CN116547103B - 层叠造形物及层叠造形物的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种层叠造形物，其是将由第1金属材料构成的第1金属层(230)和通过由第2金属材料构成的第2点状焊道(241)构成的第2金属层(240)层叠而成的，该层叠造形物在第1金属层(230)和第2金属层(240)之间具有中间层(250)。中间层(250)具有由第1金属材料构成的构件即第1构造部(251)、和由第2金属材料构成的构件即第2构造部(252)，第1构造部(251)和第2构造部(252)嵌合而成的单位构造部(253)在与第1金属层(230)及第2金属层(240)的层叠方向垂直的面内通过平移对称而配置。中间层(250)具有在第1构造部(251)和第2构造部(252)的接合界面处包含金属间化合物的金属间化合物层。
Description
技术领域
本发明涉及将不同种类的金属材料通过层叠造形而制造出的层叠造形物及层叠造形物的制造方法。
背景技术
以往已知一种层叠造形方法，其使用对3维造形物进行制造的技术、即被称为附加制造(Additive Manufacturing：AM)的技术，使不同种类的金属层叠而形成3维造形物即层叠造形物。在层叠造形方法中，通常来说，在由第1金属构成的第1金属层上使用激光、电子束等能量束而形成熔融池。将与第1金属不同的第2金属以线状向该熔融池供给，在熔融之后进行固化，由此形成第2金属层。由此得到层叠造形物。但是，通过第1金属及第2金属的组合，有时脆弱的金属间化合物会在第1金属层和第2金属层的接合界面产生，接合界面处的接合强度降低。
因此，在专利文献1中，公开了参考状态图，对不使第1金属和第2金属形成金属间化合物，而是形成固溶体的组合预先进行选定而形成层叠造形物的层叠造形方法。另外，在专利文献1所记载的层叠造形方法中，在由第1金属构成的第1金属层和由第2金属构成的第2金属层的界面处，将使第1金属层和第2金属层机械地结合的结合部形成在不处于同一直线上的大于或等于3个部位的位置。结合部由第1构成部和第2构成部形成，该第1构成部由包含层叠方向的剖面具有T字状的第1金属构成，该第2构成部由将第1构成部覆盖的第2金属构成。
专利文献1：日本特开2020－41201号公报
发明内容
但是，在专利文献1所记载的技术中，预先选定出在第1金属和第2金属的界面处形成固溶体那样的组合，因此仅能够关于2元系的组合进行选定。另外，形成固溶体的组合作为实际情况限定于纯金属之间。如上所述，在通用的实用金属彼此的组合中，将纯金属之间设为对象的情况少，实际使用时经常使用大于或等于2元系的合金，因此专利文献1中记载的技术存在缺乏通用性这样的问题。另外，在专利文献1所记载的技术中，在第1金属层和第2金属层的界面的第1金属层上的不处于同一直线上的大于或等于3个部位的位置设置结合部，因此在向第1金属层和第2金属层分离的方向作用力的情况下，应力会集中于结合部。因此，还存在无法遍及第1金属层和第2金属层的界面的整体而确保相同的接合强度这样的问题。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种构成第1金属层的第1金属和构成第2金属层的第2金属的组合与以往相比不受限定，在第1金属层和第2金属层的界面处能够确保相同的接合强度的层叠造形物。
为了解决上述课题，并达到目的，本发明是一种层叠造形物，其是将由第1金属材料构成的第1金属层和通过由第2金属材料构成的第2点状焊道构成的第2金属层层叠而成的，该层叠造形物在第1金属层和第2金属层之间具有中间层。中间层具有由第1金属材料构成的构件即第1构造部和由第2金属材料构成的构件即第2构造部，第1构造部和第2构造部嵌合而成的单位构造部在与第1金属层及第2金属层的层叠方向垂直的面内通过平移对称而配置。中间层具有在第1构造部和第2构造部的接合界面处包含金属间化合物的金属间化合物层。
发明的效果
本发明所涉及的层叠造形物具有以下效果，即，构成第1金属层的第1金属和构成第2金属层的第2金属的组合与以往相比不受限定，在第1金属层和第2金属层的界面处能够确保相同的接合强度。
附图说明
图1是示意地表示实施方式1所涉及的层叠造形装置的结构的一个例子的图。
图2是表示实施方式1所涉及的层叠造形装置的控制部的硬件结构的第1例的框图。
图3是表示实施方式1所涉及的层叠造形装置的控制部的硬件结构的第2例的框图。
图4是示意地表示通过线状焊道形成的造形物的一个例子的放大图。
图5是示意地表示通过点状焊道形成的造形物的一个例子的放大图。
图6是表示实施方式1所涉及的层叠造形物的结构的一个例子的剖视图。
图7是表示实施方式1所涉及的层叠造形物的结构的一个例子的局部斜视图。
图8是表示实施方式1所涉及的层叠造形物的结构的一个例子的局部剖视图。
图9是表示实施方式1所涉及的层叠造形物的中间层的结构的一个例子的图。
图10是表示实施方式1所涉及的层叠造形物的中间层的结构的其他例的图。
图11是示意地表示实施方式1所涉及的层叠造形物中的第1点状焊道和第2点状焊道的接合界面的一个例子的图。
图12是表示实施方式1所涉及的层叠造形物中的第1点状焊道和第2点状焊道的接合界面处的成分的状态的一个例子的图。
图13是Al－Fe的状态图。
图14是示意地表示实施方式1所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的剖视图。
图15是示意地表示实施方式1所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的剖视图。
图16是示意地表示实施方式1所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的剖视图。
图17是示意地表示实施方式1所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的剖视图。
图18是示意地表示实施方式1所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的剖视图。
图19是示意地表示通过现有技术形成的层叠造形物中的第1点状焊道和第2点状焊道的接合界面的一个例子的图。
图20是表示通过现有技术形成的第1点状焊道和第2点状焊道的接合界面处的成分的状态的一个例子的图。
图21是表示实施方式2所涉及的层叠造形物的结构的一个例子的局部剖视图。
图22是表示实施方式3所涉及的层叠造形物中的点状焊道的配置方法的一个例子的图。
图23是表示实施方式4所涉及的层叠造形物的结构的一个例子的剖视图。
图24是示意地表示实施方式4所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的斜视图。
图25是示意地表示实施方式4所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的斜视图。
图26是示意地表示实施方式4所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的斜视图。
图27是示意地表示实施方式4所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的斜视图。
图28是示意地表示实施方式4所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的斜视图。
图29是示意地表示实施方式4所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的斜视图。
图30是示意地表示实施方式4所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的斜视图。
具体实施方式
下面，基于附图，对本发明的实施方式所涉及的层叠造形物及层叠造形物的制造方法详细地进行说明。
实施方式1.
图1是示意地表示实施方式1所涉及的层叠造形装置的结构的一个例子的图。层叠造形装置1是重复进行将通过光束的照射而熔融的材料向加工对象物100的附加对象面110附加的附加加工，由此制造3维造形物即层叠造形物220的直接能量沉积(DirectedEnergyDeposition：DED)方式的层叠造形装置。将在载置于工作台11上的基体材料12的形成层叠造形物220的平面内彼此正交的2个轴设为X轴及Y轴，将与X轴及Y轴这两者垂直的轴设为Z轴。
层叠造形装置1具有对加工对象物100进行载置的工作台11和未图示的工作台驱动部。加工对象物100包含基体材料12和在基体材料12上造形的层叠造形物220。基体材料12载置于工作台11。将加工对象物100的被焊道附加的面称为附加对象面110。图1所示的基体材料12为板状。基体材料12也可以是板状以外的形状。
层叠造形装置1具有：加工头21，其对加工点111照射激光束L而使作为加工材料的线材W熔融；以及加工头驱动部22，其使加工头21移动。加工头21具有：光束喷嘴23，其对加工点111照射激光束L；大于或等于2个线材供给嘴31，它们对加工点111供给线材W；以及气体喷嘴41，其对加工点111喷射保护气体G。加工点111是附加对象面110上的激光束L的照射位置，是被附加加工材料的区域。加工点111在附加加工处理中，沿加工路径移动。
光束喷嘴23将使加工材料熔融的热源即激光束L朝向加工对象物100的加工点111射出。用于使加工材料熔融的能量源除了激光束L以外，也可以是电子束、电弧放电等。线材供给嘴31使线材W朝向加工对象物100中的激光束L的照射位置行进。即，线材供给嘴31朝向加工对象物100的附加对象面110的加工点111供给线材W。
此外，层叠造形装置1也能够取代从线材供给嘴31将线材W供给至加工点111，而是采用从喷嘴使作为加工材料的粉末金属喷出而进行造形的方式。在作为加工材料而使用粉末金属的情况下，能够使用以下方式，即：使用保护气体G的负压的方式；以及从对粉末金属进行输送的粉末输送管在造形定时进行加压喷射的方式等。在该情况下，喷出粉末金属的喷嘴配置为，被喷出的粉末金属的柱状的中心轴与供给至加工点111的线材W的中心轴相对应。线材W及以柱状喷出的粉末金属构成从喷嘴供给至加工点111的柱状的加工材料。
气体喷嘴41将用于抑制层叠造形物220的氧化及冷却焊道的保护气体G朝向附加对象面110的加工点111喷出。光束喷嘴23、线材供给嘴31及气体喷嘴41通过固定于加工头21，从而彼此的位置关系被唯一地确定。即，在加工头21中，光束喷嘴23、线材供给嘴31及气体喷嘴41的相对位置关系被固定。
加工头驱动部22使加工头21向X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的各方向移动。加工头驱动部22具有构成用于使加工头21向X轴方向移动的动作机构的伺服电动机、构成用于使加工头21向Y轴方向移动的动作机构的伺服电动机、以及构成用于使加工头21向Z轴方向移动的动作机构的伺服电动机。加工头驱动部22是能够进行3轴各自方向的平移运动的动作机构。在图1中，省略了各伺服电动机的图示。层叠造形装置1通过加工头驱动部22使加工头21移动，由此能够使附加对象面110中的激光束L的照射位置移动。
图1所示的加工头21使激光束L从光束喷嘴23向Z轴方向行进。线材供给嘴31在XY面内设置于远离光束喷嘴23的位置，向相对于Z轴倾斜的方向使线材W行进。即，线材供给嘴31与从光束喷嘴23射出的激光束L非同轴地使线材W行进。线材供给嘴31用于对线材W的行进进行限制，以使得线材W供给至期望的位置。
在加工头21中，气体喷嘴41在XY面内与光束喷嘴23同轴地设置于光束喷嘴23的外周侧，以沿从光束喷嘴23射出的激光束L的中心轴的方式将保护气体G喷出。即，光束喷嘴23和气体喷嘴41彼此配置于同轴上。
此外，虽然未图示，但线材供给嘴31也可以与光束喷嘴23同轴。在该情况下，考虑在中心对线材供给嘴31进行配置，以线材W为中心而环状地或者以多个点将线材W的中心包围的方式，分别对气体喷嘴41的气体出射口及光束喷嘴23的激光射出口进行配置的结构。此时，从光束喷嘴23射出的环状或者多个点的激光束L构成为线材W在加工点111附近成为焦点。
层叠造形装置1还具有：激光振荡器24，其振荡出从加工头21的光束喷嘴23照射的激光束L；以及气体供给部42，其对加工头21的气体喷嘴41供给保护气体G。在激光振荡器24和加工头21之间通过光缆25连接。由激光振荡器24产生的激光束L经由光缆25向光束喷嘴23传输。在气体供给部42和加工头21之间通过配管43连接。保护气体G从气体供给部42经过配管43向气体喷嘴41供给。
激光振荡器24、光缆25和光束喷嘴23构成将使线材W熔融的激光束L与线材W的中心轴非同轴地向附加对象面110照射的照射部。气体供给部42、配管43和气体喷嘴41构成向加工点111喷出保护气体G的气体供给机构。
层叠造形装置1还具有线材卷线筒33和旋转电动机34。线材卷线筒33是加工材料的供给源，卷绕有线材W。旋转电动机34使线材卷线筒33旋转。旋转电动机34的一个例子是伺服电动机。线材卷线筒33与旋转电动机34的驱动相伴而旋转，由此线材W从线材卷线筒33被抽出。从线材卷线筒33抽出的线材W经过线材供给嘴31而供给至加工点111。旋转电动机34、线材卷线筒33和线材供给嘴31构成了线材供给部32。
在实施方式1中，由于要使多个种类的金属层叠，因此层叠造形装置1具有多个线材供给部32。但是，在图1中仅图示出1个线材供给部32。下面，举例出使用了2种线材W的造形方法。即，举例出层叠造形装置1具有2个线材供给部32的情况。在该情况下，一个线材供给部32具有对由第1金属材料构成的第1线材进行供给的第1线材供给嘴，另一个线材供给部32具有对由第2金属材料构成的第2线材进行供给的第2线材供给嘴。第1金属材料及第2金属材料可以是由单一的金属元素构成的金属，也可以是由多个金属的化合物构成的合金。另外，对第1金属材料及第2金属材料形成金属间化合物的材料的组合进行选择。此外，在实施方式1中，为了简化说明，设为第1金属材料及第2金属材料的强度相同。
层叠造形装置1具有使工作台11旋转的旋转机构13。旋转机构13是能够进行以X轴为中心的工作台11的旋转和以Z轴为中心的工作台11的旋转的动作机构。此外，也可以不以X轴，而是以Y轴为中心进行旋转。旋转机构13具有构成用于以X轴或者Y轴为中心使工作台11旋转的动作机构的伺服电动机、和构成用于以Z轴为中心使工作台11旋转的动作机构的伺服电动机。旋转机构13是能够以2轴各自为中心进行旋转运动的动作机构。在图1中，省略了各伺服电动机的图示。层叠造形装置1通过旋转机构13使工作台11旋转，由此能够对加工对象物100的姿态或者位置进行变更。通过使用旋转机构13，从而还能够造形出具有锥形状的复杂形状。层叠造形装置1将工作台11的旋转机构13和上述加工头驱动部22合并，成为能够进行5轴驱动的结构。
