中华人民共和国国家标准
                                                                   GB/T 37643-2019

熔融沉积成型用聚乳酸(PLA)线材

PLA filament for fused deposition modeling  

  

2019-06-04发布                                             2020-01-01实施

国家市场监督管理总局

中国国家标准化管理委员会发布

GB/T37643-2019

熔融沉积成型用聚乳酸(PLA)线材

1 范围

本标准规定了熔融沉积成型用聚乳酸(PLA)线材的标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于以聚乳酸(PLA)树脂为主要原料的熔融沉积成型三维(3D)打印用的塑料线材。

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- -2008  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/T1040.2   塑料  拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件

GB/T 2828.1  计数抽样检验程序   第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划

GB/T 2918  塑料试样状态调节和试验的标准环境

GB/T3682.1-2018  塑料  热塑性塑料熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率(MVR)

的测定  第1部分:标准方法

GB/T15337  原子吸收光谱分析法通则

GB/T19466.3   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 24281  纺织品  有机挥发物的测定  气相色谱-质谱法

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1熔融沉积成型  fused deposition modeling

线状热熔性材料通过打印机喷头的加热器加热熔融,并通过具有一定孔径的喷嘴挤出,按照计算机切片模型,沉积在打印面板上,在流出后迅速冷却固化并粘结在前一层材料,通过材料的层层堆积形成

最终产品的一种成型方法。

4 标记

产品按照规格、材质、颜色,净含量进行标记，要求如图1。

图1标记

示例：直径为1.75mm、材质为PLA、颜色为蓝色、净含量为1kg的线材，标记为:1:75MM PLA 3D线材蓝色-1KG；以英文表示为：1.75MM PLA 3D FILAMENT BLUE-1KG。

根据标记规定制作的中文标签和英文标签示例见图2和图3。

图2中文标签示例

图3英文标签示例

5 技术要求

5.1  线材外观

线材产品应色泽均匀,无明显色差;无毛刺,无鼓包,无突起,无折痕,无异物,无明显划痕,无气泡;排线无交叉、无弯曲,排列紧致,退绕顺畅;无断头;线材、线盘要求清洁,无粉尘。

5.2  线材规格

5.2.1  线材线径及圆度

线材的线径及圆度应符合表1规定。

5.2.2  线材净含量及偏差

线材净含量一般为0.5 kg与1.0 kg,偏差为+3%。

线材其他规格由供需双方协商确定。

5.3   物理力学性能

线材原料的密度、熔点和熔体质量流动速率,及其线材的拉伸负荷、断裂伸长率、弯折性能应符合表2规定。

GB/T 37643-2019

5.4   线材打印成型要求

5.4.1  进料效果

线材3D打印时应进料顺畅,不断料,不堵头,不冒烟。

5.4.2  打印效果

线材3D打印时粘结效果好，打印的模型表面光滑,无毛边,边角成型好，制品底边无翘曲,整体圆润光滑不分层,材料无明显老化变色。

5.5   重金属与特定物质限量

线材重金属与特定物质限量的基本要求应符合表3的规定。

5.6  挥发性物质限量

线材挥发性物质限量应符合表4的规定。

6  试验方法

6.1   线材试样的状态调节和试验的标准环境

试样的状态调节按GB/T  2918的规定进行，状态调节的条件为23℃士2℃ ,调节时间至少48 h但不超过96h。

试验应在GB/T  2918规定的标准环境下进行，环境的温度为23℃士2℃，相对湿度为

50%土10%。

6.2   线材外观

在自然光或日光灯下目测线材产品色泽、色差;有无毛刺、鼓包、突起、折痕、异物、划痕、气泡、断头，目测排线有无交叉、弯曲,排列是否紧致、退绕是否顺畅,观察线材、线盘是否清洁。

6.3   线材线径及圆度

采用精度不低于0.001mm的千分尺或其他非接触的、精度为0.001mm的检测工具，如红外测径仪、激光测径仪之类检测。

圆度是取3个以上不同方向测线径,按最大值减去最小值的结果取值。

6.4   线材净含量及偏差

采用精度不低于0.00 1kg的天平称量。

6.5   线材原料密度

按GB/T1033.1--2008的液体比重瓶法规定进行,试样为挤线前状态的颗粒,试样数量为3个。

6.6   线材原料熔点

按GB/T 19466.3规定进行。

6.7   线材原料熔体质量流动速率(MFR)

