JP7355672B2 - Manufacturing method for additively manufactured objects - Google Patents
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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 manufacturing a laminate-molded article.
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 need for 3D printers as a means of production has been increasing, and research and development is being carried out in the aircraft industry and the like for practical application, particularly for the application of 3D printers to metal materials. A 3D printer using a metal material melts metal powder or metal wire using a heat source such as a laser or an arc, and forms a model by layering the molten metal.
特許文献1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ことが記載されている。 Patent Document 1 describes that a shaped object is formed by filling the inside of a contour created by layered manufacturing with a metal material in a wave-shaped filling pattern having a certain wavelength.
また、開先を溶接する技術として、特許文献2には、溶接トーチを用いて開先内を底部から上部へ順次一層ずつ溶接を繰り返して多層盛りを行う際に、溶接ビード端部と、その溶接ビードの直下にある溶接パスの溶接ビード端部とがなす直線が溶接線に対して傾斜角をもつように調整することが記載されている。 In addition, as a technique for welding a groove, Patent Document 2 describes that when performing multi-layer welding by repeatedly welding the inside of the groove from the bottom to the top one by one using a welding torch, the edges of the weld bead and the It is described that adjustment is made so that the straight line formed by the weld bead end of the weld pass directly below the weld bead has an inclination angle with respect to the weld line.
ところで、特許文献1に記載の造形方法によれば、輪郭の内側に充填することにより、造形物を効率よく造形することが可能であるが、積層造形で作った輪郭からなる壁部と内部に充填した金属材料からなる充填部との間で未溶着が生じ、品質低下を招くおそれがある。 By the way, according to the modeling method described in Patent Document 1, it is possible to efficiently model a modeled object by filling the inside of the outline. There is a possibility that non-welding may occur between the filled part made of the filled metal material, resulting in quality deterioration.
また、壁部と充填部との隙間を特許文献1の溶接方法で埋めることが考えられるが、隙間の形状やサイズに応じてトーチの軌道を細かく調整しなければならず、軌道計画が複雑となってしまう。 In addition, it is possible to fill the gap between the wall part and the filling part using the welding method described in Patent Document 1, but the trajectory of the torch must be finely adjusted according to the shape and size of the gap, making the trajectory plan complicated. turn into.
そこで本発明は、未溶着部の発生を抑えて効率的に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。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a laminate-molded article that can suppress the occurrence of unwelded parts and efficiently manufacture a high-quality article.
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、
前記枠部内に第一方向に沿って複数の溶着ビードを形成して前記溶着ビードが並列された内部造形部を造形する内部造形工程と、
前記内部造形部の少なくとも一方の端部と前記枠部との間に形成した隙間に、前記第一方向と交差する第二方向に沿って溶着ビードを形成し、前記隙間を埋める埋込造形工程と、
を含む、
積層造形物の製造方法。
The present invention consists of the following configuration.
A method for manufacturing a laminate-molded article, in which a laminate-molded article is formed by laminating welded beads made by melting and solidifying a filler material, the method comprising:
a frame forming step of forming a frame using the welding bead;
an internal modeling step of forming a plurality of welding beads in the frame along a first direction to create an internal modeling part in which the welding beads are arranged in parallel;
embedding modeling step of forming a weld bead along a second direction intersecting the first direction in the gap formed between at least one end of the internal modeling part and the frame part to fill the gap; and,
including,
A method for manufacturing a layered product.
本発明によれば、未溶着部の発生を抑えて効率的に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 suppress the occurrence of unwelded parts and efficiently manufacture a high-quality shaped article.
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。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a manufacturing system used for manufacturing the layered product of the present invention.
