DB34 T 2919-2017 热熔沉积型 3D 打印机通用技术规范.pdf

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1、ICS 25.120.30 J 07 DB34 安徽省地方标准 DB 34/T 29192017 热熔沉积型 3D 打印机通用技术规范 General technical specifications for Fused Deposition Modeling 3D printer 文稿版次选择 2017 - 09 - 15 发布 2017 - 10 - 15 实施 安徽省质量技术监督局 发布 DB34/T 29192017 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由安徽省春谷 3

2、D 打印智能装备产业技术研究院提出。 本标准由安徽省经济和信息化委员会归口。 本标准起草单位： 安徽省春谷 3D 打印智能装备产业技术研究院、 芜湖市爱三迪电子科技有限公司、 芜湖市标准化研究所、芜湖西通三维技术有限公司、芜湖思瑞迪三维科技有限公司、芜湖林一电子科技 有限公司、安徽工程大学。 本标准起草人：黄仲佳、张文义、王彭杰、阮红、王斌斌、刘晓槐。 DB34/T 29192017 1 热熔沉积型 3D 打印机通用技术规范 1 范围 本标准规定了热熔沉积型 3D 打印机的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包 装、运输、贮存等。 本标准适用于热熔沉积型 3D 打印机的设计和制造

3、。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是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 191 包装储运图示标志 GB/T 6107 使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接设备之间的接口 GB/T 9254 息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 GB/T 17618 信息技术设备 抗扰度 限值和测量方法 GB 17625.1 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流 16A) GB/T 18455 包装回收标志 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1

4、热熔沉积型 3D 打印机 Fused Dep osition Modeling(FDM) 3D Printer 一种以数字模型文件为基础，采用热挤出机（3.2 ）在一定温度下挤出半熔融状态的热塑性塑料细 丝，以层层堆积的方式建构三维物体的设备或机器。 注1： 热熔沉积型 3D 打印机通常指用于塑料线材打印成型的设备，常用(不限于) PLA、ABS、HIPS、TPU、PETG、PC 等热塑性塑料线材作为打印材料。 注2： 热熔沉积型 3D 打印机通常应用于(不限于)教学教具、概念模型制作、功能性测试、工装夹具、模具组件、生 产制造以及最终使用部件等领域。 3.2 热挤出机 thermal ext

5、ruder 用于热熔沉积型 3D 打印机（3.1）线材加热和挤出的一种机械装置。 3.3 3D 打印丝材 3D print wire DB34/T 29192017 2 用 3D 打印的线状原材料。 3.4 层厚 thickness of layer 打印每层的高度的尺寸。 3.5 打印三维尺寸精度 print re solution 打印物体的实际三维尺寸与理论设置三维尺寸之间的偏差的绝对值。 3.6 最大打印三维尺寸 maximum pr int 3D size 打印机所能打印的最大三维尺寸，且打印尺寸在规定的平台范围内。 3.7 最小打印层厚 minimum pr int thickne

6、ss 打印机所打印的每层的最小厚度。 3.8 热床 thermal platform 用于防止打印时物体翘边的加热平台。 3.9 耗材盘 wire reel 用于卷放打印线材的塑料盘。 3.10 打印层位移误差 print la yer displacement error 以预先设定的打印层位置打印，实际打印输出的 X、Y 方向内与预设位置的位移差。 3.11 睡眠状态 sleep mode 产品停止运行一段时间后，在不关闭的状态下自动进入的能耗较低的状态。 注： 当产品睡眠状态具有多种功率水平时，则由生产者指定一种功率水平作为产品的睡眠状态功率。 4 分类 4.1 热熔沉积型 3D 打印机

7、分成桌面 3D 打印机和工业 3D 打印机两种类型。 DB34/T 29192017 3 4.2 桌面 3D 打印机简称桌面机，体积小、精度等级差，通常用于家庭、教育、小体积物件及模型的打 印。 4.3 工业 3D 打印机简称工业机，体积较大、精度等级较高，通常用于商业、工业零部件的打印。 注： 带热床的工业 3D 打印机必须独立电源供电。 5 要求 5.1 外观 产品表面不应有明显的划伤、裂缝、污垢和变形等。表面涂覆层应均匀，不应有起泡、龟裂、脱落、 磨损和其他机械损伤。 金属零部件不应有锈蚀和其它机械损伤。 5.2 技术要求 5.2.1 操作性能要求 各操作开关、按键应灵活、可靠、方便。供

