《增材制造 传感器用磁芯技术要求》团体标准征求意见

　　【仪表网 行业标准】由中国材料与试验标准化委员会综合标准化领域委员会(CSTM/FC99)归口承担的《增材制造传感器用磁芯技术要求》团体标准(立项号:CSTM LX 9900 01272—2023)已完成征求意见稿，按照《中关村材料试验技术联盟团体标准管理办法》的有关规定，现公开广泛征求意见。
 

　　随着社会经济的高速发展和人类科学技术的不断进步，大跨空间结构的研究和应用推广愈来愈广泛，高品质磁芯的需求量愈来愈大。据调查，到2019年，全球磁芯市场规模达到了113亿元，预计到2026年将达到118亿元，年复合增长率(CAGR)为1.2%。目前市面上的磁芯性能品质参差不齐，究其主要原因是受限于制造方法，传统的制造方法难以制造出高素质、高规格、高性能的传感器用磁芯。
 

　　目前市面上传感器用磁芯的制造方法主要是注塑成型和切削加工，但这两种制造方法均存在一定弊端：前者受模具限制，灵活性差，并且难以制造结构复杂的磁芯；后者在制造过程中则会产生严重的材料浪费，并且同样难以制造结构复杂的磁芯。相比于上述制造方法，增材制造技术很好的解决了这些问题，这种方法不受模具限制，材料利用率高，并且可以制造具有复杂结构的磁芯，磁芯的结构设计可以更加多样化。另外，由于缺少传感器用磁芯制造参数的相关规范标准，传感器用磁芯品类繁杂且混乱，这导致磁芯的兼容性差，泛用性低，不利于技术交流。总的来说，目前的传感器用磁芯制造方法存在诸多缺陷，这些问题严重阻碍了磁芯及其应用领域的发展速度和发展深度。
 

　　本标准旨在给出一种优于现市场所用的传感器用磁芯制造技术，可以解决目前市场中存在的诸多问题，如：制造过程中材料浪费严重、品类混乱、兼容性差、磁芯模型设计思路受限等。本标准的制定能够很好地推动磁芯及其应用领域实现创新型发展，增强磁芯产品的国内外市场竞争力，为推进产业结构调整与优化升级创造条件。
 

　　本文件参照 GB/T 1.1—2020 《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》和 GB/T 20001.4—2015《标准编写规则 第 4 部分：试验方法标准》的规定起草。
 

　　本文件规定了激光粉末床熔融制造应力传感器用磁芯相关的术语、人员要求、设备要求、粉末要求、环境条件、激光粉末床熔融的参数、流程、传感器用磁芯的成品要求以及设备检验与维护等。本文件适用于以激光粉末床熔融工艺制备的应力传感器用磁芯。
 

　　制造要求：
 

　　1.人员要求
 

　　增材制造操作人员应身体健康，具有物理学、磁学与力学相关知识背景及高端制造经历；设备维护和操作人员应经过专业培训，取得操作资格证方可进行增材制造试验。
 

　　2.设备要求
 

　　增材制造设备应工作状态良好，并需定期对刮刀、电机、激光振镜、平台状况等进行检修；耗材应能足够打印出模型；保护气体余量应足够维持打印仓内的气体浓度。
 

　　3.粉末要求
 

　　3.1 化学成分
 

　　要求铁磁性金属材料粉末具有较高纯度，实际化学成分相比于标定成分偏差≤0.1%。
 

　　附录 B 中给出了可用于磁芯激光粉末床熔融的铁磁性粉末的化学成分，供参考。粉末的化学成分分析按照 HB 5220 的规定进行。
 

　　3.2 粒度要求
 

　　附录 C 中表 A 给出了铁镍粉末和铁硅粉末的粒度分布要求，供参考。粉末的粒度组成测定按照 GB/T 1480 的规定进行，粉末的粒度分布测定按照 GB/T 19077 的规定进行。
 

　　3.3 磁学性能
 

　　用于磁芯激光粉末床熔融的粉末材质一般应具有较高的磁导率、饱和磁感应强度和较低的矫顽力。附录 B 中给出了可用于磁芯激光粉末床熔融的铁磁性粉的磁学性能，供参考。粉末的磁学性能测定按照 GB/T 13012 的规定进行。
 

　　4.环境条件
 

　　仪器在常规温度、湿度环境下均可正常工作，建议环境温度：(25±15)℃、相对湿度：(60±20)%。增材制造设备应在地面或稳固平台上进行，增材制造区域内应无可察觉的机械动。
 

　　设备四周留有足够空间，保证通风和散热。
 

　　须谨防磁场对铁磁性粉末的影响，设备四周应无强磁场(不大于 0.1 T)。
 

　　仪器设备及其检验与维护：
 

　　1.仪器设备：干燥箱、激光粉末床熔融设备及配套软件、氩气瓶等气体源设备、筛粉机、喷砂机。
 

　　2.仪器设备检验与维护：
 

　　2.1 每次开启激光粉末床熔融设备前检查各部分连接线是否正常、平台是否校准、耗材是否足够等；
 

　　2.2 定期(建议1-2个月一次)检查冷却模块是否缺冷却水、有无零件老化现象、设备螺母是否有松动或过紧等；
 

　　2.3 定期(建议1-2个月一次)清洁激光粉末床熔融设备的平台、导轨、电机、风扇、刮刀、激光器振镜等上的污垢；
 

　　注：设备维护应由具有资质的人员使用合适的方法、合适的工具与合格的零部件进行。
 

　　2.4 每次进行激光粉末床熔融设备之前检查气体源设备气体余量，气体余量应足够完成本次增材制造；
 

　　2.5 定期(建议2-4个月一次)检查筛粉机筛网，更换老化失效的筛网；
 

　　2.6 每次使用喷砂机之前检查储砂箱内砂料余量，砂料余量应足够完成本次喷砂处理；
 

　　2.7 每次使用喷砂机之前检查喷砂枪、喷嘴、砂管、气管的磨损情况，若出现磨损严重及破损现象立即更换。
 

　　更多详情请见附件。