CN112912195A - 层叠造型物的制造方法以及层叠造型物 - Google Patents

层叠造型物的制造方法以及层叠造型物 Download PDF

Info

Publication number
CN112912195A
CN112912195A CN201980070313.5A CN201980070313A CN112912195A CN 112912195 A CN112912195 A CN 112912195A CN 201980070313 A CN201980070313 A CN 201980070313A CN 112912195 A CN112912195 A CN 112912195A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
opening
bead
wall portion
layered
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980070313.5A
Other languages
English (en)
Inventor
佐藤伸志
山田岳史
藤井达也
飞田正俊
黄硕
黑泽瑛介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of CN112912195A publication Critical patent/CN112912195A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/25—Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/38—Process control to achieve specific product aspects, e.g. surface smoothness, density, porosity or hollow structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/222—Driving means for motion along a direction orthogonal to the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/224—Driving means for motion along a direction within the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0046—Welding
    • B23K15/0086—Welding welding for purposes other than joining, e.g. built-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0216—Seam profiling, e.g. weaving, multilayer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • B23K2101/045—Hollow panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/24—Frameworks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

本发明包括：层叠造型工序，在所述层叠造型工序中，对层叠体进行造型，所述层叠体层叠使填充金属熔融以及凝固而成的熔敷焊道而得到，并具有沿熔敷焊道的形成方向的开口部且形成有由熔敷焊道围成的内部空间；以及封堵工序，在所述封堵工序中，通过熔敷焊道形成将开口部的缘部连结并封堵该开口部的封堵壁部，在层叠造型工序中，以比熔敷焊道的焊道宽度大的宽度尺寸形成开口部，在封堵工序中，通过熔敷焊道形成宽度尺寸比焊道宽度大的封堵壁部，从而封堵开口部。

Description

层叠造型物的制造方法以及层叠造型物
技术领域
本发明涉及层叠造型物的制造方法以及层叠造型物。
背景技术
近年来，作为生产单元的3D打印机的需求提高，特别是，关于对金属材料的应用，在飞机行业等中，面向实用化进行了研究开发。在使用了金属材料的3D打印机中，使用激光、电弧等热源而使金属粉体、金属丝熔融，并使熔融金属层叠从而造型造型物。
