JP6783964B1 - Manufacturing method of laminated model - Google Patents
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Abstract
【課題】未溶着部の発生を抑えつつ溶着ビードを精度よく形成して高品質な造形物を製造することが可能な積層造形物の製造方法を提供する。【解決手段】溶加材Mを溶融及び凝固させた溶着ビードBを積層させて造形物を造形する積層造形物の製造方法であって、溶着ビードB1によって枠部53を造形する枠部造形工程と、枠部53内における両側部から第一方向Xに沿う溶着ビードB2を枠部53の端部53A,53Bで折り返しながら内側に向かって連続的に形成し、溶着ビードB2が第一方向Xと交差する第二方向Yに並ぶ二つの造形部57A,57Bを互いに隙間Gをあけて造形する内部造形工程と、枠部53内における二つの造形部57A,57B同士の隙間Gに第一方向Xに沿う溶着ビードB3を形成して二つの造形部57A,57B同士の隙間Gを埋める充填工程と、を含む。【選択図】図2DPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a laminated model, which can accurately form a welded bead while suppressing the generation of an unwelded portion to produce a high-quality model. SOLUTION: This is a method for manufacturing a laminated shaped object in which a welded bead B obtained by melting and solidifying a filler metal M is laminated to form a shaped object, and a frame portion forming step of forming a frame portion 53 with the welded bead B1. And, the welded bead B2 along the first direction X is continuously formed from both sides in the frame portion 53 toward the inside while being folded back at the end portions 53A and 53B of the frame portion 53, and the welded bead B2 is formed in the first direction X. The internal modeling process in which two modeling portions 57A and 57B lined up in the second direction Y intersecting with each other with a gap G between them are formed, and the first direction in the gap G between the two modeling portions 57A and 57B in the frame portion 53. It includes a filling step of forming a welded bead B3 along X and filling a gap G between the two modeling portions 57A and 57B. [Selection diagram] FIG. 2D
Description
本発明は、積層造形物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a laminated model.
近年、生産手段としての3Dプリンタのニーズが高まっており、特に金属材料への適用については航空機業界等で実用化に向けて研究開発が行われている。金属材料を用いた3Dプリンタは、レーザやアーク等の熱源を用いて、金属粉体や金属ワイヤを溶融させ、溶融金属を積層させて造形物を造形する。 In recent years, the needs for 3D printers as a means of production have been increasing, and research and development have been carried out for practical use in the aircraft industry and the like, especially for application to metal materials. A 3D printer using a metal material melts a metal powder or a metal wire by using a heat source such as a laser or an arc, and laminates the molten metal to form a modeled object.
特許文献1には、第1方向に沿う第1パスと、第1方向と異なる第2方向に沿う第2パスとを繰り返して枠内にビードを充填し、第1パス及び第2パスの間において、第2パスから離れる方向に延びて第2パスに向かう方向に折り返す折り返しパスを備えることが記載されている。 In Patent Document 1, a first pass along the first direction and a second pass along a second direction different from the first direction are repeated to fill the frame with beads, and between the first pass and the second pass. In, it is described that a folding path extending in a direction away from the second path and folding back in a direction toward the second path is provided.
また、特許文献2には、積層造形で作った輪郭の内側を、ある波長を有する波形の充填パターンで金属材料を充填して造形物を造形する際に、充填パターンが輪郭と交差する箇所で溶接速度を下げることが記載されている。 Further, in Patent Document 2, when a metal material is filled with a filling pattern having a waveform having a certain wavelength inside the contour made by laminated molding to form a modeled object, the filling pattern intersects the contour. It is stated that the welding speed is reduced.
例えば、枠部の内部の領域にビードを形成して造形物を造形する場合、ビードの始端及び終端に未溶着が生じ、品質低下を招くおそれがある。特に、枠部内で複数のビードを面方向に並列に形成する場合、ビードの始端及び終端が多くなり、未溶着が発生し易くなる。 For example, when a bead is formed in the inner region of the frame portion to form a modeled object, unwelding occurs at the start end and the end of the bead, which may lead to quality deterioration. In particular, when a plurality of beads are formed in parallel in the plane direction in the frame portion, the number of start ends and ends of the beads increases, and unwelded is likely to occur.