层叠造形装置1具有按照加工程序对层叠造形装置1进行控制的控制部51。加工程序对相对于载置在工作台11的加工对象物100使加工头21移动的移动路径进行指定。
控制部51对激光振荡器24、线材供给部32和气体供给部42进行控制，担负用于通过线材W熔融而形成的多个点状的焊道而造形出层叠造形物220的控制。控制部51例如是数控装置。控制部51向加工头驱动部22输出移动指令，由此对加工头驱动部22的驱动进行控制，使加工头21移动。控制部51将与光束输出的条件相对应的指令向激光振荡器24输出，由此对激光振荡器24的激光振荡进行控制。
控制部51将与线材W的供给量的条件相对应的指令向旋转电动机34输出，由此对旋转电动机34的驱动进行控制。控制部51通过对旋转电动机34的驱动进行控制，从而对从线材卷线筒33朝向照射位置的线材W的速度进行调整。即，控制部51对多个线材供给部32中的线材W的供给量进行控制。
控制部51将与保护气体G的供给量的条件相对应的指令向气体供给部42输出，由此对从气体供给部42向气体喷嘴41的保护气体G的供给量进行控制。控制部51向旋转机构13输出旋转指令，由此对旋转机构13的驱动进行控制。即，控制部51输出各种指令，由此对层叠造形装置1的整体进行控制。
控制部51使加工头驱动部22和旋转机构13联动而使加工头21和工作台11移动，由此能够使加工点111变化，能够得到期望形状的层叠造形物220。
图2是表示实施方式1所涉及的层叠造形装置的控制部的硬件结构的第1例的框图。控制部51是使用用于执行层叠造形装置1的控制的程序即控制程序而实现的。
控制部51具有执行各种处理的CPU(Central Processing Unit)501、包含数据储存区域的RAM(Random Access Memory)502、作为非易失性存储器的ROM(Read OnlyMemory)503、外部存储装置504、以及用于信息向控制部51的输入及信息从控制部51输出的输入输出接口505。图2所示的各部经由总线506相互地连接。
CPU 501执行在ROM 503及外部存储装置504中存储的程序。通过控制部51进行的层叠造形装置1的整体控制是使用CPU 501实现的。
外部存储装置504是HDD(Hard Disk Drive)或者SSD(Solid State Drive)。外部存储装置504对控制程序和各种数据进行存储。在ROM 503中存储有用于进行作为控制部51的计算机或者控制器的基本控制的程序即BIOS(Basic Input/Output System)或者UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)这样的启动加载器，且对硬件进行控制的软件或者程序。此外，控制程序也可以存储于ROM 503。
在ROM 503及外部存储装置504中存储的程序载入至RAM 502。CPU 501在RAM 502中将控制程序展开而执行各种处理。输入输出接口505是与控制部51的外部装置的连接接口。向输入输出接口505输入加工程序。另外，输入输出接口505对各种指令进行输出。控制部51可以具有如键盘及指点设备这样的输入设备及如显示器这样的输出设备。
控制程序可以存储于计算机可读取的存储介质。控制部51可以将在存储介质中存储的控制程序向外部存储装置504储存。存储介质可以是作为软盘的移动型存储介质或者作为半导体存储器的闪存。控制程序可以从其他计算机或者服务器装置经由通信网络向成为控制部51的计算机或者控制器进行安装。
图3是表示实施方式1所涉及的层叠造形装置的控制部的硬件结构的第2例的框图。控制部51的功能也能够通过图3所示的专用的硬件即处理电路507而实现。处理电路507是单一电路、复合电路、被程序化的处理器、被并行程序化的处理器、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)或它们的组合。控制部51的功能可以将一部分通过专用的硬件实现，将另一部分通过软件或者固件实现。
层叠造形装置1通过将由焊道构成的多个层进行层叠，从而将金属材料的层叠造形物220形成于基体材料12的附加对象面110，该焊道是将一边使加工点111沿加工路径移动、一边熔融的线材W附加于基体材料12的附加对象面110而成的。焊道是熔融的线材W凝固而形成的物体，构成层叠造形物220。
在这里，对通过图1的层叠造形装置1得到的层叠造形物220进行说明。在层叠造形装置1中，通过将焊道层叠，从而构成层叠造形物220，但有时使用线状的焊道，有时使用点状的焊道。下面，将线状的焊道称为线状焊道，将点状的焊道称为点状焊道。
图4是示意地表示通过线状焊道形成的造形物的一个例子的放大图。针对在加工头21的轴移动中移动的加工点111而连续地进行激光束L的照射和线材W的供给，由此形成单一的线状焊道201。而且，通过重复该处理，从而能够得到由连续的线状焊道201构成的层叠造形物220。如上所述，线状焊道201是在线材W熔融之后凝固的线状的金属。
图5是示意地表示通过点状焊道形成的造形物的一个例子的放大图。不伴随加工头21的轴移动而是在加工点111停止的状态下断续地进行激光束L的照射和线材W的供给，由此形成单一的点状焊道211，然后，进行与单一的点状焊道211的大小对应的轴移动。而且，通过重复该处理，从而能够得到由连续的点状焊道211构成的层叠造形物220。如上所述，点状焊道211是在线材W熔融之后通过表面张力而凝固为珠状的金属。在点状焊道211的形成中，与线状焊道201相比，线材W的进给量少，减少激光束L的输入热量，因此单一焊道变小。另外，在点状焊道211形成时，不使加工头21移动，因此能够制造与在造形时使加工头21移动的线状焊道201相比形状精度高的层叠造形物220。
在使用几mm左右的线材W的情况下，还依赖于激光束L的光束直径，但在光束直径为几mm的情况下，点状焊道211的直径成为几mm左右。
图6是表示实施方式1所涉及的层叠造形物的结构的一个例子的剖视图，图7是表示实施方式1所涉及的层叠造形物的结构的一个例子的局部斜视图，图8是表示实施方式1所涉及的层叠造形物的结构的一个例子的局部剖视图。此外，图7及图8是将图6的区域R1的部分放大的图。另外，在图6至图8中，将纸面的左右方向设为X轴方向，将上下方向设为Z轴方向，将与X轴方向及Z轴方向垂直的方向设为Y轴方向。Z轴方向成为点状焊道211的层叠方向。
如图6所示，层叠造形物220具有由第1金属材料构成的第1金属层230、和由第2金属材料构成的第2金属层240层叠而成的结构。即，层叠造形物220是不同种类的金属层叠而成的造形物。如图7所示，第1金属层230是第1金属材料的点状焊道即第1点状焊道231通过3维层叠而成的，第2金属层240是第2金属材料的点状焊道即第2点状焊道241通过3维层叠而成的。
在实施方式1中，层叠造形物220具有第1金属层230、第2金属层240和配置于第1金属层230和第2金属层240之间的中间层250。中间层250具有由第1金属材料构成的构件即第1构造部251和由第2金属材料构成的构件即第2构造部252，第1构造部251和第2构造部252嵌合而成的单位构造部253在与第1金属层230及第2金属层240的层叠方向垂直的面内平移对称，即具有周期构造而配置。在图8所示的例子中，第1构造部251是由从第1金属层230向第2金属层240侧凸出的第1点状焊道231构成的钩状的构件。第2构造部252是由从第2金属层240向第1金属层230侧凸出的第2点状焊道241构成的钩状的构件。在单位构造部253中，第1构造部251的钩状的构造与第2构造部252的钩状的构造进行嵌合。单位构造部253在与第1金属层230及第2金属层240的层叠方向垂直的面内通过平移对称而配置。
在图8所示的例子中，在第1构造部251中，由在Z轴方向层叠的2个第1点状焊道231和在Z轴方向层叠的第1点状焊道231之中的与第2金属层240侧的第1点状焊道231连接、配置为向X轴方向凸出的第1点状焊道231构成钩状构造。
另外，在第2构造部252中，由在Z轴方向层叠的2个第2点状焊道241和在Z轴方向层叠的第2点状焊道241之中的与第1金属层230侧的第2点状焊道241连接、配置为向X轴方向凸出的第2点状焊道241构成钩状构造。
以第1构造部251的钩状构造和第2构造部252的钩状构造相互啮合的方式嵌合，由此形成单位构造部253。在该例中，单位构造部253的Y轴方向的厚度成为1个对应量的点状焊道。该单位构造部253在X轴方向及Y轴方向配置的部分成为中间层250。
此外，图7及图8所示的点状焊道如上所述小至几mm左右，在通过最终产品形状观察时，不会成为能够明确地确认到第1构造部251和第2构造部252的嵌合部的大小。因此，嵌合部的存在不会对最终产品的形状及大小造成限制。
另外，单位构造部253在第1金属层230和第2金属层240的接合界面处通过平移对称而设置，即嵌合部在接合界面处一致地存在，因此拉伸方向即Z轴方向的接合强度在第1金属层230和第2金属层240的接合界面处成为一致。图7及图8的第1构造部251及第2构造部252的嵌合方式是一个例子，也可以是其他嵌合方式。并且，单位构造部253在第1金属层230和第2金属层240的接合界面处通过平移对称而配置，因此单位构造部253在中间层250包含大于或等于2个。
图9是表示实施方式1所涉及的层叠造形物的中间层的结构的一个例子的图。在图9中，在单位构造部253配置于Y轴方向时，是Y轴方向的各位置处的第1构造部251及第2构造部252的X轴方向的位置相同的情况。在图9中，将Y轴方向的连续的位置处的对点状焊道进行配置的面的情况隔开间隔而示出。在这里，将N设为大于或等于0的整数，示出了在Y轴方向连续的N面、N+1面及N+2面。如图9所示，N面、N+1面及N+2面中的第1构造部251及第2构造部252的X轴方向的位置一致。即，N面所示的构造在Y轴方向连续地形成。
在该情况下，可以将Y轴方向的各位置的面中的第1构造部251和第2构造部252的组合考虑为单位构造部253，可以将沿Y轴方向形成的第1构造部251的整体和沿Y轴方向形成的第2构造部252的整体的组合考虑为单位构造部253。在后者的情况下，单位构造部253在X轴方向通过平移对称而配置。
图10是表示实施方式1所涉及的层叠造形物的中间层的结构的其他例的图。在图10中，第1构造部251及第2构造部252的X轴方向的位置沿Y轴方向错开而配置。在图10中示出了在Y轴方向每进行1面移动，则X轴方向的位置错开1个的情况，但也可以设为在Y轴方向每进行预先确定的数量的面移动，则使X轴方向的位置以任意的数量错开。在该情况下，在Y轴方向以预先确定的数量将第1构造部251及第2构造部252排列而成的部分成为单位构造部253。
接下来，对中间层250中的第1金属材料的第1点状焊道231和第2金属材料的第2点状焊道241的接合界面部分的详细内容进行说明。图11是示意地表示实施方式1所涉及的层叠造形物中的第1点状焊道和第2点状焊道的接合界面的一个例子的图。图11是将图8的区域R2放大的示意图。如上所述，作为第1金属材料及第2金属材料对形成金属间化合物的材料进行选择，因此在第1点状焊道231和第2点状焊道241的接合界面I形成包含金属间化合物的金属间化合物层255。此外，金属间化合物层255包含金属间化合物，但也可以包含固溶体等其他相，也可以不包含固溶体等其他相。
通常已知金属间化合物会示出与原本的金属不同的特异性质，金属间化合物层255成为具有与第1金属材料和第2金属材料不同的性质的第3层。在第1点状焊道231和第2点状焊道241的接合界面I形成的金属间化合物层255具有阻挡层的作用。金属间化合物层255不具有对第1点状焊道231和第2点状焊道241进行接合的作用。在第1金属材料的热膨胀率和第2金属材料的热膨胀率不同的情况下，通过金属间化合物层255能够缓和由热膨胀率的差异引起的热应变。即，金属间化合物层255具有缓冲材料的作用。
金属间化合物层255不对第1点状焊道231和第2点状焊道241进行接合，因此即使单纯地在第1点状焊道231上形成有第2点状焊道241，第1金属层230和第2金属层240之间的接合也是不充分的。因此，在实施方式1中，如图7至图10所示，第1金属层230和第2金属层240的接合是通过构成中间层250的单位构造部253的钩状的第1构造部251和钩状的第2构造部252的嵌合而进行的。因此，即使第1金属层230和第2金属层240的热膨胀率不同，通过中间层250的第1点状焊道231及第2点状焊道241的物理的配置方式，也能够维持两者的接合。
另外，在第1金属层230和第2金属层240接触的情况下，由于接合界面I处的电位差而产生电的流动，容易发生腐蚀。另一方面，在实施方式1中，在第1点状焊道231和第2点状焊道241之间存在金属间化合物层255。金属间化合物大多不使电通过，因此即使在第1金属层230和第2金属层240之间产生电位差，也会通过金属间化合物阻断其流动。其结果，第1金属层230及第2金属层240的接合界面I处的腐蚀变得难以发生。
