[發明專利]層疊造型部件的接合方法及結構體、以及層疊造型部件

有效

• 申請號: 201880027715.2
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN110603115B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 山田岳史;佐藤伸志;山崎雄干
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/032;B23K37/06;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 海坤

提供一種層疊造型部件的接合方法及結構體、以及層疊造型部件，能夠在不受層疊造型部件的尺寸、形狀的復雜度制約的情況下，簡單且高品質地制作。層疊造型部件通過在熔敷焊道層上反復層疊下一層的所述熔敷焊道層而造型，該熔敷焊道層由使用電弧而使焊料熔融并凝固的熔敷焊道形成。將這些多個層疊造型部件經由與層疊一起造型出的焊接接頭焊接，從而形成一體的結構體。

技術領域

本發明涉及層疊造型部件的接合方法及結構體、以及層疊造型部件。

背景技術

近年來，作為生產手段的3D打印的需求不斷變高。特別是關于將金屬材料應用于造型材料的技術，在航空業界等中正在進行面向其實用化的研究開發。在使用金屬材料來進行造型的3D打印中，使用電弧、激光等熱源來使金屬粉體、金屬線熔融，并通過層疊熔融金屬而得到造型物。例如在專利文獻1中記載了像這樣層疊熔融金屬來制造造型物的技術。

在專利文獻1中記載了一種模具的制造方法，該模具的制造方法包括如下工序：生成表現模具的形狀的形狀數據；基于所生成的形狀數據，將模具分割為沿著等高線的層疊體；以及基于所得到的層疊體的形狀數據，制作供給焊料的焊炬的移動路線。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本國專利第3784539號公報

發明內容

發明要解決的課題

然而，根據專利文獻1所記載的技術，能夠制造的層疊造型物的大小根據制造裝置而受到限制。例如，在制造裝置為在多關節臂的前端部具備焊炬的焊接機器人的情況下，所制造的層疊造型物的大小為多關節臂的可動范圍內的大小。因此，難以制作可動范圍以上的大小的層疊造型物。

另外，在層疊結構物是在中途具有細徑部的外伸形狀、或者具有折回部的形狀、進而在桁架結構的節點部分、弦構件與斜向構件交叉的T字形、Y字形、K字形的接頭(TYK接頭)部分等更復雜的形狀的情況下，有時難以通過一次層疊造型來制作層疊結構物。

通常，在層疊造型物的制造中，以通過一次制造工序來制作整個結構物作為前提。這是因為，通過一次進行層疊造型，從而可進行減少了工時的高效率的制造，并且，可將尺寸變化、材料的品質變化抑制在最小限度。因此，若上述那樣的層疊結構物的大小過大、或是復雜形狀，則有時無法應用通常的層疊造型物的制造，對層疊造型物的制造產生制約。

本發明的目的在于，提供一種能夠在不受層疊造型部件的尺寸、形狀的復雜度制約的情況下，簡單且高品質地制作的層疊造型部件的接合方法及結構體、以及層疊造型部件。

用于解決課題的手段

本發明包括下述結構。

(1)一種層疊造型部件的接合方法，在所述層疊造型部件的接合方法中，將多個層疊造型部件經由焊接接頭進行焊接而成為一體的結構體，所述層疊造型部件是在由使用電弧而使焊料熔融并凝固的熔敷焊道形成的熔敷焊道層上反復層疊下一層的所述熔敷焊道層而造型成的，所述焊接接頭是與所述層疊一起造型而成的。

根據該層疊造型部件的接合方法，通過將多個層疊造型部件經由由熔敷焊道層造型出的焊接接頭來焊接，從而制作一體的結構體，該層疊造型部件由多個熔敷焊道構成的熔敷焊道層層疊造型而成。因此，能夠制作比通過制造裝置能夠造型的層疊造型部件的最大尺寸大的結構體。另外，即使在結構體具有復雜的形狀的情況下，也能夠在不產生制約的情況下簡單且高品質地制作結構體。

(2)根據(1)所述的層疊造型部件的接合方法，其中，所述熔敷焊道層由配置成多列的所述熔敷焊道形成，將所述下一層的熔敷焊道層以從前一層的熔敷焊道層的層端緣在層面內向一方向錯開的方式層疊，從而造型所述焊接接頭的坡口形狀。

根據該層疊造型部件的接合方法，由于通過層疊造型形成焊接接頭的形狀，因此與通過切削等后加工來形成焊接接頭的情況相比，能夠削減加工工時。