A
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
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 a consumable electrode type, a contact tip is arranged inside the shield nozzle, and the filler material M to which melting current is supplied is held in 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 specified in MAG welding and MIG welding solid wire for mild steel, high tensile strength steel and low temperature steel (JIS Z 3312), arc welding flux cored wire for mild steel, high tensile strength steel and low temperature steel (JIS Z 3313), etc. 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
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 lamination model is analytically determined from the input shape data based on various conditions such as shape, material, heat input, etc., based on an appropriate algorithm so as to enable efficient lamination. As a result, a trajectory plan, which is a plan for the stacking procedure and shape of the welding bead B, is determined, and based on this trajectory plan, the trajectory (trajectory of movement) 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。
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2E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3Eは、図2A~図2Eにおけるそれぞれの断面図である。図4は、製造された積層造形物の概略縦断面図である。
Next, a method for manufacturing a layered product using the
FIGS. 2A to 2E are plan views of the laminate-molded article in the middle of manufacture, showing the manufacturing process of the laminate-molded article. 3A to 3E are cross-sectional views of FIGS. 2A to 2E, respectively. FIG. 4 is a schematic vertical cross-sectional view of the manufactured laminate-molded article.
(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。
(Frame modeling 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の内部に溶着ビードB2を形成する。この溶着ビードB2は、枠部53内において、第一方向Xに沿って一方側から他方側(矢印α方向)へ向かって形成する。本例では、この第一方向Xは、枠部53の長手方向としている。そして、この溶着ビードB2を、枠部53内における幅方向の一方側から順に形成する。これにより、図2C及び図3Cに示すように、枠部53内に、並列に形成された複数の溶着ビードB2からなる内部造形部55を造形する。
(Internal modeling process)
As shown in FIGS. 2B and 3B, a weld bead B2 is formed inside the
このとき、溶着ビードB2は、枠部53に対して始端及び終端を離し、隙間をあけて形成する。また、溶着ビードB2の始端及び終端の端面57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の始端及び終端の端面57を傾斜面に形成することにより、内部造形部55の端部55aと枠部53との隙間Gに、上方へ向かって次第に広くなる開先部59を形成する。例えば、溶着ビードB2の終端の端面57においては、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とにより、窪みのない傾斜面を形成することができる。
At this time, the welding bead B2 is formed with a starting end and a terminal end separated from the
(埋込造形工程)
図2D及び図3Dに示すように、内部造形部55の端部55aと枠部53との間に形成された隙間Gに沿ってトーチ17を移動させて溶着ビードB3を形成する。この溶着ビードB3は、内部造形部55を造形するための溶着ビードB2の形成方向である第一方向Xに対して交差する第二方向Yに沿って一方側から他方側(矢印β方向)へ向かって形成する。本例では、この第二方向Yは、枠部53の幅方向としている。
(Embedded modeling process)
As shown in FIGS. 2D and 3D, the
そして、図2E及び図3Eに示すように、溶着ビードB3を内部造形部55の端部55aと枠部53との隙間Gに形成することにより、この隙間Gを埋める。このとき、溶着ビードB3を形成する隙間Gは、上方へ向かって次第に広くなる開先部59とされているので、接合時の溶接で行われる一般的な溶接の施工と同様に溶着ビードB3を形成して容易に埋めることができる。
Then, as shown in FIGS. 2E and 3E, this gap G is filled by forming a welding bead B3 in the gap G between the
この溶着ビードB3で隙間Gを埋める際には、それぞれの隙間Gを溶着ビードB3によって一回のパスで充填する。また、この溶着ビードB3は、内部造形部55を造形する際の溶着ビードB2の形成時の溶接電流よりも高電流で形成する。
When filling the gaps G with the welding bead B3, each gap G is filled with the welding bead B3 in one pass. Further, this weld bead B3 is formed using a higher welding current than the welding current used when forming the weld bead B2 when forming the internal shaped
