3D打印制造標(biāo)準(zhǔn)目前仍存的障礙

南極熊導(dǎo)讀：3D打印技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但它在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和流程仍面臨一些挑戰(zhàn)。TWI高級(jí)技術(shù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Amanda Allison指出，盡管認(rèn)證框架對(duì)于確保增材制造產(chǎn)品質(zhì)量和安全性至關(guān)重要，但目前仍存在一些障礙。

作為一家領(lǐng)先的獨(dú)立研究和技術(shù)組織，自1946年以來(lái)，TWI一直在工程、材料和連接技術(shù)方面提供知識(shí)和安全保證。同時(shí)，作為英國(guó)第一家獲得勞埃德船級(jí)社（Lloyd’s Register）簽署的不銹鋼3D打印增材制造設(shè)施資質(zhì)的組織，TWI對(duì)增材制造認(rèn)證流程的障礙有著深入的了解。

該組織表示，過(guò)去十年，由于技術(shù)和行業(yè)準(zhǔn)備度較低，認(rèn)證、資格和標(biāo)準(zhǔn)化框架的發(fā)展相對(duì)較少，并沒(méi)有優(yōu)先考慮它們的開發(fā)。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展和更多零件的制造和投入使用，確保增材制造產(chǎn)品質(zhì)量和安全性的壓力越來(lái)越大，對(duì)于關(guān)注和開發(fā)這些框架的需求也越來(lái)越迫切。

2015年，TWI與英國(guó)勞埃德船級(jí)社啟動(dòng)了一個(gè)聯(lián)合行業(yè)項(xiàng)目，旨在探索能源和海工領(lǐng)域采用的金屬增材制造部件的認(rèn)證。作為合作的一部分，TWI與許多工業(yè)成員組織合作，測(cè)試和認(rèn)證增材制造生產(chǎn)的演示零件。通過(guò)這一過(guò)程，TWI建立了一套與行業(yè)相關(guān)的增材制造工藝的認(rèn)證指導(dǎo)說(shuō)明，包括激光粉床熔融、電子束、激光定向能量沉積以及基于線材和電弧的增材制造。

2020年，TWI獲得勞埃德船級(jí)社頒發(fā)的增材制造設(shè)施資質(zhì)示例

3D打印認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)和障礙

Allison說(shuō)道：“盡管制定標(biāo)準(zhǔn)使得行業(yè)更容易采用3D打印技術(shù)，但在某些方面仍然存在對(duì)該技術(shù)的信心缺乏。這是因?yàn)?D打印技術(shù)具有巨大的變革性，并且發(fā)展迅速，因此可能存在一些不確定性。此外，3D打印技術(shù)的認(rèn)證零件時(shí)間表也缺乏嚴(yán)格的規(guī)定。然而，通過(guò)建立強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)目錄，可以增強(qiáng)行業(yè)對(duì)該技術(shù)使用的信心，并且標(biāo)準(zhǔn)化了實(shí)施流程和程序的方法，無(wú)論誰(shuí)在使用增材制造技術(shù)�！�

Allison繼續(xù)說(shuō)道：“我們還看到了更多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)合作的例子，這有助于消除重復(fù)并最大限度地利用資源。這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)樵霾闹圃焐婕岸鄠�(gè)工業(yè)部門的大量利益相關(guān)者，格局如此巨大。近年來(lái)，我發(fā)現(xiàn)將專業(yè)知識(shí)和知識(shí)結(jié)合起來(lái)以協(xié)調(diào)方法是一種快速發(fā)展的做法，也是我所鼓勵(lì)的做法。”

Allison提到了ASTM（于2009年發(fā)布了第一個(gè)增材制造標(biāo)準(zhǔn)）和ISO委員會(huì)的工作，它們?cè)谥贫ㄔ霾闹圃旃に嚇?biāo)準(zhǔn)方面發(fā)揮了重要作用。然而，目前仍然存在一些障礙和差距，例如需要避免對(duì)可能只有微小設(shè)計(jì)差異的零件進(jìn)行重復(fù)測(cè)試，需要制定可支持不同增材制造系統(tǒng)資格認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，以及實(shí)施數(shù)字資格和認(rèn)證的問(wèn)題。

△今年7月，ASTM International制定了PBF馬氏體時(shí)效鋼的新標(biāo)準(zhǔn)

Allison解釋說(shuō)：“3D打印零件認(rèn)證的成本可能相當(dāng)高，而且也可能是一個(gè)艱難的過(guò)程，特別是在嘗試了解增材制造標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證領(lǐng)域，同時(shí)嘗試與現(xiàn)有工業(yè)部門標(biāo)準(zhǔn)相聯(lián)系時(shí)。我還認(rèn)為，對(duì)于設(shè)施認(rèn)證來(lái)說(shuō)，數(shù)字工作流程的開發(fā)和使用至關(guān)重要，以便可靠地跟蹤零件所進(jìn)行的所有工藝步驟，并監(jiān)控和控制進(jìn)度以確保與程序保持一致。”

雖然人們對(duì)增材制造框架的認(rèn)識(shí)不斷增強(qiáng)，但了解增材制造價(jià)值鏈上的各個(gè)步驟和注意事項(xiàng)需要時(shí)間和教育。Allison表示，“在投資增材制造時(shí)，認(rèn)證往往排在最后�！�

Allison解釋說(shuō)：“這可能會(huì)導(dǎo)致進(jìn)一步的問(wèn)題，對(duì)我來(lái)說(shuō)，認(rèn)證從設(shè)計(jì)階段開始。組織需要從一開始就研究認(rèn)證要求，因?yàn)樗�可能�?duì)增材制造工藝鏈產(chǎn)生重大影響。”

總的來(lái)說(shuō)，Allison想要強(qiáng)調(diào)，隨著增材制造采用的加速、零件數(shù)量的增加以及分布式制造的承諾的實(shí)現(xiàn)，必須制定框架來(lái)支持這些雄心壯志。通過(guò)制定統(tǒng)一的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，可以提高行業(yè)對(duì)增材制造技術(shù)的信心，并確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全性。