俄罗斯打造行业首个3D打印材料质量检测标准
2026-05-08 16:52
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维度网讯,俄罗斯核工业领域引入了一种新的测量统一性保障格式,用于检测3D打印所用材料——即经过认证的金属粉末样品,它将作为测量精度控制的标准。

现代制造业,尤其是核工业、机械制造等高科技领域,正越来越多地采用增材制造技术。零件由极细的金属粉末逐层打印而成。该材料的质量是一个关键参数,直接决定成品的强度、可靠性和安全性。

此前,不同实验室在对金属粉末组合物进行检测(如粒度控制、密度、流动性测试)时,可能会得出无法相互对照的结果。这导致原材料验收困难、废品风险增加,并延长了认证流程。为了消除这种不确定性,俄罗斯国家原子能公司燃料事业部(共有四家下属企业参与)的专家与俄罗斯国家技术集团的同仁合作,开发并认证了一种特殊的标准样品。这是一种由 PT-3V 钛合金制成的金属粉末组合物——其性能已在博奇瓦洛夫研究院(该院隶属于燃料事业部,同时承担整个俄罗斯国家原子能公司首席科学计量中心的职能)进行了高精度测量。

新标准将用于实验室的设备校准与调试,以及金属粉末性能测量精度的验证。本质上,这是一把新的“测量标尺”,能让所有参与者用同一种“语言”沟通。行业内的企业现在可以获取统一的粉末特性标准值,例如流动性、松装密度以及允许误差范围。这实际上建立了一个统一的计量基础,确保不同实验室的测量结果具有可比性。不同厂区和独立实验室之间数据可比性的提高,将最大限度地降低产品验收时出现废品和分歧的风险。增材制造原材料的认证将变得更快、更透明。所有这些都为未来规模化生产具有稳定特性的粉末、推动增材制造技术整体发展奠定了坚实基础。

俄罗斯国家原子能公司燃料事业部“增材技术”业务方向总监伊利亚·卡维拉什维利表示:“核工业对增材制造零部件的性能和品质要求极高。我们必须在产品生命周期的各个阶段保障这一水平。创建经认证的样品不仅是一项严肃的科研工作,更是计量师、实验室人员和生产人员手中实实在在的工具,能够确保对质控结果进行明确无误的解读。”

该项目还形成了一种新的合作模式,每个参与者都各司其职:从粉末生产商到负责分发具有保证性能批次产品的中心。

博奇瓦洛夫研究院技术法规、质量与计量副总经理亚历山大·斯捷柳克指出:“我们获得了统计上可靠的数据基础,并证实了最重要的一点:标准样品在不同城市、不同设备、不同操作者手中都能产生稳定、可复现的结果。”

这款新认证标准样品的认证有效期为10年,这为在高质量要求的行业中开展金属粉末增材制造工作提供了稳定性和可预测性。

由此可见,俄罗斯国家原子能公司正持续开展系统性工作,以建立俄罗斯增材技术与3D打印的规范体系,制定国家标准,绘制技术路线图,并推行对增材制造方法生产的原材料及最终产品的统一质量要求,从而巩固其技术领先地位。这些工作将加速俄罗斯工业企业增材制造技术的发展进程。

增材制造技术能够生产出传统铸造和机械加工方法难以制造的零部件和组件。三维打印可减轻产品重量、优化材料消耗并缩短生产周期。现代3D打印机可以快速调整打印参数,以制造不同材料的零件。3D打印产品广泛应用于从核技术、航天技术到医学等诸多领域。得益于增材技术的引入,新产品从研发到制造的周期从数月缩短至数天。生产过程因无需模具、铸造和铣削而变得更加紧凑,同时还能优化结构重量。在报废阶段,成本可降低高达90%,因为增材制造不会产生有害物质,且材料的可回收性确保了工艺的无废化。3D打印能够制造出过去由多个焊接元件组成的复杂形状零件。昂贵金属的利用率接近90%,因为只熔覆所需体积,而非从整体锻件中切割出来。

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