上記の工程を行うことにより、図4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B2を積層させた内部造形部55が造形され、さらに、内部造形部55の端部55aと枠部53との隙間Gが溶着ビードB3によって埋められた積層造形物Wが造形される。
By performing the above steps, as shown in FIG. 4, an internal shaped
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内に内部造形部55を造形するので、例えば、内部造形部55を大きな断面積の溶着ビードB2によって効率よく造形することができる。しかも、第一方向Xに沿って形成した複数の溶着ビードB2からなる内部造形部55の端部55aと枠部53との隙間Gに、第一方向Xと交差する第二方向Yに沿って溶着ビードB3を形成して隙間Gを埋めることにより、内部造形部55における溶着ビードB2の端部を溶かしながら枠部53と溶着させることができる。これにより、製造効率を高めつつ未溶着部の発生を抑制して高品質な積層造形物Wを製造することができる。
As described above, according to the method for manufacturing a layered product according to the present embodiment, the
また、溶着ビードB2の端面57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、内部造形部55の端部55aと枠部53との隙間Gに上方へ向かって次第に広くなる開先部59を形成する。したがって、埋込造形工程において、通常の溶接の施工と同様に、開先部59に溶着ビードB3を形成して内部造形部55の端部55aと枠部53との隙間Gを容易に埋めることができる。なお、内部造形部55を造形する溶着ビードB2の端面57は、適切なタイミングで溶接を停止させることで容易に成形することができる。
In addition, by forming the
また、内部造形部55の端部55aと枠部53との隙間Gを一回のパスで形成する溶着ビードB3によって一度に埋めることで、生産性を高めることができ、しかも、軌道計画を簡略にできる。
Furthermore, by filling the gap G between the
さらに、内部造形部55の端部55aと枠部53との隙間Gに高電流で溶着ビードB3を形成することにより、この溶着ビードB3を、内部造形部55及び枠部53へ良好に溶け込ませることができ、未溶着部の発生をより抑えることができる。
Furthermore, by forming a welding bead B3 with a high current in the gap G between the
次に、埋込造形工程の他の例を説明する。
図5は、埋込造形工程の他の例を説明する製造途中の積層造形物の一部の平面図である。
図5に示すように、内部造形工程において、複数の溶着ビードB2を並列に形成して内部造形部55を造形すると、この内部造形部55の端部55aには、溶着ビードB2同士の間に凹みが生じることにより、全体が凹凸形状となる。
Next, another example of the embedding modeling process will be explained.
FIG. 5 is a plan view of a part of the laminate-molded article in the process of being manufactured, illustrating another example of the embedding manufacturing process.
As shown in FIG. 5, when a plurality of welding beads B2 are formed in parallel to form the
この埋込造形工程では、内部造形部55の端部55aと枠部53との隙間Gに溶着ビードB3を第二方向Yに沿って一方側から他方側(矢印β方向)へ向かって形成する際に、トーチ17をウィービング(揺動)させる。このとき、トーチ17のウィービングの周期Tを、内部造形部55を構成する溶着ビードB2間のピッチPの整数倍とし、内部造形部55の端部55aにおける溶着ビードB2間に、第二方向Yに沿って形成する埋め込み用の溶着ビードB3を埋め込む。
In this embedding modeling process, a welding bead B3 is formed in the gap G between the
図5の例では、トーチ17のウィービングの周期Tを、内部造形部55を構成する溶着ビードB2間のピッチPに合わせている。そして、溶着ビードB2間のピッチPに合わせてトーチ17をウィービングさせてトーチ17の経路を交互に左右へ変動(図5中矢印γ参照)させることにより、内部造形部55の端部55aにおける溶着ビードB2間に、第二方向Yに沿って形成する埋め込み用の溶着ビードB3を埋め込む。
In the example shown in FIG. 5, the weaving period T of the
このように、埋込造形工程においてトーチ17をウィービングさせて溶着ビードB3を形成することにより、内部造形部55の端部55aと枠部53との隙間Gが広くても、この隙間Gを溶着ビードB3によって良好に埋めることができる。
In this way, by weaving the
また、トーチ17のウィービングの周期Tを、内部造形部55を構成する溶着ビードB2間のピッチPの整数倍とし、内部造形部55の端部55aにおける第一方向Xに沿って形成した溶着ビードB2間に、第二方向Yに沿って形成する埋め込み用の溶着ビードB3を埋め込ませる。このようにすれば、複数の溶着ビードB2を第一方向Xに沿って形成して内部造形部55を造形することにより生じる内部造形部55の端部55aでの凹凸を、第二方向Yに沿って形成する埋め込み用の溶着ビードB3によって良好に埋めることができる。また、内部造形部55の端部55aにおける上面の高さも均すことができる。
Further, the weaving period T of the
なお、内部造形部55を造形する際には、溶着ビードB2の始端を枠部53に対して隙間なく接合させもよい。この場合、埋込造形工程では、内部造形部55における溶着ビードB2の終端側の端部55aと枠部53との隙間Gを溶着ビードB3で埋め込むこととなる。
In addition, when shaping the
また、上記実施形態では、内部造形工程において、第一方向Xに沿って形成する全ての溶着ビードB2を同一方向(矢印α方向)へ向かって形成したが、溶着ビードB2は、第一方向Xに沿って形成されていれば、形成する向きは限定されない。例えば、第一方向Xに沿って形成する複数の溶着ビードB2の向きを交互に変えてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, all the welding beads B2 formed along the first direction The direction in which it is formed is not limited as long as it is formed along. For example, the orientation of the plurality of weld beads B2 formed along the first direction X may be alternately changed.
