GB/T 2965 және одан әрі: Қытайдың TC4 титан стандартын глобалды қосылымды өндіру (AM) ұнтағының сипаттамаларымен келісімге келтіру

Егер сіз титан қорытпаларымен, әсіресе қосымша өндіріс саласында жұмыс істесеңіз, стандарттардың барлық жерде бірдей еместігін байқаған боларсыз. Әртүрлі елдердің өзіндік техникалық талаптары бар. Әртүрлі салалардың өзіндік талаптары бар. Ал егер сіз материалды шетелден сатып алсаңыз немесе бөлшектерді шетелге сатсаңыз, онда осы стандарттардың көптеген нұсқалары тез арада түсініксіздік туғызуы мүмкін.

Мысалы, TC4 титанын алыңыз. Бұл — әлемнің көпшілігі Ti-6Al-4V деп білетін қорытпаның Қытайдың белгіленуі. Бұл титан отбасының негізгі қорытпасы. Бекем, жеңіл, коррозияға төзімді. Ол аэроғарыш, медицина, автокөлік саласында — қайда болса да қолданылады. Қытайда бұл қорытпаның деформацияланған формалары үшін ұзақ уақыт бойы стандарт ретінде GB/T 2965 қабылданып келеді. Алайда қосымша өндіріс (AM) дамыған сайын және ұнтақтық процестер — мысалы, ұнтақтық жатықтықта балқыту (powder bed fusion) немесе металдық инъекциялық прессовка (metal injection molding) — кеңінен таралған сайын адамдар осы стандарттың қосымша өндіріс үшін қолданылатын басқа халықаралық спецификациялармен — мысалы, ASTM F2924 немесе ISO 5832-3 — қалай салыстырылатынын сұрайды.

Осыған тереңірек үңілейік. GB/T 2965 қандай талаптарды қамтиды? Ол ASTM F2924 немесе ISO 5832-3 сияқты стандарттармен қалай салыстырылады? Егер сіз 3D баспа үшін TC4 титан ұнтағын сатып алуға жинақталып отырсаңыз, сізге қандай ақпарат қажет?

GB/T 2965 шынымен нені қамтиды

GB/T 2965 — бұл титан мен титан қорытпаларының сырықтары мен сымдары үшін Қытайдың ұлттық стандарты. Бұл стандарт ұзақ уақыт бойы қолданылып келеді және дәстүрлі өндіріс әдістерін қолданатын салаларда жақсы орныққан. Егер сіз TC4 титанын құймадан немесе токарьлау арқылы өңдеумен немесе басқа да әдістермен жұмыс істесеңіз, онда сіз осы стандартқа сүйенесіз.

Бұл стандарт материалдың соңғы түріндегі химиялық құрамын, механикалық қасиеттерін және сынақ әдістерін белгілейді. Ол қорытпада қанша алюминий, қанша ванадий болуы керектігін, сондай-ақ темір, оттегі және азот сияқты элементтерге қойылатын рұқсат етілетін шектерді көрсетеді. Сонымен қатар, тартылу беріктігі, аққыштық шегі және ұзару үшін минималды мәндер көрсетіледі.

Мәселе мынада: GB/T 2965 стандарты деформацияланған (тартылған) өнімдерге негізделген — сырықтарға, стерженьдерге, сымдарға, яғни токарьлау немесе құйма арқылы өңделетін заттарға. Ол тікелей ұнтаққа қатысты емес. Ал ұнтақ — бұл толығымен басқа бір сала.

Неге ұнтақ үшін өзіндік ережелер жиыны қажет?

Сіз бекітілген металлдан ұнтаққа ауысқан кезде, көптеген нәрселер өзгереді. Материал ағуы керек. Ол біркелкі тығыздалуы керек. Ол штамптау немесе дайындау станогында болатындардан өте ерекше жолдармен балқуы және қатаятыны керек. Соңғы бөлшектің қасиеттері тек химиялық құрамына ғана емес, сонымен қатар ұнтақ сипаттамалары мен басып шығару процесіне де тәуелді.

Осы себепті ASTM F2924 сияқты стандарттар пайда болды. Олар қосымша өндіріс үшін арнайы жазылған. Олар тек химиялық құрамды ғана емес, сонымен қатар бөлшек өлшемінің таралуы, ұнтақ морфологиясы және басып шығарылған сынақ үлгілерінің механикалық қасиеттерін де қамтиды.

Ұнтақтың төменгі қабатын балқыту үшін қолданылатын TC4 титаны үшін ASTM F2924-тегі химиялық талаптар GB/T 2965-тегі талаптарға ұқсас, бірақ дәл сәйкес келмейді. Кейбір элементтерге қойылатын рұқсат етілетін шектерде айырымдар бар. Сонымен қатар, қосымша өндіріс стандартында деформацияланған стандартта жоқ қосымша талаптар бар.

