ICS 25.030 J 04 DB34 安 徽 省 地 方 标 准 DB 34/T 3563—2019 增材制造 熔融沉积成形（FDM） 零件性能试验方法 Additive manufacturing— Performance test method for fused deposition modeling (FDM) 文稿版次选择 2019 - 12 - 25 发布 安徽省市场监督管理局 2020 - 01 - 25 实施 发 布 DB34/T 3563—2019 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由安徽省春谷 3D 打印智能装备产业技术研究院有限公司提出。 本标准由安徽省增材制造标准化技术委员会归口。 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有限公司、安徽拓宝增材制造科技 有限公司、安徽群领东方三维技术有限公司、中国科学技术大学先进技术研究院、芜湖市爱三迪电子科 技有限公司、安徽机电职业技术学院、芜湖西通三维技术有限公司、芜湖市四点零自动化科技有限公司、 奇瑞汽车股份有限公司、芜湖市质量技术监督稽查支队、安徽中健三维科技有限公司、安徽大邦三维科 技有限公司、安徽三绿实业有限公司。 本标准主要起草人：罗贤国、张成林、张勇、湛先好、徐挺、王玲钰、李思文、孙文明、赵薇、李 想。 I DB34/T 3563—2019 增材制造 熔融沉积成形（FDM）零件性能试验方法 1 范围 本标准规定了增材制造中熔融沉积成形零件主要性能试验的术语和定义、试验项目选择、试样制备 和方法、试样制备要求和试验方法。 本标准适用于增材制造熔融沉积成形零件性能试验。 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 1033.1 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第1部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法 GB/T 1040.1 塑料 拉伸性能的测定 第1部分：总则 GB/T 1040.4 塑料 拉伸性能的测定 第4部分：各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验 条件 GB/T 1041-2008 塑料 压缩性能的测定 GB/T 1043.1 塑料 简支梁冲击性能的测定 第1部分：非仪器化冲击试验 GB/T 1634.1-2019 塑料 负荷变形温度的测定 第1部分:通用试验方法 GB/T 1843 塑料 悬臂梁冲击强度的测定 GB/T 2411 塑料和硬橡胶 使用硬度计测定压痕硬度（邵氏硬度） GB/T 3355-2014 聚合物基复合材料纵横剪切试验方法 GB/T 3398.1 塑料 硬度测定 第1部分：球压痕法 GB/T 3398.2 塑料 硬度测定 第2部分：洛氏硬度 GB/T 3960-2016 塑料 滑动摩擦磨损试验方法 GB/T 9341-2008 塑料 弯曲性能的测定 GB/T 11546.1-2008 塑料 蠕变性能的测定 第1部分：拉伸蠕变 GB/T 16422.1-2006 塑料 实验室光源暴露试验方法 第1部分：总则 GB/T 16422.2 塑料 实验室光源暴露试验方法 第2部分：氙弧灯 GB/T 16422.3 塑料 实验室光源暴露试验方法 第3部分：荧光紫外灯 GB/T 16422.4 塑料 实验室光源暴露试验方法 第4部分：开放式碳弧灯 GB/T 19466.2 塑料 差示扫描量热法（DSC）第2部分：玻璃化转变温度的测定 GB/T 19466.3 塑料 差示扫描量热法（DSC）第3部分：熔融和结晶温度及热焓的测定 GB/T 35022 增材制造 主要特性和测试方法 零件和粉末原材料 GB/T 35351 增材制造 术语 GB/T 35465.3-2017 聚合物基复合材料疲劳性能测试方法 第3部分：拉-拉疲劳 1 DB34/T 3563—2019 3 术语和定义 GB/T 35022、GB/T 35351 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 打印路径 printing path 熔融沉积成形中设计的喷头连续挤出材料在每层中所行走的轨迹。 3.2 打印条件 printing condition 打印过程中所规定的主要工艺要求。 注：一般包括打印材料、打印路径、喷头移动速度、送丝速度、喷头温度、底板温度、打印层厚、打印设备等。 3.3 打印环境 printing environment 打印过程中所规定的空气温度和湿度、大气压强、震动和空气循环速率范围的恒定环境。 4 试验项目选择 4.1 熔融沉积成形零件主要性能的试验项目宜根据零件的重要性程度，按照表 1 选择。 