JPH07299575A - 肉盛り方法 - Google Patents
肉盛り方法Info
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- JPH07299575A JPH07299575A JP6096692A JP9669294A JPH07299575A JP H07299575 A JPH07299575 A JP H07299575A JP 6096692 A JP6096692 A JP 6096692A JP 9669294 A JP9669294 A JP 9669294A JP H07299575 A JPH07299575 A JP H07299575A
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- diameter side
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 肉盛り開始部と肉盛り終了部で肉盛り用粉末
材料の供給と局所加熱源の照射のタイミングに係わりな
く、欠陥のない肉盛りを得ることができる肉盛り方法を
提供する。 【構成】 シリンダヘッド１のバルブシート部２の内径
側と外径側にあらかじめ駄肉部分１ａ，１ｂを設け、内
径側の駄肉部分１ａまたは外径側の駄肉部分１ｂから肉
盛りを開始して局所加熱源Ｌの出力，加工速度，肉盛り
材料供給用ノズル４からの肉盛り材料３の供給量等が所
定の条件に達したのち、バルブシート部２の全周に肉盛
りをして外径側の駄肉部分１ｂまたは内径側の駄肉部分
１ａで肉盛りを終了し、その後に駄肉部分１ａ，１ｂを
除去する。
材料の供給と局所加熱源の照射のタイミングに係わりな
く、欠陥のない肉盛りを得ることができる肉盛り方法を
提供する。 【構成】 シリンダヘッド１のバルブシート部２の内径
側と外径側にあらかじめ駄肉部分１ａ，１ｂを設け、内
径側の駄肉部分１ａまたは外径側の駄肉部分１ｂから肉
盛りを開始して局所加熱源Ｌの出力，加工速度，肉盛り
材料供給用ノズル４からの肉盛り材料３の供給量等が所
定の条件に達したのち、バルブシート部２の全周に肉盛
りをして外径側の駄肉部分１ｂまたは内径側の駄肉部分
１ａで肉盛りを終了し、その後に駄肉部分１ａ，１ｂを
除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、アルミニウム
合金製の母材に耐熱性や耐摩耗性等に優れた合金材料を
レーザビーム，電子ビーム等の局所加熱源の照射によっ
て肉盛りするのに利用される肉盛り方法に関するもので
ある。
合金製の母材に耐熱性や耐摩耗性等に優れた合金材料を
レーザビーム，電子ビーム等の局所加熱源の照射によっ
て肉盛りするのに利用される肉盛り方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】肉盛りとは、図３に示すように、金属部
材２１の表面の被肉盛り部２１ａに、金属粉末，金属
板，金属ワイヤなどの肉盛り材料２２を供給しながら、
レーザビーム，電子ビーム等の局所加熱源２３を照射
し、被肉盛り部２１ａおよび肉盛り材料２２を同時に溶
融して肉盛り層２４を形成し、金属部材２１の表面の一
部ないしは全部に金属部材２１の持つ性質とは異なった
性質を付与する加工である。
材２１の表面の被肉盛り部２１ａに、金属粉末，金属
板，金属ワイヤなどの肉盛り材料２２を供給しながら、
レーザビーム，電子ビーム等の局所加熱源２３を照射
し、被肉盛り部２１ａおよび肉盛り材料２２を同時に溶
融して肉盛り層２４を形成し、金属部材２１の表面の一
部ないしは全部に金属部材２１の持つ性質とは異なった
性質を付与する加工である。
【０００３】この種の肉盛りは、例えば、自動車エンジ
ンのアルミニウム合金製シリンダヘッドの製造におい
て、バルブシート部の耐熱性，耐摩耗性，耐蝕性などの
向上を図るために行なわれている。
ンのアルミニウム合金製シリンダヘッドの製造におい
て、バルブシート部の耐熱性，耐摩耗性，耐蝕性などの
向上を図るために行なわれている。
【０００４】従来の方法としては、肉盛り開始部および
肉盛り終了部は肉盛り品質が不安定な状態にあるため
に、肉盛り材料２２の供給時期または量と局所加熱源２
３の照射タイミングを所定の加工条件に応じて制御し、
なおかつ肉盛り材料２２の供給量に対して局所加熱源の
