JP6845686B2 - 突起形成方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態に係る突起形成方法は、図1(a)および(b)に示すように、ワーク(加工対象品)1の表面11に柱状の突起8Aを形成する方法である。
本工程では、図2(a)および(b)に示すように、LMDにより、ワーク1の表面11上の突起形成領域12(図1(a)参照)を囲うように第1堤防2を形成する。本実施形態では、第1堤防2が、突起形成領域12の輪郭を内側からなぞるように形成される。ただし、第1堤防2は、突起形成領域12の輪郭を外側からなぞるように形成されてもよい。あるいは、第1堤防2は、突起形成領域12の輪郭を跨ぎながらなぞるように形成されてもよい。例えば、第1堤防2の中心線が突起形成領域12の輪郭と一致してもよい。突起8Aは平面視で矩形状の柱状であるため、突起形成領域12は矩形状であり、第1堤防2は環状である。
本工程では、図4に示すように、LMDにより、突起形成領域12(図1(a)参照)上に、第1堤防2を覆うように初層3を形成する。初層3は、平面状に並ぶ複数のビードで構成される。初層3を形成する際は、第1堤防2の内側に少なくとも2列のビードを形成することが望ましい。比較的に幅が広い突起8Aを形成することができるからである。本実施形態では、第1堤防2の長辺ビード21,22と平行な6つのビード31〜36を形成することで初層3を形成する。すなわち、両端に位置するビード31,36は第1堤防2の長辺ビード21,22の真上に位置する。その他の4つのビード32〜35は第1堤防2の内側に位置する。ただし、ビード31〜36は、第1堤防2の短辺ビード23,24と平行であってもよい。また、初層3を構成するビードの数は適宜変更可能である。
本工程では、図5に示すように、LMDにより、初層3上に少なくとも1つの第1嵩上げ層4を積層する。各第1嵩上げ層4は、平面状に並ぶ複数のビードで構成される。本実施形態では、初層3と同様に、第1堤防2の長辺ビード21,22と平行な6つのビード41〜46を形成することで各第1嵩上げ層4を形成する。つまり、ビード41〜46は、それぞれ初層3を構成するビード31〜36の真上に位置する。本実施形態では、第1嵩上げ層4の数は1つであるが、第1嵩上げ層4の数は複数であってもよい。
本工程では、図6に示すように、LMDにより、第1嵩上げ層4の周縁に沿って第2堤防5を形成する。換言すれば、第2堤防5は、第1嵩上げ層4の輪郭を内側からなぞるように形成される。上述したように突起形成領域12が矩形状であるため、第2堤防5は第1堤防2と同様に環状である。
本工程では、図7に示すように、LMDにより、第1嵩上げ層4上に、第2堤防5を覆うように中間ベース層6を形成する。中間ベース層6は、平面状に並ぶ複数のビードで構成される。より詳しくは、初層3と同様に、第1堤防2の長辺ビード21,22と平行な6つのビード61〜66を形成することで中間ベース層6を形成する。
本工程では、図8に示すように、LMDにより、中間ベース層6上に少なくとも1つの第2嵩上げ層7を積層する。各第2嵩上げ層7は、平面状に並ぶ複数のビードで構成される。本実施形態では、初層3と同様に、第1堤防2の長辺ビード21,22と平行な6つのビード71〜76を形成することで各第2嵩上げ層7を形成する。つまり、ビード71〜76は、それぞれ中間ベース層6を構成するビード61〜66の真上に位置する。本実施形態では、第2嵩上げ層7の数は1つであるが、第2嵩上げ層7の数は複数であってもよい。
前記実施形態では、互いに平行な直線状のビードによって各層が構成されていたが、各層を構成するビードは直線状に限られない。例えば、突起8Aが平面視で円形状である場合、各層は、同心円状の複数のビードで構成されてもよいし、連続する螺旋状のビードで構成されてもよい。例えば、初層3が連続する螺旋状のビードで構成される場合、第1堤防2の内側でビードが1周以上周回していれば、ビードは1つであるものの、第1堤防2の内側に2列以上のビードが形成されることになる。
本発明の第2実施形態に係る突起形成方法は、図11に示すようにワーク1の表面11にフランジ状の突起8Bを形成する方法である。すなわち、本実施形態では、ワーク1が筒状であり、ワーク1の表面11がワーク1の内周面である。ただし、ワーク1の表面11は、ワーク1の外周面であってもよい。
ただし、突起8Bがフランジ状であるため、突起形成領域12は周方向に連続するリング状である。このため、第1堤防2は、ワーク1の軸方向で互いに対向する一対のビード25,26を含む。同様に、第2堤防5も、ワーク1の軸方向で互いに対向する一対のビード55,56を含む。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
11 表面
12 突起形成領域
2 第1堤防
21〜26 ビード
3 初層
31〜36 ビード
4 第1嵩上げ層
5 第2堤防
55,56 ビード
6 中間ベース層
7 第2嵩上げ層
