【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準】由中國材料與試驗標(biāo)準化委員會綜合標(biāo)準化領(lǐng)域委員會(CSTM/FC99)歸口承擔(dān)的《增材制造傳感器用磁芯技術(shù)要求》團體標(biāo)準(立項號:CSTM LX 9900 01272—2023)已完成征求意見稿，按照《中關(guān)村材料試驗技術(shù)聯(lián)盟團體標(biāo)準管理辦法》的有關(guān)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(xué)技術(shù)的不斷進步，大跨空間結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)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(yù)計到2026年將達到118億元，年復(fù)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(jié)構(gòu)復(fù)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(jié)構(gòu)復(fù)雜的磁芯。相比于上述制造方法，增材制造技術(shù)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(fù)雜結(jié)構(gòu)的磁芯，磁芯的結(jié)構(gòu)設(shè)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(guān)規(guī)范標(biāo)準，傳感器用磁芯品類繁雜且混亂，這導(dǎo)致磁芯的兼容性差，泛用性低，不利于技術(shù)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(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展速度和發(fā)展深度。
 

　　本標(biāo)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(shù)，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(shè)計思路受限等。本標(biāo)準的制定能夠很好地推動磁芯及其應(yīng)用領(lǐng)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(jié)構(gòu)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(biāo)準化工作導(dǎo)則 第 1 部分：標(biāo)準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》和 GB/T 20001.4—2015《標(biāo)準編寫規(guī)則 第 4 部分：試驗方法標(biāo)準》的規(guī)定起草。
 

　　本文件規(guī)定了激光粉末床熔融制造應(yīng)力傳感器用磁芯相關(guān)的術(shù)語、人員要求、設(shè)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(shè)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(yīng)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(yīng)身體健康，具有物理學(xué)、磁學(xué)與力學(xué)相關(guān)知識背景及高端制造經(jīng)歷；設(shè)備維護和操作人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，取得操作資格證方可進行增材制造試驗。
 

　　2.設(shè)備要求
 

　　增材制造設(shè)備應(yīng)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(yīng)能足夠打印出模型；保護氣體余量應(yīng)足夠維持打印倉內(nèi)的氣體濃度。
 

　　3.粉末要求
 

　　3.1 化學(xué)成分
 

　　要求鐵磁性金屬材料粉末具有較高純度，實際化學(xué)成分相比于標(biāo)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(xué)成分，供參考。粉末的化學(xué)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(xué)性能
 

　　用于磁芯激光粉末床熔融的粉末材質(zhì)一般應(yīng)具有較高的磁導(dǎo)率、飽和磁感應(yīng)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(xué)性能，供參考。粉末的磁學(xué)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(shè)備應(yīng)在地面或穩(wěn)固平臺上進行，增材制造區(qū)域內(nèi)應(yīng)無可察覺的機械動。
 

　　設(shè)備四周留有足夠空間，保證通風(fēng)和散熱。
 

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

　　儀器設(shè)備及其檢驗與維護：
 

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

　　2.儀器設(shè)備檢驗與維護：
 

　　2.1 每次開啟激光粉末床熔融設(shè)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(shè)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(shè)備的平臺、導(dǎo)軌、電機、風(fēng)扇、刮刀、激光器振鏡等上的污垢；
 

　　注：設(shè)備維護應(yīng)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(shè)備之前檢查氣體源設(shè)備氣體余量，氣體余量應(yīng)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(yīng)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。