8、用户使用的选择开关应便于识别和操作。上料、装卸耗 材盘应简单、方便。告警和指示灯应置于明显位置。 5.2.2 最大打印三维尺寸 产品的最大打印三维尺寸应达到产品规格规定的最大三维尺寸。 5.2.3 最小打印层厚 产品的打印层厚精度等级应高于表1 所示的 6 级，6 级为不合格。 表1 最小打印层厚等级 打印层厚度 等级 0.02 mm 1 0.01 mm0.05 mm 2 0.05 mm0.1 mm 3 0.1 mm0.2 mm 4 0.2 mm0.27 mm 5 0.27 mm 6 5.2.4 三维尺寸打印精度 产品的三维尺寸打印精度等级应高于表2 所示的 6 级，6 级为不合格。 表2 打

9、印精度等级 三维尺寸打印精度 等级 1 1 12 2 25 3 DB34/T 29192017 4 表 2（续） 三维尺寸打印精度 等级 510 4 1015 5 15 6 5.2.5 打印层位移误差 产品的打印层位移误差等级应高于表3 所示的 6 级，6 级为不合格。 表3 打印层位移误差等级 打印层位移误差等级 等级 0.05 mm 1 0.05 mm0.1 mm 2 0.1 mm0.2 mm 3 0.2 mm0.3 mm 4 0.3 mm0.5 mm 5 0.5 mm 6 5.2.6 喷头温控精度 打印机喷头温控精度等级应高于表4 所示的 6 级，6 级为不合格。 表4 喷头温控精度等级

10、 喷头温控精度 等级 2 1 24 2 46 3 68 4 810 5 10 6 5.2.7 热床温度 热床温度最高不超过 150。 5.2.8 热挤出机稳定性 打印机正常工作状态下，热挤出机应能稳定挤 出打印线材，用 PLA 线材打印标准样块时，连续挤 出 10 m 或 24 h，打印 断丝不应大于 3 次，喷头堵头不应大于 1 次、不应有挤出不均匀等现象。 5.3 安全要求 5.3.1 告警 打印机在下列情况下应告警，并在显示器中显示告警因由： 热挤出机或打印出现错误； DB34/T 29192017 5 热挤出机喷头、热床工作温度超界。 5.3.2 自检 应能检测产品是否正常工作。 5.

11、3.3 产品耐压 在 380 V 和 10 mA 交流 电条件下通电 10 s，产品的漏电电流不应超 10 mA。 5.3.4 接地电阻 在 12 V 电压和 25 A 电流通电时间持续 10 s 时，产品的接地电阻不应大于 200 m 。 5.3.5 绝缘电阻 380 V 电压，产品的绝缘电阻不小于 100 m 。 5.3.6 泄露电流 产品电压为 380 V 时的漏电电流大于 1 mA。 5.4 运行状态 5.4.1 电源适应性 产品应能在 110 V、220 V 或 380 V 电网，50 Hz 1 Hz 交流电条件下正常工作。 5.4.2 设备运行平稳性 机器在正常打印状态下，不应出现

12、强烈的抖动和异响现象。 5.4.3 能耗要求 打印机打印完成或出现故障无法继续打印时，打印机应自动进入睡眠状态，进入睡眠状态 30 min 无进一步操作可选择自动关机。 5.4.4 无线电骚扰限值 应符合 GB/T 9254 的规定。 5.4.5 抗扰度 应符合 GB/T 17618 的规定。 5.4.6 谐波电流 应符合 GB 17625.1 中对 A 类设备的限值规定。 5.4.7 接口 产品应具有串行接口、并行接口、网络接口等一种或一种以上的接口。 产品具有的串行接口应符合 GB/T 6107 的规定， 产品具有的并行接口和网络接口应符合 GB/T 6107 的规定。 5.4.8 联网或

