[发明专利]一种电弧增材制造方法

权利要求书

1.一种电弧增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）根据成形目标零件的材料要求选用相应的热源类型、成形丝材和基板的材料类型；

（2）建立成形目标零件的CAD几何模型，提取STL模型，对STL模型进行分析，对STL模型进行切片处理，自动规划成形路径，生成打印所需的G代码文件，并将G代码传输至打印机；

（3）设置打印参数，启动打印设备，设置打印零件的形状尺寸，按照规划路径逐层进行金属薄层打印；

（4）待打印机将全部层片打印完毕，焊枪息弧，即可得到成形目标零件。

2.根据权利要求1所述的一种电弧增材制造方法，其特征在于，所述步骤(2)中，建立成形目标零件的CAD几何模型，提取STL模型，对STL模型进行分析，对成形目标零件的CAD几何模型进行逐层平面扫描；步骤（3）中，钨针电极与基板之间持续产生电弧，在三轴数控机床上成形丝材在送丝机的驱动下由送丝嘴送入电弧区间熔化，并堆积铺展在基板上,形成与扫描路径相同的金属薄层。

3. 根据权利要求1所述的一种电弧增材制造方法，其特征在于，步骤（3）中，采用钨极氩弧焊作为热源，基板材质为不锈钢，成形丝材为与基板为材质相同的焊丝，焊丝直径为0.8mm, 由送丝嘴送入电弧区间的送丝角度与水平面夹角为15°～25°或45°～135°；焊枪的钨针、焊丝和基板间的距离关系为：焊丝上表面与钨针的距离大于4mm，焊丝下表面与钨针的距离小于5mm，焊丝下表面与基板距离为0.3～0.4mm。

4. 根据权利要求1所述的一种电弧增材制造方法，其特征在于，步骤（3）中，成形参数为：增材制造电流为125A～135A，层高为0.4～0.6mm，增材制造速度范围为250mm/min ～650mm/min，送丝速度为100cm/min～450cm/min，弧长维持在3～4mm。

5.根据权利要求1所述的一种电弧增材制造方法，其特征在于，所述步骤（3）中，成形目标零件的首层制造速度为250mm/min，弧长5mm，送丝速度为120mm/min；成形目标零件的第二层制造速度为300mm/min，弧长控制在3～4mm；成形目标零件第三层制造速度为350mm/min，弧长控制在3～4mm。

6.根据权利要求1所述的一种电弧增材制造方法，其特征在于，成形目标零件第四层制造速度为400mm/min，弧长控制在3～4mm；成形目标零件第五层制造速度为450mm/min，弧长控制在3～4mm；成形目标零件第六层及之后的第N层制造速度可控制在450mm/min～650mm/min范围内，弧长控制在3～4mm，N大于等于7。

7.根据权利要求1所述的一种电弧增材制造方法，其特征在于，所述步骤(3)中，通过调节打印设备的电流来调整打印零件的壁厚，实现壁厚介于4mm～8mm的薄壁增材制造模型。

8.根据权利要求1所述的一种电弧增材制造方法，其特征在于，基板放置在三轴数控机床的工作台上，基板沿X轴和Y轴方向水平运动，焊枪固定在数控机床上沿Z轴方向垂直运动。