JP7376466B2 - Manufacturing method and device for additively manufactured products - Google Patents
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Description
本発明は、積層造形物の製造方法及び製造装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a laminate-molded article.
溶接部にシールドガス(不活性ガス)を供給して、溶接部を空気から遮蔽して酸化を防止するガスシールドアーク溶接が知られている。このようなガスシールドアーク溶接に用いるガスシールド溶接用のトーチが、例えば特許文献1、2に記載されている。
特許文献1のトーチは、トーチに設けるシールドガス通路と、溶接ビードの断面形状を制御する制御ガス通路とを、各々独立した通路となし、溶接アーク部を中心として溶接進行方向に対し前後対称の位置に、上記したそれぞれの通路を縦1列に配列した構成となっている。これによれば、狭開先の溶接において、前方シールドガス流路と後方シールドガス流路を設けてガスの流速をコントロールすることで、溶着ビードの断面形状と溶け込みを改善する、と特許文献1に記載されている。
Gas-shielded arc welding is known in which a shielding gas (inert gas) is supplied to the welding area to shield the welding area from air and prevent oxidation. Gas shield welding torches used in such gas shield arc welding are described, for example, in Patent Documents 1 and 2.
The torch of Patent Document 1 has a shielding gas passage provided in the torch and a control gas passage that controls the cross-sectional shape of the weld bead as independent passages, and is symmetrical in the welding direction with respect to the welding arc. The above-mentioned passages are arranged in a vertical line at one position. According to Patent Document 1, when welding a narrow gap, the cross-sectional shape and penetration of the weld bead can be improved by providing a front shield gas flow path and a rear shield gas flow path to control the gas flow rate. It is described in.
また、特許文献2のトーチは、シールドガス供給部がフロントシールドガス供給部、センターシールドガス供給部、アフターシールドガス供給部に分かれており、センターシールドガス供給部は狭開先の開先底部まで挿入できる外形寸法であって、その中心部にはタングステン電極の周囲がセンターシールドガスの流路になっている。これによれば、溶け込み深さ、ビード形状を調節しつつ溶接欠陥の発生を防止した溶接が行える、と特許文献2に記載されている。 Furthermore, in the torch of Patent Document 2, the shield gas supply section is divided into a front shield gas supply section, a center shield gas supply section, and an after shield gas supply section, and the center shield gas supply section extends to the bottom of the narrow groove. The outer dimensions are such that it can be inserted, and the area around the tungsten electrode at the center is a flow path for center shield gas. According to this, it is described in Patent Document 2 that welding can be performed while controlling the penetration depth and bead shape while preventing the occurrence of welding defects.
ところで、活性金属からなる母材又は溶加材(溶接ワイヤ)を用いてガスシールドアーク溶接する場合、活性金属は、大気との親和力が高温時に特に強くなり、空気中の酸素、窒素と反応して酸化物、窒化物を形成しやすくなる。そのため、溶接後の酸化物、窒化物の形成部分の硬化及び脆弱化が顕著となる。
そこで、活性金属をガスシールドアーク溶接する場合、一般的には大気と活性金属との接触を避けるために、アフターシールド用の治具を用い、トーチ付近の局部的なガスシールドを実施している。
ところが、純チタン又はチタン合金等の溶加材を溶融させて積層造形する際には、アフターシールド用の治具を用いただけでは造形体への酸素及び窒素の侵入を規定値以下に抑えることは依然として困難となる。
By the way, when performing gas-shielded arc welding using a base material or filler metal (welding wire) made of active metals, the active metals have a particularly strong affinity with the atmosphere at high temperatures, and react with oxygen and nitrogen in the air. This makes it easier to form oxides and nitrides. Therefore, hardening and brittleness of the oxide and nitride formed portions after welding become significant.
Therefore, when performing gas-shielded arc welding of active metals, an after-shielding jig is generally used to implement local gas shielding near the torch in order to avoid contact between the atmosphere and the active metals. .
However, when additively manufacturing a filler material such as pure titanium or titanium alloy by melting it, it is not possible to suppress the intrusion of oxygen and nitrogen into the molded object below the specified values by simply using an aftershield jig. It will still be difficult.
そこで本発明は、純チタン又はチタン合金の溶加材を用いる場合であっても、溶着ビードへの酸素及び窒素の侵入を抑制して、積層造形物の機械的特性が低下することを防止できる積層造形物の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。 Therefore, even when pure titanium or a titanium alloy filler material is used, the present invention can suppress the intrusion of oxygen and nitrogen into the weld bead and prevent the mechanical properties of the laminate from deteriorating. The purpose of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing device for a laminate-molded article.
本発明は下記の構成からなる。
(1) 純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造方法であって、
前記溶加材をトーチに供給しつつ前記溶加材をトーチ先端で加熱、溶融させて溶着ビードを形成する工程と、
シールドガスを噴射して前記溶着ビードを大気雰囲気からシールドする工程と、
を含み、
前記シールドする工程は、
前記トーチ先端に設けた噴射口から前記シールドガスを噴射するとともに、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられ、前記シールドガスの噴射領域が前記トーチから一方向に延びて形成される一対のガスシールド治具のうち、一方を前記トーチの移動方向前方に配置し、他方を前記トーチの移動方向後方に配置する、
積層造形物の製造方法。
(2) 純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造装置であって、
トーチと、
前記トーチを移動させるトーチ移動機構と、
前記トーチに前記溶加材を供給する溶加材供給部と、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられた一対のガスシールド治具と、
前記トーチと前記一対のガスシールド治具とにシールドガスを供給するシールドガス供給部と、
を備え、
前記一対のガスシールド治具は、前記シールドガス供給部から供給される前記シールドガスの噴射口が、前記トーチから一方向に延びて形成され、
前記一対のガスシールド治具の一方は、前記トーチの移動方向前方に配置され、他方は前記トーチの移動方向後方に配置される、
積層造形物の製造装置。
The present invention consists of the following configuration.
(1) A method for manufacturing a laminate-molded article, in which a laminate-molded article is manufactured by repeatedly laminating welded beads made by melting and solidifying pure titanium or titanium alloy filler material, the method comprising:
heating and melting the filler material at the tip of the torch while supplying the filler material to a torch to form a weld bead;
Injecting a shielding gas to shield the welding bead from the atmospheric atmosphere;
including;
The shielding step includes:
Injecting the shielding gas from an injection port provided at the tip of the torch,
Of a pair of gas shielding jigs that are provided independently on the torch and each of which has a shielding gas injection area extending in one direction from the torch, one of the gas shielding jigs is disposed in front of the direction of movement of the torch, and the other is arranged at the rear in the moving direction of the torch,
A method for manufacturing a layered product.
(2) An apparatus for producing a laminate-molded article, which repeatedly laminates welded beads made by melting and solidifying pure titanium or titanium alloy filler metal to form a laminate-molded article,
Torch and
a torch moving mechanism that moves the torch;
a filler material supply unit that supplies the filler material to the torch;
a pair of gas shield jigs each independently provided on the torch;
a shielding gas supply unit that supplies shielding gas to the torch and the pair of gas shielding jigs;
Equipped with
The pair of gas shielding jigs is formed such that an injection port for the shielding gas supplied from the shielding gas supply unit extends in one direction from the torch,
One of the pair of gas shield jigs is disposed at the front in the direction of movement of the torch, and the other is disposed at the rear in the direction of movement of the torch.
Manufacturing equipment for additively manufactured products.
本発明によれば、純チタン又はチタン合金の溶加材を用いる場合であっても、溶着ビードへの酸素及び窒素の侵入を抑制して、積層造形物の機械的特性が低下することを防止できる。 According to the present invention, even when pure titanium or a titanium alloy filler material is used, oxygen and nitrogen intrusion into the weld bead is suppressed, thereby preventing the mechanical properties of the additively manufactured product from deteriorating. can.
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。
本発明に係る積層造形物の製造装置は、ここではガスシールドアーク溶接により積層造形物を造形する場合を例に説明するが、本発明はこれに限らず、レーザ溶接等の他の溶接方式を用いた場合にも適用できる。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
The manufacturing apparatus for a laminate-produced article according to the present invention will be explained here using an example in which a laminate-produced article is manufactured by gas-shielded arc welding, but the present invention is not limited to this, and can also be applied to other welding methods such as laser welding. It is also applicable when using
<ガスシールド溶接装置>
図1は、ガスシールド溶接装置の概略構成図である。
積層造形物の製造装置であるガスシールド溶接装置100は、溶接ロボット11と、ロボットコントローラ13と、溶加材供給部15と、シールドガス供給部17と、溶接電源19と、制御部21と、を備える。
<Gas shield welding equipment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas shield welding apparatus.
The gas
溶接ロボット11は、多関節ロボットであり、先端軸にトーチ23が支持される。トーチ23の位置及び姿勢は、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。トーチ23は、溶加材供給部15から連続供給される溶加材Mをトーチ先端から突出した状態に保持する。このように、溶接ロボット11はトーチ移動機構として機能する。
The
トーチ23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溶接部に供給される。アーク溶接法としては、被覆アーク溶接又は炭酸ガスアーク溶接等の消耗電極式、TIG溶接又は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23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トーチ23に送給される。そして、トーチ23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25上に溶加材Mの溶融凝固体である溶着ビードBが形成される。
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
溶加材Mを溶融させる熱源としては、上記したアークに限らない。例えば、アークとレーザとを併用した加熱方式、プラズマを用いる加熱方式、電子ビーム又はレーザを用いる加熱方式等、他の方式による熱源を採用してもよい。電子ビーム又はレーザにより加熱する場合、加熱量をさらに細かく制御でき、溶着ビードの状態をより適正に維持して、積層造形物の更なる品質向上に寄与できる。 The heat source for melting the filler metal M is not limited to the above-mentioned arc. For example, other heat sources may be used, such as a heating method using a combination of an arc and a laser, a heating method using plasma, a heating method using an electron beam or a laser, and the like. When heating with an electron beam or laser, the amount of heating can be controlled more precisely, the state of the weld bead can be maintained more appropriately, and this can contribute to further improving the quality of the layered product.
溶加材Mは、チタン及びチタン合金溶接用の溶接ワイヤが用いられる(例えば、JIS Z 3331参照)。 As the filler metal M, a welding wire for welding titanium and titanium alloys is used (see, for example, JIS Z 3331).
シールドガス供給部は、不活性ガスを溶接部に供給する。MIG溶接ではアルゴン、ヘリウム(又はこれらの混合ガス)、あるいは、これに酸素、炭酸ガスのような活性ガスを少量添加したガスをシールドガスとして用いる。一方、MAG溶接では炭酸ガス、アルゴンと炭酸ガスの混合ガスをシールドガスとし、TIG溶接ではアルゴンガスを用いる。さらに、レーザ溶接では、窒素、アルゴン、ヘリウム等をシールドガスとする。 The shielding gas supply section supplies inert gas to the welding section. In MIG welding, argon, helium (or a mixture thereof), or a gas prepared by adding a small amount of active gas such as oxygen or carbon dioxide to these gases is used as a shielding gas. On the other hand, in MAG welding, carbon dioxide gas or a mixed gas of argon and carbon dioxide gas is used as a shielding gas, and in TIG welding, argon gas is used. Furthermore, in laser welding, nitrogen, argon, helium, or the like is used as a shielding gas.
トーチ23には、詳細は後述するが、シールドガスの噴射領域がトーチ23から一方向に延びて形成される一対のガスシールド治具27A,27Bが、それぞれ独立して設けられる。一方のガスシールド治具27Aは、トーチ23の移動方向前方に配置されて、ビフォーシールドガスを溶接部の溶接方向WDの上流側に噴射する。他方のガスシールド治具27Bは、トーチ23の移動方向後方に配置されて、アフターシールドガスを溶接部の溶接方向WDの下流側に噴射する。
The
また、トーチ23には、トーチ23と一対のガスシールド治具27A,27Bとの周囲を覆うカバー部材29を設けることが好ましい。
Further, it is preferable that the
ロボットコントローラ13は、制御部21からの指示を受けて、溶接ロボット11の各部を駆動し、必要に応じて溶接電源の出力を制御する。
The
制御部21は、CPU、メモリ、ストレージ等を備えるコンピュータ装置により構成され、予め用意された駆動プログラム、又は所望の条件で作成した駆動プログラムを実行して、溶接ロボット11等の各部を駆動する。これにより、駆動プログラムに応じてトーチ23が移動して、ベースプレート25上に複数層の溶着ビードBを積層することで、多層構造の積層造形物Wが造形される。
The
<ガスシールド治具>
図2は、トーチ23に取り付けられる一対のガスシールド治具27A,27Bとカバー部材29との概略構成を示す斜視図である。
一対のガスシールド治具27A,27Bは、トーチ23に固定された支持部31にそれぞれ支持される。支持部31は、ガスシールド治具27Aをトーチ23の軸線Lを中心に回転自在に支持するとともに、軸線Lに沿って移動自在に支持する。また、支持部31は、ガスシールド治具27Bについても軸線Lを中心に回転自在に、且つ軸線Lに沿って移動自在に支持するのが好ましいが、回転と移動とのいずれか一方のみ自在に支持してもよく、ガスシールド治具27Bをトーチ23に不動に固定することであってもよい。
<Gas shield jig>
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a pair of gas shield jigs 27A, 27B and a
The pair of gas shield jigs 27A and 27B are each supported by a
支持部31は、図示しない空圧式又は電動式等のアクチュエータを備える。これにより、支持部31は、制御部21又はロボットコントローラ13からの指令を受けて、トーチ23の移動方向前方に配置されたガスシールド治具27Aを、トーチ23を中心に回転移動させる回転機構として機能するとともに、トーチ23の軸線Lに沿って移動させる直動機構として機能する。支持部31は、ガスシールド治具27Bをガスシールド治具27Aと同様に、回転及び直動させる機能を有していてもよい。
The
図3の(A)は、ガスシールド治具27A,27Bの内部構造を示す概略断面図であり、(B)は、(A)に示すガスシールド治具27A,27BのIII-III線に沿った概略断面図である。なお、図3では支持部31を省略して示している。
図3の(A)に示すように、ガスシールド治具27A,27Bは、開口部33aを有する直方体の箱形である筐体33と、開口部33aを覆う銅又はステンレス材からなる金網35と、筐体33の内部に配置され、スチールウール又はメッシュの積層材からなる整流体37と、筐体33にシールドガスG2を供給するガス供給管39と、ガス供給管39に接続された拡散パイプ41と、を有する。整流体37は、筐体33内の金網35側に配置され、整流体37の金網35側と反対側には、拡散パイプ41が配置されるとともに内部空間43が画成されている。
FIG. 3A is a schematic cross-sectional view showing the internal structure of the
As shown in FIG. 3A, the gas shield jigs 27A and 27B include a rectangular box-shaped
ガス供給管39は、筐体33の上面33bから筐体内33に導入され、筐体33内に配置された拡散パイプ41に接続される。拡散パイプ41には複数の開口41aが形成され、各開口41aからシールドガスG2が筐体33内の内部空間43に分散して放出される。拡散パイプ41から放出されたシールドガスG2は、内部空間43で対流した後、整流体37によってガスの流れを層流化された後、金網35から筐体33の外部に放出される。上記のガスシールド治具27A,27Bの構成は一例であって、例えば、拡散パイプ41を省略した構成、又は筐体33内を空洞とした構成にしてもよい。また、一対のガスシールド治具27A,27Bは、直方体状の互いに同じ形状を有しているが、形状はこれに限らない。
The
<カバー部材>