加工出力を徐々に大きくして所定の加工条件に達した
後、加工出力を徐々に小さくするスロープ制御を行なっ
ていた。
肉盛り終了部は肉盛り品質が不安定な状態にあるため
に、肉盛り材料２２の供給時期または量と局所加熱源２
３の照射タイミングを所定の加工条件に応じて制御し、
なおかつ肉盛り材料２２の供給量に対して局所加熱源の
加工出力を徐々に大きくして所定の加工条件に達した
後、加工出力を徐々に小さくするスロープ制御を行なっ
ていた。
【０００５】例えば、図４に示すように、エンジンのシ
リンダヘッド２５のバルブシート部２５ａに肉盛りを適
用する場合、シリンダヘッド２５がバルブ穴２６の中心
軸Ａを中心に回転しながら、バルブシート部２５ａの表
面にバルブシ−ト用肉盛り材料２２を供給しつつ局所加
熱源１を照射して、肉盛り材料２２およびバルブシート
部２５ａの表層を溶融して肉盛り加工を行なうか、また
は、エンジンシリンダヘッド２５を固定して、肉盛り用
材料供給ノズル２７および局所加熱源２３をバルブシー
ト部２５ａ上で周方向に移動させながら、肉盛り材料２
２およびバルブシート部２５ａの表層を溶融して肉盛り
し、肉盛り開始点と終了点とが重なりあって（オーバラ
ップして）バルブシート部２５ａが所定の形状を満した
時点で肉盛りを終了させる方法を行なっていた。
リンダヘッド２５のバルブシート部２５ａに肉盛りを適
用する場合、シリンダヘッド２５がバルブ穴２６の中心
軸Ａを中心に回転しながら、バルブシート部２５ａの表
面にバルブシ−ト用肉盛り材料２２を供給しつつ局所加
熱源１を照射して、肉盛り材料２２およびバルブシート
部２５ａの表層を溶融して肉盛り加工を行なうか、また
は、エンジンシリンダヘッド２５を固定して、肉盛り用
材料供給ノズル２７および局所加熱源２３をバルブシー
ト部２５ａ上で周方向に移動させながら、肉盛り材料２
２およびバルブシート部２５ａの表層を溶融して肉盛り
し、肉盛り開始点と終了点とが重なりあって（オーバラ
ップして）バルブシート部２５ａが所定の形状を満した
時点で肉盛りを終了させる方法を行なっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の肉盛り方法にあっては、必要とされる肉盛り
形状にするためには、加工条件をそれぞれの部品におい
て変える必要があり、加工条件を変えるたびに肉盛り用
材料２２の供給時期または量と局所加熱源２３の照射タ
イミングを制御する必要があり、また、制御を行なった
としても肉盛り開始時に肉盛り用材料２２の供給と局所
加熱源２３の照射タイミングが微妙にずれることによ
り、肉盛り用材料２２の供給量に対する局所加熱源２３
からの入熱量が過剰になった場合には、肉盛り層２４に
過剰溶融した金属部材２１が希釈して合金層が形成され
ることによりクラックが発生しやすくなるという問題が
あり、肉盛り用材料２２の供給量に対する局所加熱源２
３からの入熱量が不足した場合には、肉盛り用材料２２
が十分に溶融せず、外観上の品質を損なうという問題が
あった。
うな従来の肉盛り方法にあっては、必要とされる肉盛り
形状にするためには、加工条件をそれぞれの部品におい
て変える必要があり、加工条件を変えるたびに肉盛り用
材料２２の供給時期または量と局所加熱源２３の照射タ
イミングを制御する必要があり、また、制御を行なった
としても肉盛り開始時に肉盛り用材料２２の供給と局所
加熱源２３の照射タイミングが微妙にずれることによ
り、肉盛り用材料２２の供給量に対する局所加熱源２３
からの入熱量が過剰になった場合には、肉盛り層２４に
過剰溶融した金属部材２１が希釈して合金層が形成され
ることによりクラックが発生しやすくなるという問題が
あり、肉盛り用材料２２の供給量に対する局所加熱源２
３からの入熱量が不足した場合には、肉盛り用材料２２
が十分に溶融せず、外観上の品質を損なうという問題が
あった。
【０００７】また、肉盛り終了部においても、肉盛りが
不連続で非定常な状態を持つため、肉盛り開始部と同様
な問題があった。
不連続で非定常な状態を持つため、肉盛り開始部と同様
な問題があった。
【０００８】さらに、エンジンのシリンダヘッド２５の
バルブシ−ト部２５ａに肉盛りした場合には、バルブシ
ート部２５ａの所望の形状を得るために肉盛り開始部に
終了部が乗り上げるようなオーバーラップをおこなった
場合には、局所加熱源２３が肉盛り用材料２２に照射さ
