JB-T 14627-2023 增材制造 點(diǎn)光源立體光固化工藝規(guī)范

CCSJ30增材制造點(diǎn)光源立體光固化工藝規(guī)范中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布IJB/T14627—2023前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14工藝原理 15一般要求 2 25.2設(shè)備 25.3光敏樹脂 25.4環(huán)境 35.5安全 36工藝過程 36.1工藝流程 36.2模型設(shè)計(jì) 46.3數(shù)據(jù)處理 46.4參數(shù)設(shè)定 56.5光固化成形 56.6初步檢驗(yàn) 56.7后處理 57質(zhì)量檢驗(yàn) 68技術(shù)資料交付 6圖1點(diǎn)光源立體光固化工藝原理示意圖 2圖2點(diǎn)光源立體光固化工藝流程 4Ⅱ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定請(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本文件由全國(guó)增材制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC562)歸口。本文件起草單位：安徽省春谷3D打印智能裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司、蕪湖博錦模型設(shè)計(jì)制造有限公司、蕪湖英羅智能制造有限公司、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、廣州市網(wǎng)能產(chǎn)品設(shè)計(jì)有限公司、峻宸三維打印科技(上海)股份有限公司、安徽工程大學(xué)、威斯坦(廈門)實(shí)業(yè)有限公司、蕪湖市標(biāo)準(zhǔn)化研究院、山東創(chuàng)瑞激光科技有限公司、中國(guó)計(jì)量大學(xué)、西安增材制造國(guó)家研究院有限公司、寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院、安徽工匠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究院有限公司。本文件主要起草人：黃仲佳、吳昕、劉繼舟、王海龍、薛蓮、鄧以翔、蘇大威、孫文明、王剛、李海斌、巫國(guó)寶、蒯勇、呂忠利、朱培武、李江洪、柯春松、吳貧、丁昌東。本文件為首次發(fā)布。1增材制造點(diǎn)光源立體光固化工藝規(guī)范本文件適用于增材制造點(diǎn)光源立體光固化的工藝活動(dòng)。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(duì)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GB14554惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB25493以激光為加工能量的快速成形機(jī)床安全防護(hù)技術(shù)要求GB/T35351增材制造術(shù)語GB/T37698增材制造設(shè)計(jì)要求、指南和建議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。點(diǎn)光源pointlightsource以點(diǎn)光源逐點(diǎn)移動(dòng)掃描方式固化液態(tài)光敏樹脂的增材制造工能夠刮掉多余材料及補(bǔ)充缺少材料，以形成平整工作液面的裝置。用于成形過程中承載制件，同時(shí)便于液態(tài)光敏樹脂流動(dòng)的網(wǎng)格狀平臺(tái)。工藝原理如圖1所示。紫外激光束在控制系統(tǒng)的控制下，對(duì)液態(tài)光敏樹脂表面進(jìn)行選擇性地逐點(diǎn)移動(dòng)照射，使其發(fā)生光聚合反應(yīng)，液態(tài)光敏樹脂瞬間固化，形成一個(gè)固化的截面薄層。當(dāng)一層固化后，升降臺(tái)移動(dòng)一個(gè)層厚的距離，進(jìn)行下一層的掃描。如此重復(fù)直至得到一個(gè)三維實(shí)體原型。2圖1點(diǎn)光源立體光固化工藝原理示意圖5一般要求5.1人員工藝人員應(yīng)具有點(diǎn)光源立體光固化工藝基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉點(diǎn)光源立體光固化設(shè)備操作，掌握完整生產(chǎn)工藝操作流程。設(shè)備操作人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，考核合格后方可上崗。5.2設(shè)備5.2.1點(diǎn)光源立體光固化設(shè)備主要由激光器、掃描振鏡、刮板、網(wǎng)板、樹脂槽等部分組成。5.2.2點(diǎn)光源立體光固化設(shè)備的安裝調(diào)試、使用及維護(hù)保養(yǎng)按照設(shè)備手冊(cè)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。5.2.3點(diǎn)光源立體光固化設(shè)備應(yīng)能夠滿足工藝參數(shù)的調(diào)整需要，能在設(shè)定的參數(shù)下穩(wěn)定地工作，并在成形周期內(nèi)保持完好狀態(tài)。