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 embodiments described above, and those skilled in the art can combine the configurations of the embodiments with each other, modify and apply them based on the description of the specification and well-known techniques. It is also contemplated by the present invention to do so, and is within 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、
前記枠部内に第一方向に沿って複数の溶着ビードを形成して前記溶着ビードが並列された内部造形部を造形する内部造形工程と、
前記内部造形部の少なくとも一方の端部と前記枠部との間に形成した隙間に、前記第一方向と交差する第二方向に沿って溶着ビードを形成し、前記隙間を埋める埋込造形工程と、
を含む、積層造形物の製造方法。
As mentioned above, the following matters are disclosed in this specification.
(1) A method for manufacturing a laminate-molded article, in which a laminate is formed by laminating welded beads made by melting and solidifying a filler material, the method comprising:
a frame forming step of forming a frame using the welding bead;
an internal modeling step of forming a plurality of welding beads in the frame along a first direction to create an internal modeling part in which the welding beads are arranged in parallel;
embedding modeling step of forming a weld bead along a second direction intersecting the first direction in the gap formed between at least one end of the internal modeling part and the frame part to fill the gap; and,
A method for manufacturing a layered product, 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、その枠部内に内部造形部を造形するので、例えば、内部造形部を大きな断面積の溶着ビードによって効率よく造形することができる。しかも、第一方向に沿って形成した複数の溶着ビードからなる内部造形部の少なくとも一方の端部と枠部との隙間に、第一方向と交差する第二方向に沿って溶着ビードを形成して隙間を埋めることにより、内部造形部における溶着ビードの端部を溶かしながら枠部と溶着させることができる。これにより、製造効率を高めつつ未溶着部の発生を抑制して高品質な積層造形物を製造することができる。 According to the method for manufacturing a laminate-produced article having the configuration (1) above, the frame part is modeled and the internal model part is modeled within the frame part. It can be shaped. Moreover, a welding bead is formed along a second direction intersecting the first direction in a gap between at least one end of the internal molding section consisting of a plurality of welding beads formed along the first direction and the frame. By filling the gap with the internal molding, it is possible to weld the welding bead to the frame while melting the end of the welding bead in the internal molding. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of unwelded parts while increasing manufacturing efficiency, and to manufacture a high-quality laminate-molded article.
(2) 前記内部造形工程において、前記溶着ビードの始端及び終端の少なくとも一方の端面を、端部へ向かって次第に下方へ傾斜する傾斜面に形成し、前記内部造形部の前記端部と前記枠部との前記隙間に上方へ向かって次第に広くなる開先部を形成する、(1)に記載の積層造形物の製造方法。 (2) In the internal shaping step, at least one end face of the starting end and the terminal end of the welding bead is formed into an inclined surface that gradually slopes downward toward the end, and the end face of the internal shaping part and the frame The method for manufacturing a laminate-molded article according to (1), wherein a groove portion that gradually widens upward is formed in the gap between the groove and the groove.