れ溶融し凝固する際に、複雑な応力が発生して、肉盛り
開始部と肉盛り終了部とのオーバーラップ部分にクラッ
クやポロシティが発生しやすくなるという問題があっ
た。このクラックおよびポロシティは、バルブシート部
２５ａ等の気密性を必要とされる部位に存在した場合、
燃焼ガス等の吹き抜けが発生することがあるため存在し
てはならないが、従来の技術ではクラックやポロシティ
等の欠陥をなくすことは困難であるといった問題があ
り、このような問題に対処することが品質の安定化を図
るうえでの課題であった。
バルブシ−ト部２５ａに肉盛りした場合には、バルブシ
ート部２５ａの所望の形状を得るために肉盛り開始部に
終了部が乗り上げるようなオーバーラップをおこなった
場合には、局所加熱源２３が肉盛り用材料２２に照射さ
れ溶融し凝固する際に、複雑な応力が発生して、肉盛り
開始部と肉盛り終了部とのオーバーラップ部分にクラッ
クやポロシティが発生しやすくなるという問題があっ
た。このクラックおよびポロシティは、バルブシート部
２５ａ等の気密性を必要とされる部位に存在した場合、
燃焼ガス等の吹き抜けが発生することがあるため存在し
てはならないが、従来の技術ではクラックやポロシティ
等の欠陥をなくすことは困難であるといった問題があ
り、このような問題に対処することが品質の安定化を図
るうえでの課題であった。
【０００９】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題に鑑み
てなされたもので、肉盛り開始部と肉盛り終了部で肉盛
り用粉末材料の供給と局所加熱源の照射のタイミングに
係わりなく、欠陥のない肉盛りを得ることができる肉盛
り方法を提供することを目的としている。
てなされたもので、肉盛り開始部と肉盛り終了部で肉盛
り用粉末材料の供給と局所加熱源の照射のタイミングに
係わりなく、欠陥のない肉盛りを得ることができる肉盛
り方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る肉盛り方法
は、請求項１として、金属部材の被肉盛り部に金属粉
末，金属板，金属ワイヤ等の肉盛り材料を供給しながら
レーザビーム，電子ビーム等の局所加熱源を照射して肉
盛りするに際し、あらかじめ被肉盛り部の肉盛り開始部
と肉盛り終了部に隣接して駄肉部分を設け、肉盛り開始
部に隣接する駄肉部分から肉盛りを開始して局所加熱源
の出力，加工速度，肉盛り材料の供給量等が所定の条件
に達したのち、被肉盛り部での肉盛りに移行して肉盛り
を行なったあと、肉盛り終了部に隣接する駄肉部分で肉
盛りを終了し、その後に駄肉部分を除去する構成とし、
請求項２として、被肉盛り部の照射面に対する局所加熱
源の入射角と駄肉部分の照射面に対する局所加熱源の入
射角との差を５度以内とする構成とし、請求項３とし
て、被肉盛り部が周回する形態を成している構成とし、
請求項４として、請求項３に記載の肉盛り方法におい
て、周回する被肉盛り部がシリンダヘッドのバルブシー
ト部であって、このバルブシート部の内径側と外径側に
あらかじめ駄肉部分を設け、内径側（または外径側）の
駄肉部分から肉盛りを開始して局所加熱源の出力，加工
速度，肉盛り材料の供給量等が所定の条件に達したの
ち、バルブシート部の全周に肉盛りをして外径側（また
は内径側）の駄肉部分で肉盛りを終了し、その後に駄肉
部分を除去する構成とし、請求項５として、請求項４に
記載の肉盛り方法において、肉盛り開始部と肉盛り終了
部とのオーバラップ量がバルブシート部の肉盛り幅の３
０％以上５０％以下とする構成とし、請求項６として、
バルブシート部がＲ４〜５ｍｍの凹形状を成し、肉盛り
材料の供給量を４０〜６０ｇ／ｍｉｎとし、出力が４〜
５ｋＷであり且つビーム形状が（４〜６）×（２〜３）
ｍｍであるレーザ光を加工速度０．５〜１．０ｍ／ｍｉ
ｎで照射し、肉盛りの開始または終了の際にバルブシー
ト部の内径側の駄肉部分からバルブシート部へ移行する
肉盛り軌跡またはバルブシート部からバルブシート部の
内径側の駄肉部分へ移行する肉盛り軌跡がＲ１０ｍｍ以
下の円弧をなす構成とし、請求項７として、バルブシー
ト部がＲ４〜５ｍｍの凹形状を成し、肉盛り材料の供給
量を４０〜６０ｇ／ｍｉｎとし、出力が４〜５ｋＷであ
り且つビーム形状が（４〜６）×（２〜３）ｍｍである
レーザ光を加工速度０．５〜１．０ｍ／ｍｉｎで照射
