3D打印制造標準目前仍存的障礙

南極熊導讀：3D打印技術在工業(yè)領域的應用越來越廣泛，但它在認證標準和流程仍面臨一些挑戰(zhàn)。TWI高級技術項目負責人Amanda Allison指出，盡管認證框架對于確保增材制造產(chǎn)品質量和安全性至關重要，但目前仍存在一些障礙。

作為一家領先的獨立研究和技術組織，自1946年以來，TWI一直在工程、材料和連接技術方面提供知識和安全保證。同時，作為英國第一家獲得勞埃德船級社（Lloyd’s Register）簽署的不銹鋼3D打印增材制造設施資質的組織，TWI對增材制造認證流程的障礙有著深入的了解。

該組織表示，過去十年，由于技術和行業(yè)準備度較低，認證、資格和標準化框架的發(fā)展相對較少，并沒有優(yōu)先考慮它們的開發(fā)。然而，隨著技術的發(fā)展和更多零件的制造和投入使用，確保增材制造產(chǎn)品質量和安全性的壓力越來越大，對于關注和開發(fā)這些框架的需求也越來越迫切。

2015年，TWI與英國勞埃德船級社啟動了一個聯(lián)合行業(yè)項目，旨在探索能源和海工領域采用的金屬增材制造部件的認證。作為合作的一部分，TWI與許多工業(yè)成員組織合作，測試和認證增材制造生產(chǎn)的演示零件。通過這一過程，TWI建立了一套與行業(yè)相關的增材制造工藝的認證指導說明，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獲得勞埃德船級社頒發(fā)的增材制造設施資質示例

3D打印認證的標準和障礙

Allison說道：“盡管制定標準使得行業(yè)更容易采用3D打印技術，但在某些方面仍然存在對該技術的信心缺乏。這是因為3D打印技術具有巨大的變革性，并且發(fā)展迅速，因此可能存在一些不確定性。此外，3D打印技術的認證零件時間表也缺乏嚴格的規(guī)定。然而，通過建立強大的標準目錄，可以增強行業(yè)對該技術使用的信心，并且標準化了實施流程和程序的方法，無論誰在使用增材制造技術�！�

Allison繼續(xù)說道：“我們還看到了更多國際標準委員會合作的例子，這有助于消除重復并最大限度地利用資源。這一點尤其重要，因為增材制造涉及多個工業(yè)部門的大量利益相關者，格局如此巨大。近年來，我發(fā)現(xiàn)將專業(yè)知識和知識結合起來以協(xié)調方法是一種快速發(fā)展的做法，也是我所鼓勵的做法。”

Allison提到了ASTM（于2009年發(fā)布了第一個增材制造標準）和ISO委員會的工作，它們在制定增材制造工藝標準方面發(fā)揮了重要作用。然而，目前仍然存在一些障礙和差距，例如需要避免對可能只有微小設計差異的零件進行重復測試，需要制定可支持不同增材制造系統(tǒng)資格認證的標準，以及實施數(shù)字資格和認證的問題。

△今年7月，ASTM International制定了PBF馬氏體時效鋼的新標準

Allison解釋說：“3D打印零件認證的成本可能相當高，而且也可能是一個艱難的過程，特別是在嘗試了解增材制造標準和認證領域，同時嘗試與現(xiàn)有工業(yè)部門標準相聯(lián)系時。我還認為，對于設施認證來說，數(shù)字工作流程的開發(fā)和使用至關重要，以便可靠地跟蹤零件所進行的所有工藝步驟，并監(jiān)控和控制進度以確保與程序保持一致�！�

雖然人們對增材制造框架的認識不斷增強，但了解增材制造價值鏈上的各個步驟和注意事項需要時間和教育。Allison表示，“在投資增材制造時，認證往往排在最后。”

Allison解釋說：“這可能會導致進一步的問題，對我來說，認證從設計階段開始。組織需要從一開始就研究認證要求，因為它可能對增材制造工藝鏈產(chǎn)生重大影響。”

總的來說，Allison想要強調，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現(xiàn)，必須制定框架來支持這些雄心壯志。通過制定統(tǒng)一的認證標準，可以提高行業(yè)對增材制造技術的信心，并確保產(chǎn)品質量和安全性。