1. Marco del sistema estándar ISO: el estándar mínimo para el cumplimiento de los equipos de energía
ISO/TC 261 y ASTM F42 trabajaron juntos para crear el sistema estándar de fabricación aditiva. Este sistema cubre todo, desde materiales y métodos hasta control de calidad para hacer equipos de energía. Cuando se trata de las características del equipo de energía, debemos prestar atención a los siguientes estándares principales:
Especificaciones para materiales
ISO/ASTM 52901 - 16 "Requisitos de adquisición para la fabricación aditiva", dice que los materiales metálicos utilizados en el equipo de energía deben proporcionar información completa sobre su maquillaje químico y los procesos utilizados para tratarlos. Las aleaciones basadas en níquel - (UNS N07718), por ejemplo, deben seguir el estándar F3055-14A, y su contenido de nitrógeno debe mantenerse por debajo del 0.08% para evitar la confusión de alta temperatura. La aleación de titanio (Ti6al4v) debe seguir el estándar F2924-14, con un contenido de oxígeno de no más del 0.13% para garantizar la vida útil de la fatiga.
control del proceso
La "Especificación para el proceso de fusión del lecho de polvo de metal" (ISO/ASTM 52904 - 19) dice que las partes importantes del equipo de energía deben usar un sistema de control de bucle -} cerrado para vigilar la potencia láser (fluctuación menor o igual a ± 1%), velocidad de escaneo (prodicción ± 0.1M/s) y espesor de la capa (error μm), en el tiempo real), en el tiempo de escaneo real. Por ejemplo, GE ha podido manejar el tamaño de los granos en las cuchillas de turbina de gas a dentro de 5 m gracias a este estándar. Esto ha mejorado la vida de fluencia de alta temperatura de las partes en un 30%.
Verifique la calidad
ISO/ASTM 52902 - 19 "Evaluación de la capacidad de impresión", dice que la tomografía computarizada de rayos X debe usarse para encontrar defectos internos. La porosidad debe ser inferior al 0,5%, y el tamaño de poro más grande no debe ser más de 50 μm. Según este estándar, Siemens Energy ha reducido la tasa de defectos de grietas en la producción de cámaras de combustión de turbinas de gas del 2.3% al 0.07%.
2. El camino hacia el cumplimiento para hacer equipos de energía
1. Fase de diseño: optimización de topología según ISO 52911
Al diseñar equipos de energía, se debe tener en cuenta tanto la integración funcional como la viabilidad de la fabricación. ISO 52911-1 "Directrices de diseño para la fusión láser de lechos de polvo de metal" dice que
Simulación de estrés: utilizamos ANSYS o ABAQUS para realizar un análisis de acoplamiento mecánico térmico para asegurar que el estrés residual sea inferior al 30% de la resistencia al rendimiento del material.
Estructura de soporte: siga ISO 52911 - 2 "Especificación de diseño para lechos de polvo de polímero" para hacer el patrón de soporte y puede ser reducir la posibilidad de deformación después del tratamiento. Por ejemplo, al hacer boquillas de recipientes a presión para reactores nucleares, una estructura de soporte similar a un árbol reduce el factor de concentración de estrés térmico en un 42%.
Formato de archivo: para asegurarse de que se envíen todos los atributos geométricos (como una pared delgada de 0.2 mm) y los parámetros de proceso (como la estrategia láser), use el formato AMF 1.2 definido en ISO/ASTM 52915-20.
2. Etapa de impresión: las unidades ISO 52900 cerradas - Control de bucle del proceso
Para hacer equipos de energía, se debe colocar un sistema de control de calidad de nivel de cinco - de nivel:
Calibración del equipo: "Prueba de precisión de enfoque de láser" GB/T 39445-2020 dice que el diámetro focal (30-100 μ m) y la precisión de posicionamiento de repetición (± 2 μ m) deben verificarse antes de comenzar todos los días.
Control del entorno: para evitar que las aleaciones basadas en níquel - se oxiden a altas temperaturas, la cámara de procesamiento debe tener un nivel de oxígeno de 50 ppm o menos y un nivel de humedad del 30% o menos.
Viendo en línea: use un termómetro infrarrojo de pirómetro para vigilar la temperatura de la piscina fundida en tiempo real (con una inexactitud de ± 5 grados). Use técnicas de aprendizaje automático para adivinar cuándo pueden surgir defectos.
Para evitar la aglomeración de polvo y la mala unión entre capas, hacer una distribución del tamaño de partícula (d 50=20 - 45 μm) y la capacidad de flujo (tasa de flujo del salón <35s/50g) pruebas de acuerdo con ISO/ASTM 52907–19.
Validación del proceso: antes de imprimir cada lote, es importante realizar la muestra de prueba de tracción (ASTM E8) y las pruebas de prueba de fatiga (ASTM E466) prescritas en ISO/ASTM 52903-20 para confirmar que el rendimiento cumple las normas.
3. La etapa después del procesamiento: ISO 52921 Guía Mejora del rendimiento
La mayoría de las veces, las piezas de Equipo de Energía deben pasar por varios pasos de procesamiento post -:
ISO/ASTM 53301-18 dice que Inconel 718 debe tratarse térmicamente a 1150 grados y envejecer a 720 grados para alcanzar una dureza de HRC 42-45.
Para hacer que la superficie sea más resistente a la corrosión, se dispara (Almen resistencia 0.016A - 0.022A) o níquel electroales (espesor 5–10 μm). Esto cumple con el estándar NACE MR0175.
Non - Prueba destructiva: las pruebas de matriz en fase ultrasónica deben hacerse de acuerdo con ISO/ASTM 52909, con una sensibilidad de - 6dB y un diámetro de orificio de fondo plano de menos de 0.8 mm.
¿Cómo garantizar que los equipos de energía fabricados por la impresión 3D de metal cumplan con los estándares ISO?
Jul 29, 2025
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