双通道电子束熔丝沉积熔滴过渡状态监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种双通道电子束熔丝沉积熔滴过渡状态监测方法及装置，该方法包括：在电子束熔丝沉积过程中，通过第一通道获取由基板/工件吸收电子束流而形成的第一电流信号，以及通过第二通道同步获取由金属丝吸收电子束流而形成的第二电流信号；根据第一电流信号和第二电流信号的波形特征，确定熔丝沉积过程的熔滴过渡状态。该方法充分利用了电子束与物质相互作用后的特性，无需在真空室内引入额外的信号源即可实现在线监测，同时不仅可监测熔滴过渡状态，还可增强监测系统的鲁棒性，且该方法实时性好、采样频率可调，不易受成形过程中金属蒸汽、飞溅及真空环境的影响，也不会干扰成形过程。扰成形过程。扰成形过程。

【技术实现步骤摘要】
双通道电子束熔丝沉积熔滴过渡状态监测方法及装置


[0001]本专利技术涉及增材制造领域，尤其涉及一种双通道电子束熔丝沉积熔滴过渡状态监测方法及装置。

技术介绍

[0002]电子束熔丝沉积技术是一类高效、高质量、大尺寸范围的金属零件制造方法，在航空航天、汽车制造、医疗等领域具有良好的应用前景。在制造过程中，熔丝沉积的连续稳定是保障零件制造效率以及质量的重要前提，熔丝沉积稳定的实质是要保证金属丝端与熔池间的过渡形式始终处于液桥过渡状态。当金属丝端与熔池表面间的熔滴过渡距离适中时处于液桥过渡状态，熔丝沉积过程稳定；当熔滴过渡距离较大时为大滴过渡，甚至是自由过渡，熔丝沉积过程不稳定。
[0003]在电子束熔丝沉积过程中，可能由于金属丝变形、基板翘曲、前层表面缺陷等因素导致熔滴过渡距离改变，影响熔丝沉积过程的连续性和稳定性，进而影响工件的尺寸精度及性能。因此需要利用电子束熔丝沉积过程中的在线监测方法，以在工件制造过程中监测熔滴过渡距离，及时发现沉积过程的异常。
[0004]目前，已有研究者对电子束熔丝沉积的在线监测开展了研究，如可用于监测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双通道电子束熔丝沉积熔滴过渡状态监测方法，其特征在于，包括：在电子束熔丝沉积过程中，通过第一通道获取由基板/工件吸收电子束流而形成的第一电流信号，以及通过第二通道同步获取由金属丝吸收电子束流而形成的第二电流信号；根据所述第一电流信号和所述第二电流信号的波形特征，确定熔丝沉积过程的熔滴过渡状态。2.根据权利要求1所述的双通道电子束熔丝沉积熔滴过渡状态监测方法，其特征在于，所述通过第一通道获取由基板/工件吸收电子束流而形成的第一电流信号，以及通过第二通道同步获取由金属丝吸收电子束流而形成的第二电流信号，包括：通过基板/工件与电子束熔丝沉积设备之间的第一通道处设置的第一电流信号采集装置，获取由基板/工件吸收电子束流而形成的第一电流信号；以及通过金属丝与电子束熔丝沉积设备之间第二通道处设置的第二电流信号采集装置，同步获取由金属丝吸收电子束流而形成的第二电流信号；其中，所述基板/工件与所述电子束熔丝沉积设备之间已进行电气绝缘处理。3.根据权利要求1或2所述的双通道电子束熔丝沉积熔滴过渡状态监测方法，其特征在于，所述第一通道的总电阻与所述第二通道的总电阻满足预设比例。4.根据权利要求1所述的双通道电子束熔丝沉积熔滴过渡状态监测方法，其特征在于，所述熔滴过渡状态包括，液桥接触过渡、小滴接触过渡、大滴接触过渡和大滴非接触过渡。5.根据权利要求4所述的双通道电子束熔丝沉积熔滴过渡状态监测方法，其特征在于，所述根据所述第一电流信号和所述第二电流信号的波形特征，确定熔丝沉积过程的熔滴过渡状态之后，还包括：在确定熔滴过渡状态为液桥接触过渡的情况下，保持沉积参数；在确定熔滴过渡状态为小滴接触过渡的情况下，保持沉积参数，或者调整沉积参数，使得熔滴过渡状态变为液桥接触过渡；在确定熔滴过渡状态为大滴接触过渡或大滴非接触过渡的情况下，调整沉积参数，使得熔滴过渡状态变为小滴接触过渡，或者变为液桥接触过渡；其中，所述沉积参数包括基板/工件与金属丝的相对位置，以及金属丝的送进速度。6.根据权利要求1或4所述的双通道电子束熔丝沉积熔滴过渡状态监测方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：都东，梁志跃，王力，张昊宇，李自祥，常保华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：