作为通过焊接造型这样的造型物的技术，已知有进行使焊炬相对于焊接方向左右摆动而进行焊接的摆动焊接的情况(例如，参照专利文献1、2)。
另外，已知有在造型造型物时利用支承件来支承造型物，从而制造具有内部空间的造型物、具有悬垂(overhang)形状的造型物的技术(例如，参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-10938号公报
专利文献2：日本特开2004-17088号公报
专利文献3：日本特开2017-193776号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在使用支承件进行支承的同时造型造型物的情况下，在造型物的造型后，必须将支承件去除，该去除作业需要工时。并且，若造型物的内部空间为封闭空间或狭窄的空间，则用于取出支承件的工具无法到达支承件，支承件的去除变得困难。需要说明的是，即使造型物的内部空间为狭窄的空间，只要该内部空间为开放空间，则通过使用具有流动性的粉末、树脂作为支承件也能够实现支承件的去除。但是，具有流动性的支承件的处理性不好，因此去除作业仍然需要工时。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够容易地制造具有内部空间的造型物的层叠造型物的制造方法以及层叠造型物。
用于解决课题的方案
本发明由下述结构构成。
(1)一种层叠造型物的制造方法，其中，
所述层叠造型物的制造方法包括：
层叠造型工序，在所述层叠造型工序中，对层叠体进行造型，所述层叠体层叠使填充金属熔融以及凝固而成的熔敷焊道而得到，并具有沿所述熔敷焊道的形成方向的开口部且形成有由所述熔敷焊道围成的内部空间；以及
封堵工序，在所述封堵工序中，通过所述熔敷焊道形成将所述开口部的缘部连结并封堵所述开口部的封堵壁部，
在所述层叠造型工序中，以比所述熔敷焊道的焊道宽度大的宽度尺寸形成所述开口部，
在所述封堵工序中，通过所述熔敷焊道形成宽度尺寸比所述焊道宽度大的所述封堵壁部，从而封堵所述开口部。
(2)一种层叠造型物，其中，
所述层叠造型物具备：
层叠体，其层叠使填充金属熔融以及凝固而成的熔敷焊道而得到，具有沿所述熔敷焊道的形成方向的开口部且形成有由所述熔敷焊道围成的内部空间；以及
封堵壁部，其封堵所述开口部，
所述开口部具有比所述熔敷焊道的焊道宽度大的宽度尺寸，
所述封堵壁部由所述熔敷焊道形成并具有比所述熔敷焊道的焊道宽度大的宽度尺寸。
发明效果
根据本发明，能够容易地制造具有内部空间的造型物。
附图说明
图1是在层叠造型物的制造中使用的制造装置的结构图。
图2A是示出层叠造型物的结构的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。
图2B是示出层叠造型物的结构的层叠造型物的概要俯视图。
图3是对层叠造型物的制造方法中的层叠造型工序进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。
图4是对层叠造型物的制造方法中的层叠造型工序进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。
图5是对层叠造型物的制造方法中的封堵工序进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。
图6A是对层叠造型物的制造方法中的封堵工序的步骤进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。
图6B是对层叠造型物的制造方法中的封堵工序的步骤进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。
图6C是对层叠造型物的制造方法中的封堵工序的步骤进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。
图7A是对层叠造型物的制造方法中的封堵工序的步骤进行说明的层叠造型物的概要俯视图。
图7B是对层叠造型物的制造方法中的封堵工序的步骤进行说明的层叠造型物的概要俯视图。
图7C是对层叠造型物的制造方法中的封堵工序的步骤进行说明的层叠造型物的概要俯视图。
