T/JYBZ 046-2025 教学用3D打印机通用技术规范

　　ICS 03.180

　　CCS Y 51

　　团 体 标 准

　　T/JYBZ 046—2025

　　教学用3D 打印机通用技术规范

　　General technical specifications for teaching 3D printers

　　2025-09-25 发布 2025-11-01 实施

　　中国教育装备行业协会 发 布

　　目 次

　　前 言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由北京泰瑞特检测技术服务有限责任公司提出。

　　本文件由中国教育装备行业协会归口。

　　本文件起草单位：北京泰瑞特检测技术服务有限责任公司、北京市数字教育中心、北京教育装备行业协会、天津市教育学研究院教育技术装备中心、河北省教育装备行业协会、河北省教育技术中心、浙江省教育技术中心、北京教育科学研究院、北京市第二中学、北京师范大学附属实验中学、清华大学附属中学管庄学校、深圳市创想三维科技股份有限公司、北京太尔时代科技有限公司。

　　本文件主要起草人：刘志刚、韩正涛、何智、柴旭津、王戈、郑秋辉、尹哲、张仲华、高勇、张锦良、韩英魁、于萌、李登、秦易、闫实、刘立、霍宏艳、刘诗佳、孙可、吴继光、韦仕伟、陈晨。

　　本文件为首次发布。

　　教学用3D 打印机通用技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了教学用 3D 打印机的产品组成、教学资源、技术要求、试验方法、检验规则、标识、说明书和警告说明等。

　　本文件适用于学校教学使用的熔融沉积型3D打印机，其机身任一方向尺寸不超过1 m或重量不超过50 kg。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;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 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 3241 电声学 倍频程和分数倍频程滤波器

　　GB/T 3785.1 电声学 声级计 第 1 部分：规范

　　GB 4943.1—2022 音视频、信息技术和通信技术设备 第 1 部分：安全要求

　　GB/T 6882 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 消声室和半消声室精密法

　　GB/T 9254.1—2021 信息技术设备、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第 1 部分：发射要求

　　GB/T 9254.2—2021 信息技术设备、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第 2 部分：抗扰度要求GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件

　　GB 17625.1—2022 电磁兼容 限值 第 1 部分：谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16 A) GB/T 26572—2011 电子电气产品中限用物质的限量要求

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　3D打印 3D printing

　　利用打印头、喷嘴或其他打印技术，通过材料堆积的方式来制造零件或实物的工艺。

　　注：此术语通常作为增材制造的同义词，又称三维打印。

　　[来源：GB/T 35351—2017，2.1.4，有修改]

　　3.2

　　3D 打印机 3D printer

　　3D打印所用的设备。

　　注：又称三维打印机。

　　[来源：GB/T 35351—2017，2.1.5，有修改]

　　3.3

　　原材料 feedstock

　　增材制造成形过程中使用的材料。

　　注：增材制造工艺通常能使用多种类型的原材料，例如液体、粉末、悬浮体、丝材和薄片等。

　　[来源：GB/T 35351—2017，2.5.6]

　　3.4

　　层 layer

　　材料展平、铺开所形成的薄层。

　　[来源：GB/T 35351—2017，2.3.6]

　　4 产品组成

　　教学用 3D 打印机应由教学资源外壳本体、打印喷头、机械系统、控制软件、加热系统、送丝机构、控制系统和工作平台组成。

　　5 教学资源

　　5.1 教学资源范围

　　教学资源应具有3D打印机概念、行业发展、打印原理、打印工作方式、市场应用现状的数字化资源等内容，包括教材、课件、微视频、教学手册四部分。

　　5.2 教学资源作用

　　教学资源针对各个学段学生设置3D打印机课程，同时便于教师向学生讲授3D打印相关知识与技能，提高学生学科综合性的思维能力和培养学生3D设计与创新的能力。

　　5.3 资源引导方向

　　在教学资源的引导方向上，小学低年级关注学生的兴趣培养;中高年级关注学生的基本概念和原理，并体验其应用;初高中阶段关注学生深入学习原理，利用相关技术手段解决问题的过程和方法。

