2024年设备能⼒研究白皮书

批量生产里程碑：验证

本报告通过 EOS M 290 与 EOS Titanium Ti64ELI 材料组合，采用 4x4 矩阵布局和 60 μm DMLS 工艺，对设备能力进行研究，验证了机器在生产环境中的可重现性，并分析了不同材料批次、试样位置对拉伸特性的影响。研究采用多种质量评估方法，并通过流程图和风险分析确保了数据的可靠性。

方法

研究采用 4x4 矩阵布局，包含拉伸棒、致密性试验块和几何精度零部件，并使用三种不同粉末批次进行重复实验。通过 ISO 标准进行密度、拉伸特性、几何精度和表面粗糙度的测试，并使用 ANOVA 分析数据依赖性。

结果与讨论

• 密度：平均密度为 4.41g/cm³，标准差为 0.0018 g/cm³，批次依赖性极小。
• 拉伸测试：抗拉强度和屈服强度展现出极佳的可重现性，批次依赖性处于测量不确定性范围之内。热处理试样的抗拉强度与成型方向无关，但屈服强度存在细微差异。位置依赖性显示，成型基板最上层强度较低，底层伸长率和断面缩减率较低。
• 几何精度：96.5% 的测量值符合规格要求，孔洞加工工艺可行，但未居中。
• 表面粗糙度：Ra 和 Rz 均符合规格限制，但存在位置依赖性，中间区域粗糙度较高。

结论与应用前景

研究结果表明，EOS M 290 系统能够提供可靠且一致的零部件特性，各项特征均达到至少四西格玛 (4σ) 的整体制造能力，远超 ASTM F3001 和 ASTM F136 的最低要求。尽管存在轻微的批次依赖性和位置依赖性，但总体而言，该系统已达到工业增材制造领域的标杆水平。