1. Framework di sistema standard ISO: lo standard minimo per la conformità delle apparecchiature energetiche
ISO/TC 261 e ASTM F42 hanno lavorato insieme per creare il sistema standard di produzione additiva. Questo sistema copre tutto, dai materiali e metodi al controllo di qualità per la creazione di attrezzature energetiche. Quando si tratta delle caratteristiche delle attrezzature energetiche, dobbiamo prestare attenzione ai seguenti standard principali:
Specifiche per i materiali
ISO/ASTM 52901 - 16 "Requisiti di approvvigionamento per la produzione additiva" afferma che i materiali metallici utilizzati nelle apparecchiature energetiche devono fornire informazioni complete sul loro trucco chimico e sui processi utilizzati per trattarli. Leghe basate su Nickel - (UNS N07718), ad esempio, devono seguire lo standard F3055-14A e il loro contenuto di azoto deve essere mantenuto al di sotto dello 0,08% per prevenire il richiamo ad alta temperatura. La lega di titanio (TI6AL4V) deve seguire lo standard F2924-14, con un contenuto di ossigeno non superiore allo 0,13% per garantire la vita a fatica.
controllo del processo
La "Specifica per il processo di fusione del letto in polvere in metallo" (ISO/ASTM 52904 - 19) afferma che le parti importanti dell'attrezzatura energetica devono utilizzare un sistema di controllo del loop - chiuso per mantenere l'occhio sulla potenza del laser (fluttuazione inferiore o uguale a ± 1%), velocità di scansione (accuratezza ± 0,1m/s), e strato di spessore (strato di errazione (). Ad esempio, GE è stato in grado di gestire le dimensioni dei grani nelle pale della turbina a gas fino a 5 m grazie a questo standard. Ciò ha migliorato il 30%la durata del brivido ad alta temperatura delle parti.
Controlla la qualità
ISO/ASTM 52902 - 19 "Valutazione della capacità di stampa" afferma che la scansione CT a raggi X deve essere utilizzata per trovare difetti interni. La porosità deve essere inferiore allo 0,5%e la più grande dimensione dei pori non deve essere superiore a 50 μm. Secondo questo standard, Siemens Energy ha ridotto il tasso di difetti di crack nella produzione di camere di combustione della turbina a gas dal 2,3% allo 0,07%.
2. Il percorso verso la conformità per la creazione di attrezzature energetiche
1. Fase di progettazione: ottimizzazione della topologia secondo ISO 52911
Quando si progettano attrezzature energetiche, è necessario prendere in considerazione sia l'integrazione funzionale che la fattibilità della produzione. ISO 52911-1 "Linee guida per il design per lo scioglimento laser di letti in polvere in metallo" lo dice
Simulazione dello stress: utilizziamo ANSYS o ABAQUS per eseguire analisi di accoppiamento meccanico termico per assicurarci che lo stress residuo sia inferiore al 30% della resistenza alla snervamento del materiale.
Struttura di supporto: seguire ISO 52911 - 2 "Specifiche di progettazione per letti a polvere polimerica" per creare il modello di supporto e può essere per ridurre la possibilità di deformazione dopo il trattamento. Ad esempio, mentre si producono ugelli per vasi di pressione per i reattori nucleari, una struttura di supporto simile a un albero abbassa il fattore di concentrazione dello stress termico del 42%.
Formato file: per assicurarsi che vengano inviati tutti gli attributi geometrici (come una parete sottile da 0,2 mm) e i parametri di processo (come la strategia laser), utilizzare il formato AMF 1.2 definito in ISO/ASTM 52915-20.
2. Stage di stampa: ISO 52900 Azionamenti chiusi - Controllo del loop del processo
Per creare apparecchiature energetiche, è necessario mettere in atto un sistema di controllo di qualità a cinque -:
Calibrazione dell'attrezzatura: "Test di precisione di focalizzazione del laser" GB/T 39445-2020 afferma che il diametro del punto focale (30–100 μ m) e ripetere l'accuratezza del posizionamento (± 2 μ m) deve essere controllato prima di iniziare ogni giorno.
Controllo dell'ambiente: per mantenere leghe a base di nichel - da ossidando ad alte temperature, la camera di elaborazione dovrebbe avere un livello di ossigeno di 50 ppm o meno e un livello di umidità del 30% o meno.
Guardando online: utilizzare un termometro a infrarossi pirometro per tenere d'occhio la temperatura del pool fuso in tempo reale (con una inesattezza di ± 5 gradi). Usa le tecniche di apprendimento automatico per indovinare quando possono emergere difetti.
Per evitare l'agglomerato in polvere e un cattivo legame interstrato, eseguire la distribuzione delle dimensioni delle particelle (d 50=20 - 45 μm) e il test di flusso di flusso <35S/50G) secondo ISO/ASTM 52907–19.
Convalida del processo: prima di stampare ciascun batch, è importante condurre i test del campione di test di trazione (ASTM E8) e del campione di test di fatica (ASTM E466) prescritti in ISO/ASTM 52903-20 per confermare che le prestazioni soddisfano le norme.
3. Lo stadio dopo l'elaborazione: ISO 52921 guida il miglioramento delle prestazioni
Il più delle volte, le parti delle apparecchiature energetiche devono passare attraverso diversi passaggi di elaborazione -:
ISO/ASTM 53301-18 afferma che Inconel 718 deve essere trattato termicamente a 1150 gradi e invecchiato a 720 gradi per raggiungere una durezza di HRC 42-45.
Per rendere la superficie più resistente alla corrosione, viene colpita (resistenza degli almen 0,016a - 0,022a) o nichelato elettrolitico (spessore 5-10 μm). Questo soddisfa lo standard NACE MR0175.
Test distruttivi non -: i test dell'array a fasi ad ultrasuoni devono essere eseguiti secondo ISO/ASTM 52909, con una sensibilità di - 6db e un diametro del foro a fondo piatto inferiore a 0,8 mm.
Come garantire che le attrezzature energetiche prodotte da Metal 3D Printing siano conformi agli standard ISO?
Jul 29, 2025
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