し、肉盛りの開始または終了の際にバルブシート部の外
径側の駄肉部分からバルブシート部へ移行する肉盛り軌
跡またはバルブシート部からバルブシート部の外径側の
駄肉部分へ移行する肉盛り軌跡がＲ２０ｍｍ以上の円弧
をなす構成としており、上記の構成を課題を解決するた
めの手段としている。。
は、請求項１として、金属部材の被肉盛り部に金属粉
末，金属板，金属ワイヤ等の肉盛り材料を供給しながら
レーザビーム，電子ビーム等の局所加熱源を照射して肉
盛りするに際し、あらかじめ被肉盛り部の肉盛り開始部
と肉盛り終了部に隣接して駄肉部分を設け、肉盛り開始
部に隣接する駄肉部分から肉盛りを開始して局所加熱源
の出力，加工速度，肉盛り材料の供給量等が所定の条件
に達したのち、被肉盛り部での肉盛りに移行して肉盛り
を行なったあと、肉盛り終了部に隣接する駄肉部分で肉
盛りを終了し、その後に駄肉部分を除去する構成とし、
請求項２として、被肉盛り部の照射面に対する局所加熱
源の入射角と駄肉部分の照射面に対する局所加熱源の入
射角との差を５度以内とする構成とし、請求項３とし
て、被肉盛り部が周回する形態を成している構成とし、
請求項４として、請求項３に記載の肉盛り方法におい
て、周回する被肉盛り部がシリンダヘッドのバルブシー
ト部であって、このバルブシート部の内径側と外径側に
あらかじめ駄肉部分を設け、内径側（または外径側）の
駄肉部分から肉盛りを開始して局所加熱源の出力，加工
速度，肉盛り材料の供給量等が所定の条件に達したの
ち、バルブシート部の全周に肉盛りをして外径側（また
は内径側）の駄肉部分で肉盛りを終了し、その後に駄肉
部分を除去する構成とし、請求項５として、請求項４に
記載の肉盛り方法において、肉盛り開始部と肉盛り終了
部とのオーバラップ量がバルブシート部の肉盛り幅の３
０％以上５０％以下とする構成とし、請求項６として、
バルブシート部がＲ４〜５ｍｍの凹形状を成し、肉盛り
材料の供給量を４０〜６０ｇ／ｍｉｎとし、出力が４〜
５ｋＷであり且つビーム形状が（４〜６）×（２〜３）
ｍｍであるレーザ光を加工速度０．５〜１．０ｍ／ｍｉ
ｎで照射し、肉盛りの開始または終了の際にバルブシー
ト部の内径側の駄肉部分からバルブシート部へ移行する
肉盛り軌跡またはバルブシート部からバルブシート部の
内径側の駄肉部分へ移行する肉盛り軌跡がＲ１０ｍｍ以
下の円弧をなす構成とし、請求項７として、バルブシー
ト部がＲ４〜５ｍｍの凹形状を成し、肉盛り材料の供給
量を４０〜６０ｇ／ｍｉｎとし、出力が４〜５ｋＷであ
り且つビーム形状が（４〜６）×（２〜３）ｍｍである
レーザ光を加工速度０．５〜１．０ｍ／ｍｉｎで照射
し、肉盛りの開始または終了の際にバルブシート部の外
径側の駄肉部分からバルブシート部へ移行する肉盛り軌
跡またはバルブシート部からバルブシート部の外径側の
駄肉部分へ移行する肉盛り軌跡がＲ２０ｍｍ以上の円弧
をなす構成としており、上記の構成を課題を解決するた
めの手段としている。。
【００１１】
【発明の作用】本発明の請求項１に係る肉盛り方法で
は、最終的に駄肉部分を除去することにより、欠陥の生
じやすい肉盛り開始部および肉盛り終了部が除去される
ので、欠陥のない肉盛りが得られることとなり、本発明
の請求項２に係る肉盛り方法においては、被肉盛り部の
照射面に対する局所加熱源の入射角と駄肉部分の照射面
に対する局所加熱源の入射角との差を５度以内とするこ
とにより、被肉盛り部と駄肉部分に照射される局所加熱
源の焦点位置が変化することなく、局所加熱源の面積が
一定の大きさに保たれることとなるため、この局所加熱
源の照射面積の変化による肉盛り用材料および金属部材
に照射される局所加熱源のパワー密度の変化は起こら
ず、入熱量が安定するため、被肉盛り部と駄肉部分との
境界近傍での未溶融物の発生またはクラック，ポロシテ
ィ等の欠陥の発生が防止されることとなり、特に本発明
の請求項４〜７に係る肉盛り方法では、シリンダヘッド
において、欠陥のない肉盛りによるバルブシート部が得
られることとなる。
は、最終的に駄肉部分を除去することにより、欠陥の生
じやすい肉盛り開始部および肉盛り終了部が除去される
ので、欠陥のない肉盛りが得られることとなり、本発明
の請求項２に係る肉盛り方法においては、被肉盛り部の
照射面に対する局所加熱源の入射角と駄肉部分の照射面
に対する局所加熱源の入射角との差を５度以内とするこ
とにより、被肉盛り部と駄肉部分に照射される局所加熱