图8是对层叠造型物的制造方法中的封堵工序的步骤进行说明的层叠造型物的概要俯视图。
图9是对封堵工序的参考例进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。
图10是对封堵工序的参考例进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。
图11是示出其他结构的层叠造型物的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。
图12是对变形例的层叠造型物的制造方法进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
图1是本发明的层叠造型物的制造方法所使用的制造系统的示意性的概要结构图。
本结构的制造系统100具备层叠造型装置11、以及统一控制层叠造型装置11的控制器15。
层叠造型装置11具有在前端轴具有焊炬17的焊接机器人19、以及向焊炬17供给填充金属(焊丝)M的填充金属供给部21。焊炬17将填充金属M保持为从前端突出的状态。
控制器15具有CAD/CAM部31、轨道运算部33、存储部35、以及它们所连接的控制部37。
焊接机器人19是多关节机器人，设置于前端轴的焊炬17以能够连续供给的方式支承填充金属M。焊炬17的位置、姿态在机械臂的自由度的范围内能够三维地任意设定。
焊炬17具有未图示的保护喷嘴，并从保护喷嘴供给保护气体。作为在本结构中使用的电弧焊接法，可以是覆盖电弧焊接、二氧化碳气体电弧焊接等消耗电极式、TIG焊接、等离子体电弧焊接等非消耗电极式中的任一个，根据制作的层叠造型物W来适当选定。
例如，在消耗电极式的情况下，在保护喷嘴的内部配置有导电嘴，供给熔融电流的填充金属M保持于导电嘴。焊炬17一边保持填充金属M，一边在保护气体环境下从填充金属M的前端产生电弧。填充金属M通过安装于机械臂等的未图示的抽出机构而从填充金属供给部21向焊炬17进给。并且，若一边移动焊炬17一边使连续进给的填充金属M熔融以及凝固，则形成作为填充金属M的熔融凝固体的线状的熔敷焊道25。
需要说明的是，作为使填充金属M熔融的热源，并不局限于上述的电弧。例如，也可以采用由同时采用了电弧和激光的加热方式、使用等离子体的加热方式、使用电子束、激光的加热方式等其他方式产生的热源。在通过电子束、激光来加热的情况下，能够进一步精细地控制加热量，并能够更加适当地维持熔敷焊道的状态而有助于层叠结构物的进一步的品质提升。
CAD/CAM部31在创建了要制作的层叠造型物W的形状数据后，分割为多个层而生成表示各层的形状的层形状数据。轨道运算部33基于所生成的层形状数据求出焊炬17的移动轨迹。存储部35存储所生成的层形状数据、焊炬17的移动轨迹等数据。
控制部37执行基于存储于存储部35的层形状数据、焊炬17的移动轨迹的驱动程序，从而驱动焊接机器人19。也就是说，焊接机器人19根据来自控制器15的指令，并基于在轨道运算部33生成的焊炬17的移动轨迹，一边利用电弧使填充金属M熔融一边移动焊炬17。
上述结构的制造系统100沿着根据所设定的层形状数据生成的焊炬17的移动轨迹，一边通过焊接机器人19的驱动使焊炬17移动，一边使填充金属M熔融，并将熔融了的填充金属M向基座20上供给。由此，造型在基座20的上表面层叠有多条线状的熔敷焊道25的层叠造型物W。
接下来，对本例中制造的层叠造型物W进行说明。
图2A是示出层叠造型物的结构的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。图2B是示出层叠造型物的结构的层叠造型物的概要俯视图。
如图2A以及图2B所示，层叠造型物W通过在基座20上层叠熔敷焊道25而造型。
层叠造型物W具有基座20、侧壁部W1、连结壁部W2以及封堵壁部W3。一对侧壁部W1以相互对置的方式立起设置在基座20上。一对连结壁部W2从各自的侧壁部W1的上端向相互接近的侧方延伸。在一对连结壁部W2的层叠方向即延伸方向上的缘部形成有开口部O。该开口部O被在一对连结壁部W2的缘部彼此之间形成的封堵壁部W3封堵。由此，层叠造型物W具有被基座20、一对侧壁部W1、一对连结壁部W2以及封堵壁部W3围成的内部空间S。需要说明的是，开口部O也可以形成在一对侧壁部W1中任一方的延伸方向上的端部、以及从一对侧壁部W1中任另一方的延伸方向上的端部延伸设置的连结壁部W2的缘部之间。