特許文献1,2のように、ビードを折り返したり、ある波長の充填パターンで充填したりすれば、ビードの始端及び終端の数を少なくすることは可能であるが、折り返し部分でビードが幅方向や高さ方向に張り出し、ビードによって造形した造形部分の寸法が変動してしまう。つまり、枠部等の内部の領域に精度良くビードを形成して高品質な造形物を製造することが困難であった。 As in Patent Documents 1 and 2, if the beads are folded back or filled with a filling pattern of a certain wavelength, the number of start ends and ends of the beads can be reduced, but the beads are folded in the width direction at the folded back portion. It overhangs in the height direction, and the dimensions of the shaped part formed by the bead fluctuate. That is, it has been difficult to accurately form a bead in an internal region such as a frame portion to produce a high-quality model.
そこで本発明は、未溶着部の発生を抑えつつ溶着ビードを精度よく形成して高品質な造形物を製造することが可能な積層造形物の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a laminated model, which can accurately form a welded bead while suppressing the generation of an unwelded portion to produce a high-quality model.
本発明は下記構成からなる。
溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを積層させて造形物を造形する積層造形物の製造方法であって、
前記溶着ビードによって枠部を造形する枠部造形工程と、
前記枠部内における両側部から第一方向に沿う溶着ビードを前記枠部の端部で折り返しながら内側に向かって連続的に形成し、前記溶着ビードが前記第一方向と交差する第二方向に並ぶ二つの造形部を互いに隙間をあけて造形する内部造形工程と、
前記枠部内における二つの前記造形部同士の隙間に前記第一方向に沿う溶着ビードを形成して二つの前記造形部同士の隙間を埋める充填工程と、
を含む、
積層造形物の製造方法。
The present invention has the following configuration.
It is a method for manufacturing a laminated model, in which weld beads obtained by melting and solidifying a filler metal are laminated to form a model.
The frame part molding process of forming the frame part by the welding bead and
Welded beads along the first direction from both sides in the frame portion are continuously formed inward while being folded back at the end of the frame portion, and the welded beads are arranged in the second direction intersecting the first direction. The internal modeling process, which creates the two modeling parts with a gap between them,
A filling step of forming a welding bead along the first direction in the gap between the two shaped portions in the frame portion to fill the gap between the two shaped portions.
including,
A method for manufacturing a laminated model.
本発明によれば、未溶着部の発生を抑えつつ溶着ビードを精度よく形成して高品質な造形物を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately form a welded bead while suppressing the generation of an unwelded portion to produce a high-quality modeled product.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の積層造形物の製造に用いる製造システムの構成図である。
本構成の積層造形物の製造システム100は、積層造形装置11と、積層造形装置11を統括制御するコントローラ13と、電源装置15と、を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a manufacturing system used for manufacturing a laminated model of the present invention.
The laminated
積層造形装置11は、先端軸にトーチ17が設けられた溶接ロボット19と、トーチ17に溶加材(溶接ワイヤ)Mを供給する溶加材供給部21とを有する。
The laminated
溶接ロボット19は、多関節ロボットであり、ロボットアームの先端軸に取り付けたトーチ17には、溶加材Mが連続供給可能に支持される。トーチ17の位置や姿勢は、ロボットアームの自由度の範囲で3次元的に任意に設定可能となっている。
The
トーチ17は、不図示のシールドノズルを有し、シールドノズルからシールドガスが供給される。アーク溶接法としては、被覆アーク溶接や炭酸ガスアーク溶接等の消耗電極式、TIG溶接やプラズマアーク溶接等の非消耗電極式のいずれであってもよく、作製する積層造形物に応じて適宜選定される。
The
