高温合金,甚至到陶瓷材料和复合材料,伴随着增材制造产业的快速发展,其产业及技术发展中面临的标准化问题日益凸显,严重制约了增材制造产业的进一步发展。本文重点分析了国内外增材制造技术的标准体系,并结合增材制造技术的特点,初步规划了国内增材制造技术的标准体系,以期为增材制造产业的健康、持续、稳定发展提供标准化支持。

我国于2016年4月21日召开了全国增材制造标准化技术委员会(TC562)成立大会,对口国际标准化组织ISO TC 216,在国家层面上开展增材制造技术标准化工作。目前通过该技术委员会正在制定的标准共有6项,设计增材制造技术术语、文件格式、工艺和材料分类等方面。作为国内高端装备领域,中国航空综合技术研究所自2007年就开始了增材制造技术标准化的研究,与北京航空航天大学王华明院士团队开展合作,研究形成了一系列增材制造技术标准,并积极推行行业标准的立项及制定工作,目前正在开展钛合金零件激光直接沉积工艺、粉末、制件规范等5项行业标准的制定工作。

增材制造技术标准体系的建立必须以三个方面为指导思想进行规划。

一、 目标导向,必须以规范产业发展、促进技术进步、利于专业交流三个目标为导向,利用综合标准化的思想建立标准体系。

二、 系统分析,需要从全产业链、全价值链、全技术体系等维度开展分析,形成综合性的标准系统,以满足产业发展、技术进步的需求。

三、 整体优化,寻求整个产业的最优配置,协调上、中、下游的标准化需求,合理统一规划,避免重复、不匹配等问题。

因此,增材制造技术领域标准体系建立应从技术维度、保障维度及应用领域维度这三个维度进行思考。技术维度是增材制造技术的核心部分,主要从增材制造技术的一般工艺过程需求出发,分为设备、设计、材料、工艺等。保障维度是增材制造技术的基本保障,主要从增材制造技术全生命周期的保障技术需求出发,建立各环节、各阶段、各类事物及人员的基础性、检测、认证、基础数据格式等标准。应用领域维度则依据增材制造技术产品在各领域应用的不同要求及特点进行划分,包括航天、航空、汽车、医疗、教育等,由此规划的增材制造技术标准体系见下图。

关于增材制造技术标准体系现状与思考

总之,增材制造标准体系的建立需要在国家层面、行业层面开展顶层设计,综合规划,以确保标准间能够协同,高效地发挥作用。

上海蓝铸特种合金材料有限公司是中国领先的航空航天球形金属粉末材料及零部件研发制造商。公司位于上海嘉定,2014年开始研究高温合金球型粉末研制。

蓝铸公司以我们叶工程师独有的技术研究为基础,采用世界一流制粉技术,秉承立足航空、服务军工的企业责任,开放精进,集智攻关,突破多项粉体材料制备技术,研制出符合航标、国军标、ASTM、AMS等标准的粉体产品,涉及钛合金、高温合金、镍合金、钴合金、不锈钢、模具钢金属等金属/合金牌号,成功为国内外企业提供高品质3D打印粉末产品和应用技术解决方案。

我们力争实现3D打印关键金属材料的自主国产化,助力我国航空航天关键件制造技术的突破和发展,服务军工,产业报国。

 

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