Химиялық құрамды салыстыру

Сандарға сәл қатысайық. Екі стандартта да шамамен 6 пайыз алюминий мен 4 пайыз ванадий көрсетілуі талап етіледі. Бұл қорытпаның негізін құрайды. Алайда, қиындықтар әдетте егжей-тегжейлерде болады.

Оттегі — осыған мысал бола алады. GB/T 2965 стандарты бойынша рұқсат етілетін оттегі мөлшері нақты марка мен қолданысқа байланысты. Көптеген маркалар үшін шекті мән шамамен 0,2 пайыз құрайды. ASTM F2924 стандарты бойынша да шекті мән әдетте 0,2 пайыз болады, бірақ оның ерекшеліктері бар. Оттегінің артық мөлшері қорытпаны, әсіресе микроструктурасы деформацияланған (дәстүрлі) материалдардан ерекшеленетін басылған бөлшектерде, соншалықты сүйікті етеді.

Темір — тағы бір мысал. Екі стандарт бойынша да темір шектері жалпы алғанда төмен, бірақ олар әрқашан дәл сәйкес келмейді. Егер сіз бір стандартқа үйренген болсаңыз да, басқа стандартқа сәйкес сертификатталған материалмен жұмыс істеуді бастасаңыз, сандық көрсеткіштерді тексеруіңіз қажет.

Бұл айырмашылықтар кішкентай болып көрінуі мүмкін, бірақ олар маңызды. Егер сіз әуе-ғарыш саласы үшін бөлшектер дайындасаңыз, сіз өз тұтынушыңыз немесе реттеуші органның талап ететін техникалық талаптарға сай келуіңіз керек. Сіз GB/T 2965 стандартына сай келетін материалдың автоматты түрде ASTM F2924 стандартына да сай келетінін қарапайым түрде ұйғарып кетпеуіңіз керек. Оны тексеруіңіз қажет.

Механикалық қасиеттерге қойылатын талаптар

Механикалық қасиеттер – бұл стандарттардың айырылуы мүмкін тағы бір аймақ. GB/T 2965 стандарты деформацияланған (дәнеленген) материалдар үшін қасиеттерді белгілейді: тартылу беріктігі, ағу шегі, созылу пайызы. Бірақ осы көрсеткіштер сынақтан өткен стерженьдер мен сымдар бойынша анықталады, басып шығарылған бөлшектер бойынша емес.

Қосымша өндірісте қасиеттер басып шығару параметрлеріне, жылумен өңдеуге және бөлшектің орналасу бағытына тәуелді. Тік бағытта басып шығарылған үлгінің беріктігі горизонталь бағытта басып шығарылған үлгінің беріктігінен өзгеше болуы мүмкін. Стандарт осыған ескерту жасауы керек.

ASTM F2924 стандарты белгіленген шарттарда басып шығарылып, сынақтан өткізілетін үлгілерге талаптар қояды. Ол басып шығарылған TC4 титанының қасиеттерінің деформацияланған титанмен салыстырғанда өзгешелігін мойындайды және оған сәйкес мақсатты көрсеткіштер орнатады.

Егер сіз өндіруші болсаңыз, бұл сіздің GB/T 2965 стандартына сай ұнтақ сатып алуыңызға және баспа бұйымдарыңыздың ASTM F2924 стандартын өтетінін қабылдауыңызға болмайтынын білдіреді. Сіз өзіңіздің өндірістік процесіңізді растауыңыз керек. Сіз нақты баспа үлгілерін сынауыңыз керек.

Бұл ұнтақ тұтынушылары үшін нені білдіреді

TC4 титан ұнтағын өндіретін компаниялар үшін осы стандарттарға сай келу — жұмыстың бір бөлігі. Олар өз тұтынушыларының қандай қажеттіліктері барын білуі керек. Егер тұтынушы Қытайдың нарығына арналған медициналық имплантаттар жасаса, оған GB/T стандарттарына сай ұнтақ қажет болуы мүмкін. Егер ол бөлшектерді Еуропа немесе Солтүстік Америкаға экспорттаса, оған ASTM немесе ISO талаптарына сай келуі мүмкін.

Ең жақсы ұнтақ тұтынушылары әртүрлі стандарттар бойынша ең қатаң талаптарға сай келетіндей өз процестерін жобалайды. Олар химиялық құрамды қатал бақылайды. Регулярлы түрде сынақтар өткізеді. Барлығын құжаттайды. Осылайша олар әлемдік деңгейдегі тұтынушыларына қатесіз қызмет көрсетеді.

Kyhe осы тұтынушылардың бірі. Сапа мен тұрақтылыққа назар аударуы олардың MIM, 3D-басып шығару немесе дәстүрлі өндіріс үшін ұнтақ қажет болған кезде сізге сенуге болатын материал беруін қамтамасыз етеді.