例えば、消耗電極式の場合、シールドノズルの内部にはコンタクトチップが配置され、溶融電流が給電される溶加材Mがコンタクトチップに保持される。トーチ17は、溶加材Mを保持しつつ、シールドガス雰囲気で溶加材Mの先端からアークを発生する。溶加材Mは、ロボットアーム等に取り付けた不図示の繰り出し機構により、溶加材供給部21からトーチ17に送給される。そして、トーチ17を移動しつつ、連続送給される溶加材Mを溶融及び凝固させると、ベースプレート51上に溶加材Mの溶融凝固体である線状の溶着ビードBが形成され、この溶着ビードBからなる積層造形物Wが造形される。
For example, in the case of the consumable electrode type, the contact tip is arranged inside the shield nozzle, and the filler metal M to which the melting current is supplied is held by the contact tip. The
コントローラ13は、CAD/CAM部31と、軌道演算部33と、記憶部35と、これらが接続される制御部37と、を有する。
The
CAD/CAM部31は、作製しようとする積層造形物Wの形状データ(CADデータ等)を入力又は作成し、軌道演算部33と協働して、積層造形物の造形手順を表す溶着ビードBの積層モデルを生成する。つまり、形状データを複数の層に分割して、各層の形状を表す層形状データを生成する。そして、生成された積層モデルの層形状データに基づいてトーチ17の移動軌跡を決定する。CAD/CAM部31は、生成された層形状データやトーチ17の移動軌跡等のデータに基づいて、トーチ17を移動させて溶着ビードを形成する溶接ロボット19及び電源装置15の駆動プログラムを生成する。生成された駆動プログラム等の各種データは記憶部35に記憶される。
The CAD /
制御部37は、記憶部35に記憶された駆動プログラムを実行して、溶接ロボット19や電源装置15等を駆動する。つまり、溶接ロボット19は、コントローラ13からの指令により、軌道演算部33で生成されたトーチ17の軌道軌跡に沿ってトーチ17を移動させるとともに、溶加材Mをアークで溶融させて、ベースプレート51上に溶着ビードBを形成する。
The
なお、ベースプレート51は、鋼板等の金属板からなり、基本的には積層造形物Wの底面(最下層の面)より大きいものが使用される。なお、ベースプレート51は、板状に限らず、ブロック体や棒状等、他の形状のベースであってもよい。
The
溶加材Mとしては、あらゆる市販の溶接ワイヤを用いることができる。例えば、軟鋼,高張力鋼及び低温用鋼用のマグ溶接及びミグ溶接ソリッドワイヤ(JIS Z 3312)、軟鋼,高張力鋼及び低温用鋼用アーク溶接フラックス入りワイヤ(JIS Z 3313)等で規定されるワイヤを用いることができる。 As the filler metal M, any commercially available welding wire can be used. For example, it is defined by MAG welding and MIG welding solid wire for mild steel, high-strength steel and low-temperature steel (JIS Z 3312), and arc welding flux-welded wire for mild steel, high-strength steel and low-temperature steel (JIS Z 3313). Wire can be used.
上記構成の積層造形物の製造システム100では、制御部37に、造形する積層造形物Wの形状データ(CADデータ等)を入力すると、制御部37は、入力された形状データに基づいて、積層造形物Wの造形手順を表す溶着ビードBの積層モデルを生成する。
In the laminated
この積層モデルは、入力された形状データから、その形状、材質、入熱量等の諸条件に基づいて、効率よく積層できるように、適宜なアルゴリズムに基づいて解析的に求められる。これにより、溶着ビードBの積層手順及び形状等の計画である軌道計画を求め、この軌道計画に基づいて、トーチ17の軌道(移動軌跡)を求める。そして、CAD/CAM部31は、求めたトーチ17の軌道、溶着ビードBの軌道計画に基づいて、駆動プログラムを生成する。
This laminated model is analytically obtained from the input shape data based on an appropriate algorithm so that it can be efficiently laminated based on various conditions such as its shape, material, and heat input. As a result, an orbital plan, which is a plan for the stacking procedure and shape of the welded bead B, is obtained, and the orbit (moving locus) of the
制御部37は、駆動プログラムに従って、トーチ17の先端から突出する溶加材Mをアークによって溶融させてベースプレート51上に線状の溶着ビードBを形成する。そして、この溶着ビードBを積層させることで積層造形物Wを造形する。
According to the drive program, the
次に、上記の製造システム100による積層造形物の製造方法について説明する。
図2A〜図2Dは、積層造形物の製造工程を示す製造途中の積層造形物の平面図である。図3A〜図3Dは、図2A〜図2Dにおけるそれぞれの断面図である。図4は、枠部の隅部を拡大視した平面図である。図5は、製造された積層造形物の概略縦断面図である。
Next, a method of manufacturing a laminated model by the above-mentioned
2A to 2D are plan views of the laminated model in the process of manufacturing showing the manufacturing process of the laminated model. 3A to 3D are cross-sectional views of FIGS. 2A to 2D, respectively. FIG. 4 is a plan view of a corner portion of the frame portion in an enlarged view. FIG. 5 is a schematic vertical sectional view of the manufactured laminated model.
