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| 标准编号 | GB/T 45849-2025 (GB/T45849-2025) | | 中文名称 | 金属粉末床熔融成形机床鉴定技术规范 | | 英文名称 | Technical specification of qualification for metal powder bed fusion machines | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J59 | | 国际标准分类 | 25.080.99 | | 字数估计 | 18,138 | | 发布日期 | 2025-08-01 | | 实施日期 | 2026-02-01 | | 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/T 45849-2025: 金属粉末床熔融成形机床鉴定技术规范
ICS 25.080.99
CCSJ59
中华人民共和国国家标准
金属粉末床熔融成形机床鉴定技术规范
2025-08-01发布
2026-02-01实施
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 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 通则 2
4.1 鉴定原则 2
4.2 鉴定流程 2
5 鉴定要求及方法 3
5.1 鉴定准备 3
5.2 安装鉴定 3
5.3 运行鉴定 4
6 鉴定有效性 6
7 鉴定报告 7
附录A(资料性) 金属粉末床熔融成形机床试样排布示例 8
附录B(规范性) 金属粉末床熔融成形机床鉴定类别及要求 10
附录C(资料性) 金属粉末床熔融成形机床鉴定报告示例 11
参考文献 12
图1 金属粉末床熔融成形机床鉴定流程 2
图A.1 运行鉴定试样排布示例 8
图A.2 运行鉴定试样排布示例排布位置示意图 9
表A.1 运行鉴定试样排布方案示例 8
表B.1 鉴定类别及要求 10
前言
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。
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。
本文件由全国特种加工机床标准化技术委员会(SAC/TC161)和全国增材制造标准化技术委员会
(SAC/TC562)共同归口。
本文件起草单位:中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司、广东汉邦激光科技有限公司、
西安铂力特增材技术股份有限公司、杭州易加三维增材技术股份有限公司、苏州电加工机床研究所有限
公司、太行国家实验室、西安增材制造国家研究院有限公司、西安赛隆增材技术股份有限公司、中机生产
力促进中心有限公司、深圳市大族聚维科技有限公司、中国航空综合技术研究所、中国核动力研究设计
院、苏州天弘激光股份有限公司、北京清研智束科技有限公司、天津镭明激光科技有限公司、深圳市金石
三维打印科技有限公司、广州工业投资控股集团有限公司、北京爱康宜诚医疗器材有限公司、上海汉邦
联航激光科技有限公司、湖南华曙高科技股份有限公司、江苏铭亚科技有限公司、江苏仰望航天设备科
技有限公司、无锡市检验检测认证研究院、大族激光智能装备集团有限公司、山西航天清华装备有限责
任公司、南京铖联激光科技有限公司、宁波中科祥龙轻量化科技有限公司、北京鑫精合增材制造技术有
限公司、厦门市标准化与质量品牌协会、浙江工业大学、西安交通大学、华南理工大学、苏州大学、广东工
业大学、中德标准化合作苏州创新中心、上海材料研究所有限公司。
本文件主要起草人:侯慧鹏、刘建业、李洋、冯云龙、王应、雷力明、侯颖、赵培、薛莲、唐景龙、栗晓飞、
何戈宁、金朝龙、赵德陈、程锦泽、江泽星、吴东津、王彩梅、张剑锋、戚文军、邓璞、潘良明、刘一胜、
贾存锋、吕新峰、曾丽霞、郭西园、王林、张浩、刘斌、王少武、吴悦、姚建华、郭文华、王迪、李加强、王成勇、
冯利民、吴文恒、付鑫、胡书珺。
引 言
金属粉末床熔融是通过热能选择性地融化粉末床区域金属材料的增材制造工艺,典型的金属粉末
床熔融工艺包括激光选区熔化、激光选区烧结和电子束熔化。金属粉末床熔融技术的工艺过程高度自
动化,工艺参数复杂,影响产品质量的因素众多,其中机床对最终成形质量具有关键影响,产品质量对机
床具有强依赖性。
本文件规定了与金属粉末床熔融成形机床鉴定相关的一系列活动。机床鉴定不同于机床验收,其
差异体现在鉴定的目的是提升生产产品质量一致性,控制成形质量波动,解决机床状态、工艺过程控制
及其匹配性等因素导致的性能波动等问题。而验收的目的是解决机床参数及其检测项目、方法不统一
的问题。验收标准内容规定了机床工作的主要系统的检测方法和要求,侧重于机床本身特性,适用于机
床交付、定期复检或保养、维修后的系统性能和可靠性检验,以机床指标作为判定依据。鉴定除考虑机
床验收合格外,还要考虑机床运行过程中的控制措施、工艺匹配性等因素,并在机床工作一段时期后、以
成形试验的力学性能作为判定指标进而考查机床运行状态,保障用户在机床使用过程中的产品质量满
足预期。
鉴定侧重由机床使用方(用户)开展,通过考察机床各项性能指标及成形样件,侧重于用户在机床使
用环节以获得合格产品。验收通常仅指机床在供需双方完成采购技术协议后,经各项检测证明机床满
足技术协议的过程。
本文件规定的机床鉴定按照鉴定环节分为安装鉴定、运行鉴定,可用于航空、航天、医疗等领域,以
保障金属粉末床熔融产品质量的一致性和稳定性。
金属粉末床熔融成形机床鉴定技术规范
1 范围
本文件规定了金属粉末床熔融成形机床的鉴定原则以及安装鉴定、运行鉴定的要求,描述了上述鉴
定过程的验证方法。
本文件适用于激光选区熔化成形机床、电子束选区熔化成形机床、激光选区烧结成形机床的鉴定
活动。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 14896.7 特种加工机床 术语 第7部分:增材制造机床
GB/T 35351 增材制造 术语
GB/T 39254 增材制造 金属制件机械性能评价通则
GB/T 43141 激光增材制造机床 通用技术条件
GB/T 43233 增材制造 系统性能和可靠性 航空航天用金属材料激光粉末床熔融设备验收试验
GB/T 43411 电子束选区熔化增材制造机床 通用技术条件
JB/T 14664 激光选区熔化成形机床 精度检验
3 术语和定义
GB/T 14896.7和GB/T 35351界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
金属粉末床熔融成形过程所使用金属粉末原材料的技术规范。
注:其中包括化学成分、粉末粒度、球形度等技术指标。
3.2
制件规范 partspecification
金属粉末床熔融成形得到的金属材料的技术规范。
注:其中包括力学性能、显微组织、化学成分等技术指标。
3.3
建立客观证据以证明机床安装完成后各个系统及附属系统满足机床技术规范。
3.4
通过对完成安装鉴定的机床所成形的试样进行测试分析证明其成形过程可控,满足预定的制件
规范。
3.5
建立客观证据以证明机床维持有效鉴定状态的持续性过程。
3.6
鉴定空间 qualifiedbuildspace
机床成形室内经过鉴定符合要求的空间区域。
4 通则
4.1 鉴定原则
金属粉末床熔融成形机床(以下简称“机床”)鉴定是基于确定的设备状态及匹配的运行控制方
案,确认机床能够稳定生产合格产品的过程,鉴定过程应具备以下特点:
a) 规范性:鉴定活动依据本文件执行;
b) 科学性:鉴定证据的客观性,并形成完整的可信证据链;
c) 广泛性:广泛适用于开展机床验证的领域。
4.2 鉴定流程
鉴定过程按照时间顺序分为安装鉴定、运行鉴定,活动实施流程见图1。
图1 金属粉末床熔融成形机床鉴定流程
5 鉴定要求及方法
5.1 鉴定准备
金属粉末床熔融成形机床鉴定准备应包括但不限于:
a) 机床具有唯一序列号;
b) 机床主要配置状态清晰明确;
c) 控制文件有效,如操作说明书、人员培训方案、出厂合格证书;
d) 确定机床鉴定空间;
e) 具备原材料规范、工艺规范、制件规范,其中工艺规范中明确关键工艺参数,关键工艺参数项目
参考GB/T 39252-2020中附录B。
5.2 安装鉴定
5.2.1 一般要求
5.2.1.1 安装鉴定要求可参照用户与机床制造商共同确定的技术规范,同时应满足本文件要求。
5.2.1.2 每台机床均应具有唯一序列号并进行安装鉴定。
5.2.1.3 应记录安装鉴定执行过程中产生的每个异常状况。
5.2.2 机床配置确认
针对每台机床确定关键配置信息,至少应包括:
a) 机床型号、序列号、出厂日期、出厂合格证;
b) 核心硬件匹配的生产厂家、型号和序列号,核心硬件包括但不限于能量源(如激光器、电子枪)、
束斑控制装置(如振镜)等;
c) 机床附件,如过滤系统(如有)等;
d) 配套软件名称和版本。
5.2.3 安装鉴定条件确认
5.2.3.1 安装与连接
确认安装及连接符合机床使用说明书的规定,至少应包括:
a) 机床安装情况良好;
b) 机床与动力系统(如供电)连接情况良好;
c) 机床与公用设施(如压缩空气系统、水冷系统等)连接情况良好。
5.2.3.2 环境条件
确认安装环境条件符合机床使用说明书的规定,至少应包括:
a) 温度;
b) 湿度;
c) 振动(如有);
d) 防爆(如有)。
5.2.3.3 公用设施
确认公用设施条件符合机床使用说明书的规定,至少应包括:
a) 地面承重;
b) 电源;
c) 惰性气体(如有);
d) 压缩空气(如有);
e) 冷却水(如有)。
5.2.3.4 安全防护
确认机床的激光/电子束、机械、电气的安全防护及警示标志应符合GB/T 43141或GB/T 43411
的要求。
5.2.3.5 清洁
安装完成后按照机床使用说明书对机床进行清洁,清洁区域至少包括成形室、供粉缸及其他可能与
粉末直接接触的区域。
5.2.3.6 资料完整性
确认机床供应商资料(包括操作指导、维护指导、印刷品、图纸、手册等)应完整齐全、版本有效。
5.2.4 仪器仪表确认
仪器仪表至少包括氧含量传感器(如有)、温度传感器(如有)、气体流量计(如有)、压力表(如有)
等,核对检查仪表校准,应满足以下要求:
a) 形成仪器仪表清单,说明仪器仪表安装位置及功能;
b) 所有仪器仪表具有唯一编号;
c) 给出仪器仪表的参考检定周期及精度范围;
d) 由具有资质的单位和机构出具校准报告。
5.2.5 机床校准
机床在安装完成后进行校准,包括但不限于缸体升降精度、能量源系统等,按照 GB/T 43233、
GB/T 43411、JB/T 14664进行或至少应满足以下要求:
a) 机床用户识别的关键工艺变量有关的校准,宜包括能量源功率、束斑扫描速度、能量源定位精
度、机械系统定位精度;
b) 机床供需双方技术协议。
机床所有校准项目应给定许可校准公差。机床校准所使用的仪器/设备应形成清单并经过校准。
5.2.6 安装鉴定结果判定
满足5.2.1~5.2.5且全部合格时,可以判定安装鉴定通过。存在不符合项时,应在不符合项关闭后
再进行安装结果判定。
5.3 运行鉴定
5.3.1 一般要求
5.3.1.1 运行鉴定在安装鉴定合格之后进行。
5.3.1.2 运行鉴定应包括关键工艺参数及合格成形体积的极限位置。
5.3.1.3 运行鉴定针对鉴定空间进行,应至少覆盖产品尺寸。
5.3.1.4 在多能量源情况下,针对能量源搭接区域所包含的关键工艺变量,鉴定后应进行控制。
5.3.2 建立控制文件
5.3.2.1 校准和验证控制
建立校准方案,校准方案至少应包括:
a) 校准项目;
b) 校准时间间隔;
c) 校准方法等。
可根据工艺相关性,分析确定校准时间间隔,校准周期不宜超过12个月。
5.3.2.2 维护保养控制
根据机床制造商文件,形成维护保养方案,包括保养项目及时间间隔。
5.3.2.3 人员培训及考核
建立人员培训及考核方案,培训并证明人员具备满足要求的技能、知识和经验。
5.3.2.4 操作过程控制
准确详细规定机床操作方法,规范地实施所有操作步骤,包括所有正常操作(如机床启动、粉末装
填、取件、机床清洁等)和常见意外突发情况(如成形中断等)。机床操作说明文件除包括主机床操作说
明以外,还应包括配套的必需附属设备,如粉末筛分、烘干设备等。
5.3.3 运行鉴定大纲
5.3.3.1 通则
运行鉴定大纲是机床运行鉴定实施过程的指导性文件,应至少包括5.3.2~5.3.4相应内容。
5.3.3.2 鉴定空间
鉴定大纲明确机床鉴定空间,可以是机床最大成形区域/体积中的部分区域/体积。机床鉴定空间
的确定,应兼顾产品需求、工艺参数和鉴定成本等因素。
5.3.3.3 工艺参数及规范
鉴定大纲明确鉴定实施过程的关键工艺参数,参数项目参考GB/T 39252-2020中附录B。
5.3.3.4 原材料规范、制件规范
鉴定大纲应包括原材料规范及制件规范,可引用已有相应规范或在鉴定大纲中规定具体技术指标。
5.3.4 成形试样
5.3.4.1 种类及数量
确定成形试样的种类和数量。对于具有单能量源的机床,运行鉴定至少应包括以下试样种类及
数量:
a) 金相,3件;
b) 化学成分,3件;
c) 力学性能试样,不低于6件。
可按需增加尺寸精度及无损检测试样。
对于具有多个能量源的机床,每个能量源宜至少成形6根力学性能试样、搭接区域应至少成形3根
力学性能试样。例如,四能量源的机床包括至少39根测试试样,具体包括:
a) 4个单能量源区域各6根试样,共24件;
b) 4个双能量源搭接区域各3根试样,共12件;
c) 1个四能量源搭接区域的3根试样。
5.3.4.2 排布原则
根据鉴定空间确定试样排布方案,应满足以下原则:
a) 金相、化学成分试样按照鉴定空间体对角线排布;
b) 力学性能试样成形方向至少包括横向、纵向;
c) 力学性能试样排布能够代表全部鉴定空间,覆盖鉴定空间的极限位置和中心位置,包括水平方
向极限位置、垂直方向极限位置。
满足以上要求的试样排布方案和数量即为合格的运行鉴定成形方案。附录A提供了一种参考试
样排布示例。
5.3.4.3 成形板次
首次运行鉴定成形板次不应低于3次,其他运行鉴定成形板次的要求取决于运行鉴定类型,按照附
录B进行。
5.3.4.4 测试和分析
运行鉴定成形试验的测试和分析参照具体的材料或制件规范进行,其中机械性能评价按照
GB/T 39254进行。
5.3.5 运行鉴定结果判定
满足以下要求时,可判定运行鉴定通过:
a) 显微组织、化学成分、力学性能、尺寸精度(适用时)、无损检测(适用时)满足制件规范定义或供
需双方协商的最低要求;
b) 初始鉴定时力学性能拉伸强度时,至少有99%的样本以95%的置信度(统计值T99或A 基值)
高于最低规范要求(适用时);
c) 分散性满足特定或供需双方确定的变异系数CV(适用时),变异系数计算见式(1)。
CV=σ/μ (1)
式中:
σ---力学性能标准差;
μ---力学性能均值。
d) 当存在化学成分、力学性能、尺寸精度(适用时)、无损检测(适用时)结果超差时,应根据5.3.3.4
制件规范要求选择是否开展备件测量及结果判定。
6 鉴定有效性
鉴定有效性包括首次鉴定有效性以及持续鉴定有效性,其中持续鉴定根据触发事件的不同分为周
期性持续鉴定和事件驱动持续鉴定,要求包括以下内容。
a) 每台机床应定期开展周期性持续鉴定,首次鉴定合格后,鉴定有效期不宜超过12个月。
b) 不同触发事件可能导致鉴定状态失效,应对应开展事件驱动持续鉴定。触发事件类型包括机
床、设施、成形、原材料。根据事件具体内容不同,按照附录B执行重复鉴定。事件触发的重
复鉴定应确定事件得到有效处理并在相应鉴定报告中记录事件具体信息。
7 鉴定报告
7.1 鉴定报告在初始鉴定后形成(见附录C),应根据重复性鉴定过程进行补充或更新。
7.2 鉴定报告应附带机床校准、仪器仪表校准、成形试样检测报告等文件。
7.3 鉴定报告应由具备鉴定能力且未参与鉴定人员进行确认。
附 录 A
(资料性)
金属粉末床熔融成形机床试样排布示例
表A.1、图A.1给出了某机床鉴定试样排布示例,其鉴定空间为250mm×250mm×100mm。本
示例仅作为一种认可的排布方案,其他满足排布原则的排布均可接受。本排布示例包含试样数量、排布
方案见表A.1及图A.1。
表A.1 运行鉴定试样排布方案示例
测试项目 方向 数量 试样分布 布局方案
室温拉伸
横向 13
2条边极限位置,每个位置2件,共4件;
其余2条边极限位置,每个位置3件,共6件;
成形体积中心位置,3件,共3件
横向试样位置高度达到100mm
见图A.2a)鉴定
空间边缘极限位置
纵向 12
X、Y 极限位置,即4个角落位置,
每个位置3件
见图A.2a)鉴定
空间X、Y 极限位置
持久性1)
横向 13
2条边极限位置,每个位置2件,共4件;
其余2条边极限位置,每个位置3件,共6件;
成形体积中心位置,3件,共3件
横向试样位置高度达到100mm
见图A.2a)鉴定
空间边缘极限位置
纵向 12
X、Y 极限位置,即4个角落位置,
每个位置3件
见图A.2a)鉴定
空间X、Y 极限位置
化学成分
显微组织
横向
鉴定空间内体对角线
鉴定空间内体对角线
见图A.2b)鉴定
空间体对角线
1) 持久性能测试见GB/T 2039-2024,持久性能测试针对本示例所对应的特定制件规范进行,在其他应用场景中
应根据需求选择是否进行持久性能测试。
图A.1 运行鉴定试样排布示例
a) 鉴定空间边缘极限E1、E2、E3、E4,
鉴定空间X、Y极限位置D1、D2、D3、D4
b) 鉴定空间体对角线A-B-C
图A.2 运行鉴定试样排布示例排布位置示意图
附 录 B
(规范性)
金属粉末床熔融成形机床鉴定类别及要求
金属粉末床熔融成形机床鉴定类别及要求见表B.1。
表B.1 鉴定类别及要求
鉴定类别 事件类型 事件内容 安装鉴定
运行鉴定
3板次 2板次 1板次
初始鉴定 - - ● ● - -
周期鉴定 - - - - - ●
事件驱动鉴定
机床
设施
成形
原材料
发生机床主体结构拆卸、关键组成部分
(能量源、束斑 控 制 装 置)更 换 或 维
修,如:
a)对机床软件、硬件或固件的更新;
b)对可能影响性能的机床部件的改变
(修理、更换等)
○ ○ ○ ●
同一厂房内移动机床 ○ - - ●
不同厂房之间移动机床 ● - ● -
机床的停机时间超过预定的时间间隔 - - - ●
机床安装或设施内配置的变化或设施
事件(雷击、地震、振动、水浸等),对能
量源定位性能或对气氛保持系统造成
影响
○ - - ●
反复出现零件超差或者拒收 - - - ●
基于统计对比确定测试结果退化或机
床关键工艺变量的衰减
- - - ●
改变原材料合......
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