5.3光敏樹脂主要包括但不限于：——固化收縮率；——固化速率；35.4.2環(huán)境特性主要包括熱揮發(fā)性和毒性，應(yīng)由光敏樹脂供應(yīng)商提供，并滿足用戶要求。5.4.3成形過程產(chǎn)生的污染物排放應(yīng)符合GB14554的規(guī)定。5.5.1點(diǎn)光源立體光固化設(shè)備安全防護(hù)應(yīng)符合GB25493的規(guī)定。5.5.2設(shè)備區(qū)域及制件處理區(qū)域應(yīng)采用不含紫外光的照明設(shè)備。5.5.3操作人員應(yīng)按規(guī)定正確佩戴活性炭口罩、抗輻射眼鏡、丁腈手套或具有同等功能的勞保用品。5.5.4應(yīng)做好激光輻射的安全防護(hù)，不應(yīng)在激光器工作狀態(tài)下打開成形室，操作人員不應(yīng)直視光源。點(diǎn)光源立體光固化工藝流程如圖2所示。4模型設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)合格是修復(fù)否不合格報(bào)廢圖2點(diǎn)光源立體光固化工藝流程6.2模型設(shè)計(jì)6.2.1應(yīng)按照GB/T37698的要求進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，模型文件應(yīng)能轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)處理軟件可識(shí)別的格式。根據(jù)具體要求，選擇具有三維建模功能的軟件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型。6.2.2模型擺放位置設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)以下原則：a)模型沿網(wǎng)板的中心區(qū)域擺放，網(wǎng)板邊緣宜留有不小于2mm的間距；b)根據(jù)成形區(qū)域確定合適的模型數(shù)量，相鄰模型宜留有不小于2mm的間距，防止干涉。6.2.3模型支撐添加設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)以下原則：a)支撐點(diǎn)的選擇：在滿足質(zhì)量前提下，添加支撐的數(shù)量盡可能少；b)支撐角的選擇：角度優(yōu)選45°,可根據(jù)模型結(jié)構(gòu)調(diào)整；c)支撐面的選擇：結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模型面應(yīng)朝上擺放，模型弧形面宜與網(wǎng)板底面成45°擺放或直立擺放，長(zhǎng)形模型與刮板垂直擺放或呈45°擺放。6.3數(shù)據(jù)處理6.3.1設(shè)計(jì)完成的數(shù)據(jù)模型在軟件中導(dǎo)出的文件格式應(yīng)為STL等切片軟件支持的三維格式類型(包括內(nèi)部格式),并在軟件中進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)對(duì)象包含但不限于法向方向、三角面片質(zhì)量、最小壁厚。6.3.2切片分層處理時(shí)，根據(jù)成形設(shè)備參數(shù)，選擇合適的切片厚度，預(yù)判成形時(shí)間，形成成形文件。5工藝參數(shù)包括但不限于以下內(nèi)容：——成形激光功率；——掃描間距。6.5光固化成形根據(jù)制件加工需求選擇合適的設(shè)備。6.5.2開機(jī)前的檢查6.5.2.1光敏樹脂應(yīng)符合5.3的要求。6.5.2.2啟動(dòng)激光器自檢，檢查激光器功率、掃描振鏡是否符合成形的要求，確保其無異常。6.5.2.3清潔刮板，確保刮板無異常。6.5.2.4清潔網(wǎng)板，確保網(wǎng)板平整度符合要求。開啟設(shè)備自檢程序，確保設(shè)備完好狀態(tài)。6.5.4.1應(yīng)對(duì)主要工藝參數(shù)進(jìn)行記錄，具體的工藝參數(shù)監(jiān)控和記錄由供需雙方協(xié)商確定。6.5.4.2成形過程中若出現(xiàn)報(bào)警、中斷等異常，應(yīng)對(duì)異常進(jìn)行記錄和評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行處置。6.5.5制件取出成形結(jié)束后，將制件的光敏樹脂液體滴淋干凈后，取出制件。6.6初步檢驗(yàn)6.6.1目視檢查制件，外表不應(yīng)有變形、錯(cuò)層、缺失等缺陷。6.6.2在不影響用戶預(yù)期使用要求的情況下，可以通過對(duì)制件采用修補(bǔ)、變形校正、機(jī)械加工等補(bǔ)救方式來滿足要求。6.7后處理用酒精等清洗劑對(duì)制件清洗至表面無殘留光敏樹脂液體。去除支撐時(shí)應(yīng)避免損壞制件本身，確保得到預(yù)期制件的基本幾何形狀。對(duì)固化不完全的制件應(yīng)進(jìn)行二次固化，根據(jù)光敏樹脂選擇二次固化方法及工藝參數(shù)，防止過度固化6導(dǎo)致制件的變形與老化。二次固化完成后的零件表面是否需要處理由供需雙方協(xié)商確定，常見的表面處理方法有打磨、拋光、上色等。表面處理過程中，應(yīng)與三維模型對(duì)照，不應(yīng)破壞制件本身結(jié)構(gòu)。7質(zhì)量檢驗(yàn)7.1零件交付前應(yīng)進(jìn)行必要的質(zhì)量檢驗(yàn)，