(枠部造形工程)
図2A及び図3Aに示すように、積層造形装置11のトーチ17を溶接ロボット19の駆動により移動させながら溶加材Mを溶融させる。そして、溶融した溶加材Mからなる溶着ビードB1をベースプレート51上に供給し、ベースプレート51上に溶着ビードB1からなる平面視略矩形状の枠部53を造形する。このとき、図4に示すように、枠部53における後述する内部造形工程で形成する溶着ビードB2の少なくとも始端となる隅部に内側へ張り出す張り出し部55を形成しておく。
(Frame molding process)
As shown in FIGS. 2A and 3A, the filler metal M is melted while the
(内部造形工程)
図2B及び図3Bに示すように、枠部53内における一方の側部から第一方向Xに沿う溶着ビードB2を、枠部53の端部で折り返しながら内側に向かって連続的に形成する(図2B中矢印α参照)。具体的には、溶着ビードB2の形成は、枠部53の一端53A側の張り出し部55を形成した隅部から開始して枠部53の反対側の他端53B側へ向かって延伸させ、枠部53の他端53B側で折り返す。さらに、枠部53の一端53A側へ向かって延伸させ、枠部53の一端53A側で折り返す。その後、枠部53の他端53B側へ向かって延伸させ、枠部53に到達させて枠部53の内面に溶着させる。これにより、第一方向Xに沿う溶着ビードB2が第一方向Xと交差する第二方向Yに並ぶ造形部57Aを造形する。
(Internal modeling process)
As shown in FIGS. 2B and 3B, a welded bead B2 along the first direction X is continuously formed inward from one side portion in the
さらに、図2C及び図3Cに示すように、枠部53内における他方の側部から第一方向Xに沿う溶着ビードB2を枠部53の端部で折り返しながら内側に向かって連続的に形成する(図2B中矢印β参照)。具体的には、溶着ビードB2の形成は、枠部53の他端53B側の張り出し部55を形成した隅部から開始して枠部53の反対側の一端53A側へ向かって延伸させ、枠部53の一端53A側で折り返す。さらに、枠部53の他端53B側へ向かって延伸させ、枠部53の他端53B側で折り返す。その後、枠部53の一端53A側へ向かって延伸させ、枠部53に到達させて枠部53の内面に溶着させる。これにより、第一方向Xに沿う溶着ビードB2が第一方向Xと交差する第二方向Yに並ぶ造形部57Bを造形する。
Further, as shown in FIGS. 2C and 3C, a welded bead B2 along the first direction X is continuously formed inward from the other side portion in the
このとき、溶着ビードB2によって枠部53内に造形する二つの造形部57A,57Bを、互いに隙間Gをあけて造形する。
At this time, the two
(充填工程)
図2D及び図3Dに示すように、枠部53内における二つの造形部57A,57B同士の隙間Gに第一方向Xに沿う溶着ビードB3を形成し、これらの二つの造形部57A,57B同士の隙間Gを溶着ビードB3によって埋める。この溶着ビードB3の形成は、例えば、枠部53の一端53A側から開始して枠部53の他端53Bに到達させて枠部53の内面に溶着させる(図2D中矢印γ参照)。なお、溶着ビードB3の形成は、枠部53の他端53B側から開始して枠部53の一端53Aに到達させて枠部53の内面に溶着させてもよい。
(Filling process)
As shown in FIGS. 2D and 3D, a welded bead B3 along the first direction X is formed in the gap G between the two
上記の工程を行うことにより、図5に示すように、ベースプレート51上に、溶着ビードB1を積層させた枠部53の内側に、溶着ビードB3によって隙間Gが埋められた溶着ビードB2からなる造形部57A,57Bが積層された積層造形物Wが造形される。
By performing the above steps, as shown in FIG. 5, a molding composed of a welded bead B2 in which a gap G is filled by a welded bead B3 inside a
以上、説明したように、本実施形態に係る積層造形物の製造方法によれば、枠部53を造形し、その枠部53内を溶着ビードB2,B3で埋めるので、例えば、大きな断面積の溶着ビードB2,B3によって枠部53内を効率よく埋めることができる。また、枠部53内における両内側から第一方向Xに沿う溶着ビードB2を枠部53の端部で折り返しながら連続的に形成し、溶着ビードB2が第一方向Xと交差する第二方向Yに並ぶ二つの造形部57A,57Bを造形するので、枠部53内を埋める溶着ビードB2の始端及び終端の数を少なくすることができる。これにより、未溶着部の発生を抑制することができる。また、溶着ビードB2を枠部53の端部で折り返して連続的に形成するので、複数の溶着ビードを同一方向に向かって形成して並べる場合と比べ、生産効率を高めつつ、高品質な積層造形物を効率よく製造することができる。
