4月，美国制造研究所America Makes（原增材制造创新研究所）与美国国家标准学会（ANSI）联合成立的增材制造标准化合作工作组（AMSC）发布了《增材制造标准路线图2.0》征询意见稿[1]。该路线图确认了增材制造领域现有及正在制定的一些标准，评估了欠缺标准的领域，并对需要研发额外标准和/或试行标准的优先领域提出建议。2016年3月，AMSC成立，旨在协调和促进企业增材制造标准及相关规范的发展。2017年2月，AMSC发布《增材制造标准路线图1.0》。

路线图2.0识别了94个增材制造领域缺乏的标准（即标准空白）[2]，并将其中20个标准空白识别为高度优先，50个为中级优先，25个为低级优先。以下列出了AMSC认为具有最高优先级且有研发需求的缺乏标准的领域。

1、内容完备的技术数据包

增材制造相关技术数据包内容应该足够完备。其包含的标准至少可以解决：性能和功能需求（形状，组装）；认证需求；对“设计”部分进行定义，以区别“打印”部分和“完成”部分；后期加工需求；合适的AM过程；可调节及不可调节的制造参数；网络安全需求；加工过程的长期档案和数据回溯等。

2、金属粉末的原料抽样标准

现有的粉末冶金标准可用于增材制造，但是针对特定的增材制造情景还要对其进行微调。例如，需要建立一种可以收集可重复使用的代表性粉末样品的方法，这些方法要考虑到不同位置粉末暴露情况的差异。建议建立兼顾增材制造独特性的抽样粉末标准。一般的粉末冶金的粉末抽样方法及粉末再使用的标准均不适用于增材制造。

3、增材制造的机器校准和预防性维护标准

目前，尚没有解决增材制造的机器校准和预防性维护的行业标准。需要研究系统错误影响输出产品质量的途径及方式，从而可以为机器校准和预防性维护检查制定容差。建议完成机器校准和预防性维护相关问题的标准制定工作。此外，设备原制造商和最终用户的操作实践应包含机器校准及维护时间间隔，并将这些间隔记录在不同的过程和机器的相关数据中。设备原制造商和标准发展组织应该制定包含机器维护后重新启动的相关案例的技术报告。制定标准时要考虑增材制造机器定位系统中的运动控制部件（负责指导测量和修复错误），设计增材制造机器的设备原制造商也应该考虑这一点。

4、材料的循环和再利用标准

材料行业有很多关于回收和再利用生产材料的经验，这些经验与材料的相关性非常大。最终用户需要了解获得各种合格的前体材料流的最佳实践方法。相关研究应该致力于理解再利用材料与原始材料混合比例对成品的影响。建议制定可重复使用材料的量化方法及跟踪其使用历史的指导方法（例如，重复使用次数、曝光时间数或其他一些测度指标）。创建混合前筛分重复使用粉末的操作指南。

5、环境条件对材料的影响

增材制造材料对环境条件（如温度、湿度和紫外线辐射等）的变化非常敏感，必须确保材料在合适的环境下使用和储存。目前还没有该领域的标准或规范。建议制定增材制造材料储存和使用环境指导方法，并研究材料的环境条件范围。

6、环境健康和安全（EHS）标准

目前，缺少可以解决增材制造过程中的环境健康和安全标准。典型的危害来自：那些未通过接触方法加以保护的运动部件；化学处理（液体、粉末、电线）；空气排放物（粉尘、蒸气、烟雾）；噪音；电气（水洗系统、静电系统）；易燃/易燃清洁材料；固体垃圾；激光（烧结过程）；和紫外线（可能需要保护眼睛和皮肤）等。建议创建可以解决与增材制造机器（动力、激光、处理及质量控制机器）相关的EHS问题标准。最为重要的是要对暴露于增材制造材料的操作人员进行体质测量。

7、制备金属和聚合物的系统标准

许多机器制造商提供的都是由选定材料制成的具有一般价值的部件。目前还不能制定适合增材制造材料热力学性能和最小机械性能及其认证过程的标准，且目前用于设计/构建非均质增材制造部件的测试标准（经修改的）也不可用。建议制定能采用给定增材制造系统（包含给定的增材制造参数集和增材制造设计）制备金属和聚合物的相关标准。制定这些标准需要生成目前不存在或者没有公开的数据，还需要制定均质或者非均质增材制造部件最小机械性能的认证需求。