源の焦点位置が変化することなく、局所加熱源の面積が
一定の大きさに保たれることとなるため、この局所加熱
源の照射面積の変化による肉盛り用材料および金属部材
に照射される局所加熱源のパワー密度の変化は起こら
ず、入熱量が安定するため、被肉盛り部と駄肉部分との
境界近傍での未溶融物の発生またはクラック，ポロシテ
ィ等の欠陥の発生が防止されることとなり、特に本発明
の請求項４〜７に係る肉盛り方法では、シリンダヘッド
において、欠陥のない肉盛りによるバルブシート部が得
られることとなる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１３】図１は、本発明に係る肉盛り方法の一実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【００１４】駄肉部分１ａをあらかじめ設けたアルミニ
ウム系材料からなる金属部材としての鋳造品１（平板）
を用意し、出力１０ｋＷのＣＯ2 レ−ザ発振器と肉盛り
用材料が供給できる装置を備えた肉盛り加工装置にセッ
トし、 加工出力：４．５ｋＷ，肉盛り用材料の供給
量：５０ｇ／ｍｉｎ，ビーム形状：５×２．５ｍｍ，加
工速度０．８ｍ／ｍｉｎの条件として，駄肉部分１ａの
肉盛り開始部Ｓから肉盛りを開始し、被肉盛り部２に移
行して肉盛りした後、駄肉部分１ａの肉盛り終了部Ｅに
て肉盛りを終了し、駄肉部分１ａを除去した。
ウム系材料からなる金属部材としての鋳造品１（平板）
を用意し、出力１０ｋＷのＣＯ2 レ−ザ発振器と肉盛り
用材料が供給できる装置を備えた肉盛り加工装置にセッ
トし、 加工出力：４．５ｋＷ，肉盛り用材料の供給
量：５０ｇ／ｍｉｎ，ビーム形状：５×２．５ｍｍ，加
工速度０．８ｍ／ｍｉｎの条件として，駄肉部分１ａの
肉盛り開始部Ｓから肉盛りを開始し、被肉盛り部２に移
行して肉盛りした後、駄肉部分１ａの肉盛り終了部Ｅに
て肉盛りを終了し、駄肉部分１ａを除去した。
【００１５】この結果、欠陥のない肉盛りを得ることが
でき、また、肉盛り用材料の供給と局所加熱源の照射タ
イミングを厳密に制御する必要がないので、加工にかか
る作業時間が短縮された。
でき、また、肉盛り用材料の供給と局所加熱源の照射タ
イミングを厳密に制御する必要がないので、加工にかか
る作業時間が短縮された。
【００１６】なお、金属部材としての鋳造品１は平板で
あるので、被肉盛り部２の照射面に対する局所加熱源の
入射角と駄肉部分１ａの照射面に対する局所加熱源の入
射角との差は０度であった。
あるので、被肉盛り部２の照射面に対する局所加熱源の
入射角と駄肉部分１ａの照射面に対する局所加熱源の入
射角との差は０度であった。
【００１７】図２は、本発明に係る肉盛り方法の他の実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【００１８】アルミニウム系材料からなる金属部材とし
てのシリンダーヘッド１は、周回する形態を成す被肉盛
り部としてのバルブシート部２を有し、その内径側と外
径側にそれぞれ駄肉部分１ａ（内径側）と駄肉部分１ｂ
（外径側）が全周に亘ってあらかじめ設けてある。バル
ブシート部２はＲ４．５ｍｍの凹形状を成しており、ま
た、駄肉部分１ａ，１ｂの形状は、駄肉部分１ａ，１ｂ
の照射面に対する局所加熱源Ｌの入射角が、バルブシー
ト部２のＲ４．５ｍｍの凹形状面に対する局所加熱源Ｌ
の入射角と等しくなるように形成した。
てのシリンダーヘッド１は、周回する形態を成す被肉盛
り部としてのバルブシート部２を有し、その内径側と外
径側にそれぞれ駄肉部分１ａ（内径側）と駄肉部分１ｂ
（外径側）が全周に亘ってあらかじめ設けてある。バル
ブシート部２はＲ４．５ｍｍの凹形状を成しており、ま
た、駄肉部分１ａ，１ｂの形状は、駄肉部分１ａ，１ｂ
の照射面に対する局所加熱源Ｌの入射角が、バルブシー
ト部２のＲ４．５ｍｍの凹形状面に対する局所加熱源Ｌ
の入射角と等しくなるように形成した。
【００１９】そして、このシリンダヘッド１を、出力１
０ｋＷのＣＯ2 レーザ発振器と肉盛り用材料３が供給で
きる装置として肉盛り材料供給用ノズル４を具備した肉
盛り加工装置にセットし、加工出力：４．５ｋＷ，肉盛
り用材料３の供給量：５０ｇ／ｍｉｎ，ビーム形状：５
×２．５ｍｍ，加工速度０．８ｍ／ｍｉｎの条件とし
て，駄肉部分１ａより肉盛りを開始し、局所加熱源の出