图12是表示实施方式1所涉及的层叠造形物中的第1点状焊道和第2点状焊道的接合界面处的成分的状态的一个例子的图。在这里，第1金属材料由第1金属构成，第2金属材料由第2金属构成。另外，第1金属和第2金属设为不形成固溶体，而是形成金属间化合物的组合。在图12中，横轴示出了包含第1点状焊道231和第2点状焊道241的接合界面I的层叠造形物220内的Z轴方向的位置，纵轴示出了第1金属及第2金属的成分量。图12示出了图11的区域R3中的Z轴方向的第1金属及第2金属的成分量的变化。
金属间化合物是第1金属和第2金属以预先确定的比率组合而成的。因此，如图12所示，在接合界面I附近的金属间化合物层255中，第1金属及第2金属的成分量都成为恒定。因此，在接合界面I是否形成有金属间化合物层255能够通过在扫描型电子显微镜(Scanning Electron Microscope：SEM)等附带的能量色散型X射线分光装置(EnergyDispersive X-ray Spectroscopy：EDS)等的成分分析而容易地判断。
举例出第1金属材料为Fe、第2金属材料为Al的情况而进行说明。图13是Al－Fe的状态图。通过在将Al设为主要成分金属时将Fe设为添加金属，从而在图13的区域R4中仅得到金属间化合物，或者得到包含金属间化合物和固溶体在内的金属间化合物层255。在实施方式1中，不考虑金属间化合物层255中的固溶体的有无形成，需要形成有金属间化合物。示出在区域R4中形成有面心立方结构的Al和Al12Fe4。
在由Fe构成的第1点状焊道231上形成由Al构成的第2点状焊道241的情况下，在熔融的Al中，从构成第1点状焊道231的部位混入Fe。其结果，在第1点状焊道231和第2点状焊道241的接合界面I的附近得到状态图的区域R4中的金属间化合物。
此外，在这里，举例出Al－Fe而进行了说明，但对于形成金属间化合物的其他第1金属材料及第2金属材料的组合，也同样地在第1点状焊道231和第2点状焊道241的接合界面I形成金属间化合物。
接下来，对层叠造形物220的制造方法进行说明。图14至图18是示意地表示实施方式1所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的剖视图。首先，如图14所示，通过将由第1金属材料构成的第1点状焊道231配置为期望的形状，从而形成第1金属层230。在图1所示的层叠造形装置1中，从光束喷嘴23将激光束L照射至加工点111而形成熔融池。在该状态下，从线材供给嘴31将由第1金属材料构成的第1线材供给至加工点111，将激光束L照射至加工点111，将第1线材设为熔融加热状态而形成第1点状焊道231。在这里，在形成1个第1点状焊道231后，使加工头21在Y轴方向移动而形成下一个第1点状焊道231。重复进行下述处理，即，在形成在Y轴方向延伸的第1点状焊道231的列后，在X轴方向以点状焊道的宽度量使加工头21移动，形成在Y轴方向延伸的第1点状焊道231的列。
接下来，在第1金属层230之上，一边对第1线材及第2线材向加工点111的供给进行切换，一边形成钩状的第1构造部251及钩状的第2构造部252，由此形成中间层250。即，控制部51在第1金属层230和第2金属层240之间具有第1构造部251和第2构造部252，第1构造部251和第2构造部252嵌合而成的单位构造部253在与第1金属层230及第2金属层240的层叠方向垂直的面内以通过平移对称而配置的方式，不伴随加工头21的轴移动，而是在加工点停止的状态下，断续地进行激光束L的照射和第1线材或者第2线材的供给。
具体地说，如图15所示，将成为第2构造部252的第2点状焊道241形成于第1金属层230上的预先确定的位置。此时，在层叠造形装置1中，从光束喷嘴23将激光束L照射至加工点111而形成熔融池。在该状态下，将由第2金属材料构成的第2线材供给至加工点111，将激光束L照射至加工点111而将第2线材设为熔融加热状态，形成第2点状焊道241。在这里，第2点状焊道241也沿Y轴方向依次形成。然后，如图16所示，从光束喷嘴23将激光束L照射至加工点111，在形成熔融池的状态下，对加工点111供给第1线材，将激光束L照射至加工点111而形成第1点状焊道231。重复执行图15及图16的处理，由此如图17所示，得到钩状的第1构造部251和钩状的第2构造部252嵌合而成的构造的单位构造通过平移对称而配置的中间层250。
在第1点状焊道231上形成第2点状焊道241时及在第2点状焊道241上形成第1点状焊道231时，在第1点状焊道231及第2点状焊道241的接合界面I处形成金属间化合物层255。
然后，如图18所示，在中间层250上形成第2点状焊道241，由此形成第2金属层240。在这里，第2点状焊道241也沿Y轴方向依次形成。而且，形成图7及图8所示的层叠造形物220。以上，包含第1金属材料及第2金属材料在内的层叠造形物220的制造方法结束。
在这里，对与在第1点状焊道231和第2点状焊道241的界面处形成固溶体的现有技术的差异进行说明。图19是示意地表示通过现有技术形成的层叠造形物中的第1点状焊道和第2点状焊道的接合界面的一个例子的图。图19是将与图8的区域R2相对应的部分放大的示意图。此外，在图19中，对与实施方式1相同的结构要素标注同一标号而省略其说明。如图19所示，对由第1金属和第2金属形成固溶体的材料进行选择，因此在第1点状焊道231和第2点状焊道241的接合界面I处形成由固溶体构成的固溶体层290。
图20是表示通过现有技术形成的第1点状焊道和第2点状焊道的接合界面处的成分的状态的一个例子的图。在这里，设为第1金属材料由第1金属构成，第2金属材料由第2金属构成。另外，第1金属和第2金属设为是形成固溶体的组合。在图20中，横轴示出了包含第1点状焊道231和第2点状焊道241的接合界面I的层叠造形物220内的Z轴方向的位置，纵轴示出了第1金属及第2金属的成分量。图20示出了图19的区域R5中的Z轴方向的第1金属及第2金属的成分量的变化。
固溶体是连续地使原本的金属的组分变化而成的。因此，如图20所示，在形成于第1点状焊道231和第2点状焊道241的接合界面I处的固溶体层290中，第1金属的成分量从与第1点状焊道231的界面朝向与第2点状焊道241的界面连续地减少，第2金属的成分量从与第1点状焊道231的界面朝向与第2点状焊道241的界面连续地增加。如上所述，接合界面I的固溶体层290中的成分在第1金属及第2金属中都平缓地倾斜。
