[发明专利]改善薄壁件GMA增材制造效率与热积累的方法与装置

权利要求书

1.一种改善薄壁件GMA增材制造效率与热积累的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：在GMA枪两侧分别安装导丝嘴一与导丝嘴二，GMA枪通过电缆与GMA电源正极连接，可调节电阻一及可调节电阻二的一端分别通过电缆与GMA电源的负极连接，可调节电阻一的另一端通过电缆与导丝嘴一连接，可调节电阻二的另一端通过电缆与导丝嘴二连接，基板通过电缆与GMA电源的负极连接，导丝嘴一、导丝嘴二的轴线与GMA枪的中轴线所成夹角分别为θ₁、θ₂，θ₁与θ₂的范围均为30°-55°，导丝嘴一和导丝嘴二的底面中心到GMA枪底面的垂直距离分别为d₁和d₂，导丝嘴一和导丝嘴二的底面中心到GMA枪的中轴线的水平距离分别为d₃和d₄，d₃与d₄的范围均为3-8mm；

步骤二：将基板机械打磨以清除其表面锈迹，再用丙酮擦拭干净，在工作台上用夹具夹持其四角以固定，将GMA枪、导丝嘴一、导丝嘴二移动至基板上方；

步骤三：根据薄壁件的三维模型设置工艺参数，包括：金属主丝电流I、总辅丝电流I_p、金属主丝送丝速度v₁、堆积电压U；总辅丝电流I_p＝I_p1+I_p2，其中I_p1为金属辅丝一电流，I_p2为金属辅丝二电流；金属主丝电流I为100-270A，总辅丝电流I_p与金属主丝电流I的比值ρ为0.1-0.3，通过调节可调节电阻一及可调节电阻二的阻值来控制I_p1及I_p2的大小；确定金属主丝、金属辅丝一和金属辅丝二的材质，金属辅丝一送丝速度v₂及金属辅丝二送丝速度v₃之和与金属主丝送丝速度v₁的比值η为0-0.5；

步骤四：根据薄壁件三维模型，确定第一层的引弧点、成形路径及收弧点，将GMA枪、导丝嘴一和导丝嘴二移动至引弧点，预通保护气，引燃GMA枪与基板之间的电弧，等待电弧燃烧1-2s，分别开启送丝机一与送丝机二，待电弧燃烧稳定后，按照预设路径进行堆积，堆积过程中，金属主丝电流I＝I_p+I_p3，其中I_p3为堆积层电流；

步骤五：待GMA枪、导丝嘴一和导丝嘴二运动至收弧点处，关闭送丝机一与送丝机二，0.2-1.0s后停止输送金属主丝，完成一层堆积过程；

步骤六：将GMA枪、导丝嘴一和导丝嘴二移动至下一路径起始点；

步骤七：重复执行步骤四、步骤五与步骤六，直至完成整个薄壁件的堆积。

2.根据权利要求1所述的改善薄壁件GMA增材制造效率与热积累的方法，其特征在于：步骤三中金属辅丝一电流I_p1与金属辅丝二电流I_p2相等。

3.根据权利要求1所述的改善薄壁件GMA增材制造效率与热积累的方法，其特征在于：步骤三中金属主丝送丝速度v₁为4-12m/min，金属辅丝一送丝速度v₂与金属辅丝二送丝速度v₃相等。

4.根据权利要求1所述的改善薄壁件GMA增材制造效率与热积累的方法，其特征在于：步骤三中金属主丝、金属辅丝一、金属辅丝二为异质金属丝。