[发明专利]层叠造型部件的接合方法及结构体、以及层叠造型部件

说明书

提供一种层叠造型部件的接合方法及结构体、以及层叠造型部件，能够在不受层叠造型部件的尺寸、形状的复杂度制约的情况下，简单且高品质地制作。层叠造型部件通过在熔敷焊道层上反复层叠下一层的所述熔敷焊道层而造型，该熔敷焊道层由使用电弧而使焊料熔融并凝固的熔敷焊道形成。将这些多个层叠造型部件经由与层叠一起造型出的焊接接头焊接，从而形成一体的结构体。

技术领域

本发明涉及层叠造型部件的接合方法及结构体、以及层叠造型部件。

背景技术

近年来，作为生产手段的3D打印的需求不断变高。特别是关于将金属材料应用于造型材料的技术，在航空业界等中正在进行面向其实用化的研究开发。在使用金属材料来进行造型的3D打印中，使用电弧、激光等热源来使金属粉体、金属线熔融，并通过层叠熔融金属而得到造型物。例如在专利文献1中记载了像这样层叠熔融金属来制造造型物的技术。

在专利文献1中记载了一种模具的制造方法，该模具的制造方法包括如下工序：生成表现模具的形状的形状数据；基于所生成的形状数据，将模具分割为沿着等高线的层叠体；以及基于所得到的层叠体的形状数据，制作供给焊料的焊炬的移动路线。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利第3784539号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，根据专利文献1所记载的技术，能够制造的层叠造型物的大小根据制造装置而受到限制。例如，在制造装置为在多关节臂的前端部具备焊炬的焊接机器人的情况下，所制造的层叠造型物的大小为多关节臂的可动范围内的大小。因此，难以制作可动范围以上的大小的层叠造型物。

另外，在层叠结构物是在中途具有细径部的外伸形状、或者具有折回部的形状、进而在桁架结构的节点部分、弦构件与斜向构件交叉的T字形、Y字形、K字形的接头(TYK接头)部分等更复杂的形状的情况下，有时难以通过一次层叠造型来制作层叠结构物。

通常，在层叠造型物的制造中，以通过一次制造工序来制作整个结构物作为前提。这是因为，通过一次进行层叠造型，从而可进行减少了工时的高效率的制造，并且，可将尺寸变化、材料的品质变化抑制在最小限度。因此，若上述那样的层叠结构物的大小过大、或是复杂形状，则有时无法应用通常的层叠造型物的制造，对层叠造型物的制造产生制约。

本发明的目的在于，提供一种能够在不受层叠造型部件的尺寸、形状的复杂度制约的情况下，简单且高品质地制作的层叠造型部件的接合方法及结构体、以及层叠造型部件。

用于解决课题的手段

本发明包括下述结构。

(1)一种层叠造型部件的接合方法，在所述层叠造型部件的接合方法中，将多个层叠造型部件经由焊接接头进行焊接而成为一体的结构体，所述层叠造型部件是在由使用电弧而使焊料熔融并凝固的熔敷焊道形成的熔敷焊道层上反复层叠下一层的所述熔敷焊道层而造型成的，所述焊接接头是与所述层叠一起造型而成的。

根据该层叠造型部件的接合方法，通过将多个层叠造型部件经由由熔敷焊道层造型出的焊接接头来焊接，从而制作一体的结构体，该层叠造型部件由多个熔敷焊道构成的熔敷焊道层层叠造型而成。因此，能够制作比通过制造装置能够造型的层叠造型部件的最大尺寸大的结构体。另外，即使在结构体具有复杂的形状的情况下，也能够在不产生制约的情况下简单且高品质地制作结构体。

(2)根据(1)所述的层叠造型部件的接合方法，其中，所述熔敷焊道层由配置成多列的所述熔敷焊道形成，将所述下一层的熔敷焊道层以从前一层的熔敷焊道层的层端缘在层面内向一方向错开的方式层叠，从而造型所述焊接接头的坡口形状。

根据该层叠造型部件的接合方法，由于通过层叠造型形成焊接接头的形状，因此与通过切削等后加工来形成焊接接头的情况相比，能够削减加工工时。