【儀表網(wǎng) 行業(yè)標準】由中國材料與試驗標準化委員會綜合標準化領域委員會(CSTM/FC99)歸口承擔的《增材制造傳感器用磁芯技術要求》團體標準(立項號:CSTM LX 9900 01272—2023)已完成征求意見稿，按照《中關村材料試驗技術聯(lián)盟團體標準管理辦法》的有關規(guī)定，現(xiàn)公開廣泛征求意見。
 

　　隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展和人類科學技術的不斷進步，大跨空間結構的研究和應用推廣愈來愈廣泛，高品質(zhì)磁芯的需求量愈來愈大。據(jù)調(diào)查，到2019年，全球磁芯市場規(guī)模達到了113億元，預計到2026年將達到118億元，年復合增長率(CAGR)為1.2%。目前市面上的磁芯性能品質(zhì)參差不齊，究其主要原因是受限于制造方法，傳統(tǒng)的制造方法難以制造出高素質(zhì)、高規(guī)格、高性能的傳感器用磁芯。
 

　　目前市面上傳感器用磁芯的制造方法主要是注塑成型和切削加工，但這兩種制造方法均存在一定弊端：前者受模具限制，靈活性差，并且難以制造結構復雜的磁芯；后者在制造過程中則會產(chǎn)生嚴重的材料浪費，并且同樣難以制造結構復雜的磁芯。相比于上述制造方法，增材制造技術很好的解決了這些問題，這種方法不受模具限制，材料利用率高，并且可以制造具有復雜結構的磁芯，磁芯的結構設計可以更加多樣化。另外，由于缺少傳感器用磁芯制造參數(shù)的相關規(guī)范標準，傳感器用磁芯品類繁雜且混亂，這導致磁芯的兼容性差，泛用性低，不利于技術交流。總的來說，目前的傳感器用磁芯制造方法存在諸多缺陷，這些問題嚴重阻礙了磁芯及其應用領域的發(fā)展速度和發(fā)展深度。
 

　　本標準旨在給出一種優(yōu)于現(xiàn)市場所用的傳感器用磁芯制造技術，可以解決目前市場中存在的諸多問題，如：制造過程中材料浪費嚴重、品類混亂、兼容性差、磁芯模型設計思路受限等。本標準的制定能夠很好地推動磁芯及其應用領域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新型發(fā)展，增強磁芯產(chǎn)品的國內(nèi)外市場競爭力，為推進產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整與優(yōu)化升級創(chuàng)造條件。
 

　　本文件參照 GB/T 1.1—2020 《標準化工作導則 第 1 部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》和 GB/T 20001.4—2015《標準編寫規(guī)則 第 4 部分：試驗方法標準》的規(guī)定起草。
 

　　本文件規(guī)定了激光粉末床熔融制造應力傳感器用磁芯相關的術語、人員要求、設備要求、粉末要求、環(huán)境條件、激光粉末床熔融的參數(shù)、流程、傳感器用磁芯的成品要求以及設備檢驗與維護等。本文件適用于以激光粉末床熔融工藝制備的應力傳感器用磁芯。
 

　　制造要求：
 

　　1.人員要求
 

　　增材制造操作人員應身體健康，具有物理學、磁學與力學相關知識背景及高端制造經(jīng)歷；設備維護和操作人員應經(jīng)過專業(yè)培訓，取得操作資格證方可進行增材制造試驗。
 

　　2.設備要求
 

　　增材制造設備應工作狀態(tài)良好，并需定期對刮刀、電機、激光振鏡、平臺狀況等進行檢修；耗材應能足夠打印出模型；保護氣體余量應足夠維持打印倉內(nèi)的氣體濃度。
 

　　3.粉末要求
 

　　3.1 化學成分
 

　　要求鐵磁性金屬材料粉末具有較高純度，實際化學成分相比于標定成分偏差≤0.1%。
 

　　附錄 B 中給出了可用于磁芯激光粉末床熔融的鐵磁性粉末的化學成分，供參考。粉末的化學成分分析按照 HB 5220 的規(guī)定進行。
 

　　3.2 粒度要求
 

　　附錄 C 中表 A 給出了鐵鎳粉末和鐵硅粉末的粒度分布要求，供參考。粉末的粒度組成測定按照 GB/T 1480 的規(guī)定進行，粉末的粒度分布測定按照 GB/T 19077 的規(guī)定進行。
 

　　3.3 磁學性能
 

　　用于磁芯激光粉末床熔融的粉末材質(zhì)一般應具有較高的磁導率、飽和磁感應強度和較低的矯頑力。附錄 B 中給出了可用于磁芯激光粉末床熔融的鐵磁性粉的磁學性能，供參考。粉末的磁學性能測定按照 GB/T 13012 的規(guī)定進行。
 

　　4.環(huán)境條件
 

　　儀器在常規(guī)溫度、濕度環(huán)境下均可正常工作，建議環(huán)境溫度：(25±15)℃、相對濕度：(60±20)%。增材制造設備應在地面或穩(wěn)固平臺上進行，增材制造區(qū)域內(nèi)應無可察覺的機械動。
 

　　設備四周留有足夠空間，保證通風和散熱。
 

　　須謹防磁場對鐵磁性粉末的影響，設備四周應無強磁場(不大于 0.1 T)。
 

　　儀器設備及其檢驗與維護：
 

　　1.儀器設備：干燥箱、激光粉末床熔融設備及配套軟件、氬氣瓶等氣體源設備、篩粉機、噴砂機。
 

　　2.儀器設備檢驗與維護：
 

　　2.1 每次開啟激光粉末床熔融設備前檢查各部分連接線是否正常、平臺是否校準、耗材是否足夠等；
 

　　2.2 定期(建議1-2個月一次)檢查冷卻模塊是否缺冷卻水、有無零件老化現(xiàn)象、設備螺母是否有松動或過緊等；
 

　　2.3 定期(建議1-2個月一次)清潔激光粉末床熔融設備的平臺、導軌、電機、風扇、刮刀、激光器振鏡等上的污垢；
 

　　注：設備維護應由具有資質(zhì)的人員使用合適的方法、合適的工具與合格的零部件進行。
 

　　2.4 每次進行激光粉末床熔融設備之前檢查氣體源設備氣體余量，氣體余量應足夠完成本次增材制造；
 

　　2.5 定期(建議2-4個月一次)檢查篩粉機篩網(wǎng)，更換老化失效的篩網(wǎng)；
 

　　2.6 每次使用噴砂機之前檢查儲砂箱內(nèi)砂料余量，砂料余量應足夠完成本次噴砂處理；
 

　　2.7 每次使用噴砂機之前檢查噴砂槍、噴嘴、砂管、氣管的磨損情況，若出現(xiàn)磨損嚴重及破損現(xiàn)象立即更換。
 

　　更多詳情請見附件。