8A,8B 突起
Claims (8)
- ワークの表面に突起を形成する方法であって、
レーザ金属肉盛により、前記ワークの表面上の突起形成領域を囲うように第1堤防を形成する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記突起形成領域上に、前記第1堤防を覆うように初層を形成する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記初層上に少なくとも1つの第1嵩上げ層を積層する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記少なくとも1つの第1嵩上げ層の周縁に沿って第2堤防を形成する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記少なくとも1つの第1嵩上げ層上に、前記第2堤防を覆うように中間ベース層を形成する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記中間ベース層上に少なくとも1つの第2嵩上げ層を積層する工程と、を含み、
前記初層を構成するビードであって前記第1堤防を構成するビードの真上に位置するビードは、前記第1堤防を構成するビードの少なくとも頂点を覆うように形成される、突起形成方法。 - 前記第1堤防および前記第2堤防のそれぞれは、環状である、請求項1に記載の突起形成方法。
- 前記ワークは筒状であり、前記ワークの表面は前記ワークの内周面または外周面であり、前記突起形成領域は周方向に連続するリング状であり、
前記第1堤防および前記第2堤防のそれぞれは、前記ワークの軸方向で互いに対向する一対のビードを含む、請求項1に記載の突起形成方法。 - 筒状のワークの内周面または外周面である表面に突起を形成する方法であって、
レーザ金属肉盛により、前記ワークの表面上の周方向に連続するリング状の突起形成領域を囲うように、前記ワークの軸方向で互いに対向する一対のビードを含む第1堤防を形成する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記突起形成領域上に、前記第1堤防を覆うように初層を形成する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記初層上に少なくとも1つの第1嵩上げ層を積層する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記少なくとも1つの第1嵩上げ層の周縁に沿って、前記ワークの軸方向で互いに対向する一対のビードを含む第2堤防を形成する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記少なくとも1つの第1嵩上げ層上に、前記第2堤防を覆うように中間ベース層を形成する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記中間ベース層上に少なくとも1つの第2嵩上げ層を積層する工程と、を含み、
前記ワークの表面は円錐状であり、
前記第1堤防の前記一対のビードのうち大径側のビードの高さは小径側のビードの高さよりも高い、突起形成方法。 - 前記初層を形成する際は、前記第1堤防の内側に少なくとも2列のビードを形成する、請求項1〜4の何れか一項に記載の突起形成方法。
- ワークの表面に突起を形成する方法であって、
レーザ金属肉盛により、前記ワークの表面上の突起形成領域を囲うように第1堤防を形成する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記突起形成領域上に、前記第1堤防を覆うように初層を形成する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記初層上に少なくとも1つの第1嵩上げ層を積層する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記少なくとも1つの第1嵩上げ層の周縁に沿って第2堤防を形成する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記少なくとも1つの第1嵩上げ層上に、前記第2堤防を覆うように中間ベース層を形成する工程と、
レーザ金属肉盛により、前記中間ベース層上に少なくとも1つの第2嵩上げ層を積層する工程と、を含み、
前記初層を形成する際は、前記第1堤防の内側に少なくとも2列のビードを形成し、
前記第1堤防の高さは、前記少なくとも2列のビードの高さの20%以上である、突起形成方法。 - 前記ワークは、チタン合金からなる、請求項1〜6の何れか一項に記載の突起形成方法。
- 突起の完成後に、前記第1堤防および前記第2堤防を取り除くように、前記突起を機械加工する、請求項1〜7の何れか一項に記載の突起形成方法。
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