As described above, according to the method for manufacturing a laminated model according to the present embodiment, the
このように、二つの造形部57A,57B同士の隙間Gに第一方向Xに沿う溶着ビードB3を形成して造形部57A,57B同士の隙間Gを埋めるので、この溶着ビードB3の幅を調整することにより、枠部53の幅寸法の変更や両造形部57A,57Bの幅寸法の変動によって変化する隙間Gに対して柔軟に対応して枠部53内を良好に埋めることができる。
In this way, the weld bead B3 along the first direction X is formed in the gap G between the two
例えば、図6に示すように、枠部53の幅寸法が大きくなると隙間Gも大きくなるが、この場合でも、造形部57A,57Bを造形する溶着ビードB2の溶接条件を変更することなく、隙間Gを埋める溶着ビードB3の溶接条件を、高さや幅を細かくコントロールせずに必要な溶着断面積が得られるように溶接条件を調整するだけで容易に対応することができる。
For example, as shown in FIG. 6, the gap G also increases as the width dimension of the
なお、内部造形工程において、溶着ビードB2,B3の延伸方向である第一方向Xは、枠部53のアスペクト比によって設定するのが好ましい。
In the internal molding step, the first direction X, which is the stretching direction of the weld beads B2 and B3, is preferably set by the aspect ratio of the
図7は、内部造形工程における溶着ビードの形成方向の設定の仕方を説明する図であって、(a)及び(b)は、それぞれ枠部の概略平面図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining how to set the forming direction of the welded bead in the internal molding process, and FIGS. 7A and 7B are schematic plan views of the frame portion, respectively.
図7の(a)に示すように、枠部53の縦寸法lと横寸法wとがl>wであれば、縦方向を第一方向Xに設定し、横方向を第二方向Yに設定する。これに対して、図7の(b)に示すように、枠部53の縦寸法lと横寸法wとがl<wであれば、横方向を第一方向Xに設定し、縦方向を第二方向Yに設定する。
As shown in FIG. 7A, if the vertical dimension l and the horizontal dimension w of the
このように、溶着ビードB2,B3の延伸方向である第一方向Xを、枠部53の縦寸法lと横寸法wとを比較して長い方に設定すれば、内部造形工程で形成する溶着ビードB2の折り返し回数を少なくすることができ、作業効率を高めることができる。また、溶着ビードB2の折り返し部が少なくなるので、枠部53と折り返し部との間での未溶着部の発生も抑えることができる。
As described above, if the first direction X, which is the stretching direction of the weld beads B2 and B3, is set to be longer by comparing the vertical dimension l and the horizontal dimension w of the
次に、変形例について説明する。
図8は、内部造形工程及び充填工程の変形例を説明する図であって、(a)は平面図、(b)は(a)におけるE−E断面図である。
Next, a modified example will be described.
8A and 8B are views for explaining a modification of the internal molding step and the filling step, where FIG. 8A is a plan view and FIG. 8B is a sectional view taken along line EE in FIG. 8A.