力，加工速度，肉盛り材料供給用ノズル４からの肉盛り
材料３の供給量等が所定の条件に達したのち、駄肉部分
１ａからバルブシート部２に移行する際に、肉盛り軌跡
がＲ１０以下の円弧を描くように移行したのち、バルブ
シート部の全周に所定の形状の肉盛りをする。そして、
肉盛り開始部Ｓとオーバラップを始める位置から駄肉部
分１ｂに移行し、このとき、肉盛り軌跡がＲ２０以上の
円弧を描くように駄肉部分１ｂに移行する。移行の際に
は、オ−バラップ部５のオ−バラップ量が肉盛り幅の３
０％以上５０％以下の条件を満たすようにした。そし
て、駄肉部分１ｂの肉盛り終了部Ｅで肉盛りを終了し、
最後に駄肉部分１ａ，１ｂを除去した。ここで、３０％
以上５０％以下としたのは、３０％未満ではバルブシー
トとして必要な形状を得ることができず、５０％以上で
はクラックが発生してしまうためである。
０ｋＷのＣＯ2 レーザ発振器と肉盛り用材料３が供給で
きる装置として肉盛り材料供給用ノズル４を具備した肉
盛り加工装置にセットし、加工出力：４．５ｋＷ，肉盛
り用材料３の供給量：５０ｇ／ｍｉｎ，ビーム形状：５
×２．５ｍｍ，加工速度０．８ｍ／ｍｉｎの条件とし
て，駄肉部分１ａより肉盛りを開始し、局所加熱源の出
力，加工速度，肉盛り材料供給用ノズル４からの肉盛り
材料３の供給量等が所定の条件に達したのち、駄肉部分
１ａからバルブシート部２に移行する際に、肉盛り軌跡
がＲ１０以下の円弧を描くように移行したのち、バルブ
シート部の全周に所定の形状の肉盛りをする。そして、
肉盛り開始部Ｓとオーバラップを始める位置から駄肉部
分１ｂに移行し、このとき、肉盛り軌跡がＲ２０以上の
円弧を描くように駄肉部分１ｂに移行する。移行の際に
は、オ−バラップ部５のオ−バラップ量が肉盛り幅の３
０％以上５０％以下の条件を満たすようにした。そし
て、駄肉部分１ｂの肉盛り終了部Ｅで肉盛りを終了し、
最後に駄肉部分１ａ，１ｂを除去した。ここで、３０％
以上５０％以下としたのは、３０％未満ではバルブシー
トとして必要な形状を得ることができず、５０％以上で
はクラックが発生してしまうためである。
【００２０】この結果、肉盛り開始部Ｓと肉盛り終了部
Ｅとのオーバーラップ部分５に欠陥のない肉盛りによる
バルブシート部２が得られた。なお、駄肉部分１ａから
バルブシート部２に移行する際、肉盛り軌跡がＲ１０以
下の円弧としたのは、この条件が最もクラックが発生し
にくい条件であり、同様に、バルブシート部２から駄肉
部分１ｂに移行する際、肉盛り軌跡がＲ２０以上の円弧
としたのは、Ｒ２０よりも小さくなるとクラックが発生
しやすくなったためである。
Ｅとのオーバーラップ部分５に欠陥のない肉盛りによる
バルブシート部２が得られた。なお、駄肉部分１ａから
バルブシート部２に移行する際、肉盛り軌跡がＲ１０以
下の円弧としたのは、この条件が最もクラックが発生し
にくい条件であり、同様に、バルブシート部２から駄肉
部分１ｂに移行する際、肉盛り軌跡がＲ２０以上の円弧
としたのは、Ｒ２０よりも小さくなるとクラックが発生
しやすくなったためである。
【００２１】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の請求
項１〜３に係る肉盛り方法によれば、欠陥の生じ易い肉
盛り開始部と肉盛り終了部とが無用な駄肉部分とともに
除去されるので、外観上品質を損なうことのない、かつ
クラック等の欠陥のない肉盛りが得られ、不良発生率を
大幅に低減させることができ、特に請求項４〜７に係る
肉盛り方法によれば、シリンダヘッドのバルブシート部
において、その肉盛り開始部と終了部とのオーバラップ
部に欠陥のない品質の安定した肉盛りが得られるという
優れた効果が得られる。
項１〜３に係る肉盛り方法によれば、欠陥の生じ易い肉
盛り開始部と肉盛り終了部とが無用な駄肉部分とともに
除去されるので、外観上品質を損なうことのない、かつ
クラック等の欠陥のない肉盛りが得られ、不良発生率を
大幅に低減させることができ、特に請求項４〜７に係る
肉盛り方法によれば、シリンダヘッドのバルブシート部
において、その肉盛り開始部と終了部とのオーバラップ
部に欠陥のない品質の安定した肉盛りが得られるという
優れた効果が得られる。
【００２２】また、加工条件が変わることによる肉盛り
材料の供給と局所加熱源の照射タイミングの微妙なセッ
ティングに要する作業時間を大幅に低減でき、加工機に