8、医用增材制造部件的清洁标准

与许多医疗设备一样，医用增材制造部件在包装或最终使用前必须清除生产残留物和接触材料。对于患者接触（直接和间接）设备而言，设备清洁程度必须通过生物反应性测试。还应确保设备使用前除去粉末等非反应性增材制造材料。残留在部件上的残留物可能包括但不限于那些可能粘在小的几何体或晶格结构中的冷却流体或增材制造材料。目前，没有可以重复测量和评估零件清洁度的标准化方案或验收标准。需要建立可以区别清洁及未清洁部件的标准，特别是能将未烧结、未熔化和未固化的材料与目标零件进行区分的标准。建议在现有标准的基础之上，同时考虑增材制造特定需求，开发可以测量复杂3D几何体清洁度的标准测试方法、度量标准及验收标准。

9、设计许用值

目前的标准和底层基础设施/技术还不够成熟，不足以支持设计许用值的发展。建议在生成和接受增材制造材料的设计许用值之前，参与制定和发布材料规格的标准发展组织（SDOs）应充分掌握材料规格所需的相关材料的参数和最小机械性能，方便以后使用这些规格来支持设计许用基准值所需的数据级别的相关测试。目前，增材制造航空委员会正在积极制定有较大接受程度的金属和聚合物增材制造材料的相关规范。此外，金属材料性质发展和标准化（MMPDS）协调委员会等组织应参与利用统计过程（考虑了增材制造材料相关变量和参数）推导许用值的方法论的建立过程，且还应跟其他熟悉设计许用值数据库的相关组织一起制定最低数据要求和统计过程的指导方针。尽管影响许用值的关键材料/工艺参数以及在某些情况下所需的测试方法会有所不同，但建议以目前可用的金属和聚合物复合材料统计分析方法作为基准开始着手。另外，测试标准组织（如ASTM/ISO）应对特别考虑了增材制造材料的已有测试方法提出建议，如有必要，应开发新组件测试方法。

10、国防部对增材制造生产的部件的批准过程

随着多种增材制造方法的不断成熟，新增材制造技术的不断引入，政府需要充分理解每一种技术的特点及影响，并能够区分可以生产部件的特定增材制造过程。因此，政府不仅要了解技术之间的差异，还应该了解其评估和测试过程，以及明确用于军事目的的最终产品需要进行的额外检查。高压、高温和其他环境可能会潜在的影响关键安全部件的性能或寿命。此外，需要研究传统方法和增材制造方法之间的差异。建议从最成熟的技术（如激光粉末床）开始制定标准，作为来源审批过程的一部分，针对不同级别的重要程度和安全水平，评估所需的额外检查。

11、医疗产品3D模型的质量、验证和批准

在3D模型用于有特定用途（如器官植入，颅骨替换等对解剖差异有低容差需求的领域）的增材制造之前，需要对其进行验证，目前还没有针对这种应用的最终验证标准。所以需要对这种容差标准进行研究。建议针对初始数据研发可以验证3D模型的标准。理想情况下，这些标准应能有效且自动识别模型之间的差异。

12、非破坏性评估增材制造制造产品的标准

需要一个行业驱动且由无损检测专家负责领导制定的增材制造产品评估标准，该标准需要得到增材制造业界的支持，便于评估当前的检测实践并推广无损检测和检验的相关要求。未来需要制定一个非破坏性评估增材制造产品的精度和偏差声明，以生成标准测试方法来接受/拒绝增材制造部件及购买增材制造部件。                     （张超星）

[1] America Makes and ANSI Release Preliminary Final Draft of Additive Manufacturing Standardization Roadmap Version 2.0 for Comment. https://share.ansi.org/Shared%20Documents/Standards%20Activities/AMSC/AMSC_18-001_PRELIMINARY_FINAL_DRAFT_AMSC_Roadmap_v2.pdf

[2] 此处的缺口是指特定问题没有公开发行的标准或者规范说明。