図8の(a)及び(b)に示すように、変形例では、内部造形工程において、それぞれの造形部57A,57Bを造形する溶着ビードB2を、隙間Gにおける両端から内側へ折り返して僅かに延伸させ、その終端を隙間Gに配置させる。このとき、溶着ビードB2の終端の端面B2eを、端部へ向かって次第に下方へ傾斜する傾斜面に形成する。このように、溶着ビードB2の終端の端面B2eを傾斜面に形成するには、例えば、アークを切って溶接を停止させる前にアークを適度に保持する。このようにすると、溶着ビードB2の端面B2eが窪みのない傾斜面に形成される。その後、充填工程において、隙間Gにおける溶着ビードB2の終端同士の間に充填用の溶着ビードB3を形成する。
As shown in FIGS. 8A and 8B, in the modified example, in the internal molding step, the welded beads B2 for molding the
この変形例によれば、隙間Gに充填する溶着ビードB3の始端及び終端が枠部53から離れた位置となるので、枠部53と溶着ビードB3の始端及び終端との間での未溶着部の発生を回避できる。また、溶着ビードB3を形成するトーチ17と枠部53との干渉を抑制でき、充填工程を円滑に行うことができる。
According to this modification, since the start and end ends of the welded bead B3 filled in the gap G are located away from the
また、溶着ビードB2の終端の端面B2eを、端部へ向かって次第に下方へ傾斜する傾斜面に形成することにより、造形部57A,57Bを造形する溶着ビードB2に対して溶着ビードB3の終端及び始端を隙間なく良好に連結させることができる。
Further, by forming the end surface B2e of the end of the weld bead B2 on an inclined surface that gradually inclines downward toward the end, the end of the weld bead B3 and the end surface of the weld bead B3 are formed with respect to the weld bead B2 that forms the
なお、内部造形工程における溶着ビードB2の形成方向は上記実施形態に限らない。例えば、図9に示すように、造形部57A,57Bを造形するそれぞれの溶着ビードB2を、枠部53の一端53A側から開始して他端53Bで折り返し、さらに、一端53Aで折り返してもよい(図9中矢印α1,α2参照)。このように溶着ビードB2を形成すると、造形部57A,57Bを幅方向の中央で対称形状に造形してバランスを良く枠部53内を埋めることができる。
The forming direction of the welded bead B2 in the internal molding step is not limited to the above embodiment. For example, as shown in FIG. 9, each welded bead B2 for modeling the
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified or applied by those skilled in the art based on the combination of the configurations of the embodiments with each other, the description of the specification, and the well-known technique. This is also the subject of the present invention and is included in the scope for which protection is sought.
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
(1) 溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを積層させて造形物を造形する積層造形物の製造方法であって、
前記溶着ビードによって枠部を造形する枠部造形工程と、
前記枠部内における両側部から第一方向に沿う溶着ビードを前記枠部の端部で折り返しながら内側に向かって連続的に形成し、前記溶着ビードが前記第一方向と交差する第二方向に並ぶ二つの造形部を互いに隙間をあけて造形する内部造形工程と、
前記枠部内における二つの前記造形部同士の隙間に前記第一方向に沿う溶着ビードを形成して二つの前記造形部同士の隙間を埋める充填工程と、
を含む、積層造形物の製造方法。
As described above, the following matters are disclosed in this specification.
(1) A method for manufacturing a laminated model in which a welded bead obtained by melting and solidifying a filler metal is laminated to form a model.
The frame part molding process of forming the frame part by the welding bead and
Welded beads along the first direction from both sides in the frame portion are continuously formed inward while being folded back at the end of the frame portion, and the welded beads are arranged in the second direction intersecting the first direction. The internal modeling process, which creates the two modeling parts with a gap between them,
A filling step of forming a welding bead along the first direction in the gap between the two shaped portions in the frame portion to fill the gap between the two shaped portions.
A method for manufacturing a laminated model, including.
上記(1)の構成の積層造形物の製造方法によれば、枠部を造形し、その枠部内を溶着ビードで埋めるので、例えば、大きな断面積の溶着ビードによって枠部内を効率よく埋めることができる。また、枠部内における両内側から第一方向に沿う溶着ビードを枠部の端部で折り返しながら連続的に形成し、溶着ビードが第一方向と交差する第二方向に並ぶ二つの造形部を造形するので、枠部内を埋める溶着ビードの始端及び終端の数を少なくすることができ、未溶着部の発生を抑制することができる。また、溶着ビードを枠部の端部で折り返して連続的に形成するので、複数の溶着ビードを同一方向に向かって形成して並べる場合と比べ、生産効率を高めつつ、高品質な積層造形物を効率よく製造することができる。
しかも、二つの造形部同士の隙間に第一方向に沿う溶着ビードを形成して造形部同士の隙間を埋めるので、この溶着ビードの幅を調整することにより、枠部の幅寸法の変更や両造形部の幅寸法の変動によって変化する隙間に対して柔軟に対応して枠内を良好に埋めることができる。
According to the method for manufacturing a laminated model having the configuration of (1) above, the frame portion is shaped and the inside of the frame portion is filled with the welded bead. Therefore, for example, the inside of the frame portion can be efficiently filled with the welded bead having a large cross-sectional area. it can. In addition, welded beads along the first direction from both insides in the frame are continuously formed while being folded back at the ends of the frame, and two shaped portions in which the weld beads intersect the first direction are formed. Therefore, the number of start ends and ends of the welded beads that fill the frame portion can be reduced, and the occurrence of unwelded portions can be suppressed. In addition, since the welded beads are folded back at the end of the frame portion to be continuously formed, a high-quality laminated modeled product while improving production efficiency as compared with the case where a plurality of welded beads are formed and arranged in the same direction. Can be efficiently manufactured.