接下来，对通过本结构的制造系统100来造型层叠造型物W的步骤进行详细说明。
图3以及图4是对层叠造型物的制造方法中的层叠造型工序进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。图5是对层叠造型物的制造方法中的封堵工序进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。图6A～图6C是对层叠造型物的制造方法中的封堵工序的步骤进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。图7A～图7C以及图8是对层叠造型物的制造方法中的封堵工序的步骤进行说明的层叠造型物的概要俯视图。
(层叠造型工序)
首先，如图3所示，通过焊炬17在基座20上沿焊道形成方向A(参照图2B)形成熔敷焊道25并使其层叠，从而造型相互对置的侧壁部W1。在此，在一条熔敷焊道25的与焊道形成方向A正交的剖面中，将沿着层叠方向的高度称为焊道高度，将沿着与层叠方向正交的方向的宽度称为焊道宽度。
接下来，如图4所示，从侧壁部W1的上端向侧方层叠熔敷焊道25。然后，在侧壁部W1的上部造型具有沿熔敷焊道25的形成方向A的开口部O的连结壁部W2。由此，造型具有开口部O且形成有由熔敷焊道25围成的内部空间S的层叠体。此时，如图2A以及图2B所示，对于开口部O，使与其形成方向A正交的方向上的宽度尺寸HA大于熔敷焊道25的焊道宽度HB。
(封堵工序)
接下来，在形成于连结壁部W2的开口部O形成封堵壁部W3，并通过该封堵壁部WS3封堵开口部O。在该开口部O的封堵工序中，如图5所示，使焊炬17向开口部O的宽度方向(图5中箭头B方向)摆动而形成熔敷焊道25，从而造型封堵壁部W3。
具体而言，首先，如图6A以及图7A所示，将开口部O的一端O1侧的一方的缘部Oa设为开始端。然后，如图6B以及图7B所示，将焊炬17配置于该开始端，通过焊炬17从该开始端开始熔敷焊道25的形成。然后，使焊炬17朝向开口部O的另一方的缘部Ob移动，从而朝向另一方的缘部Ob形成熔敷焊道25。如图6C以及图7C所示，使焊炬17向开口部O的另一方的缘部Ob移动，在使熔敷焊道25到达开口部O的另一方的缘部Ob后，如图8所示，使焊炬17向开口部O的另一端O2侧位移，并使焊炬17朝向开口部O的一方的缘部Oa移动。由此，以与开口部O的形成方向A重叠的方式形成熔敷焊道25。然后，反复进行基于焊炬17的摆动的熔敷焊道25的形成直至开口部O的另一端O2为止。由此，在开口部O造型由通过摆动焊炬17而形成的熔敷焊道25构成的封堵壁部W3，并通过该封堵壁部W3封堵开口部O。
通过上述的层叠造型工序以及封堵工序，造型具有内部空间S的层叠造型物W，该内部空间S通过在基座20上立起设置侧壁部W1并利用连结壁部W2以及封堵壁部W3封堵这些侧壁部W1的上部而成。
以上，如所说明的那样，根据本发明的层叠造型物的制造方法，能够制造具有内部空间S的层叠造型物W，该内部空间S由基座20、造型于基座20上且相互对置的侧壁部W1、将这些侧壁部W1的上端连结的连结壁部W2以及封堵连结壁部W2的开口部O的封堵壁部W3围成。由此，与使用支承件形成内部空间的情况相比，不进行需要工时的支承件的去除作业，从而能够容易地制造具有内部空间S的层叠造型物W。
在此，如图9所示，若开口部O比熔敷焊道25的焊道宽度HB窄，则存在形成于该开口部O的熔敷焊道25无法到达开口部O的下端，开口部O的封堵变得不充分而内表面形状恶化，开口部O的缘部Oa、Ob彼此的接合强度降低的可能性。另外，如图10所示，在扩宽开口部O的宽度尺寸HA而简单地向形成方向A形成熔敷焊道25的情况下，存在熔敷焊道25的熔融金属穿透而熔落的可能性。
对此，根据本发明的层叠造型物的制造方法，以比熔敷焊道25的焊道宽度HB大的宽度尺寸HA形成开口部O，并通过熔敷焊道25形成宽度尺寸比熔敷焊道25的焊道宽度HB大的封堵壁部W3，从而封堵开口部O。由此，能够通过封堵壁部W3在厚度方向上对开口部O进行填埋从而将其封堵，并且能够抑制开口部O的熔融金属可能穿透而熔落这样的不良情况。也就是说，能够通过由熔敷焊道25构成的封堵壁部W3良好地封堵开口部O，从而制造具有内部空间S的高强度的层叠造型物W。
特别是，由于通过使焊炬17摆动而形成由熔敷焊道25构成的宽度较宽的封堵壁部W3，因此能够良好地封堵比熔敷焊道25的焊道宽度HB宽的宽度尺寸HA的开口部O，从而制造具有内部空间S的高强度的层叠造型物W。