Қайта өңделген материалдардың стандарттарды қанағаттандырудағы рөлі

Мұнда тағы бір ерекшелік бар. Тұрақты даму барлық жерде маңызды болып келеді. Қайта өңделген TC4 титан ұнтағын пайдалану планета үшін де, пайданың өсуі үшін де жақсы шешім. Бірақ қайта өңделген материалдар да таза (жасанды емес) материалдармен бірдей стандарттарға сай келуі тиіс.

Бұл химиялық құрамға қатаң бақылау жасау керектігін білдіреді. Қайта өңдеу кезінде оттегі мөлшері көтерілуі мүмкін. Басқа да қоспалар да еніп кетуі мүмкін. Сондықтан қайта өңделген ұнтақты пайдаланған кезде оны сынау керек. Оның техникалық талаптарға сай келетінін дәлелдеу керек.

GRS сияқты күшті сапа жүйелері мен сертификаттары бар компаниялар осы жағдайда артықшылыққа ие. Олар сапаны төмендетпей қайта өңделген материалдармен қалай жұмыс істеу керектігін біледі. Олар қаталдығы ең жоғары стандарттарға сай тұрақты даму нұсқаларын ұсына алады.

Өндірушілер қандай жолмен осы аралықты жаба алады

Егер сіз бұл салада бағдарлануға тырысатын өндіруші болсаңыз, не істеу керек? Біріншіден, нарығыңызды жақсы біліңіз. Сіздің тұтынушыларыңыз қандай стандарттарды талап етеді? Сіздің өнімдеріңізге қандай нормативтік талаптар қойылады?

Екіншіден, өзіңіздің ұнтақ құрамын тасымалдайтын тәжірибелі тұтынушыңызбен байланыс орнатыңыз. Оларға қандай қажеттіліктеріңіз барын айтыңыз. Олардың материалдары әртүрлі стандарттарға сәйкес келетінін сұраңыз. Сапалы тұтынушы осы ақпаратты дайын ұстаған болады.

Үшіншіден, бұйымдарыңызды сынақтан өткізіңіз. Болжам жасамаңыз. Үлгілерді басып шығарыңыз, оларды сынақтан өткізіңіз және олардың талаптарға сай келетінін растаңыз. Бұл тек қана сенімді әдіс.

Төртіншіден, барлық процесті ескеріңіз. Ұнтақ — бұл бастама ғана. Машина параметрлері, соңғы өңдеу, жылумен өңдеу — барлығы соңғы қасиеттерге әсер етеді. Сіз барлық тізбекті бақылауға тиіссіз.

Қосымша өндірістегі стандарттардың болашағы

Стандарттар тұрақты емес. Олар технологияның дамуымен бірге дамиды. Қосымша өндіріс кеңейген сайын, әртүрлі аймақтар арасындағы стандарттардың үйлесімділігі артуда. Қытайдың стандарттарын халықаралық стандарттармен келісуге бағытталған іс-шаралар жүргізілуде. Бұл барлық адамдар үшін өмірді жеңілдетеді.

Бірақ қазірлікте стандарттар бір-бірімен үйлеспейтін, әртүрлі бөліктерден тұратын жиынтық түрінде болып табылады. Егер сіз ТС4 титанымен жұмыс істесеңіз, онда осы пазлдың қай бөліктері сізге қатысты екенін білуіңіз керек.

Жақсы жаңалық — осы материал өзі жақсы зерттелген. ТС4 титаны ондаған жылдар бойы қолданылып келеді. Оның әртүрлі жағдайлардағы әрекеті белгілі. Сіз ГБ/Т 2965, ASTM F2924 немесе басқа стандартқа сүйеніп жұмыс істесеңіз де, негізгі принциптер бірдей. Бұл сенімді, дәлелденген қорытпа.

Объединение всего этого

Негізінде стандарттар — бұл құралдар. Олар сапаны қамтамасыз етуге көмектеседі. Барлық адамдар үшін ортақ сілтеме нүктесін береді. Бірақ олар — барлық әңгіменің толық нұсқасы емес. Маңызды болатыны: материал, өндіріс процесі және бұйымдарды жасайтын адамдар.

Егер сіз TC4 титан ұнтағын қолданатын болсаңыз, жұмысыңызға қолданылатын стандарттарды түсіну үшін уақыт бөліңіз. Тәжірибелік тұтынушыларыңызбен сөйлесіңіз. Бөлшектеріңізді сынаңыз. Сондай-ақ, саланың дамуымен қатар біліміңізді жалғастырыңыз.

Қосымша өндіріс әлемі тез қозғалуда. Стандарттар да осы қарқынмен қадамдасып отырады. Дұрыс тәсілді қолданған жағдайда сіз әртүрлі талаптар арасында бағдарлана аласыз және қандай да бір техникалық талапқа сәйкес келетін, өте сапалы бөлшектер шығара аласыз.