按GB/T 3682.1- -2018中A法规定进行,试验条件为D(温度190 C,负荷2.16 ksg) ,试样为含水率符合要求的颗粒。

6.8   线材原料含水率

6.8.1  方法 1

快速水分仪,推荐试样量为10 g,温度105℃ ,判别时间40 s。

6.8.2  方法 2

称取1 g样品(精确至0.000 1 g)(m) ,放人110℃烘干至恒重的称量瓶(m2)内,在70℃烘箱内烘

4h后,放入干燥器中冷却至室温后称量(m1)。结果按式(1)计算:

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

产品在仲裁检验时，水分试验按方法2进行。

6.9   线材拉伸负荷和断裂伸长率

直接取线材作为拉伸样条，夹具间距为350 mm,试验按GB/T 1040.2 规定进行。拉伸速度

50mm/ min。

试样数量为5个,结果取平均值。

6.10  线材弯折性能

将线材每隔5cm选取一个点，共选取20个点,对每个点进行90度直角弯折测试。

将所需测试线材水平放置,以所取点为弯折处,先向上弯折90。，再将线材向下弯折90。,回到原位，上下两次弯折记为一个回合,直到线材断裂。记录线材断裂时的回合次数。

结果取20个点回合次数总和的平均值。

6.11   线材打印成型要求

按实际打印情况观察,至少打印30m以上材料。

6.12  线材重金属与特定物质限量

将样品经高压系统微波消解,然后用原子吸收仪按GB/T 15337进行测试。

6.13  线材挥发性物质限量

甲醛、二甲苯、苯乙烯、芳香烃、有机挥发物(总量)按GB/T 24281进行测试。

7   检验规则

7.1   组批

产品以批为单位进行验收,以同一生产线上、同一批原材料、相同配方、同一工艺,连续稳定生产的同一规格产品为一批,也可按一定生产周期为一批对产品进行组批。

7.2   抽祥

外观、规格及偏差、熔体质量流动速率、含水率和打印成型采用GB/T 2828.1随机抽样，采用正常一次抽样方案,按表5规定。其他物理力学性能以批为单位,对原料进行检验。

7.3   出厂检验

出厂前的检验项目应包括线材外观、线材规格、熔体质量流动速率和含水率。

7.4   型式检验

型式检验的项目为本标准规定的全部项目。有下列情况之一时,应进行型式检验：

       a)    新产品试制和生产定型时；

b) A原料、配方及生产工艺有较大变动可能影响产品性能时；

c) 正常生产时 ,定期或积累一定产量后,进行周期内检验,每年至少进行一次；

d) 产品停产时间超过半年以上恢复生产时；

e) 出厂检验和上次型式检验有较大差异时。

7.5  判定规则

当检验结果中,有一项检验项目不合格时,应重新从同批产品中抽取原检验样品数量的两倍量样本复验不合格项，以复验结果为准。复验有一项不合格,则判该批产品为不合格产品。

8   标志包装、运输和贮存

8.1   标志

产品的外包装上应有明显的标志。标志内容应包括:商标、生产厂名称和厂址、标准号、产品名称、规格、生产日期、批号和净含量等。

8.2   包装

采用密封防潮包装,产品的包装应牢固、安全和易运输。

8.3  运输

产品为非危险品。运输工具应清洁干燥，避免高温,防止重压、倒置。运输中应轻装、轻卸,禁止损坏包装,避免日晒雨淋,不得与强碱或强酸类物质混合装运,不得与有毒及腐蚀性或易燃物混装。

8.4  贮存

产品应贮存在清洁、阴凉、干燥、通风、避光、无化学品及有森有害物品、无腐蚀物品的仓库中,远离热源,严禁露天堆放,不允许产品直接受压。产品的保质期从生产日期起不超过12个月，开封后应尽快使用。

