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FDM熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)) 

2020-09-28 09:20
國(guó)國(guó)標(biāo)準(zhǔn)
                                                                   GB/T 37643-2019

熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材
PLA filament for fused deposition modeling  
  
2019-06-04發(fā)布                                             2020-01-01實(shí)施


國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局
中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布
GB/T37643-2019

熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材
1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材的標(biāo)記、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于以聚乳酸(PLA)樹脂為主要原料的熔融沉積成型三維(3D)打印用的塑料線材。

2 規(guī)范性引用文件
下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 1033.1- -2008  塑料  非泡沫塑料密度的測(cè)定  第 1部分:浸漬法、液體比重瓶法和滴定法
GB/T1040.2   塑料  拉伸性能的測(cè)定 第2部分:模塑和擠塑塑料的試驗(yàn)條件
GB/T 2828.1  計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序   第1部分:按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃
GB/T 2918  塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境
GB/T3682.1-2018  塑料  熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(MFR)和熔體體積流動(dòng)速率(MVR)
的測(cè)定  第1部分:標(biāo)準(zhǔn)方法
GB/T15337  原子吸收光譜分析法通則
GB/T19466.3   塑料  差示掃描量熱法(DSC)   第3部分:熔融和結(jié)晶溫度及熱焓的測(cè)定
GB/T 24281  紡織品  有機(jī)揮發(fā)物的測(cè)定  氣相色譜-質(zhì)譜法

3 術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。
3.1熔融沉積成型  fused deposition modeling
線狀熱熔性材料通過(guò)打印機(jī)噴頭的加熱器加熱熔融,并通過(guò)具有一定孔徑的噴嘴擠出,按照計(jì)算機(jī)切片模型,沉積在打印面板上,在流出后迅速冷卻固化并粘結(jié)在前一層材料,通過(guò)材料的層層堆積形成
最終產(chǎn)品的一種成型方法。

4 標(biāo)記
產(chǎn)品按照規(guī)格、材質(zhì)、顏色,凈含量進(jìn)行標(biāo)記,要求如圖1。
FDM熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)) (1).jpg
圖1標(biāo)記
示例:直徑為1.75mm、材質(zhì)為PLA、顏色為藍(lán)色、凈含量為1kg的線材,標(biāo)記為:1:75MM PLA 3D線材藍(lán)色-1KG;以英文表示為:1.75MM PLA 3D FILAMENT BLUE-1KG。
根據(jù)標(biāo)記規(guī)定制作的中文標(biāo)簽和英文標(biāo)簽示例見圖2和圖3。
FDM熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)) (3).jpg

