航空航天中增材制造技术的标准化

Holger Krueger

工程（英文） ›› 2017, Vol. 3 ›› Issue (5) : 585 -0.

工程（英文） ›› 2017, Vol. 3 ›› Issue (5) : 585 -0. DOI: 10.1016/J.ENG.2017.05.010

航空航天中增材制造技术的标准化

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Standardization for Additive Manufacturing in Aerospace

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Holger Krueger. 航空航天中增材制造技术的标准化[J]. 工程（英文）, 2017, 3(5): 585-0 DOI:10.1016/J.ENG.2017.05.010

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增材制造（AM）是指利用三维（3D）模型数据，通过连接材料的方式制造零件的过程，通常是层层叠加。这是一个新兴领域，对于标准化有强烈需求。标准有助于在价值链上为和谐的供应商-客户关系制定一套共同的基本要求。在产品质量和商业上，都表现出了标准化的益处。
航空航天工业处于AM技术研究的前沿，但是，航空航天工业也有义务实现其产品质量和安全上的最高目标。商用飞机的所有部件都必须经过适航当局的认证，这能让乘客放心。当局希望制造过程更加成熟，尤其是像AM这样新开发的技术。
上述所有因素促使航空航天业开始为该领域的AM技术制定公共标准。其中一个例子就是德国标准化研究所（Deutsches Institut für Normung, DIN）已经或即将发布的一系列航空标准：
•DIN 35224，“航空航天应用中的焊接——用于增材制造、基于激光机的粉末床的验收检查”，2016年9月发布。
•DIN 65122，“航空航天系列——增材制造技术中用于粉床的粉末——技术交货规格”，2017年1月发布。
•DIN 35225，“航空航天应用焊接——增材制造中基于粉末床机器的操作员资格”，2017年6月发布。
•DIN 65123，“航空航天系列——通过粉末床熔合增材技术制造的金属部件的检测方法”，2017年8月发布。
•DIN 65124，“航空航天系列——通过粉末床熔合增材技术制造的金属部件的技术交付规范”草案，预计将在2018年第一季度发布。
但是，考虑到航空航天是全球性业务，标准化不会停留在国家层面。国际标准化组织（ISO）已经成立了AM技术委员会ISO/TC 261，该委员会与美国测试与材料学会（ASTM）F42委员会合作，为AM技术开发可在全球范围内应用的通用标准。这些标准并不具体针对航空航天工业，而是建立起一个通用的技术基础。
以下标准由ISO/TC 261和ASTM F42委员会发布：
•ISO 17296-2 ：“增材制造——总则——第二部分：过程类别和原料的概述”
•ISO 17296-3 ：2014.“增材制造——总则——第三部分：主要特点和相应测试方法”
•ISO 17296-4 ：2014.“增材制造——总则——第四部分：数据处理概述”
•ISO/ASTM 52900：2015.“增材制造——总则——术语”
•ISO/ASTM 52915 ：2016.“增材制造文档（AMF）格式的规范标准，1.2版本”
•ISO/ASTM 52921：2013.“增材制造标准术语——坐标系统和测试方法”
由于焊接产品与AM产品之间有许多相似之处，ISO/TC 44/WG 4委员会“航空航天领域焊接和钎焊”已经提出与ISO/TC 261和ASTM F42委员会组建一个联合工作小组“航空航天领域的增材制造”。这项合作的细则条款于2017年3月7日完成，新的联合工作小组将很快开始制定关于航空航天领域AM技术的ISO和（或）ISO/ASTM标准。
首先提出了如下项目：
•制定基于粉末床的AM激光机的验收检查标准（DIN 35224可以作为这个项目的基准）；
•制定基于粉末床的AM机器的操作资格标准（DIN5225可以作为这个项目的基准）；
•制定航空航天应用的定向能量沉积技术的规范。
如此，航空航天领域的AM技术标准化工作正在进行中，许多人认为这个领域有着光明的未来。

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