　　6 技术要求

　　6.1 电源波动适应能力

　　交流供电的产品，在220 V±22 V和额定频率范围的±2%的条件下应能正常打印。

　　直流供电的产品，在额定电压的±5%的条件下应能正常打印。

　　6.2 安全要求

　　6.2.1 一般安全要求

　　6.2.1.1 电击的防护

　　电击危险的防护应符合GB 4943.1—2022中5.3。

　　6.2.1.2 接地和连接保护措施

　　接地和连接保护措施应符合GB 4943.1—2022中5.6。

　　6.2.1.3 安全联锁装置

　　安全联锁装置应符合GB 4943.1—2022中4.4.5及附录K。

　　6.2.1.4 电气绝缘

　　电气绝缘符合GB 4943.1—2022中5.4。

　　6.2.1.5 导体的固定

　　导体的固定符合GB 4943.1—2022中4.6。

　　6.2.1.6 发热

　　发热符合GB 4943.1—2022中5.4.1.4和9。正常工作时带有高温警告标识的部件无限值要求。

　　6.2.1.7 防火

　　防火符合GB 4943.1—2022中6。

　　6.2.1.8 接触电流和保护导体电流

　　接触电流和保护导体电流符合GB 4943.1—2022中5.7。

　　6.2.1.9 抗电强度

　　抗电强度符合GB 4943.1—2022中5.4.9。

　　6.2.1.10 异常工作和故障条件

　　异常工作和故障条件符合GB 4943.1—2022中附录B.3和附录B.4。

　　6.2.1.11 元器件

　　电机符合GB 4943.1—2022中附录G.5.4。

　　变压器符合GB 4943.1—2022中附录G.5.3。

　　6.2.2 涉及电子电气产品的有害物质限量

　　涉及电子电气产品的有害物质限量符合GB/T 26572—2011中4。

　　6.3 电磁兼容性能

　　6.3.1 无线电骚扰

　　无线电骚扰应符合GB/T 9254.1—2021中A级限值的要求。

　　6.3.2 抗扰度

　　抗扰度应符合GB/T 9254.2—2021中第5章的要求。

　　6.3.3 谐波电流

　　谐波电流发射应符合GB 17625.1—2022中A类限值的要求。

　　6.4 工作噪声

　　3D打印机在正常工作状态，在默认打印速度下，有完整封闭外壳的设备噪声声级不大于50 dB(A)，无完整封闭外壳的设备噪声声级不大于60 dB(A)。

　　6.5 加工成形精度等级

　　按推荐成形参数加工图A.1至图A.4模型并进行测量，成形精度等级应符合表1的分级评价要求。

　　表1 成形精度分级评价表

　　仅当表中4个项目均同时满足相应级别的要求时，才能确定该设备的精度等级。

　　任一单项达不到二级精度的指标时，则该设备的精度等级不合格。

　　教师可根据使用的不同耗材，调整 3D 打印机参数，从而影响打印质量与精度，因此未放入评价表。

　　6.6 功能要求

　　6.6.1 配套软件

　　6.6.1.1 打印方式的设置：如设置标准打印、快速打印、精细打印、高强度打印四个选项，根据本厂家打印机性能，打印耗材，优化打印参数并固化，用户只需选择相应打印要求可简化打印难度。

　　6.6.1.2 设备支持的文件格式：至少包括STL 、OBJ和G-Code文件格式。

　　6.6.1.3 软件操作简便，并具备参数设置权限管理功能(支持密码/密钥等验证方式)。系统设置用户权限等级(如学生、教师)，不同等级用户拥有不同的参数设置权限。高级用户(如教师)可全面设置打印速度、打印温度、打印材料、挤出率等参数。