圖2中文標(biāo)簽示例

FDM熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)) (2).jpg

圖3英文標(biāo)簽示例

5 技術(shù)要求
5.1  線材外觀
線材產(chǎn)品應(yīng)色澤均勻,無(wú)明顯色差;無(wú)毛刺,無(wú)鼓包,無(wú)突起,無(wú)折痕,無(wú)異物,無(wú)明顯劃痕,無(wú)氣泡;排線無(wú)交叉、無(wú)彎曲,排列緊致,退繞順暢;無(wú)斷頭;線材、線盤要求清潔,無(wú)粉塵。
5.2  線材規(guī)格
5.2.1  線材線徑及圓度
線材的線徑及圓度應(yīng)符合表1規(guī)定。
FDM熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)) (2).png
5.2.2  線材凈含量及偏差
線材凈含量一般為0.5 kg與1.0 kg,偏差為+3%。
線材其他規(guī)格由供需雙方協(xié)商確定。
5.3   物理力學(xué)性能
線材原料的密度、熔點(diǎn)和熔體質(zhì)量流動(dòng)速率,及其線材的拉伸負(fù)荷、斷裂伸長(zhǎng)率、彎折性能應(yīng)符合表2規(guī)定。
FDM熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)) (3).png
GB/T 37643-2019
5.4   線材打印成型要求
5.4.1  進(jìn)料效果
線材3D打印時(shí)應(yīng)進(jìn)料順暢,不斷料,不堵頭,不冒煙。
5.4.2  打印效果
線材3D打印時(shí)粘結(jié)效果好,打印的模型表面光滑,無(wú)毛邊,邊角成型好,制品底邊無(wú)翹曲,整體圓潤(rùn)光滑不分層,材料無(wú)明顯老化變色。
5.5   重金屬與特定物質(zhì)限量
線材重金屬與特定物質(zhì)限量的基本要求應(yīng)符合表3的規(guī)定。
FDM熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)) (4).png
5.6  揮發(fā)性物質(zhì)限量
線材揮發(fā)性物質(zhì)限量應(yīng)符合表4的規(guī)定。
FDM熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)) (5).png
6  試驗(yàn)方法
6.1   線材試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境
試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)按GB/T  2918的規(guī)定進(jìn)行,狀態(tài)調(diào)節(jié)的條件為23℃士2℃ ,調(diào)節(jié)時(shí)間至少48 h但不超過(guò)96h。
試驗(yàn)應(yīng)在GB/T  2918規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下進(jìn)行,環(huán)境的溫度為23℃士2℃,相對(duì)濕度為
50%土10%。
6.2   線材外觀
在自然光或日光燈下目測(cè)線材產(chǎn)品色澤、色差;有無(wú)毛刺、鼓包、突起、折痕、異物、劃痕、氣泡、斷頭,目測(cè)排線有無(wú)交叉、彎曲,排列是否緊致、退繞是否順暢,觀察線材、線盤是否清潔。
6.3   線材線徑及圓度
采用精度不低于0.001mm的千分尺或其他非接觸的、精度為0.001mm的檢測(cè)工具,如紅外測(cè)徑儀、激光測(cè)徑儀之類檢測(cè)。
圓度是取3個(gè)以上不同方向測(cè)線徑,按最大值減去最小值的結(jié)果取值。
6.4   線材凈含量及偏差
采用精度不低于0.00 1kg的天平稱量。
6.5   線材原料密度
按GB/T1033.1--2008的液體比重瓶法規(guī)定進(jìn)行,試樣為擠線前狀態(tài)的顆粒,試樣數(shù)量為3個(gè)。
6.6   線材原料熔點(diǎn)
按GB/T 19466.3規(guī)定進(jìn)行。
6.7   線材原料熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(MFR)
按GB/T 3682.1- -2018中A法規(guī)定進(jìn)行,試驗(yàn)條件為D(溫度190 C,負(fù)荷2.16 ksg) ,試樣為含水率符合要求的顆粒。
6.8   線材原料含水率
6.8.1  方法 1
快速水分儀,推薦試樣量為10 g,溫度105℃ ,判別時(shí)間40 s。
6.8.2  方法 2
稱取1 g樣品(精確至0.000 1 g)(m) ,放人110℃烘干至恒重的稱量瓶(m2)內(nèi),在70℃烘箱內(nèi)烘
4h后,放入干燥器中冷卻至室溫后稱量(m1)。結(jié)果按式(1)計(jì)算:
        △m=(m-(m1-m2)x100%)/m   ……………(1)
產(chǎn)品在仲裁檢驗(yàn)時(shí),水分試驗(yàn)按方法2進(jìn)行。
6.9   線材拉伸負(fù)荷和斷裂伸長(zhǎng)率
直接取線材作為拉伸樣條,夾具間距為350 mm,試驗(yàn)按GB/T 1040.2 規(guī)定進(jìn)行。拉伸速度
50mm/ min。
試樣數(shù)量為5個(gè),結(jié)果取平均值。
6.10  線材彎折性能
將線材每隔5cm選取一個(gè)點(diǎn),共選取20個(gè)點(diǎn),對(duì)每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行90度直角彎折測(cè)試。
將所需測(cè)試線材水平放置,以所取點(diǎn)為彎折處,先向上彎折90。,再將線材向下彎折90。,回到原位,上下兩次彎折記為一個(gè)回合,直到線材斷裂。記錄線材斷裂時(shí)的回合次數(shù)。