図2に示すように、カバー部材29は、トーチ23に固定されるカバー支持部45と、カバー支持部45に弾性変形自在に保持され、トーチ23を囲んで配置される骨格部材47と、骨格部材47を覆って設けられ、トーチ周囲空間51を画成するシート部材49と、を備える。本構成では、シート部材49の内側に画成されたトーチ周囲空間51に、シールドガスG1,G2がシールドガス供給部17から供給される。
<Cover member>
As shown in FIG. 2, the
カバー支持部45は、骨格部材47とシート部材49とを一体に支持し、必要に応じて骨格部材47とシート部材49とをトーチ23の軸線Lに沿って上下動させるスライド機構を設けてもよい。その場合のスライド機構としては、不図示のねじによる螺合、又はエアシリンダ等のアクチュエータを用いた構成等を採用できる。
The
骨格部材47は、少なくとも1つの棒状の支持片47aと、円環状の第1環状部47bと、円環状の第2環状部47cと、複数の棒状の支柱部47dと、を有する。
支持片47aの一端側はカバー支持部45に固定され、他端側は第1環状部47bに固定される。図2に示す構成では、複数の支持片47aがカバー支持部45に放射状に接続されている。
The
One end of the
第1環状部47bはトーチ23の基端側に配置され、第2環状部47cは第1環状部47bとは離れてトーチ23の先端側に配置されている。第1環状部47bと第2環状部47cとは、複数の支柱部47dによって連結されている。第2環状部47cは第1環状部47bよりも大径であり、これにより、骨格部材47は、トーチ23の軸線Lに沿ってトーチ基端側からトーチ先端側に向かうに従って裾広がりになる形状を有する。
The first
シート部材49は、骨格部材47を覆って設けられる。シート部材49は、その内側のトーチ周囲空間51がシールドガスによって満たされることで、シート部材49の内側の溶接部を大気から遮断する。また、シート部材49のトーチ基端側となる上方には開口部49aが設けられ、トーチ周囲空間51を大気に解放している。つまり、シート部材49は、トーチ23の軸線Lに沿って貫通する円錐台形状(円錐台の周面形状)を有し、骨格部材47の裾広がりした先端縁(第2環状部47cの位置)から更に延びた位置に外縁端49bが設けられる。シート部材49は、骨格部材47に接する部分の少なくとも一部が骨格部材47と接着されるか係止されることで、骨格部材47と一体にされる。
The
骨格部材47は、シート部材49の形状を維持できる程度の強度があればよく、変形が容易なスチール線、ピアノ線、硬鋼線、ステレス線等の金属製の線材、樹脂製の線材で構成される。更に線材に限らず、帯材、板材等を単独、又は組み合わせて構成してもよい。
The
シート部材49は、トーチ23近くに配置されるため、耐火シート又は防炎シートであることが好ましい。また、シート部材49の全体又は少なくとも一部が透光性を有する材料であれば、シート部材49の内側となる溶接部の様子を視認でき、溶接状態を簡単に監視できるため好ましい。
Since the
防炎シート又は不燃シートとしては、例えば、JIS A 8952 「建築用工事シート」に定められた防炎性を備えるシート、JIS A 1323-1995 「建築工事用シートの溶接及び溶断火花に対する難燃性試験方法」に定められたA種、B種、C種のシート等が一例として挙げられる。また、透光性を有するシートとしては、例えば、ガラス繊維クロスの基布に光硬化樹脂をコーティングした透明不燃シート等が一例として挙げられる。 Examples of flame retardant sheets or noncombustible sheets include sheets with flame retardant properties specified in JIS A 8952 "Sheets for construction work" and JIS A 1323-1995 "Flame retardant properties against welding and fusing sparks for sheets for construction work". Examples include sheets of type A, type B, and type C specified in ``Test Methods''. Examples of the translucent sheet include, for example, a transparent noncombustible sheet in which a base fabric of glass fiber cloth is coated with a photocurable resin.
本構成のカバー部材29は、トーチ23と一対のガスシールド治具27A,27Bとを覆い、トーチ23に供給されるシールドガスG1と、ガスシールド治具27A,27Bに供給されるシールドガスG2とを、カバー内側の空間に滞留させる。
The
<ガスシールド治具による作用効果>
次に、ガスシールド治具27A,27Bによるガスシールドの様子について説明する。
図4は、溶接中のガスシールド治具27A,27Bとカバー部材29によるシールドガスの流れを模式的に示す説明図である。
<Effects of gas shield jig>
Next, the state of gas shielding by the
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the flow of shielding gas by the
トーチ23からアークを発生させてベースプレート25上に溶着ビードBを形成する場合、トーチ23からシールドガスG1が溶接部に供給されるとともに、ガスシールド治具27Aからビフォーシールドガス、及びガスシールド治具27Bからアフターシールドガスが供給される。ビフォーシールドガスとアフターシールドガスとは、同じ種類のシールドガスであってもよく、異なる種類であってもよい。また、ガス供給速度(圧力)は、双方で同じであってもよく、異なっていてもよい。
When forming a weld bead B on the
ここで、ビフォーシールドガスの有無による溶接部の状態の違いについて説明する。
図5の(A),(B)は、トーチ23の溶接方向WDの下流側にのみガスシールド治具27Bを設けて、ビフォーシールドガスを供給しない場合の様子を模式的に示す説明図である。図6の(A),(B)は、トーチ23の溶接方向WDの上流側及び下流側にガスシールド治具27A,27Bを設けて、ビフォーシールドガス及びアフターシールドガスを供給する場合の様子を模式的に示す説明図である。
Here, the difference in the state of the welded part depending on the presence or absence of before shielding gas will be explained.
FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams schematically showing a case where a
図5の(A)に示すように、ベースプレート25の表面には、吸着酸素・吸着窒素55が存在している。図5の(B)に示すように、トーチ23を溶接方向WDに移動させていくと、トーチ23の直下における溶接部では、吸着酸素・吸着窒素55が溶接金属に取り込まれ、溶着ビードに酸素が侵入しやすくなる。
As shown in FIG. 5A, adsorbed oxygen and adsorbed
一方、図6の(A)に示すように、トーチ23の溶接方向WDの上流側にガスシールド治具27Aを設けてビフォーシールドガスを供給すると、ベースプレート25の表面の吸着酸素・吸着窒素55がビフォーシールドガスによって吹き飛ばされる。その結果、図6の(B)に示すように、トーチ23の直下における溶接部では、吸着酸素・吸着窒素55が減少する。このようにして、ビフォーシールドガスを供給すると、溶着ビードへの酸素・窒素の侵入を抑制できる効果が得られると考えられる。
On the other hand, as shown in FIG. 6A, when a
また、図4に示すように、トーチ23からのシールドガスG1と、ガスシールド治具27A,27BからシールドガスG2とがカバー部材29内に供給されると、供給されたシールドガスG1,G2は、シート部材49で囲まれたトーチ周囲空間51内で対流する。すると、アルゴン、炭酸ガス等のシールドガスG1,G2は比重が空気より大きいため、トーチ周囲空間51の下方(ベースプレート25の表面から高さH1までの領域)に溜まる。また、溶接時のヒューム、及び余剰となったシールドガスG1,G2は、シート部材49のトーチ基端側(図4の上方)に設けられた開口部49aを通じてトーチ周囲空間51から排出される。
Further, as shown in FIG. 4, when the shielding gas G1 from the
そして、シート部材49の裾広がりした外縁端49bは、ベースプレート25と接するか、ベースプレート25の表面近くまで延びて配置されるため、外縁端49bとベースプレート25との間の高さH2の全隙間面積は、開口部49aの開口面積と比較して小さい。そのため、シールドガスG1,G2は、シート部材49の外縁端49bからの漏出が抑制され、トーチ周囲空間51の下側で滞留し続ける。これにより、溶接部、及び溶接終了部は、シールドガスG1,G2で常時覆われて、大気との遮断性が向上する。
The widened
このように、トーチ周囲空間51に供給されたシールドガスG1,G2は、トーチ周囲空間51の下部(高さH1の領域)で一度滞留した後に、主に上方の開口部49aから排出される。
また、シート部材49の外縁端49bの高さH2が高くなるほど、トーチ周囲空間51に供給されたシールドガスG1,G2は、高さH2の隙間からの排出割合が増加し、トーチ周囲空間51での滞留時間が短くなる。したがって、カバー部材29の高さH2の隙間を調整することで、トーチ周囲空間51におけるシールドガスG1,G2の濃度、圧力、入れ替わり頻度等の溶接環境条件を変更できる。これによれば、溶接対象に応じた溶接条件の適正化が図れ、溶接品質を向上できる。
In this way, the shielding gases G1 and G2 supplied to the
Furthermore, as the height H2 of the
また、図4に示すガスシールド治具27Aにように、溶接方向WDの上流側に配置されたままでは、溶接場所によっては障害物と干渉する場合が生じる。そこで、本構成のガスシールド治具27Aでは、前述したようにトーチ23を中心に回転自在に支持している。
Furthermore, if the
図7の(A),(B)は、ガスシールド治具27Aを回転させて障害物との干渉を回避する様子を上面視で示す説明図である。
図7の(A)に示すように、溶接方向WDの上流側に障害物となる壁部57が存在する場合、ガスシールド治具27A,27Bが直線状に配置されたままトーチ23を移動させると、ガスシールド治具27Aが壁部57に突き当たる。その場合、トーチ23を壁部57の近傍にまで移動できない。そこで、図7の(B)に示すように、ガスシールド治具27Aを、トーチ23を中心に矢印R方向に回転させ、ガスシールド治具27Aと壁部57との干渉を回避する。これにより、トーチ23を壁部57により接近した位置に配置でき、溶接可能な範囲を拡大できる。
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams showing, in a top view, how the
As shown in FIG. 7A, when there is a
ガスシールド治具27Aの障害物からの回避動作は、回転動作に限らず、溶接位置からの高さを変更するスライド動作であってもよい。
図8の(A),(B)は、ガスシールド治具27Aを昇降移動させて障害物との干渉を回避する様子を側面視で示す説明図である。
The movement of the
FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams showing, in side view, how the
図8の(A)に示すように、溶接方向WDの上流側に障害物となる既設の溶着ビードBが存在する場合、ガスシールド治具27A,27Bが同じ高さで直線状に配置されたままトーチ23を移動させると、ガスシールド治具27Aが溶着ビードBに突き当たる。その場合、トーチ23を溶着ビードBの近傍にまで移動できない。そこで、図8の(B)に示すように、ガスシールド治具27Aを、トーチ23の軸線Lに沿った矢印S方向にスライドさせ、ガスシールド治具27Aと溶着ビードBとの干渉を回避する。これにより、トーチ23を溶着ビードBにより接近した位置に配置でき、溶接可能な範囲を拡大できる。この場合には、更にトーチ23を上昇させることで、溶着ビードB上へ新たな溶着ビードを形成することもできる。
As shown in FIG. 8(A), when there is an existing weld bead B that becomes an obstacle on the upstream side of the welding direction WD, gas shield jigs 27A and 27B are arranged linearly at the same height. If the