かかるコストの削減や生産性の向上を図ることができる
という優れた効果が得られる。
材料の供給と局所加熱源の照射タイミングの微妙なセッ
ティングに要する作業時間を大幅に低減でき、加工機に
かかるコストの削減や生産性の向上を図ることができる
という優れた効果が得られる。
【図１】本発明に係る肉盛り方法の一実施例を示す平面
説明図である。
説明図である。
【図２】本発明に係る肉盛り方法の他の実施例を示す縦
断面説明図（図２の（ａ））および図２（ａ）の矢印Ａ
方向からみた説明図（図２（ｂ））である。
断面説明図（図２の（ａ））および図２（ａ）の矢印Ａ
方向からみた説明図（図２（ｂ））である。
【図３】従来の肉盛り方法を説明する縦断面説明図であ
る。
る。
【図４】従来の方法によるバルブシートの肉盛りを説明
する斜視説明図である。
する斜視説明図である。
１ 金属部材（シリンダヘッド） １ａ 駄肉部分（バルブシート部内径側） １ｂ 駄肉部分（バルブシート部外径側） ２ 被肉盛り部（バルブシート部） ３ 肉盛り材料 ４ 肉盛り材料供給用ノズル ５ オーバラップ部 Ｓ 肉盛り開始部 Ｅ 肉盛り終了部 Ｌ 局所加熱源
Claims (7)
- 【請求項１】 金属部材の被肉盛り部に金属粉末，金属
板，金属ワイヤ等の肉盛り材料を供給しながらレーザビ
ーム，電子ビーム等の局所加熱源を照射して肉盛りする
に際し、あらかじめ被肉盛り部の肉盛り開始部と肉盛り
終了部に隣接して駄肉部分を設け、肉盛り開始部に隣接
する駄肉部分から肉盛りを開始して局所加熱源の出力，
加工速度，肉盛り材料の供給量等が所定の条件に達した
のち、被肉盛り部での肉盛りに移行して肉盛りを行なっ
たあと、肉盛り終了部に隣接する駄肉部分で肉盛りを終
了し、その後に駄肉部分を除去することを特徴とする肉
盛り方法。 - 【請求項２】 被肉盛り部の照射面に対する局所加熱源
の入射角と駄肉部分の照射面に対する局所加熱源の入射
角との差を５度以内とすることを特徴とする請求項１に
記載の肉盛り方法。 - 【請求項３】 被肉盛り部が周回する形態を成している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の肉盛り方
法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の肉盛り方法において、
周回する被肉盛り部がシリンダヘッドのバルブシート部
であって、このバルブシート部の内径側と外径側にあら
かじめ駄肉部分を設け、内径側および外径側のいずれか
一方の駄肉部分から肉盛りを開始して局所加熱源の出
力，加工速度，肉盛り材料の供給量等が所定の条件に達
したのち、バルブシート部の全周に肉盛りをして内径側
および外径側のいずれか他方の駄肉部分で肉盛りを終了
し、その後に駄肉部分を除去することを特徴とする肉盛
り方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の肉盛り方法において、
肉盛り開始部と肉盛り終了部とのオーバラップ量がバル
ブシート部の肉盛り幅の３０％以上５０％以下とするこ
とを特徴とする肉盛り方法。 - 【請求項６】 バルブシート部がＲ４〜５ｍｍの凹形状
を成し、肉盛り材料の供給量を４０〜６０ｇ／ｍｉｎと
し、出力が４〜５ｋＷであり且つビーム形状が（４〜
６）×（２〜３）ｍｍであるレーザ光を加工速度０．５
〜１．０ｍ／ｍｉｎで照射し、肉盛りの開始または終了
の際にバルブシート部の内径側の駄肉部分からバルブシ
ート部へ移行する肉盛り軌跡またはバルブシート部から
バルブシート部の内径側の駄肉部分へ移行する肉盛り軌
跡がＲ１０ｍｍ以下の円弧をなすことを特徴とする請求
項４または５に記載の肉盛り方法。 - 【請求項７】 バルブシート部がＲ４〜５ｍｍの凹形状
を成し、肉盛り材料の供給量を４０〜６０ｇ／ｍｉｎと
し、出力が４〜５ｋＷであり且つビーム形状が（４〜
６）×（２〜３）ｍｍであるレーザ光を加工速度０．５
〜１．０ｍ／ｍｉｎで照射し、肉盛りの開始または終了
の際にバルブシート部の外径側の駄肉部分からバルブシ
ート部へ移行する肉盛り軌跡またはバルブシート部から
バルブシート部の外径側の駄肉部分へ移行する肉盛り軌
跡がＲ２０ｍｍ以上の円弧をなすことを特徴とする請求
項４または５に記載の肉盛り方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6096692A JPH07299575A (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 肉盛り方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6096692A JPH07299575A (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 肉盛り方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07299575A true JPH07299575A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=14171837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6096692A Pending JPH07299575A (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 肉盛り方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07299575A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005000517A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | レーザクラッド加工装置およびレーザクラッド加工方法 |
| EP3017906A4 (en) * | 2013-07-01 | 2016-07-27 | Toyota Motor Co Ltd | ACCUMULATION METHOD FOR VALVE SEAT AND MANUFACTURING METHOD FOR CYLINDER HEAD |
| JP2016155135A (ja) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | トヨタ自動車株式会社 | レーザクラッド製造方法及びレーザクラッド加工装置 |
| JP2020203296A (ja) * | 2019-06-17 | 2020-12-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 造形物の製造方法、造形物の製造制御方法、造形物の製造制御装置、及びプログラム |
-
1994
- 1994-05-10 JP JP6096692A patent/JPH07299575A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005000517A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | レーザクラッド加工装置およびレーザクラッド加工方法 |
| US8097825B2 (en) | 2003-06-30 | 2012-01-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Laser cladding apparatus and method |
| EP3017906A4 (en) * | 2013-07-01 | 2016-07-27 | Toyota Motor Co Ltd | ACCUMULATION METHOD FOR VALVE SEAT AND MANUFACTURING METHOD FOR CYLINDER HEAD |
| JP2016155135A (ja) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | トヨタ自動車株式会社 | レーザクラッド製造方法及びレーザクラッド加工装置 |
| JP2020203296A (ja) * | 2019-06-17 | 2020-12-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 造形物の製造方法、造形物の製造制御方法、造形物の製造制御装置、及びプログラム |
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