　　6.6.2 功能要求

　　教学用 3D 打印机拥有的功能应符合表 2 规定。

　　表 2 3D 打印机功能要求

　　6.7 停用认定标准

　　当出现安全防护失效、精度等级不合格或缺失原材料兼容性/中途换丝/报警/断料保护等核心功能时，应停用。

　　7 试验方法

　　7.1 电源波动适应能力试验

　　交流供电的产品，在220 V±22 V和额定频率范围的±2%的条件下进行打印。

　　直流供电的产品，从额定电压正方向调节供电的直流电压，调整至额定值或额定值范围上限值的+5%进行打印。从额定电压负方向调节供电的直流电压，调整至额定值或额定值范围上限值的-5%进行打印。

　　7.2 安全试验

　　7.2.1 安全试验

　　7.2.1.1 电击的防护

　　电击危险的防护通过GB 4943.1—2022中5.3进行检查。

　　7.2.1.2 接地和连接保护措施

　　接地和连接保护措施通过GB 4943.1—2022中5.6进行检查。

　　7.2.1.3 安全联锁装置

　　安全联锁装置通过GB 4943.1—2022中4.4.5及附录K进行检查。

　　7.2.1.4 电气绝缘

　　电气绝缘通过GB 4943.1—2022中5.4进行检查。

　　7.2.1.5 导体的固定

　　导体的固定通过GB 4943.1—2022中4.6进行检查。

　　7.2.1.6 发热

　　发热通过GB 4943.1—2022中5.4.1.4和9进行检查。

　　7.2.1.7 防火

　　防火通过GB 4943.1—2022中6进行检查。

　　7.2.1.8 接触电流和保护导体电流

　　接触电流和保护导体电流通过GB4943.1—2022中5.7进行检查。

　　7.2.1.9 抗电强度

　　抗电强度通过GB 4943.1—2022中5.4.9进行检查。

　　7.2.1.10 异常工作和故障条件

　　异常工作和故障条件通过GB4943.1—2022中附录B.3和附录B.4进行检查。

　　7.2.1.11 元器件

　　电机通过GB 4943.1—2022中附录G.5.4进行检查。

　　变压器通过GB4943.1—2022中附录G.5.3进行检查，或者检查是否符合国家标准、国际标准或行业标准。

　　其他元器件通过检查相关材料检查是否符合国家标准、国际标准或行业标准。

　　电子电气产品的有害物质限量应按照GB/T 26572的规定。

　　7.2.2 涉及电子电气产品的有害物质限量

　　涉及电子电气产品的有害物质限量按照GB/T 26572—2011中5进行检查。

　　7.3 电磁兼容性能试验

　　7.3.1 无线电骚扰

　　无线电骚扰应按照GB/T 9254.1—2021中附录C和附录D进行试验。

　　7.3.2 抗扰度

　　抗扰度应按照GB/T 9254.2—2021中4.2进行试验。

　　7.3.3 谐波电流

　　谐波电流应按照GB 17625.1—2022中6进行试验。

　　7.4 工作噪声

　　测试场地：消声室应符合GB/T 6882的有关规定。

　　环境要求：15℃~30℃;相对湿度：推荐湿度范围为40%～70%。

　　测试系统：噪声测试系统用于噪声测量，测量中使用的传声器和电缆应符合GB/T 3785.1规定的1级仪器的要求，滤波器符合GB/T 3241规定的1级仪器的要求。

　　3D打印机应处于正常工作状态、默认打印速度，按下述规定测量，测量记录噪声声压级，单位dB (A)：

　　a)测量方向：样品前、左、后、右四个方向;

　　b)参考点：样品前、左、后、右表面的几何中心;

　　c)测量距离：距离1 m;

　　d)测量结果：四个方向工作噪声中的最大声声压级，以 dB(A)表示。

　　7.5 加工成形精度等级

　　教学用 3D 打印机的成形精度按照附录 A 规定的方法进行试验。

　　8 检验规则

　　8.1 检验分类

　　教学用3D打印机的检验分出厂检验和型式检验。

　　教学用3D打印机进行检验时，应在正确组装完成后进行检验。各类检验的检验项目按表3的规定。

　　表3 检验项目

　　8.2 型式检验

　　型式检验项目见表3。当有下列情况之一时应进行型式检验：

　　——新产品试制定型时;