ガスシールド治具27Aの回転方向、回転角等の条件、及びスライド方向、スライド量等の条件は、壁部57、溶着ビードB等の障害物の形状に応じて適宜設定される。ガスシールド治具27Aの回転駆動、スライド駆動の指示は、予め定めた駆動プログラムに含ませてもよく、トーチ23と一体に移動するイメージセンサ、磁気センサ、各種の接触式の位置センサを設けることで、障害物をリアルタイムで検出し、溶着ビード形成時に障害物が検出された場合に、ガスシールド治具27Aを回転駆動、スライド駆動、又は回転及びスライド駆動して、障害物との干渉を回避する構成にしてもよい。
Conditions such as the rotation direction and rotation angle of the
上記はガスシールド治具27Aのみ回転、スライド動作させているが、ガスシールド治具27Bについても同様に回転、スライド動作を可能にしてもよい。いずれの場合でも、トーチ23を保持したロボットの姿勢限界と可動範囲の限界とを拡大でき、各種の溶接場面に柔軟に対応できる。
Although only the
なお、カバー部材29は、柔軟に変形できる構造であり、骨格部材47は、外力によって撓んだ形状が、その外力が解除されると自身の弾性によって元の形状に復帰する弾性復元力を有する。そのため、カバー部材29はトーチ23の移動を妨げない。
Note that the
前述したガスシールド治具27A,27Bによるビフォーシールド、アフターシールドを実施しない場合と実施する場合、及びガスシールド治具27Bを使用する場合としない場合との溶着ビードの酸素濃度と窒素濃度とをそれぞれ求めた。
The oxygen concentration and nitrogen concentration of the weld bead when the before-shielding and after-shielding using the
溶着ビードを形成した溶接条件は、以下のとおりである。
溶接電流:160A
溶接電圧:15V
(直流パルス駆動)
溶接速度:20cm/min
(溶接入熱量:約720J/mm)
トーチガス流量:25L/min、Ar(100%)
ビフォーシールドガス流量:25L/min、Ar(100%)
アフターシールドガス流量:25L/min、Ar(100%)
溶加材:純チタンソリッドワイヤ WT2G(大同特殊鋼製)
造形形状:3パス×3層の積層体
The welding conditions that formed the weld bead were as follows.
Welding current: 160A
Welding voltage: 15V
(DC pulse drive)
Welding speed: 20cm/min
(Welding heat input: approx. 720J/mm)
Torch gas flow rate: 25L/min, Ar (100%)
Before shield gas flow rate: 25L/min, Ar (100%)
Aftershield gas flow rate: 25L/min, Ar (100%)
Filler material: Pure titanium solid wire WT2G (made by Daido Steel)
Build shape: 3 passes x 3 layers laminate
上記した3×3の溶着ビードからなる積層体の溶着ビード毎に酸素濃度と窒素濃度とを不活性化ガス溶解法により測定した(酸素測定方法:JIS H 1620、窒素測定方法:JIS H 1612)。 Oxygen concentration and nitrogen concentration were measured for each weld bead of the above-mentioned 3×3 weld bead laminate by an inert gas dissolution method (oxygen measurement method: JIS H 1620, nitrogen measurement method: JIS H 1612). .
アフターシールドを実施した場合における、ビフォーシールドの有無とカバー部材の有無による酸素濃度と窒素濃度との分布の違いを確認したところ、カバー部材を使用してシールドガスを滞留させた場合は、滞留させない場合と比較すると、酸素濃度及び窒素濃度の低下が認められた。ただし、酸素濃度及び窒素濃度の分布はバラつきがあり、JIS H4600 2種の規格である酸素濃度2000ppm以下、窒素濃度300ppm以下の範囲を外れることもあった。具体的には、窒素濃度に関して限界値0.03質量%(上記したJIS規格による300ppm対応値)を超えることがあった。 When performing after-shielding, we confirmed the difference in the distribution of oxygen and nitrogen concentrations depending on the presence or absence of a before-shield and the presence or absence of a cover member, and found that when shielding gas is retained using a cover member, it is not retained. Compared to the case, a decrease in oxygen and nitrogen concentrations was observed. However, the distribution of oxygen and nitrogen concentrations varied, and sometimes fell outside the JIS H4600 2 standards of oxygen concentration of 2000 ppm or less and nitrogen concentration of 300 ppm or less. Specifically, the nitrogen concentration sometimes exceeded the limit value of 0.03% by mass (value corresponding to 300 ppm according to the above-mentioned JIS standard).
