层叠造型部件的接合方法及结构体、以及层叠造型部件技术

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。

The joining method and structure of laminated parts and laminated parts

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠造型部件的接合方法及结构体、以及层叠造型部件
本专利技术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。
技术介绍
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
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，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。本专利技术的目的在于，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专利技术包括下述结构。(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。(3)根据(1)或(2)所述的层叠造型部件的接合方法，其中，在所述焊接接头配置垫板，将所述层叠造型部件彼此与所述垫板一起进行焊接。根据该层叠造型部件的接合方法，层叠造型部件与被焊接部件被牢固地焊接。(4)根据(3)所述的层叠造型部件的接合方法，其中，在所述熔敷焊道形成使所述熔敷焊道的焊道延伸设置方向端部弯曲而成的弯曲部，在前一层的熔敷焊道层上反复层叠所述下一层的熔敷焊道层，并通过所述弯曲部造型所述垫板。根据该层叠造型部件的接合方法，垫板与层叠造型部件一体造型，因此无需另行准备作为垫板的构件，另外，无需固定垫板。因而，能够容易地进行层叠造型部件与被焊接部件的焊接。(5)根据(3)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，以将所述熔敷焊道层中的所述熔敷焊道的排列方向的一端部在所述熔敷焊道层内向焊道延伸设置方向的一侧错开的方式来造型所述垫板。根据该层叠造型部件的接合方法，垫板与层叠造型部件一体造型，因此无需另行准备作为垫板的构件，另外，无需固定垫板。因而，能够容易地进行层叠造型部件与被焊接部件的焊接。(6)根据(1)所述的层叠造型部件的接合方法，其中，所述熔敷焊道层由环状的熔敷焊道形成，将所述下一层的熔敷焊道层在前一层的熔敷焊道层中的所述环状的内周侧和外周侧中的至少一方层叠，从而在所述层叠造型部件造型所述焊接接头。根据该层叠造型部件的接合方法，由于通过造型形成焊接接头，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。(7)一种结构体，其通过将多个层叠造型部件彼此经由焊接接头相互焊接而成，所述层叠造型部件是使焊料熔融并凝固而成的熔敷焊道层层叠而得到的，所述焊接接头是所述熔敷焊道层层叠而成的。根据该结构体，由于多个层叠造型部件被焊接而构成为一体，因此能够得到比制作各个层叠造型部件的制造装置可造型的最大尺寸大的尺寸。另外，得到即使结构体具有无法一次层叠造型的复杂形状，也能够简单地制造结构体的结构。(8)根据(7)所述的结构体，其中，所述焊接接头为对接接头、T字接头、十字接头、角接接头、垫板接头、搭接接头、端接接头中的至少任一方。根据该结构体，能够以较高的焊接强度来接合层叠造型部件。(9)根据(7)或(8)所述的结构体，其中，所述层叠造型部件呈圆筒状，所述层叠造型部件彼此同轴地焊接。根据该结构体，成为圆筒状的层叠造型部件同轴地接合的结构，容易得到轴长较长的管体。(10)根据(7)至(9)中任一项所述的结构体，其中，在所述焊接接头设置有所述熔敷焊道层层叠而得到的垫板，所述层叠造型部件彼此与所述垫板一起被焊接。根据该结构体，层叠造型部件与被焊接部件被牢固地焊接。(11)一种层叠造型部件，其构成(7)至(10)中任一项所述的结构体，其中，能够焊接于与所述层叠造型部件不同的其他层叠造型部件的所述焊接接头由层叠的所述熔敷焊道层造型而成。根据该层叠造型部件，由于为层叠造型部件彼此能够经由层叠造型出的焊接接头进行焊接的结构，因此能够使接合结构变得简单，也能够削减用于接合的工时。(12)一种层叠造型部件，其构成(7)至(10)中任一项所述的结构体，其中，能够焊接于被焊接部件的所述焊接接头由层叠的所述熔敷焊道层造型而成。根据该层叠造型部件，通过将层叠造型部件焊接于与该层叠造型部件不同的其他被焊接部件，从而能够简单地得到任意形状的结构体。专利技术效果根据本专利技术，能够在不受层叠造型部件的尺寸、形状的复杂度制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层叠造型部件的接合方法，其中，/n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。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170427 JP 2017-088781;20170915 JP 2017-1778131.一种层叠造型部件的接合方法，其中，
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。


2.根据权利要求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。


3.根据权利要求1或2所述的层叠造型部件的接合方法，其中，
在所述焊接接头配置垫板，将所述层叠造型部件彼此与所述垫板一起进行焊接。


4.根据权利要求3所述的层叠造型部件的接合方法，其中，
在所述熔敷焊道形成使所述熔敷焊道的焊道延伸设置方向端部弯曲而成的弯曲部，
在前一层的熔敷焊道层上反复层叠所述下一层的熔敷焊道层，并通过所述弯曲部造型所述垫板。


5.根据权利要求3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，
以将所述熔敷焊道层中的所述熔敷焊道的排列方向的一端部在所述熔敷焊道层内向焊道延伸设置方向的一侧错开的方式来造型所述垫板。


6.根据权利要求1所述的层叠造型部件的接合方法，其中，
所述熔敷焊道层由环状的熔敷焊道形成，
将所述下一层的熔敷焊道层在前一层的熔敷焊道层中的所述环状的内周侧与外周侧中的至少一方层叠，从而在所述层叠造型部件造型所述焊接接头。


7.一种结构体，其中，
所述结构体通过将多个层叠造型部件彼此经由焊接接头相互焊接而成，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田岳史，佐藤伸志，山崎雄干，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP