1.一种基于电流传感的交叉路径金属构件GMA增材制造方法,其特征在于,在交叉路径金属构件GMA增材制造过程中,采用电流传感器实时检测所有堆积路径上GMA电弧的电流变化曲线,计算机控制系统根据检测电流与设定电流的偏差及该偏差的变化趋势,控制堆积路径上的GMA枪行走速度或工作平台的行走速度,从而实时调节堆积路径及交叉路径点处的金属丝材填充量,实现交叉路径金属构件GMA增材制造堆积路径及路径交叉点成形的控制。
2.根据权利要求1所述的基于电流传感的交叉路径金属构件GMA增材制造方法,其特征在于所述方法包括以下步骤:步骤一:根据交叉路径金属构件三维模型,分层切片,确定每个层片内的堆积道路径;
步骤二:调节GMA枪位置,使其垂直于基板上方,设定GMA枪喷嘴到基板表面的距离为
14-18mm,GMA电弧的设定电流为I0;
步骤三:启动GMA电弧,开始成形堆积道,待电弧引燃2-5s后,开启电流传感器,数据采集卡实时采集GMA电弧的电流变化曲线,在t时刻,计算机控制系统根据检测电流Im与设定电流I0的偏差e(t)的正负和大小,同时根据偏差的变化趋势Δe(t)=e(t)-e(t-1),来控制堆积路径上的GMA枪行走速度或工作平台的行走速度,从而实时调节堆积路径及交叉路径点处的金属丝材填充量,其中e(t-1)为前一时刻的偏差,待第一道堆积完成后,熄灭电弧,道间等待时间T设定为0.5-3.5min,重复上述过程,继续堆积第一层第二道、第三道,直至第一层堆积结束,然后将GMA枪提升一个设定高度h,h的取值范围为0.8-3.0mm;
步骤四:继续重复步骤三,完成第二层、第三层至剩余层的成形,实现交叉路径金属构件GMA增材制造堆积路径及路径交叉点成形的控制。
3.根据权利要求2所述的基于电流传感的交叉路径金属构件GMA增材制造方法,其特征在于:当e(t)>0且Δe(t)>0时,表明交叉路径上有凸起点,且凸起点有逐渐增高的趋势,应该增大GMA枪行走速度或工作平台的行走速度,使得凸起点的高度降低。
4.根据权利要求1所述的基于电流传感的交叉路径金属构件GMA增材制造方法,其特征在于:相邻堆积层间对应堆积道上的路径方向是相反的。
5.根据权利要求1所述的基于电流传感的交叉路径金属构件GMA增材制造方法,其特征在于:交叉路径是指在同一高度的成形层内,不同堆积道的路径上存在重叠与交叉。
6.根据权利要求1所述的基于电流传感的交叉路径金属构件GMA增材制造方法,其特征在于:计算机控制系统根据设计的反馈闭环控制器实现行走速度的控制,从而实时调节填丝量。