図9は、酸素濃度と窒素濃度の分析結果をビフォーシールドの有無とカバー部材の有無に応じて示したグラフである。 FIG. 9 is a graph showing the analysis results of oxygen concentration and nitrogen concentration according to the presence or absence of a before shield and the presence or absence of a cover member.
ビフォーシールドを実施せず、カバー部材を設けない場合(試験例1)は、酸素含有量が0.16質量%、窒素含有量が0.046質量%であった。
また、ビフォーシールドを実施せず、カバー部材を設けた場合(試験例2)は、酸素含有量が0.14質量%、窒素含有量が0.043質量%となり、試験例1よりも特に酸素含有量が低下した。
When the before shield was not performed and the cover member was not provided (Test Example 1), the oxygen content was 0.16% by mass and the nitrogen content was 0.046% by mass.
In addition, when the cover member was provided without implementing the before shield (Test Example 2), the oxygen content was 0.14% by mass and the nitrogen content was 0.043% by mass, which was more than in Test Example 1. The content decreased.
一方、ビフォーシールドを実施し、カバー部材を設けない場合(試験例3)は、酸素含有量が0.143質量%、窒素含有量が約0.03質量%となり、試験例1、2よりも窒素含有量が更に低下した。
更に、ビフォーシールドを実施し、カバー部材を設けた場合(試験例4)は、酸素含有量が0.133質量%、窒素含有量が約0.03質量%となり、試験例3よりも酸素含有量が更に低下した。
On the other hand, when performing a before shield and not providing a cover member (Test Example 3), the oxygen content was 0.143% by mass and the nitrogen content was about 0.03% by mass, which was higher than Test Examples 1 and 2. Nitrogen content was further reduced.
Furthermore, when a before shield is performed and a cover member is provided (Test Example 4), the oxygen content is 0.133% by mass and the nitrogen content is approximately 0.03% by mass, which is lower than in Test Example 3. The amount decreased further.
以上より、ビフォーシールドとアフターシールドとを共に実施し、且つカバー部材を設ける場合には、酸素含有量と窒素含有量とがいずれも最小値になり、高品質な溶着ビードが形成された。 From the above, when both the before shield and after shield were performed and the cover member was provided, both the oxygen content and the nitrogen content became the minimum values, and a high quality weld bead was formed.
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。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and those skilled in the art may combine the configurations of the embodiments with each other, or make changes and applications based on the description of the specification and well-known techniques. This is the intended purpose of the invention and falls 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) 純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造方法であって、
前記溶加材をトーチに供給しつつ前記溶加材をトーチ先端で加熱、溶融させて溶着ビードを形成する工程と、
シールドガスを噴射して前記溶着ビードを大気雰囲気からシールドする工程と、
を含み、
前記シールドする工程は、
前記トーチ先端に設けた噴射口から前記シールドガスを噴射するとともに、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられ、前記シールドガスの噴射領域が前記トーチから一方向に延びて形成される一対のガスシールド治具のうち、一方を前記トーチの移動方向前方に配置し、他方を前記トーチの移動方向後方に配置する、
積層造形物の製造方法。
この積層造形物の製造方法によれば、トーチの移動方向前方の配置したガスシールド治具により溶接部のビフォーシールドが行え、トーチの移動方向後方に配置したガスシールド治具により溶接部のアフターシールドが行える。そして、双方のガスシールド治具がトーチに独立して設けられるため、一対のガスシールド治具の一方と他方とを自在に配置できる。これにより、一対のガスシールド治具を溶接場面に応じた配置にでき、溶接部の表面に残存する吸着酸素・吸着窒素をより確実に除去できる。溶着ビードの酸素濃度及び窒素濃度を低減できる。
As mentioned above, the following matters are disclosed in this specification.
(1) A method for manufacturing a laminate-molded article, in which a laminate-molded article is manufactured by repeatedly laminating welded beads made by melting and solidifying pure titanium or titanium alloy filler material, the method comprising:
heating and melting the filler material at the tip of the torch while supplying the filler material to a torch to form a weld bead;
Injecting a shielding gas to shield the welding bead from the atmospheric atmosphere;
including;
The shielding step includes:
Injecting the shielding gas from an injection port provided at the tip of the torch,
Of a pair of gas shielding jigs that are provided independently on the torch and each of which has a shielding gas injection area extending in one direction from the torch, one of the gas shielding jigs is disposed in front of the direction of movement of the torch, and the other is arranged at the rear in the moving direction of the torch,
A method for manufacturing a layered product.
