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關于增材制造技術標準體系現狀與思考

日期: 2016-08-18
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增材制造技術近幾年發展迅猛,特別是從2012年以來,全球范圍內掀起了增材制造技術熱潮,各類增材制造技術及設備逐步完善,工程應用范圍也在逐步拓寬,覆蓋了航空、航天、醫療、汽車、機械、化工、能源、藝術等眾多領域,可制造的材料從非金屬、鈦合金、鋁合金、鋼、金屬間化合物到高溫合金,甚至到陶瓷材料和復合材料,伴隨著增材制造產業的快速發展,其產業及技術發展中面臨的標準化問題日益凸顯,嚴重制約了增材制造產業的進一步發展。本文重點分析了國內外增材制造技術的標準體系,并結合增材制造技術的特點,初步規劃了國內增材制造技術的標準體系,以期為增材制造產業的健康、持續、穩定發展提供標準化支持。

我國于2016年4月21日召開了全國增材制造標準化技術委員會(TC562)成立大會,對口國際標準化組織ISO TC 216,在國家層面上開展增材制造技術標準化工作。目前通過該技術委員會正在制定的標準共有6項,設計增材制造技術術語、文件格式、工藝和材料分類等方面。作為國內高端裝備領域,中國航空綜合技術研究所自2007年就開始了增材制造技術標準化的研究,與北京航空航天大學王華明院士團隊開展合作,研究形成了一系列增材制造技術標準,并積極推行行業標準的立項及制定工作,目前正在開展鈦合金零件激光直接沉積工藝、粉末、制件規范等5項行業標準的制定工作。

增材制造技術標準體系的建立必須以三個方面為指導思想進行規劃。

一、 目標導向,必須以規范產業發展、促進技術進步、利于專業交流三個目標為導向,利用綜合標準化的思想建立標準體系。

二、 系統分析,需要從全產業鏈、全價值鏈、全技術體系等維度開展分析,形成綜合性的標準系統,以滿足產業發展、技術進步的需求。

三、 整體優化,尋求整個產業的最優配置,協調上、中、下游的標準化需求,合理統一規劃,避免重復、不匹配等問題。

因此,增材制造技術領域標準體系建立應從技術維度、保障維度及應用領域維度這三個維度進行思考。技術維度是增材制造技術的核心部分,主要從增材制造技術的一般工藝過程需求出發,分為設備、設計、材料、工藝等。保障維度是增材制造技術的基本保障,主要從增材制造技術全生命周期的保障技術需求出發,建立各環節、各階段、各類事物及人員的基礎性、檢測、認證、基礎數據格式等標準。應用領域維度則依據增材制造技術產品在各領域應用的不同要求及特點進行劃分,包括航天、航空、汽車、醫療、教育等,由此規劃的增材制造技術標準體系見下圖。

關于增材制造技術標準體系現狀與思考

總之,增材制造標準體系的建立需要在國家層面、行業層面開展頂層設計,綜合規劃,以確保標準間能夠協同,高效地發揮作用。

上海藍鑄特種合金材料有限公司是中國領先的航空航天球形金屬粉末材料及零部件研發制造商。公司位于上海嘉定,2014年開始研究高溫合金球型粉末研制。

藍鑄公司以我們葉工程師獨有的技術研究為基礎,采用世界一流制粉技術,秉承立足航空、服務軍工的企業責任,開放精進,集智攻關,突破多項粉體材料制備技術,研制出符合航標、國軍標、ASTM、AMS等標準的粉體產品,涉及鈦合金、高溫合金、鎳合金、鈷合金、不銹鋼、模具鋼金屬等金屬/合金牌號,成功為國內外企業提供高品質3D打印粉末產品和應用技術解決方案。

我們力爭實現3D打印關鍵金屬材料的自主國產化,助力我國航空航天關鍵件制造技術的突破和發展,服務軍工,產業報國。

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