固溶体是连续地使原本的金属的组分变化而成的，通常示出与原本的金属类似的性质。因此，由固溶体形成的固溶体层290对第1点状焊道231和第2点状焊道241进行接合。因此，在第1金属材料的热膨胀率和第2金属材料的热膨胀率不同的情况下，由于由热膨胀率的差异引起的热应变而在固溶体层290发生剥离。在发生了剥离的部分中，第1点状焊道231和第2点状焊道241不接合，因此成为在第1金属层230和第2金属层240之间发生剥离的原因。
另外，第1金属和第2金属的固溶体大多具有导电性。因此，在第1金属层230和第2金属层240经由固溶体层290而接触的情况下，由于接合界面I处的电位差而产生电的流动，容易发生腐蚀。
在实施方式1的层叠造形物220中，在由第1金属材料构成的第1金属层230和由第2金属材料构成的第2金属层240之间具有中间层250，在中间层250中，具有由从第1金属层230向第2金属层240侧凸出的第1点状焊道231构成的钩状的构件即第1构造部251、和由从第2金属层240向第1金属层230侧凸出的第2点状焊道241构成的钩状的构件即第2构造部252，第1构造部251和第2构造部252进行嵌合的单位构造部253在与第1金属层230及第2金属层240的层叠方向垂直的面内通过平移对称而配置。由此，第1金属材料和第2金属材料的组合与以往相比不受限定，具有在第1金属层230和第2金属层240的接合界面I处能够确保相同的接合强度这一效果。另外，单位构造部253中的第1构造部251和第2构造部252的嵌合是通过第1点状焊道231及第2点状焊道241的物理配置进行的，是毫米单位的大小。因此，嵌合的单位构造部253不会对最终产品的形状及大小造成限制，能够形成任意的形状及大小的层叠造形物220。
另外，金属间化合物层255不对第1点状焊道231和第2点状焊道241进行接合，因此第1金属材料和第2金属材料的热膨胀率不同，即使在第1点状焊道231和第2点状焊道241的接合界面I处产生热应变的情况下，金属间化合物层255也会作为热应变的缓冲材料起作用。另外，在金属间化合物层255不使电通过的情况下，即使存在由第1点状焊道231和第2点状焊道241的接触产生的电位差，也不会在第1金属层230和第2金属层240的接合界面I处流过电，因此能够抑制腐蚀的进行。
实施方式2.
在实施方式1的图8中，设为在第1金属材料和第2金属材料之间的强度没有差，但在实际的材料的组合中，有时在第1金属材料和第2金属材料之间在强度存在差。在该情况下，只要与第1金属材料和第2金属材料之间的强度比相应地使对单位构造部253中的第1点状焊道231及第2点状焊道241进行配置的数量之比变化即可。
在这里，第1金属材料的拉伸强度设为第2金属材料的拉伸强度的2倍。图21是表示实施方式2所涉及的层叠造形物的结构的一个例子的局部剖视图。在图21中，第2金属材料的拉伸强度是第1金属材料的拉伸强度的二分之一，因此将第2构造部252的在Z轴方向延伸的部分的X轴方向上的第2点状焊道241的数量设为第1构造部251的在Z轴方向延伸的部分的X轴方向上的第1点状焊道231的数量的2倍。由此，第2构造部252中的在X轴方向配置有2个的第2点状焊道241的Z轴方向上的拉伸强度，与第1构造部251中的在X轴方向配置有1个的第1点状焊道231的Z轴方向上的拉伸强度变得同等，能够相对于接合面使作用于拉伸方向即Z轴方向的接合负载提高。
此外，这是一个例子，能够与第1金属材料和第2金属材料的强度比相应地使构成第1构造部251的第1点状焊道231的数量及构成第2构造部252的第2点状焊道241的数量之比变化。
在实施方式2中，设为与第1金属材料和第2金属材料的强度比相应地，使构成第1构造部251的第1点状焊道231的数量和构成第2构造部252的第2点状焊道241的数量之比变化。由此，即使在不同强度的点状焊道混合的情况下，也能够将第1金属层230及第2金属层240的接合界面I的强度保持恒定。
实施方式3.
在实施方式2中说明了在相对于一个轴方向的拉伸强度而金属材料的强度不同的情况下，对单位构造部253中的点状焊道的数量之比进行调整以使得金属材料间的强度差消除的情况。在实施方式3中，对即使在负载作用于一个轴以外的方向的情况下，也能够确保第1金属层230和第2金属层240的界面的连接强度的层叠造形物220的构造进行说明。
在实施方式1中，如图8所示，在下层的点状焊道之上，即在与下层的点状焊道的X轴方向及Y轴方向的位置相同的位置配置有点状焊道。但是，点状焊道具有大致球形，因此能够自由地改变填充率。图22是表示实施方式3所涉及的层叠造形物中的点状焊道的配置方法的一个例子的图。在图22中，示出了以成为面心立方晶格的方式配置有点状焊道的情况。在从Y轴方向观察的情况下，将M设为大于或等于0的整数，形成了在由Z轴方向上的第M层的点状焊道构成的点状焊道层上以焊道宽度的一半距离在X轴方向错开而配置有点状焊道而成的第M+1层的点状焊道层。遍及第1金属层230、中间层250及第2金属层240的整体进行相同的配置。此外，在图22中示出了从Y轴方向观察的图，但从X轴方向观察的情况也是同样的。在该情况下，在中间层250，也以维持面心立方晶格的配置的方式对第1点状焊道231及第2点状焊道241进行配置，形成钩状的第1构造部251及钩状的第2构造部252。由此，在中间层250形成单位构造部253。
如上所述，在层叠造形物220整体，将点状焊道以成为面心立方晶格的方式进行配置，提高点状焊道的填充率，由此如图22中的多个箭头所示，针对多轴方向或者拉伸以外的特定方向的负载即弯曲、剪切、压缩、扭转也能够使接合强度提高。
此外，不仅是面心立方晶格的配置，也能够以成为密排六方晶格、体心立方晶格等的构造的方式对点状焊道进行配置。如上所述将点状焊道的配置错开，由此能够改变任意方向的强度。即，能够得到具有与晶格构造相对应的强度的层叠造形物220。
通常来说，沿密排面容易发生滑动，因此密排面的强度降低。在一个例子中，在与密排面相交叉的方向设置具有由钩状的第1构造部251及钩状的第2构造部252嵌合而成的单位构造部253的中间层250，由此能够提高滑动面中的强度。
在实施方式3的层叠造形物220中，在将点状焊道配置于Z轴方向的情况下，相对于下层的点状焊道层的点状焊道的位置将点状焊道错开而配置。例如，以点状焊道成为面心立方晶格、体心立方晶格或者密排六方晶格的方式进行配置。由此，具有能够提高针对由晶格构造引起的方向的负载的强度这一效果。即，能够实现在特定的方向具有强度这样的各向异性定制。另外，将钩状的第1构造部251和钩状的第2构造部252的嵌合通过点状焊道的配置方式自由自在地改变，因此能够专注于特定方向具有接合强度。
实施方式4.