　　——正式投产后，当结构、材料、工艺有较大的改变时;

　　——停产半年以上，恢复生产时;

　　——出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时;

　　——质量监督部门提出进行型式检验要求时。

　　8.3 抽样与判定规则

　　出厂检验需在同一生产批次中按GB/T 2828.1进行抽检。

　　型式检验时，随机抽样3套，若所有试样全部合格，则判型式检验合格;若有不合格时，应加倍抽样，对不合格项进行复检，若复检试样全部合格，则判型式检验合格;若复检试样仍有不合格项，即判型式检验不合格。

　　9 标识、说明书和警告说明

　　3D打印机正常打印时需要加热的部件应有高温警告标识，高温警告标识内容至少包括简体中文。

　　除以上要求外，产品表面上的说明功能的文字、字母、符号标识应清晰、端正。位于发热元器件附近的标识应牢固固定，不会因发热脱落。标识不应标在产品的底部外壳上。

　　设备本体外表面(底部除外)或说明书上还应包含但不限于下列内容：

　　基本参数：

　　——最大成形尺寸;

　　——最小分层厚度;

　　——适用的材料范围。

　　操作说明：

　　——未成年人应在专业人员监督指导下使用;

　　——工作中应注意通风;

　　——注意高温;

　　——使用生产企业推荐的电源或电源适配器;

　　——在运行过程中严禁触摸打印机喷头和平台;

　　——从平台上拆卸模型或者支撑时，应佩戴防护手套和护目镜。

　　10 包装、运输和贮存

　　10.1 包装

　　包装箱应符合GB/T 13384的要求。

　　包装箱内用填充物定位，产品不应窜动、碰撞。

　　包装箱内应附产品合格证、装箱清单、使用说明书、宜包含备件及专用工具。

　　10.2 运输

　　包装好的产品，可用常用的交通工具按包装箱所示的正确位置放置进行运输，应避免机械碰撞和雨、雪的直接淋袭。

　　10.3 贮存

　　产品应贮存在干燥通风的环境中，周围应无腐蚀性及有害气体。

　　附 录 A

　　(规范性)

　　加工成形精度等级

　　A.1 试验准备

　　加工材料为设备明示的适用材料或由供需双方协商确定的材料。

　　A.2 负空间性能

　　加工图A.1模型，图中5个工位的孔径均为φ8.0 mm ，轴孔单侧间隙分别为0.2 mm 、0.3 mm 、0.4 mm 、0.5 mm和0.6 mm 。用测力计在各轴中心沿轴线方向分别施加不大于20 N的推力，保持10 s ，检查能推出的轴数。

　　图A.1 负空间性能测试件模型

　　A.3 悬垂表现

　　在无支撑的情况下加工图A.2模型，图中各数字为4种不同的悬垂面与Z轴夹角(单位： ° ) 。检查各悬垂结构的下表面是否光滑，是否存在线材下垂和溢丝。

　　图A.2 悬垂表现测试件模型

　　A.4 桥接表现

　　在无支撑的情况下加工图Λ .3模型，5段悬桥长度分别为60 mm 、50 mm 、40 mm 、30 mm 、20 mm。检查5段悬桥能否成形，下表面有无挂丝，下垂鼓凸高度(单位：mm)。

　　单位：mm

　　图A.3 桥接表现测试件模型

　　A.5 正空间性能

　　加工图Λ .4模型，检查塔尖完整性、塔尖与塔尖之间材料残留情况。

　　单位：mm

　　图A.4 正空间性能测试件模型