使用激光束的热丝定向能量沉积 (DED-LB/w) 是一种金属增材制造 (AM) 方法,具有材料利用率和沉积速率高的优点,但 DED-LB/w 制造的零件存在热输入较大和表面光洁度不理想等问题。因此,在沉积过程中调节工艺参数和监测工艺特征以控制最终质量对于确保最终零件的质量至关重要。本文探讨了 DED-LB/w 工艺的动态建模,并介绍了一种参数-特征-质量建模和控制方法,以提高建模质量和对无法现场测量的零件质量的控制。该研究调查了影响单层和多层焊珠中熔池宽度(特征)和焊珠宽度(质量)的不同工艺参数。提出的建模方法使用参数特征模型作为 F 1 和特征质量模型作为 F 2 。比较了线性和非线性建模方法来描述工艺参数和工艺特征即熔池宽度 (F 1 ) 之间的动态关系。采用全连接人工神经网络根据熔池特征 (F 2 ) 对最终部件质量(即熔滴宽度)进行建模和预测。最后,通过将参数特征 (F 1 ) 和特征质量 (F 2 ) 模型集成到部件宽度的闭环控制中,测试并验证了所提出的参数特征质量建模的有效性和实用性。与仅使用 F 1 的控制回路相比,所提出的方法显示出明显的优势,并有可能应用于控制无法直接测量或现场监测的其他部件质量。
主要关键词