需要说明的是，在上述的结构例中，使供封堵壁部W3形成并被该封堵壁部W3封堵的开口部O形成于连结壁部W2的宽度方向上的中央位置，但如图11所示，也可以在一方的侧壁部W1的上端与从另一方的侧壁部W1的上端层叠的连结壁部W2的缘部之间形成开口部O，并通过封堵壁部W3封堵该开口部O。
接下来，对变形例进行说明。
图12是对变形例的层叠造型物的制造方法进行说明的与层叠造型物的形成方向正交的方向上的概要剖视图。
如图12所示，在变形例中，通过熔敷焊道25、以及焊道宽度相对于该熔敷焊道25不同的窄幅熔敷焊道25A造型连结壁部W2。具体而言，通过层叠焊道宽度比造型其他部分的熔敷焊道25的焊道宽度小的窄幅熔敷焊道25A来造型连结壁部W2的开口部O的缘部Oa、Ob。需要说明的是，对于该窄幅熔敷焊道25A，由于使焊道宽度小于造型其他部分的熔敷焊道25，因此厚度(焊道高度)也缩小。
然后，在形成于该连结壁部W2的开口部O，使焊炬17摆动而形成熔敷焊道25，从而造型封堵壁部W3而封堵开口部O。
根据该变形例，由于形成焊道宽度不同的多条熔敷焊道25、窄幅熔敷焊道25A来造型连结壁部W2，因此能够容易地将被封堵壁部W3封堵的开口部O的宽度尺寸HA调整为适于基于封堵壁部W3的封堵的宽度尺寸。特别是，若层叠焊道宽度较小的窄幅熔敷焊道25A来造型开口部O的缘部Oa、Ob，则能够对被封堵壁部W3封堵的开口部O的宽度尺寸HA进行微调，从而能够使开口部O的宽度尺寸HA成为适于基于封堵壁部W3的封堵的宽度尺寸。
需要说明的是，在上述结构例中，造型了内部空间S的两端开放的层叠造型物W，但只要在层叠造型工序中，在侧壁部W1的两端部分层叠熔敷焊道25而造型封堵层叠造型物W的两端的壁部，则能够容易地造型内部空间S为封闭空间的层叠造型物W。
像这样，本发明并不限定于上述的实施方式，将实施方式的各结构相互组合、本领域技术人员基于说明书的记载以及公知的技术而进行变更、应用也是本发明所预定的，并包括在请求保护的范围。
如以上那样，在本说明书公开了如下事项。
(1)一种层叠造型物的制造方法，其中，
所述层叠造型物的制造方法包括：
层叠造型工序，在所述层叠造型工序中，对层叠体进行造型，所述层叠体层叠使填充金属熔融以及凝固而成的熔敷焊道而得到，并具有沿所述熔敷焊道的形成方向的开口部且形成有由所述熔敷焊道围成的内部空间以及
封堵工序，在所述封堵工序中，通过所述熔敷焊道形成将所述开口部的缘部连结并封堵所述开口部的封堵壁部，
在所述层叠造型工序中，以比所述熔敷焊道的焊道宽度大的宽度尺寸形成所述开口部，
在所述封堵工序中，通过所述熔敷焊道形成宽度尺寸比所述焊道宽度大的所述封堵壁部，从而封堵所述开口部。
根据该层叠造型物的制造方法，在使熔敷焊道层叠并造型而成的层叠体的开口部，由熔敷焊道形成封堵壁部而封堵该开口部，从而制造出具有内部空间的层叠造型物。由此，与使用支承件形成内部空间的情况相比，不进行需要工时的支承件的去除作业，从而能够容易地进行制造。
并且，由于以比熔敷焊道的焊道宽度大的宽度尺寸形成开口部，并通过熔敷焊道形成宽度尺寸比熔敷焊道的焊道宽度大的封堵壁部而封堵开口部，因此能够通过封堵壁部在厚度方向上对开口部进行填埋从而将其封堵。并且，能够抑制开口部的熔融金属可能穿透而熔落这样的不良情况。由此，能够通过由熔敷焊道构成的封堵壁部良好地封堵开口部，从而制造具有内部空间的高强度的层叠造型物W。
(2)根据(1)所记载的层叠造型物的制造方法，其中，
在所述封堵工序中，使形成所述熔敷焊道的焊炬摆动而形成所述封堵壁部。
根据该层叠造型物的制造方法，使焊炬摆动而形成封堵壁部，因此能够良好地封堵宽度尺寸比熔敷焊道宽的开口部，从而制造具有内部空间的高强度的层叠造型物。
(3)根据(1)或(2)所记载的层叠造型物的制造方法，其中，
在所述层叠造型工序中，
使所述熔敷焊道在基座上层叠而造型相互对置的侧壁部，
使所述熔敷焊道从所述侧壁部的上端向侧方层叠而造型具有所述开口部的连结壁部。
根据该层叠造型物的制造方法，能够容易地制造具有内部空间的高强度的层叠造型物，该内部空间由基座、造型于基座上且相互对置的侧壁部、将这些侧壁部的上端连结的连结壁部以及封堵连结壁部的开口部的封堵壁部围成。
(4)根据(3)所记载的层叠造型物的制造方法，其中，
形成宽度尺寸不同的多条所述熔敷焊道来造型所述连结壁部。