上記(2)の構成の積層造形物の製造方法によれば、溶着ビードの始端及び終端の少なくとも一方の端面を、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、内部造形部の端部と枠部との隙間に上方へ向かって次第に広くなる開先部を形成する。したがって、埋込造形工程において、通常の溶接の施工と同様に、開先部に溶着ビードを形成して内部造形部の端部と枠部との隙間を容易に埋めることができる。なお、内部造形部を造形する溶着ビードの傾斜面は、適切なタイミングで溶接を停止させることで容易に成形することができる。 According to the method for manufacturing a laminate-produced article having the configuration (2) above, by forming at least one end surface of the starting end and the terminal end of the welding bead into an inclined surface that gradually slopes downward toward the end, internal modeling is possible. A groove portion is formed in the gap between the end of the portion and the frame portion to gradually widen upward. Therefore, in the embedding modeling process, the gap between the end of the internal modeling part and the frame part can be easily filled by forming a weld bead in the groove part, as in the case of normal welding. Note that the sloped surface of the weld bead that forms the internal modeling part can be easily formed by stopping welding at an appropriate timing.
(3) 前記埋込造形工程において、前記溶着ビードを形成するトーチをウィービングさせる、(1)または(2)に記載の積層造形物の製造方法。 (3) The method for manufacturing a laminate-molded article according to (1) or (2), wherein in the embedding modeling step, a torch forming the welding bead is weaved.
上記(3)の構成の積層造形物の製造方法によれば、埋込造形工程においてトーチをウィービングさせて溶着ビードを形成する。これにより、内部造形部の端部と枠部との隙間が広くても、この隙間を溶着ビードによって良好に埋めることができる。 According to the method for manufacturing a laminate-molded article having the configuration (3) above, a weld bead is formed by weaving a torch in the embedding modeling process. As a result, even if the gap between the end of the internal shaped part and the frame is wide, this gap can be satisfactorily filled with the welding bead.
(4) 前記トーチのウィービングの周期を、前記内部造形部を構成する前記溶着ビード間のピッチの整数倍とし、前記内部造形部の端部における前記第一方向に沿って形成した前記溶着ビード間に、前記第二方向に沿って形成する埋め込み用の前記溶着ビードを埋め込ませる、(3)に記載の積層造形物の製造方法。 (4) The weaving period of the torch is set to be an integral multiple of the pitch between the weld beads that constitute the internal shaped part, and the welded beads formed along the first direction at the end of the internal shaped part The method for manufacturing a laminate-molded article according to (3), wherein the welding bead for embedding formed along the second direction is embedded in the embedding.
上記(4)の構成の積層造形物の製造方法によれば、複数の溶着ビードを第一方向に沿って形成して内部造形部を造形することにより生じる内部造形部の端部での凹凸を、第二方向に沿って形成する埋め込み用の溶着ビードによって良好に埋めることができる。また、内部造形部の端部における上面の高さも均すことができる。 According to the method for manufacturing a laminate-produced article having the configuration (4) above, unevenness at the end of the internally formed part caused by forming a plurality of welding beads along the first direction to form the internally formed part is eliminated. , can be well filled by a welding bead for filling formed along the second direction. Furthermore, the height of the upper surface at the end of the internal shaped portion can also be made equal.
(5) 前記埋込造形工程において、前記内部造形部の端部と前記枠部との前記隙間を、一回のパスで形成する前記溶着ビードによって埋める、(1)~(4)のいずれか一つに記載の積層造形物の製造方法。 (5) Any one of (1) to (4), wherein in the embedding modeling process, the gap between the end of the internal modeling part and the frame part is filled with the welding bead formed in one pass. 1. A method for manufacturing a layered product according to item 1.
上記(5)の構成の積層造形物の製造方法によれば、内部造形部の端部と枠部との隙間を一回のパスで形成する溶着ビードによって一度に埋めることで、生産性を高めることができ、しかも、軌道計画を簡略にできる。 According to the method for manufacturing a laminate-molded article having the configuration (5) above, productivity is increased by filling the gap between the end of the internal molding part and the frame part at once with a welding bead formed in one pass. Moreover, trajectory planning can be simplified.