結(jié)果取20個(gè)點(diǎn)回合次數(shù)總和的平均值。

6.11   線材打印成型要求

按實(shí)際打印情況觀察,至少打印30m以上材料。

6.12  線材重金屬與特定物質(zhì)限量

將樣品經(jīng)高壓系統(tǒng)微波消解,然后用原子吸收儀按GB/T 15337進(jìn)行測(cè)試。

6.13  線材揮發(fā)性物質(zhì)限量

甲醛、二甲苯、苯乙烯、芳香烴、有機(jī)揮發(fā)物(總量)按GB/T 24281進(jìn)行測(cè)試。


7   檢驗(yàn)規(guī)則


7.1   組批


產(chǎn)品以批為單位進(jìn)行驗(yàn)收,以同一生產(chǎn)線上、同一批原材料、相同配方、同一工藝,連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的同一規(guī)格產(chǎn)品為一批,也可按一定生產(chǎn)周期為一批對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行組批。

7.2   抽祥


外觀、規(guī)格及偏差、熔體質(zhì)量流動(dòng)速率、含水率和打印成型采用GB/T 2828.1隨機(jī)抽樣,采用正常一次抽樣方案,按表5規(guī)定。其他物理力學(xué)性能以批為單位,對(duì)原料進(jìn)行檢驗(yàn)。

FDM熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)) (1).png
7.3   出廠檢驗(yàn)
出廠前的檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)包括線材外觀、線材規(guī)格、熔體質(zhì)量流動(dòng)速率和含水率。
7.4   型式檢驗(yàn)
型式檢驗(yàn)的項(xiàng)目為本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的全部項(xiàng)目。有下列情況之一時(shí),應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn):
       a)    新產(chǎn)品試制和生產(chǎn)定型時(shí);
b) A原料、配方及生產(chǎn)工藝有較大變動(dòng)可能影響產(chǎn)品性能時(shí);
c) 正常生產(chǎn)時(shí) ,定期或積累一定產(chǎn)量后,進(jìn)行周期內(nèi)檢驗(yàn),每年至少進(jìn)行一次;
d) 產(chǎn)品停產(chǎn)時(shí)間超過(guò)半年以上恢復(fù)生產(chǎn)時(shí);
e) 出廠檢驗(yàn)和上次型式檢驗(yàn)有較大差異時(shí)。
7.5  判定規(guī)則
當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果中,有一項(xiàng)檢驗(yàn)項(xiàng)目不合格時(shí),應(yīng)重新從同批產(chǎn)品中抽取原檢驗(yàn)樣品數(shù)量的兩倍量樣本復(fù)驗(yàn)不合格項(xiàng),以復(fù)驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。復(fù)驗(yàn)有一項(xiàng)不合格,則判該批產(chǎn)品為不合格產(chǎn)品。

8   標(biāo)志包裝、運(yùn)輸和貯存
8.1   標(biāo)志
產(chǎn)品的外包裝上應(yīng)有明顯的標(biāo)志。標(biāo)志內(nèi)容應(yīng)包括:商標(biāo)、生產(chǎn)廠名稱和廠址、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、產(chǎn)品名稱、規(guī)格、生產(chǎn)日期、批號(hào)和凈含量等。
8.2   包裝
采用密封防潮包裝,產(chǎn)品的包裝應(yīng)牢固、安全和易運(yùn)輸。
8.3  運(yùn)輸
產(chǎn)品為非危險(xiǎn)品。運(yùn)輸工具應(yīng)清潔干燥,避免高溫,防止重壓、倒置。運(yùn)輸中應(yīng)輕裝、輕卸,禁止損壞包裝,避免日曬雨淋,不得與強(qiáng)堿或強(qiáng)酸類物質(zhì)混合裝運(yùn),不得與有毒及腐蝕性或易燃物混裝。
8.4  貯存
產(chǎn)品應(yīng)貯存在清潔、陰涼、干燥、通風(fēng)、避光、無(wú)化學(xué)品及有森有害物品、無(wú)腐蝕物品的倉(cāng)庫(kù)中,遠(yuǎn)離熱源,嚴(yán)禁露天堆放,不允許產(chǎn)品直接受壓。產(chǎn)品的保質(zhì)期從生產(chǎn)日期起不超過(guò)12個(gè)月,開封后應(yīng)盡快使用。

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