根据该层叠造型物的制造方法，由于形成宽度尺寸不同的多条熔敷焊道来造型连结壁部，因此能够容易地将被封堵壁部封堵的开口部的宽度尺寸调整为适于基于封堵壁部的封堵的宽度尺寸。
(5)根据(4)所记载的层叠造型物的制造方法，其中，
对于所述连结壁部的所述开口部的缘部，通过层叠焊道宽度比造型其他部分的所述熔敷焊道小的窄幅熔敷焊道来造型该缘部。
根据该层叠造型物的制造方法，由于层叠宽度尺寸较小的窄幅熔敷焊道来造型开口部的缘部，因此能够对被封堵壁部封堵的开口部的宽度尺寸进行微调，从而能够使开口部的宽度尺寸成为适于基于封堵壁部的封堵的宽度尺寸。
(6)一种层叠造型物，其中，
所述层叠造型物具备：
层叠体，其层叠使填充金属熔融以及凝固而成的熔敷焊道而得到，具有沿所述熔敷焊道的形成方向的开口部且形成有由所述熔敷焊道围成的内部空间；以及
封堵壁部，其封堵所述开口部，
所述开口部具有比所述熔敷焊道的焊道宽度大的宽度尺寸，
所述封堵壁部由所述熔敷焊道形成并具有比所述熔敷焊道的焊道宽度大的宽度尺寸。
根据该层叠造型物，能够提供层叠熔敷焊道而成的层叠体的开口部被由熔敷焊道构成的封堵壁部封堵从而形成了内部空间的层叠造型物。
需要说明的是，本申请基于2018年10月24日申请的日本专利申请(特愿2018-200279)，其内容在本申请中作为参照而被引用。
附图标记说明：
20 基座
25 熔敷焊道
25A 窄幅熔敷焊道
A 形成方向
HA 宽度尺寸
HB 焊道宽度
M 填充金属
O 开口部
Oa、Ob 缘部
S 内部空间
W 层叠造型物
W1 侧壁部
W2 连结壁部
W3 封堵壁部。

Claims (6)

1.一种层叠造型物的制造方法，其中，
所述层叠造型物的制造方法包括：
层叠造型工序，在所述层叠造型工序中，对层叠体进行造型，所述层叠体层叠使填充金属熔融以及凝固而成的熔敷焊道而得到，并具有沿所述熔敷焊道的形成方向的开口部且形成有由所述熔敷焊道围成的内部空间；以及
封堵工序，在所述封堵工序中，通过所述熔敷焊道形成将所述开口部的缘部连结并封堵所述开口部的封堵壁部，
在所述层叠造型工序中，以比所述熔敷焊道的焊道宽度大的宽度尺寸形成所述开口部，
在所述封堵工序中，通过所述熔敷焊道形成宽度尺寸比所述焊道宽度大的所述封堵壁部，从而封堵所述开口部。
2.根据权利要求1所述的层叠造型物的制造方法，其中，
在所述封堵工序中，使形成所述熔敷焊道的焊炬摆动而形成所述封堵壁部。
3.根据权利要求1或2所述的层叠造型物的制造方法，其中，
在所述层叠造型工序中，
使所述熔敷焊道在基座上层叠而造型相互对置的侧壁部，
使所述熔敷焊道从所述侧壁部的上端向侧方层叠而造型具有所述开口部的连结壁部。
4.根据权利要求3所述的层叠造型物的制造方法，其中，
形成宽度尺寸不同的多条所述熔敷焊道来造型所述连结壁部。
5.根据权利要求4所述的层叠造型物的制造方法，其中，
对于所述连结壁部的所述开口部的缘部，通过层叠焊道宽度比造型其他部分的所述熔敷焊道小的窄幅熔敷焊道来造型该缘部。
6.一种层叠造型物，其中，
所述层叠造型物具备：
层叠体，其层叠使填充金属熔融以及凝固而成的熔敷焊道而得到，并具有沿所述熔敷焊道的形成方向的开口部且形成有由所述熔敷焊道围成的内部空间；以及
封堵壁部，其封堵所述开口部，
所述开口部具有比所述熔敷焊道的焊道宽度大的宽度尺寸，
所述封堵壁部由所述熔敷焊道形成并具有比所述熔敷焊道的焊道宽度大的宽度尺寸。
CN201980070313.5A 2018-10-24 2019-10-21 层叠造型物的制造方法以及层叠造型物 Pending CN112912195A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018200279A JP7123738B2 (ja) 2018-10-24 2018-10-24 積層造形物の製造方法及び積層造形物
JP2018-200279 2018-10-24
PCT/JP2019/041292 WO2020085295A1 (ja) 2018-10-24 2019-10-21 積層造形物の製造方法及び積層造形物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112912195A true CN112912195A (zh) 2021-06-04

Family

