A geometry-driven interlayer surface correction framework for adaptive-width wire arc additive manufacturing

doi:10.1080/17452759.2026.2721158

A geometry-driven interlayer surface correction framework for adaptive-width wire arc additive manufacturing

2026-09-07

0

OA

AI

DOI：10.1080/17452759.2026.2721158

原文链接

原文求助

摘要

En 中文

电弧增材制造（WAAM）能够实现大型金属部件的快速制造，但累积层间高度变化仍然是影响尺寸精度和打印稳定性的关键障碍。虽然现有的层间控制策略显示出一定的潜力，但它们通常仅适用于简单的、堆叠对齐的几何形状或薄壁结构。本文提出了一种基于几何的表面修正框架，通过解耦工具路径规划与高度稳定化，在具有变珠宽的复杂、非堆叠对齐工具路径中稳定层间高度。该框架利用层间激光线扫描捕获实际构建的表面轮廓，其中使用Delaunay三角剖分进行重建，能够计算局部、分段式的高度偏差。基于回归的逆向过程模型将这些偏差映射为后续层更新的工艺参数。该方法通过基于冷金属转移（CMT）的WAAM系统进行了实验验证，用于制造三种镍铝青铜结构（两个高50mm和80mm），具有变珠宽和连续变化的轮廓。结果表明，累积误差得到控制；尽管存在初始启停异常，但层间标准偏差较开环方式减少了超过67%。拉伸测试表明，其下限拉伸强度与传统的恒定高度构建相当。该提出的框架为增强复杂工业原型中WAAM的可靠性和尺寸一致性提供了一种实用且硬件灵活的解决方案。

Keyword:

Wire arc additive manufacturing

process planning

bead geometry control

closed loop process

A geometry-driven interlayer surface correction framework for adaptive-width wire arc additive manufacturing

摘要

期刊

机构