表1 熔融沉积成形零件主要性能的试验项目 项目 重要性程度 H M L 硬度 + + + 拉伸性能 + + + 冲击性能 + + 0 压缩性能 + + 0 弯曲性能 + 0 0 疲劳性能 + 0 - 蠕变性能 + 0 - 抗老化性能 + 0 - 剪切性能 + 0 0 摩擦性能 + 0 - 玻璃化转变温度/熔融温度 + 0 - 耐热性能 + + 0 密度 + + + 注1：根据零件的重要性程度可分为以下三个等级： H—— 工程用重要零件(安全优先）； M—— 非安全优先的功能零件； L—— 设计或原型阶段零件； 2 DB34/T 3563—2019 注2：符号 + 表示应满足的性能，符号 0 表示推荐满足的性能，符号 - 表示此性能不作要求。 4.2 5 试验项目宜由客户与供应商协商选择。 试样制备原则和方法 5.1 原则 5.1.1 5.1.2 5.2 试样打印与零件打印的打印条件应保持一致。 试样打印与零件打印的打印环境应保持一致。 方法 5.2.1 试样宜直接打印而成，也可以从打印零件中用机械加工方式制成。采用机械加工方式制成的试 样应确保材料性能不发生变化。 5.2.2 试样打印完成后，可以采用适宜的后处理，包括且局限于去支撑、去毛刺、修平面等不改变其 内在性能变化的方法。 6 试样制备要求 6.1 硬度试样 6.1.1 试样尺寸应确保压痕点离任意边缘不小于 10 mm，任何两个压痕点之间距离不小于 10 mm，且试 样厚度不小于 6 mm。试样宜为 65 mm×25 mm×6 mm 或 45 mm×35 mm×6 mm 的平板。 6.1.2 试样表面应平整，测试面与支撑面应保持平行，平行度宜控制在 0.2 mm 以内。 6.2 拉伸性能试样 6.2.1 形状和尺寸：宜采用直接打印成形的拉伸Ⅰ型---哑铃型试样（见图 1）或机械加工成形的拉伸 Ⅱ型---矩形试样（见图 2）。 图中： 代号 含义 优选尺寸（mm） L3 总长度 ≥160 L2 窄平行部分长度 60±0.5 L0 标距 50±0.5 L 夹具间的初始距离 120±1 h 厚度 4～10 b1 狭窄部分宽度 10±0.2 3 DB34/T 3563—2019 b2 端部宽度 20±0.2 R 过渡处曲率半径 ≥60 图1 拉伸Ⅰ型试样形状和尺寸 图中： 代号 含义 优选尺寸（mm） L3 总长度 ≥250 L0 标距 50±0.5 L 夹具间的初始距离 150±1 h 厚度 4～10 b1 宽度 25±0.5或50±0.5 D 对中孔直径 3±0.25 图2 拉伸Ⅱ型试样形状和尺寸 6.2.2 表面质量：试样应无扭曲，相邻平面间应相互垂直，表面和边缘应无明显划痕、空洞、毛刺和 凹陷，打印痕所形成的凹痕深度宜小于 0.1 mm。 6.3 6.3.1 冲击性能试样 试样形状类型 冲击Ⅰ型---无缺口正向方板（见图3 a）、冲击 Ⅱ 型---无缺口侧向方板（见图3 b）和冲击 Ⅲ 型---单缺口侧向方板（见图3 c）。 当打印层与冲击方向平行时，宜选择 Ⅱ 型试样。 当研究表面效应（因层间剪切产生破坏或环境对表面产生影响）时，应选择Ⅰ型试样。 4 DB34/T 3563—2019 a）冲击Ⅰ型无缺口正向方板试样 b）冲击Ⅱ型无缺口侧向方板试样 c）冲击Ⅲ型单缺口侧向方板试样 注：图中1 代表冲击方向 图中： bN——缺口底部剩余宽度 8.0±0.2 图3 6.3.2 冲击性能试样 缺口形状 有三类（见图4），优先选用 A 型缺口。如果 A 型缺口试样在试验中不破坏，应采用 C 型缺口试 样。需要试验零件的缺口灵敏度信息时，应对 A、B 和 C 型缺口的试样均进行试验。 a) A 型缺口 图中： b) B 型缺口 c) C 型缺口 rN——缺口底部半径 0.25±0.05 rN——缺口底部半径 1.00±0.05 rN——缺口底部半径 0.10±0.02 注：缺口底部剩余宽度 bN（见图3 c）取值为 bN=8.0±0.2（mm） 图4 6.3.3 缺口类型 尺寸 尺寸系列选用见表2，试样尺寸（厚度 h、宽度 b、长度 ℓ）应符合 ℓ≥b≥h 的规定。 5 DB34/T 3563—2019 表2 冲击试样尺寸 单位为毫米 尺寸系列 6.3.4 长度 宽度 厚度 夹具间的初始距离 /ℓ /b /h /L 10±0.2 4.0±0.2 62+0.50 15 4～10 1 80±2 2 25h 3 13h 20h 8h 表面质量 试样应无扭曲，相邻平面间应相互垂直，表面和边缘应无明显划痕、空洞、毛刺和凹陷，打印痕所 形成的凹痕深度宜小于 0.1 mm。 6.4 压缩性能试样 按 GB/T 1041-2008 中第 6 章的要求。 6.5 弯曲性能试样 按 GB/T 9341-2008 中第 6 章的要求。 6.6 疲劳性能试样 按 GB/T 35465.3-2017 中第 6 章的要求。 6.7 蠕变性能试样 按GB/T 11546.1-2008中第5章的要求。 6.8 抗老化性能试样 按 GB/T 16422.1-2006 中第 6 章的要求。 6.9 剪切性能试样 按 GB/T 3355-2014 中第 6 章的要求。 6.10 摩擦性能试样 按 GB/T 3960-2016 中第 6 章的要求。 6.11 玻璃化转变温度/熔融温度试样 玻璃化转变温度/熔融温度试验试样的具体要求包括： a) 试样应采用机械加工方式从打印零件受试部位