ID=70331689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980070313.5A Pending CN112912195A (zh) 2018-10-24 2019-10-21 层叠造型物的制造方法以及层叠造型物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210379685A1 (zh)
EP (1) EP3871820B1 (zh)
JP (1) JP7123738B2 (zh)
CN (1) CN112912195A (zh)
WO (1) WO2020085295A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7411366B2 (ja) * 2019-09-27 2024-01-11 三菱重工コンプレッサ株式会社 金属積層造形方法
WO2022254648A1 (ja) * 2021-06-03 2022-12-08 株式会社ニコン 造形装置及び造形方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003266174A (ja) * 2002-03-13 2003-09-24 Honda Motor Co Ltd 三次元形状物の製造方法
CN105531060A (zh) * 2013-07-16 2016-04-27 伊利诺斯工具制品有限公司 用于在接合之前使用多种锚固材料来进行表面覆盖的叠加制造系统和方法
CN105904729A (zh) * 2016-04-22 2016-08-31 浙江大学 一种基于倾斜分层的无支撑三维打印方法
US20170136706A1 (en) * 2014-05-22 2017-05-18 Mimaki Engineering Co., Ltd. Three-dimensional object fabrication device, three-dimensional object fabrication method, and three-dimensional object
CN107825701A (zh) * 2017-09-12 2018-03-23 上海大学 基于五轴打印平台的无支撑3d打印方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2597778B2 (ja) * 1991-01-03 1997-04-09 ストラタシイス，インコーポレイテッド 三次元対象物組み立てシステム及び組み立て方法
JPH0910938A (ja) 1995-06-30 1997-01-14 Kawasaki Steel Corp 固定鋼管の自動溶接方法
US6682684B1 (en) * 2000-09-07 2004-01-27 Honeywell International Inc. Procedures for rapid build and improved surface characteristics in layered manufacture
JP4109911B2 (ja) 2002-06-17 2008-07-02 株式会社日立製作所 多層盛溶接方法
JP2007275945A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Asahi Glass Co Ltd 三次元自由形状の造形物を製作する造形方法及びその装置
US10077840B2 (en) * 2015-09-25 2018-09-18 Federal-Mogul Llc Static gasket and method of construction thereof
WO2017163431A1 (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 技術研究組合次世代３Ｄ積層造形技術総合開発機構 ３次元積層造形装置、３次元積層造形装置の制御方法および３次元積層造形装置の制御プログラム
JP6702901B2 (ja) 2016-04-13 2020-06-03 三菱重工業株式会社 積層造形用サポート部材、積層造形による立体物の製造方法及び製造装置、造形モデル生成装置、制御装置、並びに造形物の造形方法