13、联机打印 DB34/T 29192017 6 WIFI 联机打印无线传输应稳定正常，不应出现 断网或者迟钝等现象；USB 联机打印应方便安装驱 动。 5.4.9 显示屏或触摸屏工作状态 正常工作状态下，显示屏或者触摸屏无花屏、乱码、图形失真等现象。 6 试验方法 6.1 外观 肉眼观察，符合本标准的 5.1 外观的规定。 6.2 技术要求 6.2.1 操作性能要求 对受测打印机进行试打印操作，完成 15 mm 15 mm60 mm 方块模型的打印，应符合本标准的 5.2.1 操作性能要求的规定。 6.2.2 最大打印尺寸 6.2.2.1 测量工具精度 测量工具精度应不低于 0.02 mm。 6

14、.2.2.2 试验步骤 应按以下步骤进行试验： a) 将受试产品放置于常温（25 2），正常大气压环境下，使之处于正常监视状态； b) 完整打印对应设备规格标明的最大尺寸的长、宽、高的块状模型，直至打印完成，模型的完整 度为 100； c) 对打印物体进行尺寸测量，并计算。 6.2.3 最小打印层厚 6.2.3.1 测量工具精度 测量工具精度应不低于 0.02 mm。 6.2.3.2 试验步骤 应按以下步骤进行试验： a) 将受试产品放置于常温（25 2），正常大气压环境下，使之处于正常监视状态； b) 完整打印 15 mm 15 mm60 mm 的方块模型，直至打印完成，模型的完整度为 10

15、0； c) 用工具对打印物体进行高度测量，采用公式（1）计算获得打印层厚度。 n Z . (1) 式中： 打印层厚度； Z 打印物体高度； DB34/T 29192017 7 n 打印物体层数。 6.2.4 打印精度 6.2.4.1 测量工具精度 测量工具精度应不低于 0.02 mm。 6.2.4.2 试验步骤 应按以下步骤进行试验： a) 将受试产品放置于常温（25 2），正常大气压环境下，使之处于正常监视状态； b) 给受试产品通电进行打印 15 mm 15 mm60 mm 的方块模型，直至打印完成，模型的完整度为 100； c) 用工具测量打印物体的外形尺寸，根据公式（2）（4）计算 X

16、、Y 及 Z 轴的三维精度等级。 %100 - 0 01 = X XX D x . (2) %100 - 0 01 = Y YY D y . (3) %100 - 0 01 = Z ZZ D z . (4) 式中： X、Y、Z 分别表示长、宽、高； 1 X 、 1 Y 、 1 Z 分别表示打印物体三维尺寸； 0 X 、 0 Y 、 0 Z 分别表示理论设置三维尺寸。 6.2.5 打印层位移误差 6.2.5.1 测量工具精度 测量工具精度应不低于 0.02 mm。 6.2.5.2 试验步骤 应按以下步骤进行试验： a) 将受试产品放置于常温（25 2），正常大气压环境下，使之处于正常监视状态；

17、b) 给受试产品通电进行打印 15 mm 15 mm60 mm 的方块模型，直至打印完成，模型的完整度为 100； DB34/T 29192017 8 c) 用工具测量打印物体的外形尺寸，获得打印物体的长（X ）、宽（Y）尺 寸的最大值 max X 、 max Y 和最小值 min X 、 min Y ，打印层位移误差(如图 1)采用 表示，用公式（5）和公式（6）计算 X 和 Y 方向的打印层位移误差精度，其中 x 和 y 中的最大值为打印层位移精度值，根据表 3 进行分级，并标注设备等级。 %100 - 0 0 max x = X XX . (5) %100 - 0 0 max y = Y

18、 YY . (6) 式中： X 和 Y 分别表示打印物体的长和宽， 0 X 和 0 Y 分别表示理论设置的长和宽的值； max X 2 - 0max XX 和 2 - 0min XX 中的最大值； max Y 2 0max YY - 和 2 - 0min YY 中的最大值。 图1 打印层位移误差 DB34/T 29192017 9 6.2.6 喷头温控精度 6.2.6.1 测量工具精度 温度测量工具精度不应低于 0.5。 6.2.6.2 试验步骤 应按以下步骤进行试验： a) 3D 打印机喷头组件或加热平台组件正常工作状态下，采用工具测量喷头组件温度变化； b) 喷头温度测量不少于 3 组，每