本文系转载，版权归原作者所有；旨在传递信息，不代表3D打印资源库的观点和立场。如需转载请联系原作者，如有任何疑问，请联系kefu@3dzyk.cn。

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熔融沉积成型用聚乳酸(PLA)线材

PLA filament for fused deposition modeling  

  

2019-06-04发布                                             2020-01-01实施

国家市场监督管理总局

中国国家标准化管理委员会发布

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熔融沉积成型用聚乳酸(PLA)线材

1 范围

本标准规定了熔融沉积成型用聚乳酸(PLA)线材的标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于以聚乳酸(PLA)树脂为主要原料的熔融沉积成型三维(3D)打印用的塑料线材。

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- -2008  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/T1040.2   塑料  拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件

GB/T 2828.1  计数抽样检验程序   第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划

GB/T 2918  塑料试样状态调节和试验的标准环境

GB/T3682.1-2018  塑料  热塑性塑料熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率(MVR)

的测定  第1部分:标准方法

GB/T15337  原子吸收光谱分析法通则

GB/T19466.3   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 24281  纺织品  有机挥发物的测定  气相色谱-质谱法

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1熔融沉积成型  fused deposition modeling

线状热熔性材料通过打印机喷头的加热器加热熔融,并通过具有一定孔径的喷嘴挤出,按照计算机切片模型,沉积在打印面板上,在流出后迅速冷却固化并粘结在前一层材料,通过材料的层层堆积形成

最终产品的一种成型方法。

4 标记

产品按照规格、材质、颜色,净含量进行标记，要求如图1。

图1标记

示例：直径为1.75mm、材质为PLA、颜色为蓝色、净含量为1kg的线材，标记为:1:75MM PLA 3D线材蓝色-1KG；以英文表示为：1.75MM PLA 3D FILAMENT BLUE-1KG。

根据标记规定制作的中文标签和英文标签示例见图2和图3。

图2中文标签示例

图3英文标签示例

5 技术要求

5.1  线材外观

线材产品应色泽均匀,无明显色差;无毛刺,无鼓包,无突起,无折痕,无异物,无明显划痕,无气泡;排线无交叉、无弯曲,排列紧致,退绕顺畅;无断头;线材、线盘要求清洁,无粉尘。

5.2  线材规格

5.2.1  线材线径及圆度

线材的线径及圆度应符合表1规定。

5.2.2  线材净含量及偏差

线材净含量一般为0.5 kg与1.0 kg,偏差为+3%。

线材其他规格由供需双方协商确定。

5.3   物理力学性能

线材原料的密度、熔点和熔体质量流动速率,及其线材的拉伸负荷、断裂伸长率、弯折性能应符合表2规定。

GB/T 37643-2019

5.4   线材打印成型要求

5.4.1  进料效果

线材3D打印时应进料顺畅,不断料,不堵头,不冒烟。

5.4.2  打印效果

线材3D打印时粘结效果好，打印的模型表面光滑,无毛边,边角成型好，制品底边无翘曲,整体圆润光滑不分层,材料无明显老化变色。

5.5   重金属与特定物质限量

线材重金属与特定物质限量的基本要求应符合表3的规定。

5.6  挥发性物质限量

线材挥发性物质限量应符合表4的规定。

6  试验方法

6.1   线材试样的状态调节和试验的标准环境

试样的状态调节按GB/T  2918的规定进行，状态调节的条件为23℃士2℃ ,调节时间至少48 h但不超过96h。

试验应在GB/T  2918规定的标准环境下进行，环境的温度为23℃士2℃，相对湿度为

50%土10%。

6.2   线材外观

在自然光或日光灯下目测线材产品色泽、色差;有无毛刺、鼓包、突起、折痕、异物、划痕、气泡、断头，目测排线有无交叉、弯曲,排列是否紧致、退绕是否顺畅,观察线材、线盘是否清洁。

