積層製造(Additive Manufacturing,簡稱 AM),亦稱 3D 列印技術,是航太工業中一項革命性的製程。該技術通過逐層堆疊材料來製造零件,能夠減輕重量、減少零件整合與組裝、實現複雜幾何形狀和優化材料利用率。由於 AM 直接影響零件的結構完整性和性能, Nadcap 對該製程設立了嚴格的標準,以確保整體過程的可控性和一致性。
積層製造 (AM) Nadcap 認證的流程

注意事項
AM 特殊製程認證重視項目包含:
- 材料管理
- 粉末品質控管:選用符合 ASTM F42 或其他航太標準的粉末材料,並驗證其化學成分、顆粒大小分布和流動性等特性。
- 採購與追溯性:所有粉末材料必須具有清晰的採購記錄和批次追溯性,確保每批材料來源可驗證。
- 儲存條件:粉末材料需儲存在指定的環境中,例如乾燥、恆溫的條件下,避免受潮或污染。
- 使用壽命管理:對於開封後的粉末,需明確其有效使用期限並建立相應的檢測和更新程序。
- 再利用規範:制定粉末材料的回收與再利用標準,包括過濾程序、混合比例以及性能檢測要求,避免因粉末老化或污染導致產品性能下降。
- 製程參數控制
- 關鍵參數的識別與定義:對於影響產品性能的關鍵製程參數(如雷射功率、掃描速度、層厚、掃描路徑等)進行詳細識別,並制定標準範圍。
- 參數設定的標準化:所有參數應基於製程開發階段的驗證數據,並保持標準化設定。
- 實時監控與記錄:使用數據記錄系統對參數進行實時監控,確保任何異常情況都能及時發現和修正。
- 測試與驗證:定期進行參數測試,並驗證其對最終產品性能的影響,確保參數範圍的有效性。
- 變更管理:任何參數的調整都必須通過嚴格的變更管理流程,包括風險評估、測試和批准,並保留完整記錄。
- 人員培訓與資格認證
- 培訓項目應包含:
- 製程操作的基礎理論,包括積層製造技術的原理與應用。
- 設備操作與維護:如雷射系統、粉末處理設備及數據記錄儀的正確操作。
- 製程參數設定與監控:理解並掌握如何設置關鍵參數,以及處理異常狀況。
- 質量檢測與驗證:學習零件的檢測方法,包括幾何檢測、材料性能測試等。
- 安全規範:包含材料處理的安全措施和設備使用中的風險控制。
- 通過內部與外部的理論與實操考核,獲得相關積層製造操作的資格證書,並定期更新。
- 持續參與技能提升計劃,訂定複訓要求,定期企業內部或外部培訓,以更新員工對最新 Nadcap 標準、行業知識、技術與最佳實踐的了解。
結論
積層製造 Nadcap 認證是航太行業中相對傳統產業來說,是一門較新技術,故極具挑戰性但亦同時也極具價值的一項認證。目前雖然不斷有新 AM 技術與知識發布,但先行通過認證,企業不僅能提高產品品質與可靠性,還能進一步提升市場競爭力。雖然認證過程可能繁瑣且耗時,但只要嚴格遵循標準、充分準備,並不斷改進,企業必定能從中獲益,為長期發展奠定堅實基礎。
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