19、组间隔 1 h，每组测温 3 次以上； c) 温度精度值为 0max TT 或 0min TT 中的最大值，将温度精度值按照表 4 进行分级，并 对设备进行等级标定。 注： 其中 max T 和 min T 分别为喷头温度测量的最大值和最小值， 0 T 为设置的温度值。 6.2.7 热床温度 6.2.7.1 测量工具精度 温度测量工具精度应不低于 0.5。 6.2.7.2 试验步骤 应按以下步骤进行试验： a) 将受试产品放置于常温（25 2），正常大气压环境下，使之处于正常工作状态； b) 给受试产品供应相应的电源，然后给热床通电，等待温度上升； c) 采用工具对热床表面进行检测，检测出最大

20、的温度值。 6.2.8 热挤出机稳定性 可用以下方法试验： a) 将受试产品放置于常温（25 2），正常大气压环境下，使之处于正常工作状态； b) 采用通用的 PLA 全新原料 3D 打印丝材，直径 1.75 mm 0.03 mm； c) 进行打印测试，线材挤出长度不小于 10 m 或打印时间大于 24 h； d) 在打印件表面质量完好的前提下，热挤出机应正常工作，不应出现堵头现象；在测试的打印长 度或时间内断丝次数不应超过 3 次。 6.3 安全要求 6.3.1 告警 按产品标准中的规定的方法进行检验。 6.3.2 自检 按产品标准中的规定的方法进行检验。 6.3.3 产品耐压 6.3.3.

21、1 试验器材 DB34/T 29192017 10 耐压测试器（自带测试线） 1 台、三孔插头线 1 根、带胶木台面的工 作台 1 张、2 m 长的接线 板 1 只、被测试的产品、并保证测试区有 380 V、50 Hz 的交流电源。 6.3.3.2 试验步骤 应按以下步骤进行试验： a) 在带胶木的工作台面上， 将耐压测试器设置好 （输出交流电压 380 V； 电流设定在 0 mA15 mA， 持续时间 10 s）；把三孔插头线 L 端和 N 端短接起来，并把三孔插头插入受试产品的三孔 插座里； b) 把耐压测试器自带红色的线插入高压孔中，另一端接在受试产品的螺丝上；把耐压测试器自带 的黑色的

22、线插入接地孔中，另一端接在三孔插头的 L/N 端； c) 将接线板接入电源，确认接线无误后，给耐压测试器通电，并启动耐压测试器； d) 测试完成后，检查耐压测试器具显示的电流数值。 注： 耐压测试必须严格按照耐压测试器说明书中的安全规则进行。 6.3.4 接地电阻 6.3.4.1 试验器材 交流接地电阻测试仪（自带测试线）1 台、三孔插头线 1 根、带胶木台面的工作台1张、2 m 长的 接线板 1 只、被测试的产品、并保证测试区有 220 V、50 Hz 交流电源。 6.3.4.2 试验步骤 应按以下步骤进行试验： a) 在带胶木的工作台面上，将交流接地电阻测试仪器设置好（默认电压 12 V，

23、电阻表设定范围 0 m300 m ；测试电流 25 A，测试时间 10 s）；把三孔插头插入受试产品的三孔插座里； b) 把交流接地电阻测试仪自带红色和黑色的线分别插入对应的测试孔中， 红色的测试另一端接到 试样的开关电源壳体上，黑色线的另一端接到三孔插头线的接地线上（黄绿线）； c) 将接线板接入电源，确认接线无误后，给交流接地电阻测试仪器通电，并启动交流接地电阻测 试仪； d) 测试完成后，检查交流接地电阻测试仪显示的电阻数值。 注： 交流接地电阻测试必须严格按照交流接地电阻测试仪说明书上的安全规则进行。 6.3.5 绝缘电阻 6.3.5.1 试验器材 量程不小于 100 m 的兆欧表 （