6.3   线材线径及圆度

采用精度不低于0.001mm的千分尺或其他非接触的、精度为0.001mm的检测工具，如红外测径仪、激光测径仪之类检测。

圆度是取3个以上不同方向测线径,按最大值减去最小值的结果取值。

6.4   线材净含量及偏差

采用精度不低于0.00 1kg的天平称量。

6.5   线材原料密度

按GB/T1033.1--2008的液体比重瓶法规定进行,试样为挤线前状态的颗粒,试样数量为3个。

6.6   线材原料熔点

按GB/T 19466.3规定进行。

6.7   线材原料熔体质量流动速率(MFR)

按GB/T 3682.1- -2018中A法规定进行,试验条件为D(温度190 C,负荷2.16 ksg) ,试样为含水率符合要求的颗粒。

6.8   线材原料含水率

6.8.1  方法 1

快速水分仪,推荐试样量为10 g,温度105℃ ,判别时间40 s。

6.8.2  方法 2

称取1 g样品(精确至0.000 1 g)(m) ,放人110℃烘干至恒重的称量瓶(m2)内,在70℃烘箱内烘

4h后,放入干燥器中冷却至室温后称量(m1)。结果按式(1)计算:

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

产品在仲裁检验时，水分试验按方法2进行。

6.9   线材拉伸负荷和断裂伸长率

直接取线材作为拉伸样条，夹具间距为350 mm,试验按GB/T 1040.2 规定进行。拉伸速度

50mm/ min。

试样数量为5个,结果取平均值。

6.10  线材弯折性能

将线材每隔5cm选取一个点，共选取20个点,对每个点进行90度直角弯折测试。

将所需测试线材水平放置,以所取点为弯折处,先向上弯折90。，再将线材向下弯折90。,回到原位，上下两次弯折记为一个回合,直到线材断裂。记录线材断裂时的回合次数。

结果取20个点回合次数总和的平均值。

6.11   线材打印成型要求

按实际打印情况观察,至少打印30m以上材料。

6.12  线材重金属与特定物质限量

将样品经高压系统微波消解,然后用原子吸收仪按GB/T 15337进行测试。

6.13  线材挥发性物质限量

甲醛、二甲苯、苯乙烯、芳香烃、有机挥发物(总量)按GB/T 24281进行测试。

7   检验规则

7.1   组批

产品以批为单位进行验收,以同一生产线上、同一批原材料、相同配方、同一工艺,连续稳定生产的同一规格产品为一批,也可按一定生产周期为一批对产品进行组批。

7.2   抽祥

外观、规格及偏差、熔体质量流动速率、含水率和打印成型采用GB/T 2828.1随机抽样，采用正常一次抽样方案,按表5规定。其他物理力学性能以批为单位,对原料进行检验。

7.3   出厂检验

出厂前的检验项目应包括线材外观、线材规格、熔体质量流动速率和含水率。

7.4   型式检验

型式检验的项目为本标准规定的全部项目。有下列情况之一时,应进行型式检验：

       a)    新产品试制和生产定型时；

b) A原料、配方及生产工艺有较大变动可能影响产品性能时；

c) 正常生产时 ,定期或积累一定产量后,进行周期内检验,每年至少进行一次；

d) 产品停产时间超过半年以上恢复生产时；

e) 出厂检验和上次型式检验有较大差异时。

7.5  判定规则

当检验结果中,有一项检验项目不合格时,应重新从同批产品中抽取原检验样品数量的两倍量样本复验不合格项，以复验结果为准。复验有一项不合格,则判该批产品为不合格产品。

8   标志包装、运输和贮存

8.1   标志

产品的外包装上应有明显的标志。标志内容应包括:商标、生产厂名称和厂址、标准号、产品名称、规格、生产日期、批号和净含量等。

8.2   包装

采用密封防潮包装,产品的包装应牢固、安全和易运输。

8.3  运输

产品为非危险品。运输工具应清洁干燥，避免高温,防止重压、倒置。运输中应轻装、轻卸,禁止损坏包装,避免日晒雨淋,不得与强碱或强酸类物质混合装运,不得与有毒及腐蚀性或易燃物混装。

8.4  贮存

产品应贮存在清洁、阴凉、干燥、通风、避光、无化学品及有森有害物品、无腐蚀物品的仓库中,远离热源,严禁露天堆放,不允许产品直接受压。产品的保质期从生产日期起不超过12个月，开封后应尽快使用。

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