路径: 主页 > GB > 第177页 > GBZ158-2025 | 标准编号 | GB/Z 158-2025 (GB/Z158-2025) | | 中文名称 | 增材制造 设计 功能梯度增材制造 | | 英文名称 | Additive manufacturing - Design - Functionally graded additive manufacturing | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | J07 | | 国际标准分类 | 25.030 | | 字数估计 | 34,340 | | 发布日期 | 2025-12-03 | | 实施日期 | 2025-12-03 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/Z 158-2025: 增材制造 设计 功能梯度增材制造
ICS 25.030
CCSJ07
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
增材制造 设计 功能梯度增材制造
(ISO/ASTMTR52912:2020,MOD)
2025-12-03发布
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅴ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 缩略语 1
5 功能梯度增材制造(FGAM)的概念 2
5.1 概述 2
5.2 均质组分-单材料FGAM 3
5.3 异质组分-多材料FGAM 3
6 功能梯度增材制造的进展 6
6.1 概述 6
6.2 AM和FGAM工艺 6
6.3 材料挤出 7
6.4 粉末床熔融 9
6.5 定向能量沉积 11
6.6 薄材叠层 12
6.7 立体光固化 13
7 当前FGAM的局限性 14
7.1 概述 14
7.2 材料局限性 14
7.3 当前增材制造技术的局限性 15
7.4 CAD软件限制 16
8 FGAM的潜在应用 18
8.1 概述 18
8.2 生物医疗应用 18
8.3 航空航天应用 18
8.4 消费品领域 18
9 总结 18
参考文献 19
前言
本文件为报告类指导性技术文件。
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件修改采用ISO/ASTMTR52912:2020《增材制造 设计 功能梯度增材制造》。
本文件与ISO/ASTMTR52912:2020相比做了下述结构调整:
---增加了6.7;
---7.4.2.1对应ISO/ASTMTR52912:2020中7.4.2的第一段;
---7.4.2.2对应ISO/ASTMTR52912:2020中的7.4.2.1;
---7.4.2.3对应ISO/ASTMTR52912:2020中的7.4.2.2;
---7.4.2.4对应ISO/ASTMTR52912:2020中的7.4.2.3。
本文件做了下列编辑性改动:
---将“范围”一章中有关本文件的目的和意义的介绍调整到引言;
---增加了材料挤出、金属激光定向能量沉积、金属电子束粉末床熔融、薄材叠层的缩略语
(见第4章);
---更改了列项编号(见6.2);
---增加了立体光固化功能梯度增材制造的介绍(见6.7);
---用资料性引用的GB/T 35351替换了ISO/ASTM52900(见5.1、6.3);
---删除了ISO/ASTMTR52912:2020的第4章中缩略语的来源介绍;
---删除了ISO/ASTMTR52912:2020的5.1中参考文献[56]对FGAM的介绍和参考文献[18]
对仿真的描述;
---删除了ISO/ASTMTR52912:2020的5.3、6.4中示意图的来源介绍;
---删除了ISO/ASTM TR52912:2020的6.3中参考文献[32]对材料挤出的介绍和参考文献
[54]对材料挤出系统的介绍;
---删除了ISO/ASTMTR52912:2020的6.5中参考文献[23]和参考文献[14]对LMD能力的
介绍;
---删除了ISO/ASTMTR52912:2020的7.2.1中关于FGAM 共享门户的介绍,以符合现有技
术发展现状;
---删除了ISO/ASTMTR52912:2020的7.2.3、7.4.2.2中CAE软件例子;
---删除了ISO/ASTMTR52912:2020的7.3中某品牌系列设备的介绍;
---删除了ISO/ASTMTR52912:2020的7.3中参考文献[56]对增材制造局限性的介绍;
---删除了ISO/ASTMTR52912:2020的7.4.2.3、7.4.2.4中FAV、3MF的历史由来介绍;
---用资料性引用的GB/T 35352替换了ISO/ASTM52915(见7.4.2.2)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国增材制造标准化技术委员会(SAC/TC562)归口。
本文件起草单位:中机生产力促进中心有限公司、中国石油集团测井有限公司、青岛理工大学、山东
大学、裕克施乐塑料制品(太仓)有限公司、西北工业大学、四川川航航空发动机维修工程有限责任公司、
北京万维增材科技有限公司、广东汉邦激光科技有限公司、大连理工大学、中国海洋大学、北京煜鼎增材
制造研究院股份有限公司、西安交通大学、深圳市金石三维打印科技有限公司、西安増材制造国家研究
院有限公司、中机研标准技术研究院(北京)有限公司、中煤北京煤矿机械有限责任公司、航天增材科技
(北京)有限公司、深圳市智能派科技有限公司。
本文件主要起草人:胡凡、卫一多、兰红波、吕琳、庄全平、于君、张广明、张琴、盛彬、戚文军、马广义、
刘永辉、钱婷婷、黄胜、王宇轩、王迪、陈祯、穆敏强、陈井龙、宋超群、张胜哲。
引 言
增材制造(AM)是以三维模型数据为基础,通过材料堆积的方式制造零件或实物的技术。随着
AM硬件、软件的技术进步,以及新市场开拓对产品提出的更高灵活性和更高功效需求,功能梯度高性
能新型材料的设计与制造技术研究逐渐受到重视,该技术被称为功能梯度增材制造(FGAM),是一种
通过控制构件内材料组分分布,以实现预期功能与性能的逐层制造技术。
功能梯度材料(FGMs)的概念于1984年提出,最初用于提高耐热性,以克服传统复合材料的不足。
传统复合材料[图1a)]是均匀混合物,难以实现最理想的性能。相较传统材料,FGMs是一类先进材
料,通过调控空间维度上组分的分布,实现材料性能的优化[56]。FGMs是一种通过控制两种或两种以
上的材料组分从某一方位[一维(1D)、二维(2D)或者三维(3D)]向另一方位连续或非连续变化,使其性
能呈现梯度变化的非均质材料[图1b)]。
传统的制造工艺难以实现连续梯度、材料-结构一体化的功能梯度材料的制造。增材制造工艺具有
材料逐层堆积成形的特点,是实现此类功能梯度材料的有效制造手段,从而产生了功能梯度增材制造
(FGAM)的概念。FGAM是学术研究推动的新兴领域,尚未标准化,因此文献中使用了不同的术语,例
如,功能梯度快速原型(FGRP)[56]、可变性能快速原型(VPRP)[57]和性能局域化增材制造[72],本文件仅
以现有文献为基础描述FGAM的技术现状,使用原始文献中有关FGAM的术语,不对任何术语进行标
准化,是一份纯信息性指导性技术文件。
a) 传统复合材料 b) FGMs
图1 传统复合材料和功能梯度复合材料中的材料分布
增材制造 设计 功能梯度增材制造
1 范围
本文件描述了功能梯度增材制造的概念,介绍了技术现状、局限性和潜在应用领域。
本文件适用于功能梯度增材制造的设......
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