JP6843432B2 (ja) 2017-05-29 2021-03-17 アーキヤマデ株式会社 防水シート劣化診断方法、及び、シート劣化診断装置
CN110446581B (zh) * 2018-03-02 2020-11-20 三菱电机株式会社 附加制造装置及附加制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003266174A (ja) * 2002-03-13 2003-09-24 Honda Motor Co Ltd 三次元形状物の製造方法
CN105531060A (zh) * 2013-07-16 2016-04-27 伊利诺斯工具制品有限公司 用于在接合之前使用多种锚固材料来进行表面覆盖的叠加制造系统和方法
US20170136706A1 (en) * 2014-05-22 2017-05-18 Mimaki Engineering Co., Ltd. Three-dimensional object fabrication device, three-dimensional object fabrication method, and three-dimensional object
CN105904729A (zh) * 2016-04-22 2016-08-31 浙江大学 一种基于倾斜分层的无支撑三维打印方法
CN107825701A (zh) * 2017-09-12 2018-03-23 上海大学 基于五轴打印平台的无支撑3d打印方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020085295A1 (ja) 2020-04-30
JP7123738B2 (ja) 2022-08-23
EP3871820A1 (en) 2021-09-01
EP3871820B1 (en) 2023-11-29
EP3871820A4 (en) 2022-09-07
US20210379685A1 (en) 2021-12-09
JP2020066027A (ja) 2020-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6737762B2 (ja) 造形物の製造方法及び製造装置
JP6751040B2 (ja) 積層造形物の製造方法、製造システム、及び製造プログラム
CN111344096B (zh) 层叠造形物的制造方法以及制造装置
CN112912195A (zh) 层叠造型物的制造方法以及层叠造型物
JP7327995B2 (ja) 積層造形物の製造方法及び積層造形物
JP6865667B2 (ja) 積層造形物の製造方法
JP7028737B2 (ja) 造形物の製造方法、製造装置及び造形物
JP6802773B2 (ja) 積層造形物の製造方法及び積層造形物
JP6810018B2 (ja) 積層造形物の製造方法
JP2020168642A (ja) 積層造形物の製造方法及び積層造形物
CN111565877B (zh) 造型物的制造方法、制造装置以及造型物
JP7193423B2 (ja) 積層造形物の製造方法
JP2019063858A (ja) 積層造形物の製造方法及び積層造形物
EP4177002A1 (en) Method for manufacturing multi-layer molded article
JP7355672B2 (ja) 積層造形物の製造方法
JP6859471B1 (ja) 積層造形物の製造方法
JP7010767B2 (ja) 溶接構造物の製造方法及び溶接構造物
JP2019209358A (ja) 積層造形物の製造方法及び積層造形物
JP6783964B1 (ja) 積層造形物の製造方法
JP7303162B2 (ja) 積層造形物の製造方法
JP2024025180A (ja) 制御情報生成装置、制御情報生成方法、プログラム及び積層造形方法
JP6842401B2 (ja) 積層造形物の製造方法
JP2022071692A (ja) 積層計画作成方法
JP2021137846A (ja) 積層造形物の製造方法及び積層造形物
JP2020066028A (ja) 積層造形物の製造方法及び積層造形物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination