中華人民共和國國家標準
                                                                   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實施

國家市場監(jiān)督管理總局

中國國家標準化管理委員會發(fā)布

GB/T37643-2019

熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材

1 范圍

本標準規(guī)定了熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材的標記、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存。

本標準適用于以聚乳酸(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

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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  拉伸性能的測定 第2部分:模塑和擠塑塑料的試驗條件

GB/T 2828.1  計數(shù)抽樣檢驗程序   第1部分:按接收質量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃

GB/T 2918  塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標準環(huán)境

GB/T3682.1-2018  塑料  熱塑性塑料熔體質量流動速率(MFR)和熔體體積流動速率(MVR)

的測定  第1部分:標準方法

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:熔融和結晶溫度及熱焓的測定

GB/T 24281  紡織品  有機揮發(fā)物的測定  氣相色譜-質譜法

3 術語和定義

下列術語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打印機噴頭的加熱器加熱熔融,并通過具有一定孔徑的噴嘴擠出,按照計算機切片模型,沉積在打印面板上,在流出后迅速冷卻固化并粘結在前一層材料,通過材料的層層堆積形成

最終產(chǎn)品的一種成型方法。

4 標記

產(chǎn)品按照規(guī)格、材質、顏色,凈含量進行標記，要求如圖1。

圖1標記

示例：直徑為1.75mm、材質為PLA、顏色為藍色、凈含量為1kg的線材，標記為:1:75MM PLA 3D線材藍色-1KG；以英文表示為：1.75MM PLA 3D FILAMENT BLUE-1KG。

根據(jù)標記規(guī)定制作的中文標簽和英文標簽示例見圖2和圖3。

圖2中文標簽示例

圖3英文標簽示例

5 技術要求

5.1  線材外觀

線材產(chǎn)品應色澤均勻,無明顯色差;無毛刺,無鼓包,無突起,無折痕,無異物,無明顯劃痕,無氣泡;排線無交叉、無彎曲,排列緊致,退繞順暢;無斷頭;線材、線盤要求清潔,無粉塵。

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符合表1規(guī)定。

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   物理力學性能

線材原料的密度、熔點和熔體質量流動速率,及其線材的拉伸負荷、斷裂伸長率、彎折性能應符合表2規(guī)定。

GB/T 37643-2019

5.4   線材打印成型要求

5.4.1  進料效果

線材3D打印時應進料順暢,不斷料,不堵頭,不冒煙。

5.4.2  打印效果

線材3D打印時粘結效果好，打印的模型表面光滑,無毛邊,邊角成型好，制品底邊無翹曲,整體圓潤光滑不分層,材料無明顯老化變色。

5.5   重金屬與特定物質限量

線材重金屬與特定物質限量的基本要求應符合表3的規(guī)定。

5.6  揮發(fā)性物質限量

線材揮發(fā)性物質限量應符合表4的規(guī)定。

6  試驗方法

6.1   線材試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標準環(huán)境

試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)按GB/T  2918的規(guī)定進行，狀態(tài)調(diào)節(jié)的條件為23℃士2℃ ,調(diào)節(jié)時間至少48 h但不超過96h。

試驗應在GB/T  2918規(guī)定的標準環(huán)境下進行，環(huán)境的溫度為23℃士2℃，相對濕度為

50%土10%。

6.2   線材外觀

在自然光或日光燈下目測線材產(chǎn)品色澤、色差;有無毛刺、鼓包、突起、折痕、異物、劃痕、氣泡、斷頭，目測排線有無交叉、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的檢測工具，如紅外測徑儀、激光測徑儀之類檢測。

圓度是取3個以上不同方向測線徑,按最大值減去最小值的結果取值。

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)定進行,試樣為擠線前狀態(tài)的顆粒,試樣數(shù)量為3個。

6.6   線材原料熔點

按GB/T 19466.3規(guī)定進行。

6.7   線材原料熔體質量流動速率(MFR)

按GB/T 3682.1- -2018中A法規(guī)定進行,試驗條件為D(溫度190 C,負荷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)。結果按式(1)計算:

        △m=(m-(m1-m2)x100%)/m   ……………(1)

產(chǎn)品在仲裁檢驗時，水分試驗按方法2進行。

6.9   線材拉伸負荷和斷裂伸長率

直接取線材作為拉伸樣條，夾具間距為350 mm,試驗按GB/T 1040.2 規(guī)定進行。拉伸速度

50mm/ min。

試樣數(shù)量為5個,結果取平均值。

6.10  線材彎折性能

將線材每隔5cm選取一個點，共選取20個點,對每個點進行90度直角彎折測試。

將所需測試線材水平放置,以所取點為彎折處,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回合,直到線材斷裂。記錄線材斷裂時的回合次數(shù)。

結果取20個點回合次數(shù)總和的平均值。

6.11   線材打印成型要求

按實際打印情況觀察,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進行測試。

6.13  線材揮發(fā)性物質限量

甲醛、二甲苯、苯乙烯、芳香烴、有機揮發(fā)物(總量)按GB/T 24281進行測試。

7   檢驗規(guī)則

7.1   組批

產(chǎn)品以批為單位進行驗收,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)周期為一批對產(chǎn)品進行組批。

7.2   抽祥

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

7.3   出廠檢驗

出廠前的檢驗項目應包括線材外觀、線材規(guī)格、熔體質量流動速率和含水率。

7.4   型式檢驗

型式檢驗的項目為本標準規(guī)定的全部項目。有下列情況之一時,應進行型式檢驗：

       a)    新產(chǎn)品試制和生產(chǎn)定型時；

b) A原料、配方及生產(chǎn)工藝有較大變動可能影響產(chǎn)品性能時；

c) 正常生產(chǎn)時 ,定期或積累一定產(chǎn)量后,進行周期內(nèi)檢驗,每年至少進行一次；

d) 產(chǎn)品停產(chǎn)時間超過半年以上恢復生產(chǎn)時；

e) 出廠檢驗和上次型式檢驗有較大差異時。

7.5  判定規(guī)則

當檢驗結果中,有一項檢驗項目不合格時,應重新從同批產(chǎn)品中抽取原檢驗樣品數(shù)量的兩倍量樣本復驗不合格項，以復驗結果為準。復驗有一項不合格,則判該批產(chǎn)品為不合格產(chǎn)品。

8   標志包裝、運輸和貯存

8.1   標志

產(chǎn)品的外包裝上應有明顯的標志。標志內(nèi)容應包括:商標、生產(chǎn)廠名稱和廠址、標準號、產(chǎn)品名稱、規(guī)格、生產(chǎn)日期、批號和凈含量等。

8.2   包裝

采用密封防潮包裝,產(chǎn)品的包裝應牢固、安全和易運輸。

8.3  運輸

產(chǎn)品為非危險品。運輸工具應清潔干燥，避免高溫,防止重壓、倒置。運輸中應輕裝、輕卸,禁止損壞包裝,避免日曬雨淋,不得與強堿或強酸類物質混合裝運,不得與有毒及腐蝕性或易燃物混裝。

8.4  貯存

產(chǎn)品應貯存在清潔、陰涼、干燥、通風、避光、無化學品及有森有害物品、無腐蝕物品的倉庫中,遠離熱源,嚴禁露天堆放,不允許產(chǎn)品直接受壓。產(chǎn)品的保質期從生產(chǎn)日期起不超過12個月，開封后應盡快使用。

本文系轉載，版權歸原作者所有；旨在傳遞信息，不代表3D打印資源庫的觀點和立場。如需轉載請聯(lián)系原作者，如有任何疑問，請聯(lián)系kefu@3dzyk.cn。

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熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材

PLA filament for fused deposition modeling  

  

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熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材

1 范圍

本標準規(guī)定了熔融沉積成型用聚乳酸(PLA)線材的標記、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存。

本標準適用于以聚乳酸(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

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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  拉伸性能的測定 第2部分:模塑和擠塑塑料的試驗條件

GB/T 2828.1  計數(shù)抽樣檢驗程序   第1部分:按接收質量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃

GB/T 2918  塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標準環(huán)境

GB/T3682.1-2018  塑料  熱塑性塑料熔體質量流動速率(MFR)和熔體體積流動速率(MVR)

的測定  第1部分:標準方法

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:熔融和結晶溫度及熱焓的測定

GB/T 24281  紡織品  有機揮發(fā)物的測定  氣相色譜-質譜法

3 術語和定義

下列術語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打印機噴頭的加熱器加熱熔融,并通過具有一定孔徑的噴嘴擠出,按照計算機切片模型,沉積在打印面板上,在流出后迅速冷卻固化并粘結在前一層材料,通過材料的層層堆積形成

最終產(chǎn)品的一種成型方法。

4 標記

產(chǎn)品按照規(guī)格、材質、顏色,凈含量進行標記，要求如圖1。

圖1標記

示例：直徑為1.75mm、材質為PLA、顏色為藍色、凈含量為1kg的線材，標記為:1:75MM PLA 3D線材藍色-1KG；以英文表示為：1.75MM PLA 3D FILAMENT BLUE-1KG。

根據(jù)標記規(guī)定制作的中文標簽和英文標簽示例見圖2和圖3。

圖2中文標簽示例

圖3英文標簽示例

5 技術要求

5.1  線材外觀

線材產(chǎn)品應色澤均勻,無明顯色差;無毛刺,無鼓包,無突起,無折痕,無異物,無明顯劃痕,無氣泡;排線無交叉、無彎曲,排列緊致,退繞順暢;無斷頭;線材、線盤要求清潔,無粉塵。

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符合表1規(guī)定。

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   物理力學性能

線材原料的密度、熔點和熔體質量流動速率,及其線材的拉伸負荷、斷裂伸長率、彎折性能應符合表2規(guī)定。

GB/T 37643-2019

5.4   線材打印成型要求

5.4.1  進料效果

線材3D打印時應進料順暢,不斷料,不堵頭,不冒煙。

5.4.2  打印效果

線材3D打印時粘結效果好，打印的模型表面光滑,無毛邊,邊角成型好，制品底邊無翹曲,整體圓潤光滑不分層,材料無明顯老化變色。

5.5   重金屬與特定物質限量

線材重金屬與特定物質限量的基本要求應符合表3的規(guī)定。

5.6  揮發(fā)性物質限量

線材揮發(fā)性物質限量應符合表4的規(guī)定。

6  試驗方法

6.1   線材試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標準環(huán)境

試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)按GB/T  2918的規(guī)定進行，狀態(tài)調(diào)節(jié)的條件為23℃士2℃ ,調(diào)節(jié)時間至少48 h但不超過96h。

試驗應在GB/T  2918規(guī)定的標準環(huán)境下進行，環(huán)境的溫度為23℃士2℃，相對濕度為

50%土10%。

6.2   線材外觀

在自然光或日光燈下目測線材產(chǎn)品色澤、色差;有無毛刺、鼓包、突起、折痕、異物、劃痕、氣泡、斷頭，目測排線有無交叉、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的檢測工具，如紅外測徑儀、激光測徑儀之類檢測。

圓度是取3個以上不同方向測線徑,按最大值減去最小值的結果取值。

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)定進行,試樣為擠線前狀態(tài)的顆粒,試樣數(shù)量為3個。

6.6   線材原料熔點

按GB/T 19466.3規(guī)定進行。

6.7   線材原料熔體質量流動速率(MFR)

按GB/T 3682.1- -2018中A法規(guī)定進行,試驗條件為D(溫度190 C,負荷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)。結果按式(1)計算:

        △m=(m-(m1-m2)x100%)/m   ……………(1)

產(chǎn)品在仲裁檢驗時，水分試驗按方法2進行。

6.9   線材拉伸負荷和斷裂伸長率

直接取線材作為拉伸樣條，夾具間距為350 mm,試驗按GB/T 1040.2 規(guī)定進行。拉伸速度

50mm/ min。

試樣數(shù)量為5個,結果取平均值。

6.10  線材彎折性能

將線材每隔5cm選取一個點，共選取20個點,對每個點進行90度直角彎折測試。

將所需測試線材水平放置,以所取點為彎折處,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回合,直到線材斷裂。記錄線材斷裂時的回合次數(shù)。

結果取20個點回合次數(shù)總和的平均值。

6.11   線材打印成型要求

按實際打印情況觀察,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進行測試。

6.13  線材揮發(fā)性物質限量

甲醛、二甲苯、苯乙烯、芳香烴、有機揮發(fā)物(總量)按GB/T 24281進行測試。

7   檢驗規(guī)則

7.1   組批

產(chǎn)品以批為單位進行驗收,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)周期為一批對產(chǎn)品進行組批。

7.2   抽祥

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

7.3   出廠檢驗

出廠前的檢驗項目應包括線材外觀、線材規(guī)格、熔體質量流動速率和含水率。

7.4   型式檢驗

型式檢驗的項目為本標準規(guī)定的全部項目。有下列情況之一時,應進行型式檢驗：

       a)    新產(chǎn)品試制和生產(chǎn)定型時；

b) A原料、配方及生產(chǎn)工藝有較大變動可能影響產(chǎn)品性能時；

c) 正常生產(chǎn)時 ,定期或積累一定產(chǎn)量后,進行周期內(nèi)檢驗,每年至少進行一次；

d) 產(chǎn)品停產(chǎn)時間超過半年以上恢復生產(chǎn)時；

e) 出廠檢驗和上次型式檢驗有較大差異時。

7.5  判定規(guī)則

當檢驗結果中,有一項檢驗項目不合格時,應重新從同批產(chǎn)品中抽取原檢驗樣品數(shù)量的兩倍量樣本復驗不合格項，以復驗結果為準。復驗有一項不合格,則判該批產(chǎn)品為不合格產(chǎn)品。

8   標志包裝、運輸和貯存

8.1   標志

產(chǎn)品的外包裝上應有明顯的標志。標志內(nèi)容應包括:商標、生產(chǎn)廠名稱和廠址、標準號、產(chǎn)品名稱、規(guī)格、生產(chǎn)日期、批號和凈含量等。

8.2   包裝

采用密封防潮包裝,產(chǎn)品的包裝應牢固、安全和易運輸。

8.3  運輸

產(chǎn)品為非危險品。運輸工具應清潔干燥，避免高溫,防止重壓、倒置。運輸中應輕裝、輕卸,禁止損壞包裝,避免日曬雨淋,不得與強堿或強酸類物質混合裝運,不得與有毒及腐蝕性或易燃物混裝。

8.4  貯存

產(chǎn)品應貯存在清潔、陰涼、干燥、通風、避光、無化學品及有森有害物品、無腐蝕物品的倉庫中,遠離熱源,嚴禁露天堆放,不允許產(chǎn)品直接受壓。產(chǎn)品的保質期從生產(chǎn)日期起不超過12個月，開封后應盡快使用。

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