Moreover, since a welded bead along the first direction is formed in the gap between the two shaped parts to fill the gap between the shaped parts, the width of the frame part can be changed by adjusting the width of the welded bead. It is possible to satisfactorily fill the inside of the frame by flexibly responding to the gap that changes due to the fluctuation of the width dimension of the modeled portion.
(2) 前記枠部造形工程において、前記内部造形工程における少なくとも前記溶着ビードの始端となる隅部に、内側へ張り出す張り出し部を形成する、(1)に記載の積層造形物の製造方法。 (2) The method for manufacturing a laminated model according to (1), wherein in the frame portion modeling step, an overhanging portion that projects inward is formed at least at a corner portion that is the starting end of the welded bead in the internal modeling step.
上記(2)の構成の積層造形物の製造方法によれば、造形部を造形するための溶着ビードの始端における枠部との隙間の形成を抑制でき、未溶着部の発生を抑えることができる。 According to the method for manufacturing a laminated model having the configuration of (2) above, it is possible to suppress the formation of a gap with the frame portion at the start end of the welded bead for modeling the modeled portion, and it is possible to suppress the occurrence of the unwelded portion. ..
(3) 前記内部造形工程において、前記枠部の縦寸法及び横寸法を比較し、長い方を前記第一方向に設定し、短い方を前記第二方向に設定する、(1)または(2)に記載の積層造形物の製造方法。 (3) In the internal modeling step, the vertical dimension and the horizontal dimension of the frame portion are compared, the longer one is set in the first direction, and the shorter one is set in the second direction, (1) or (2). ). The method for manufacturing a laminated model.
上記(3)の構成の積層造形物の製造方法によれば、内部造形工程で形成する溶着ビードの折り返し回数を少なくすることができ、作業効率を高めることができる。また、溶着ビードの折り返し部を少なくすることにより、枠部との間での未溶着部の発生を抑えることができる。 According to the method for manufacturing a laminated model having the configuration of (3) above, the number of times the weld bead formed in the internal modeling step is folded back can be reduced, and the work efficiency can be improved. Further, by reducing the number of folded portions of the welded bead, it is possible to suppress the occurrence of an unwelded portion with the frame portion.
(4) 前記内部造形工程において、それぞれの前記造形部を造形する前記溶着ビードを前記隙間で折り返して終端を前記隙間に配置させ、
前記充填工程において、前記隙間における前記終端同士の間に溶着ビードを充填する、(1)〜(3)のいずれか一つに記載の積層造形物の製造方法。
(4) In the internal modeling step, the welded bead for modeling each of the modeling portions is folded back at the gap and the end is arranged in the gap.
The method for producing a laminated model according to any one of (1) to (3), wherein in the filling step, a welded bead is filled between the ends in the gap.
上記(4)の構成の積層造形物の製造方法によれば、隙間に充填する溶着ビードの始端及び終端が枠部から離れた位置となるので、枠部と始端及び終端との間での未溶着部の発生を回避できる。また、溶着ビードを形成するトーチと枠部との干渉を抑制でき、充填工程を円滑に行うことができる。 According to the method for manufacturing a laminated model having the configuration of (4) above, the start end and the end of the welded bead to be filled in the gap are located away from the frame part, so that there is no gap between the frame part and the start end and the end. The generation of welded parts can be avoided. In addition, interference between the torch forming the weld bead and the frame portion can be suppressed, and the filling process can be smoothly performed.
(5) 前記内部造形工程において、前記溶着ビードの終端の端面を、端部へ向かって次第に下方へ傾斜する傾斜面に形成する、(4)に記載の積層造形物の製造方法。 (5) The method for manufacturing a laminated model according to (4), wherein in the internal modeling step, the end surface of the end of the weld bead is formed on an inclined surface that gradually inclines downward toward the end.