在实施方式1至3中，第1金属层230由第1点状焊道231构成。但是，第1金属层230也可以不由第1点状焊道231构成。在实施方式4中，对第1金属层230由板状部件构成的情况进行说明。
图23是表示实施方式4所涉及的层叠造形物的结构的一个例子的剖视图。层叠造形物220A具有由第1金属材料构成的板状的第1金属层230A和由第2金属材料的第2点状焊道241构成的第2金属层240经由中间层250A接合的结构。
第1金属层230A由具有任意形状的部件233构成。部件233在部件233的形成第2金属层240的附加对象面110具有通过平移对称而配置的槽234。槽234可以是在Y轴方向延伸的槽234，也可以是具有预先确定的长度的槽234在Y轴方向以预先确定的间隔进行配置。槽234在X轴方向也以预先确定的间隔进行配置。槽234的与延伸方向即Y轴方向垂直的剖面形状从底部朝向开口部而成为前端较细形状。如果将在X轴方向相邻的槽234和槽234之间的部分称为台状部235，则台状部235的上表面的X轴方向上的长度在一个例子中是1个对应量的点状焊道的大小。但是，这是例示，如果在第1金属层230A和第2金属层240之间遍及整体而得到期望的拉伸强度，则能够将台状部235的上表面的X轴方向上的长度设为任意的长度。
在槽234中埋入由第2金属材料构成的焊道257。即，成为焊道257与槽234嵌合的结构。如上所述，在实施方式4中，第1构造部251与槽234相对应，第2构造部252与焊道257相对应。埋入至槽234的焊道257可以是线状焊道，也可以是点状焊道。
在槽234中埋入有焊道257的第1金属层230A上对第2点状焊道241进行配置。第2点状焊道241配置为与槽234内的焊道257接合。另外，其他第2点状焊道241配置于台状部235上。
埋入至前端较细形状的槽234的焊道257和第2点状焊道241进行接合，由此在拉伸应力作用于Z轴方向时，与槽234嵌合的焊道257不易从槽234拔出，能够将第1金属层230A和第2金属层240牢固地接合。
在该情况下，包含槽234、埋入至槽234的焊道257和台状部235在内的部分成为单位构造部253。而且，单位构造部253通过平移对称而配置的部分成为中间层250A。在焊道257以线状埋入至槽234内的情况下，在Y轴方向延伸的槽234和埋入至槽234的焊道257及台状部235的组合是单位构造部253，在中间层250A中，单位构造部253能够视作在X轴方向通过平移对称而配置。此外，在第1金属层230A和焊道257的界面及第1金属层230A和第2点状焊道241的界面处，与实施方式1中的说明同样地，形成金属间化合物层255。
接下来，对如上所述的层叠造形物220A的制造方法进行说明。图24至图30是示意地表示实施方式4所涉及的层叠造形物的制造方法的顺序的一个例子的斜视图。首先，如图24所示，准备由第1金属材料构成的平板状的部件233。该平板状的部件233成为第1金属层230A。接下来，如图25所示，将在Y轴方向延伸的槽234在X轴方向以预先确定的间隔而形成于第1金属层230A的上表面。以与槽234的底部相比开口部的面积变小的方式，槽234的与Y轴方向垂直的剖面成为前端较细形状。槽234在一个例子中通过形雕放电加工而形成。通过形成槽234，从而在槽234和槽234之间形成台状部235。
然后，如图26所示，由第2金属材料构成的焊道257埋入至槽234。如上所述，焊道257可以是点状焊道，也可以是线状焊道。在该例中，焊道257设为线状焊道。部件233之中的形成埋入至槽234的焊道257及台状部235的区域成为中间层250A，其他部分成为第1金属层230A。
接下来，如图27所示，在埋入至部件233的槽234的焊道257上，形成由第2金属材料构成的第2点状焊道241。沿在Y轴方向延伸的焊道257，在焊道257上形成第1列的第2点状焊道241。
然后，如图28所示，在X轴方向与第1列的第2点状焊道241相邻的部件233的台状部235之上，沿Y轴方向形成第2列的第2点状焊道241。第2列的第2点状焊道241与第1列的第2点状焊道241熔融结合。
通过重复进行图27及图28的处理，从而如图29所示，在中间层250A上形成第1层的第2点状焊道241。并且，与第1层的第2点状焊道241同样地，第2层及其以后的第2点状焊道241也重复形成，由此得到图30所示的第2金属层240。此外，在上述说明中，示出了部件233为板状的情况，但不限于板状，只要是没有由第1点状焊道231形成的任意形状的部件即可。
在实施方式4中，将第1金属层230A设为不是由第1点状焊道231形成的任意形状的部件233。在该第1金属层230A形成剖面为前端较细形状的槽234，在槽234中埋入由第2金属材料构成的焊道257，由此形成中间层250A。接下来，重复进行在埋入的焊道257上沿焊道257而形成第2点状焊道241的列的处理和以与在台状部235上先形成的第2点状焊道241的列接触的方式形成第2点状焊道241的列的处理，在第1金属层230A上形成第1层的点状焊道，重复上述而形成由多层的第2点状焊道241构成的第2金属层240。由此，成为焊道257与前端较细形状的槽234嵌合的方式，能够得到与实施方式1相同的效果。
另外，在将第1金属层230A由第1点状焊道231形成的情况下，由于不断将第1点状焊道231以3维方式进行配置，因此花费时间。但是，在实施方式4中，将任意形状的部件233设为第1金属层230A，因此与将第1点状焊道231一个一个配置而不断形成的情况相比，能够缩短准备第1金属层230A的工序所需的时间。另外，通过形雕放电加工等方法在部件233形成槽234，通过在槽234中埋入焊道257，从而设为中间层250A。由此，与不断配置第1点状焊道231和第2点状焊道241的情况相比，也能够缩短形成中间层250A的工序所需的时间。其结果，能够缩短层叠造形物220A的制造所需的时间。
以上的实施方式所示的结构表示一个例子，也能够与其他公知技术组合，也能够将实施方式彼此组合，在不脱离主旨的范围也能够将结构的一部分省略、变更。
标号的说明
1层叠造形装置，11工作台，12基体材料，13旋转机构，21加工头，22加工头驱动部，23光束喷嘴，24激光振荡器，25光缆，31线材供给嘴，32线材供给部，33线材卷线筒，34旋转电动机，41气体喷嘴，42气体供给部，43配管，51控制部，100加工对象物，110附加对象面，111加工点，201线状焊道，211点状焊道，220、220A层叠造形物，230、230A第1金属层，231第1点状焊道，233部件，234槽，235台状部，240第2金属层，241第2点状焊道，250、250A中间层，251第1构造部，252第2构造部，253单位构造部，255金属间化合物层，257焊道，290固溶体层，G保护气体，I接合界面，L激光束，W线材。
Claims (6)
1.一种层叠造形物，其是将通过由第1金属材料构成的第1点状焊道构成的第1金属层和通过由第2金属材料构成的第2点状焊道构成的第2金属层层叠而成的，
该层叠造形物的特征在于，
在所述第1金属层和所述第2金属层之间，具有由所述第1点状焊道构成，向所述第2金属层侧凸出，并且所述第2金属层侧的前端向与所述第1金属层和所述第2金属层的层叠方向垂直的方向凸出的构件即第1构造部，以及由所述第2点状焊道构成，向所述第1金属层侧凸出，并且所述第1金属层侧的前端向与所述层叠方向垂直的方向凸出的构件即第2构造部，所述第1构造部的所述前端和所述第2构造部的所述前端以相互啮合的方式嵌合而成的单位构造部具有中间层，该中间层在与所述层叠方向垂直的面内通过平移对称而配置，
所述中间层具有在所述第1构造部和所述第2构造部的接合界面处包含金属间化合物的金属间化合物层，
向与所述第1构造部的所述层叠方向垂直的方向凸出的所述第1点状焊道和向与所述第2构造部的所述层叠方向垂直的方向凸出的所述第2点状焊道以与所述层叠方向垂直的面内的位置相同的方式在所述层叠方向叠加而配置。
2.一种层叠造形物，其是将通过由第1金属材料构成的第1点状焊道构成的第1金属层和通过由第2金属材料构成的第2点状焊道构成的第2金属层层叠而成的，
该层叠造形物的特征在于，
在所述第1金属层和所述第2金属层之间，具有由所述第1点状焊道构成，向所述第2金属层侧凸出，并且所述第2金属层侧的前端向与所述第1金属层和所述第2金属层的层叠方向垂直的方向凸出的构件即第1构造部，以及由所述第2点状焊道构成，向所述第1金属层侧凸出，并且所述第1金属层侧的前端向与所述层叠方向垂直的方向凸出的构件即第2构造部，所述第1构造部的所述前端和所述第2构造部的所述前端以相互啮合的方式嵌合而成的单位构造部具有中间层，该中间层在与所述层叠方向垂直的面内通过平移对称而配置，
所述中间层具有在所述第1构造部和所述第2构造部的接合界面处包含金属间化合物的金属间化合物层，
在所述第1金属材料的拉伸强度和所述第2金属材料的拉伸强度不同的情况下，所述单位构造部中的与所述层叠方向垂直的方向的所述第1点状焊道的数量和所述第2点状焊道的数量不同，以使得所述第1构造部和所述第2构造部的强度成为恒定。
3.根据权利要求2所述的层叠造形物，其特征在于，
所述第1点状焊道及所述第2点状焊道从下层的第1点状焊道或者下层的第2点状焊道的位置错开而配置。
4.根据权利要求3所述的层叠造形物，其特征在于，
所述第1点状焊道及所述第2点状焊道配置为成为面心立方晶格、密排六方晶格及体心立法晶格的任意者。
5.一种层叠造形物，其是将由第1金属材料构成的第1金属层和通过由第2金属材料构成的第2点状焊道构成的第2金属层层叠而成的，
该层叠造形物的特征在于，
在所述第1金属层和所述第2金属层之间，具有由所述第1金属材料构成的构件即第1构造部和由所述第2金属材料构成的构件即第2构造部，所述第1构造部和所述第2构造部嵌合而成的单位构造部具有中间层，该中间层在与所述第1金属层及所述第2金属层的层叠方向垂直的面内通过平移对称而配置，
所述中间层具有在所述第1构造部和所述第2构造部的接合界面处包含金属间化合物的金属间化合物层，
所述第1金属层是没有由第1点状焊道构成的任意形状的部件，
所述第1构造部是设置于所述第1金属层的槽，
所述第2构造部是埋入至所述槽的由所述第2金属材料构成的焊道。
6.一种层叠造形物的制造方法，该层叠造形物是将通过由第1金属材料构成的第1点状焊道构成的第1金属层和通过由第2金属材料构成的第2点状焊道构成的第2金属层层叠而成的，
该层叠造形物的制造方法的特征在于，包含：
中间层形成工序，在所述第1金属层具有由所述第1点状焊道构成，向所述第2金属层侧凸出，并且所述第2金属层侧的前端向与所述第1金属层和所述第2金属层的层叠方向垂直的方向凸出的构件即第1构造部和，以及由所述第2点状焊道构成，向所述第1金属层侧凸出，并且所述第1金属层侧的前端向与所述层叠方向垂直的方向凸出的构件即第2构造部，所述第1构造部的所述前端和所述第2构造部的所述前端以相互啮合的方式嵌合而成的单位构造部形成中间层，该中间层在与所述层叠方向垂直的面内通过平移对称而配置；以及
第2金属层形成工序，在所述中间层上配置所述第2点状焊道而形成所述第2金属层，
所述第1金属材料及所述第2金属材料是形成在所述第1构造部和所述第2构造部的接合界面处包含金属间化合物的金属间化合物层的材料的组合，
在所述中间层形成工序中，向与所述第1构造部的所述层叠方向垂直的方向凸出的所述第1点状焊道和向与所述第2构造部的所述层叠方向垂直的方向凸出的所述第2点状焊道以与所述层叠方向垂直的面内的位置相同的方式在所述层叠方向叠加而配置。
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