ICS 25.030 CCS J 39 中华人民共和国国家标准 GB/T 42621—2023 增材制造 定向能量沉积-铣削复合增材 制造工艺规范 Additive manufacturing-Specification for hybrid additive manufacturing with directed energy deposition and milling process 2023-05-23实施 2023-05-23发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 42621—2023 目 次 前言 1 范围 规范性引用文件 2 3术语和定义 4 一般要求 工艺过程 5 参考文献…· .8 GB/T42621—2023 前言 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。 本文件由全国增材制造标准化技术委员会（SAC/TC562）归口。 本文件起草单位：华南理工大学、广州雷佳增材科技有限公司、中机生产力促进中心有限公司、巨轮 智能装备股份有限公司、广东省智能制造研究所、西北工业大学、武汉天昱智能制造有限公司、西安增材 制造国家研究院有限公司、上海材料研究所、山东雷石智能制造股份有限公司、中机研标准技术研究院 （北京）有限公司、中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司、南京中科煜宸激光技术有限公司、 中国机械制造工艺协会、中机新材料研究院（郑州）有限公司、青岛理工大学、广东汉邦激光科技有限公 司、南京航空航天大学、武汉大学。 本文件主要起草人：杨永强、王迪、薛莲、洪福、毕贵军、林鑫、李润声、薛飞、杨启云、侯帅、李海斌、 焦宗戈、夏振宇、周恒、战丽、王淼辉、朱晓阳、戚文军、顾冬冬、李辉、温娅玲 Ⅲ GB/T42621-—2023 增材制造 定向能量沉积-铣削复合增材 制造工艺规范 1范围 本文件规定了定向能量沉积-铣削复合增材制造工艺的一般要求和工艺过程。 本文件适用于定向能量沉积与机械铣削加工复合的增材制造工艺，定向能量沉积与其他铣削加工 复合的增材制造工艺参考使用。 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构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 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/T35351 增材制造 术语 GB/T 37698 增材制造 设计 要求、指南和建议 GB/T 39247 增材制造 金属制件热处理工艺规范 GB/T39251 增材制造 金属粉末性能表征方法 GB/T39253—2020 增材制造金属材料定向能量沉积工艺规范 3术语和定义 GB/T14896.7、GB/T35351界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 定向能量沉积-铣削复合增材制造 hybrid additive manufacturing with directed energy deposition and milling 采用复合增材制造设备，通过定向能量沉积增材和铣削减材实现工件一体成形的工艺。 3.2 能量源 原energysource 在定向能量沉积过程中提供高能量以熔融金属的高能束。 注：常见用于定向能量沉积的能量源包括激光束、电子束、等离子弧、电弧。 3.3 铣削头millinghead 安装在多轴运动机构上夹持刀具，并为刀具提供回转运动对沉积成形层内、外轮廊进行加工的 部件。 3.4 沉积头depositionhead 将能量和原材料输送到熔池的装置。 1 GB/T42621—2023 4一般要求 4.1人员 工艺人员应具有定向能量沉积-铣削复合增材制造工艺基础知识，熟悉定向能量沉积-铣削复合增 设备操作人员应经过专业培训，考核合格后方可上岗。培训由设备厂商或已接受培训并合格的人 员实施。 注：培训内容包括但不限于设备的操作、维护、校准、软件使用、安全防护、材料处理、后处理、数据处理、异常情况处 理等。 4.2设备 4.2.1概述 设备主要由能量源、沉积头、铣削头、原材料输送系统、气氛控制系统、运动控制系统、除尘系统、循 环过滤系统、冷却系统、过程监控系统等部分组成。根据不同能量源与铣削头的组合进行分类，包括： 以激光为能量源与铣削头组合的复合增材制造设备； 一以电子束为能量源与铣削头组合的复合增材制造设备； 一以电弧为能量源与铣削头组合的复合增材制造设备； 一以等离子束为能量源与铣削头组合的复合增材制造设备。 4.2.2基本要求 4.2.2.1 设备的检验、验收应符合设备厂商或相关标准要求。 4.2.2.2设备交付前应有合格证明文件，且各项技术指标参数符合工艺相关要求。 4.2.2.3设备使用说明文件应包含定期检查的项目、周期和准则。 4.2.2.4用于定向能量沉积-铣削复合增材制造工艺过程的仪器仪表应定期进行计量检定、校准。 4.2.3工艺参数 推荐使用设备出厂自带的工艺参数或通过试验得出的工艺参数。 4.3原材料 4.3.1概述 定向能量沉积-铣削复合增材制造工艺的材料种类主要包括金属粉未和金属丝材。 4.3.2金属粉末 金属粉末的主要性能指标包括：化学成分、粒度及粒度分布、流动性、球形率、松装密度等。金属粉 末的牌号和化学成分应符合相关标准要求，或者在制造前由供需双方协商确定。金属粉末检验指标应 根据工艺要求确定，其他特殊要求由供需双方协商确定。除供需双方协商确定外，检验方法应按照 GB/T39251的规定执行。 4.3.3金属丝材 金属丝材的主要性能指标包括：直径、化学成分、表面质量、力学性能等。金属丝材的牌号和化学成 分应符合相关标准要求，或者在制造前由供需双方协商确定。金属丝材检验指标应根据工艺要求确 2 GB/T42621—2023 定，其他特殊要求由供需双方协商确定。检验方法可参照GB/T29713、GB/T10858、GB/T15620的规 定执行。 4.3.4其他要求 4.4环境 设备运行环境及周围工作环境应符合GB/T39253一2020中5.4的规定。 4.5安全及防护 安全及防护应符合GB/T39253一2020中5.5和5.6的规定。 5工艺过程 5.1工艺原理 工艺原理见图1。沉积头在运动控制系统的驱动下，按照给定的速度沿着规划的填充路径运动。 运动过程中，金属粉末或金属丝材在能量源的作用下迅速熔化凝固并产生冶金结合。在基板上沉积若 干层后，获取工件尺寸并与设计尺寸进行对比。基于对比结果，进行沉积补偿或直接进人铣削流程。如 此重复，直至通过定向能量沉积和铣削减材实现零件一体成形 交臀 定问能量沉积 铣削减材 标引序号说明： 1 一沉积头； 2——能量源； 3 一金属粉末或金属丝材； 基板； 5- 一铣削头； 6- 一成形零件。 图1定向能量沉积-铣削复合增材制造工艺原理图 3 GB/T 42621—2023 5.2 2流程图 典型的定向能量沉积-铣削复合增材制造工艺流程如图2所示。 模型设计 模型分割 路径规划 积头或铣削头与工件或工 1 装产生碰撞或铣削头不可达 加上运动 仿真 无硼撞！ 成形准备 参数设定 定向能量沉积成形 1 未达到沉积预设尺寸 达到沉积预设尺寸 铣削 否 工件尺寸精度达到要求 是1 否 零件模型完成 加工完成 1 清理 不合格 初步检验 合格1 是 (修复) 可修复 后处理 1 否 不合格 质显检验 合格 T 报废 交付 图2 典型定向能量沉积-铣削复合增材制造工艺流程图 5.3 模型设计 5.3.1 对实体进行扫描并输人三维建模软件实现模型建立或直接通过三维建模软件建立零件模型， 4