上記(5)の構成の積層造形物の製造方法によれば、溶着ビードの終端の端面を、端部へ向かって次第に下方へ傾斜する傾斜面に形成することにより、造形部を造形する溶着ビードに対して、造形部同士の隙間を埋める溶着ビードの終端及び始端を隙間なく良好に連結させることができる。 According to the method for manufacturing a laminated model having the configuration of (5) above, the weld bead is formed by forming the end face of the end of the weld bead into an inclined surface that gradually inclines downward toward the end. On the other hand, the end and start ends of the welded beads that fill the gaps between the shaped portions can be satisfactorily connected without any gaps.
53 枠部
55 張り出し部
57A,57B 造形部
B,B1,B2,B3 溶着ビード
B2e 端面
G 隙間
M 溶加材
W 積層造形物
X 第一方向
Y 第二方向
l 縦寸法
w 横寸法
53
Claims (5)
前記溶着ビードによって枠部を造形する枠部造形工程と、
前記枠部内における両側部から第一方向に沿う溶着ビードを前記枠部の端部で折り返しながら内側に向かって連続的に形成し、前記溶着ビードが前記第一方向と交差する第二方向に並ぶ二つの造形部を互いに隙間をあけて造形する内部造形工程と、
前記枠部内における二つの前記造形部同士の隙間に前記第一方向に沿う溶着ビードを形成して二つの前記造形部同士の隙間を埋める充填工程と、
を含む、
積層造形物の製造方法。 It is a method for manufacturing a laminated model, in which a welded bead obtained by melting and solidifying a filler metal is laminated to form a model.
The frame part molding process of forming the frame part by the welding bead and
Welded beads along the first direction from both sides in the frame portion are continuously formed inward while being folded back at the end of the frame portion, and the welded beads are arranged in the second direction intersecting the first direction. The internal modeling process, which creates the two modeling parts with a gap between them,
A filling step of forming a welding bead along the first direction in a gap between two molding portions in the frame portion to fill the gap between the two molding portions.
including,
A method for manufacturing a laminated model.
請求項1に記載の積層造形物の製造方法。 In the frame portion molding step, an overhanging portion that projects inward is formed at least at a corner portion that is the starting end of the welding bead in the internal molding step.
The method for manufacturing a laminated model according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載の積層造形物の製造方法。 In the internal modeling step, the vertical dimension and the horizontal dimension of the frame portion are compared, the longer one is set in the first direction, and the shorter one is set in the second direction.
The method for manufacturing a laminated model according to claim 1 or 2.
前記充填工程において、前記隙間における前記終端同士の間に溶着ビードを充填する、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層造形物の製造方法。 In the internal modeling step, the welded bead that models each of the modeling portions is folded back in the gap and the end is arranged in the gap.
In the filling step, a welded bead is filled between the ends in the gap.
The method for manufacturing a laminated model according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の積層造形物の製造方法。 In the internal molding step, the end face of the end of the weld bead is formed into an inclined surface that gradually inclines downward toward the end.
The method for manufacturing a laminated model according to claim 4.
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---|---|---|---|---|
JPH04336304A (en) * | 1991-01-21 | 1992-11-24 | Gebr Sulzer Ag | Method and apparatus for manufacturing metal product |
JP2017144458A (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 株式会社神戸製鋼所 | Lamination control device, lamination control method and program |
JP2018086664A (en) * | 2016-11-28 | 2018-06-07 | 武藤工業株式会社 | Welding device, welding method, three-dimensional molding apparatus, and three-dimensional molding method |
JP2019111582A (en) * | 2017-11-29 | 2019-07-11 | リンカーン グローバル,インコーポレイテッド | Systems and methods of additive structural build techniques |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04336304A (en) * | 1991-01-21 | 1992-11-24 | Gebr Sulzer Ag | Method and apparatus for manufacturing metal product |
JP2017144458A (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 株式会社神戸製鋼所 | Lamination control device, lamination control method and program |
JP2018086664A (en) * | 2016-11-28 | 2018-06-07 | 武藤工業株式会社 | Welding device, welding method, three-dimensional molding apparatus, and three-dimensional molding method |
JP2019111582A (en) * | 2017-11-29 | 2019-07-11 | リンカーン グローバル,インコーポレイテッド | Systems and methods of additive structural build techniques |
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