(6) 前記埋込造形工程において形成する溶着ビードを、前記内部造形工程における溶着ビードの形成時よりも高電流で形成する、(1)~(5)のいずれか一つに記載の積層造形物の製造方法。 (6) Laminated manufacturing according to any one of (1) to (5), wherein the welding bead formed in the embedded modeling step is formed with a higher current than when forming the welding bead in the internal modeling step. How things are manufactured.
上記(6)の構成の積層造形物の製造方法によれば、内部造形部の端部と枠部との隙間に高電流で溶着ビードを形成することにより、この溶着ビードを、内部造形部及び枠部へ良好に溶け込ませることができ、未溶着部の発生をより抑えることができる。 According to the method for manufacturing a laminate-molded article having the configuration of (6) above, by forming a weld bead with a high current in the gap between the end of the internal molding part and the frame, the weld bead is attached to the internal molding part and the frame part. It can be well melted into the frame, and the occurrence of unwelded parts can be further suppressed.
53 枠部
55 内部造形部
55a 端部
57 端面
59 開先部
B,B1,B2,B3 溶着ビード
G 隙間
M 溶加材
P ピッチ
T 周期
W 積層造形物
X 第一方向
Y 第二方向
53
Claims (6)
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、
前記枠部内に第一方向に沿って複数の溶着ビードを形成して前記溶着ビードが並列された内部造形部を造形する内部造形工程と、
前記内部造形部の少なくとも一方の端部と前記枠部との間に形成した隙間に、前記第一方向と交差する第二方向に沿って溶着ビードを形成し、前記隙間を埋める埋込造形工程と、
を含む、
積層造形物の製造方法。 A method for manufacturing a laminate-molded article, in which a laminate-molded article is formed by laminating welded beads made by melting and solidifying a filler material, the method comprising:
a frame forming step of forming a frame using the welding bead;
an internal modeling step of forming a plurality of welding beads in the frame along a first direction to create an internal modeling part in which the welding beads are arranged in parallel;
embedding modeling step of forming a weld bead along a second direction intersecting the first direction in the gap formed between at least one end of the internal modeling part and the frame part to fill the gap; and,
including,
A method for manufacturing a layered product.
請求項1に記載の積層造形物の製造方法。 In the internal shaping step, at least one end face of the welding bead, including a starting end and a terminal end, is formed into an inclined surface that gradually slopes downward toward the end, and the end face of the internal shaping part and the frame part are forming a groove in the gap that gradually widens upward;
The method for manufacturing a laminate-molded article 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 embedded modeling step, weaving the torch that forms the welding bead;
The method for manufacturing a laminate-molded article according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の積層造形物の製造方法。 The weaving period of the torch is set to be an integral multiple of the pitch between the weld beads constituting the internal molded part, and the weld beads formed along the first direction at the end of the internal molded part have the embedding the welding bead for embedding formed along a second direction;
The method for manufacturing a laminate-molded article according to claim 3.
請求項1~4のいずれか一項に記載の積層造形物の製造方法。 In the embedding modeling step, the gap between the end of the internal modeling part and the frame part is filled with the welding bead formed in one pass.
The method for producing a laminate-molded article according to any one of claims 1 to 4.
請求項1~5のいずれか一項に記載の積層造形物の製造方法。 forming the welding bead formed in the embedded modeling step with a higher current than when forming the welding bead in the internal modeling step;
The method for producing a laminate-molded article according to any one of claims 1 to 5.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014111373A1 (en) | 2013-01-21 | 2014-07-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Deposition welding with external contour welding and inner filling and component |
JP2018183815A (en) | 2017-04-27 | 2018-11-22 | 株式会社神戸製鋼所 | Bonding method of laminated shaped part, structure, and laminated shaped part |
JP2018187679A (en) | 2017-05-05 | 2018-11-29 | リンカーン グローバル,インコーポレイテッド | Method and system for near net shape lamination molding of hybrid welding speed |
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