24、自带测试线） 1 只、 三孔插头线 1 根、 带胶木台面的工作台 1 张、 被测试的产品，并保证测试区有 380 V、50 Hz 的交流电源。 6.3.5.2 试验步骤 应按以下步骤进行试验： a) 在带胶木的工作台面上， 测试前被测产品应切断电源； 将兆欧表设定范围大于 0 m200 m， 在 380 V 档，测试时间 10 s； b) 把兆欧表平稳放置，自带红色和黑色的线一端分别插入对应的测试孔中；红色的测试另一端接 到被测试产品的开关电源壳体上；黑色线的另一端接到三孔插头线的接地线上（黄绿线）； DB34/T 29192017 11 c) 启动兆欧表测试，由慢到快摇动手柄直到 120 r

25、/min，保持转速的均应稳定，一般转动 1 min， 待数值稳定即可读数，测量完毕，待兆欧表停止转动和被测产品接地放电后拆除连接导线； d) 测试完成后，检查兆欧表显示的电阻数值。 6.3.6 泄露电流 6.3.6.1 试验器材 泄露电流测试仪（自带测试线）1 台、三孔插头线 1 根、带胶木台面的工作台 1 张、2 m 长的接 线板 1 只、被测试的产品、并保证测试区有 380 V、50 Hz 交流电源。 6.3.6.2 试验步骤 应按以下步骤进行试验： a) 在带胶木的工作台面上，将泄露电流测试仪器设置好（默认电压 380 V；泄漏电流设定范围大 于 1 mA，测试时间 10 s）；把三孔插

26、头插入受试产品的三孔插座里； b) 把泄露电流测试仪自带红色和黑色的线一端分别插入对应的测试孔中； 红色的测试另一端接到 试样的开关电源壳体上；黑色线的另一端接到三孔插头线的接地线上（黄绿线）； c) 将接线板接入电源，确认接线无误后，给泄露电流测试仪器通电，并启动泄露电流测试仪，测 试完成后，检查泄露电流测试仪显示的泄露电流数值。 注： 泄露电流测试仪器必须严格按照泄露电流测试仪说明书上的安全规则进行测试。 6.4 运行状态 6.4.1 电源适应性 电源适应性应按表5 的组合对受试样品进行试验，每种组合运行自检程序一遍。 表5 交流电源适应性 组合 标称值 电压（AC） V 频率 Hz 1

27、110 50 2 220 50 3 380 50 6.4.2 设备运行平稳性 对受试打印机进行打印测试，完成 15 mm15 mm60 mm 方块模型打印，应满足 5.4.2 设备运行 平稳性的要求。 6.4.3 能耗试验 检测设备暂停或故障停止工作 30 min，设备进入关机状态。 6.4.4 无线电骚扰限值 按 GB/T 9254 规定的方法进行。 6.4.5 抗扰度限制 DB34/T 29192017 12 按 GB/T 17618 规定的方法进行。 6.4.6 谐波电流 按 GB l7625.1 的规定进行。 6.4.7 接口 应符合 GB/T 6107 的规定。 6.4.8 联网或联

28、机打印 进行联网或联机打印测试，在不低于 24 h 的测试时间内，联网或脱机打印应稳定可靠，不应出现 数据传输失败或者打印暂停等现象。 6.4.9 显示屏或触摸屏工作状态 正常工作状态下，人工检查显示屏或者触摸屏无花屏、乱码、图形失真等现象。 7 检验规则 7.1 一般规定 产品在出厂时和生产过程中必须按本标准中的规定进行检验，并应符合这些规定的要求。 7.2 检验分类 7.2.1 产品应通过下列检验： 出厂检验； 型式检验。 7.2.2 各检验项目和顺序分别按表 6 的规定。若产品标准中有补充的检验项目时，则应将其插入表 6 的相应位置，并依次排序。 表6 检验项目和顺序 检验项目 要求 试

29、验方法 出厂检验 型式检验 外观 5.1 6.1 操作性能要求 5.2.1 6.2.1 最大打印三维尺寸 5.2.2 6.2.2 最小打印层厚 5.2.3 6.2.3 三维尺寸打印精度 5.2.4 6.2.4 打印层位移误差 5.2.5 6.2.5 喷头温控精度 5.2.6 6.2.6 热床温度 5.2.7 6.2.7 热挤出机稳定性 5.2.8 6.2.8 告警 5.3.1 6.3.1 自检 5.3.2 6.3.2 产品耐压 5.3.3 6.3.3 接地电阻 5.3.4 6.3.4 DB34/T 29192017 13 表 6（续） 检验项目 要求 试验方法 出厂检验 型式检验 绝缘电阻 5

30、.3.5 6.3.5 泄露电流 5.3.6 6.3.6 电源适应性 5.4.1 6.4.1 设备运行平稳性 5.4.2 6.4.2 能耗要求 5.4.3 6.4.3 无线电骚扰限值 5.4.4 6.4.4 抗扰度 5.4.5 6.4.5 谐波电流 5.4.6 6.4.6 接口 5.4.7 6.4.7 联网或联机打印 5.4.8 6.4.8 显示屏或触摸屏工作状态 5.4.9 6.4.9 注： “” 表示应进行的检验 ； “” 表示不进行检验的项目。 7.3 出厂检验 7.3.1 产品在设计出厂和生产出厂时均应通过出厂检验。 7.3.2 出厂检验由产品制造单位质量检验部门或由上级主管部门指定或委

31、托的质量检验单位负责进 行。 7.3.3 出厂检验中的可靠性鉴定试验的抽样数按表 7 规定。 表7 可靠性试验的抽样数 批量或连续生产台数 最佳样品数 最大样品数 13 0 1 420 1 2 2150 2 3 51100 2 4 101200 3 5 200 以上 3 6 7.3.4 检验合格产品贴上合格标签；检验不合格产品应重新修改至符合合格要求。 7.4 型式检验 7.4.1 批量生产的产品，一般每批均应进行型式检验；连续生产的产品，每年至少进行一次型式检验。 7.4.2 当更改设计和主要工艺或主要零部件、元器件或主要材料时，应进行相当项目的型式检验。 7.4.3 型式检验由产品制造单位

32、质量检验部门或上级主管部门指定或委托的质量检验单位负责进行。 根据订货方的要求，制造单位应提供该产品近期的型式检验报告。 7.4.4 型式检验样品应在出厂检验合格产品中随机抽取，其中的可靠性验收检验项目的样品数按表 7 规定。 7.4.5 检验合格产品应提交型式检验合格报告；检验不合格产品应退回厂家。 8 标志、包装、运输、贮存 DB34/T 29192017 14 8.1 标志 产品标志应至少包含产品名称、型号、产品标准编号、生产日期等内容。 8.2 包装 8.2.1 包装箱外应标有产品名称、型号、制造厂名称、厂址、产品标准编号、生产许可证编号，出厂 年、月、日等内容。 8.2.2 包装箱外

33、应有印刷或贴有“小心轻放”、 “怕湿”、 “向上”等运输标志。运输标志应符合 GB/T 191 的规定。 8.2.3 产品包装的回收标志应符合 GB/T 18455 的要求。 8.2.4 包装箱外印刷或贴的标志不应因运输条件和自然条件而褪色、脱落。 8.2.5 包装箱应符合防潮、防尘、防振的要求，包装箱内应有装箱明细表、检验合格证、备附件及有 关的随机文件。 8.2.6 说明功能的文字、符号和标志内容应正确、清晰、端正。 8.3 运输 8.3.1 除特殊说明外包装后的产品应能以各种交通工具进行运输。特殊说明：在长途运输时，不得装 在敞开的交通工具里。 8.3.2 中途转运时不得存放在露天仓库中，在运输过程中不允许和易燃、易爆、易腐蚀的物品混装， 并且产品不允许经受雨、雪或液体物质的淋袭与机械损伤。 8.4 贮存 贮存时，产品应放在原包装箱内。仓库内应防潮防温，不允许有各种有害气体、易燃、易爆的产品 及有腐蚀性的化学物品。 _