According to this method for producing a laminate-manufactured article, the welding part can be before-shielded by the gas shielding jig placed at the front in the direction of torch movement, and the welding part can be after-shielded by the gas shielding jig placed at the rear in the direction of torch movement. can be done. Since both gas shield jigs are independently provided on the torch, one and the other of the pair of gas shield jigs can be freely arranged. Thereby, the pair of gas shielding jigs can be arranged in accordance with the welding scene, and adsorbed oxygen and adsorbed nitrogen remaining on the surface of the welded part can be removed more reliably. Oxygen and nitrogen concentrations in the weld bead can be reduced.
(2) 前記シールドする工程は、前記トーチと前記一対のガスシールド治具との周囲を覆うカバー部材を配置して、噴射された前記シールドガスを前記カバー部材の内側に滞留させる、(1)に記載の積層造形物の製造方法。
この積層造形物の製造方法によれば、カバー部材内のトーチ周囲空間にシールドガスを滞留させることができ、形成された溶着ビードを確実に大気雰囲気からシールドできる。
(2) In the shielding step, a cover member is arranged to cover the torch and the pair of gas shielding jigs, and the injected shielding gas is retained inside the cover member. (1) The method for producing a laminate-molded article according to .
According to this method for manufacturing a laminate-molded article, the shielding gas can be retained in the space surrounding the torch within the cover member, and the formed weld bead can be reliably shielded from the atmospheric atmosphere.
(3) 前記トーチを移動させながら前記溶着ビードを形成する途中で、前記トーチの姿勢を変更する場合、又は前記トーチの移動方向前方に障害物が存在する場合に、前記一対のガスシールド治具の少なくとも一方を、前記トーチを中心に回転又は前記トーチの軸方向に移動させる、(1)又は(2)に記載の積層造形物の製造方法。
この積層造形物の製造方法によれば、ガスシールド治具を回転又は移動させることで障害物との干渉を防止して、溶接可能範囲を拡大できる。
(3) When the posture of the torch is changed while moving the torch while forming the weld bead, or when an obstacle exists in front of the direction of movement of the torch, the pair of gas shielding jigs The method for manufacturing a laminate-molded article according to (1) or (2), wherein at least one of the above is rotated around the torch or moved in the axial direction of the torch.
According to this method for manufacturing a laminate-molded article, by rotating or moving the gas shield jig, interference with obstacles can be prevented and the weldable range can be expanded.
(4) 純チタン又はチタン合金の溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを繰り返し積層して積層造形物を造形する積層造形物の製造装置であって、
トーチと、
前記トーチを移動させるトーチ移動機構と、
前記トーチに前記溶加材を供給する溶加材供給部と、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられた一対のガスシールド治具と、
前記トーチと前記一対のガスシールド治具とにシールドガスを供給するシールドガス供給部と、
を備え、
前記一対のガスシールド治具は、前記シールドガス供給部から供給される前記シールドガスの噴射口が、前記トーチから一方向に延びて形成され、
前記一対のガスシールド治具の一方は、前記トーチの移動方向前方に配置され、他方は前記トーチの移動方向後方に配置される、
積層造形物の製造装置。
この積層造形物の製造装置によれば、トーチの移動方向前方の配置したガスシールド治具により溶接部のビフォーシールドが行え、トーチの移動方向後方に配置したガスシールド治具により溶接部のアフターシールドが行える。そして、双方のガスシールド治具がトーチに独立して設けられるため、一対のガスシールド治具の一方と他方とを自在に配置できる。これにより、一対のガスシールド治具を溶接場面に応じた配置にでき、溶接部の表面に残存する吸着酸素・吸着窒素をより確実に除去できる。溶着ビードの酸素濃度及び窒素濃度を低減できる。
(4) An apparatus for producing a laminate-molded article, which repeatedly laminates welded beads made by melting and solidifying filler material of pure titanium or titanium alloy to form a laminate-molded article,
Torch and
a torch moving mechanism that moves the torch;
a filler material supply unit that supplies the filler material to the torch;
a pair of gas shield jigs each independently provided on the torch;
a shielding gas supply unit that supplies shielding gas to the torch and the pair of gas shielding jigs;
Equipped with
The pair of gas shielding jigs is formed such that an injection port for the shielding gas supplied from the shielding gas supply unit extends in one direction from the torch,
One of the pair of gas shield jigs is disposed at the front in the direction of movement of the torch, and the other is disposed at the rear in the direction of movement of the torch.
Manufacturing equipment for additively manufactured products.
According to this additive manufacturing device, the welding part can be before-shielded by the gas shielding jig placed in front of the torch in the direction of movement, and the welding part can be after-shielded by the gas shielding jig placed at the rear in the direction of torch movement. can be done. Since both gas shield jigs are independently provided on the torch, one and the other of the pair of gas shield jigs can be freely arranged. Thereby, the pair of gas shielding jigs can be arranged in accordance with the welding scene, and adsorbed oxygen and adsorbed nitrogen remaining on the surface of the welded part can be removed more reliably. Oxygen and nitrogen concentrations in the weld bead can be reduced.
(5) 前記トーチと前記一対のシールド部材との周囲を覆うカバー部材を備え、
噴射された前記シールドガスを前記カバー部材の内側に滞留させる、(4)に記載の積層造形物の製造装置。
この積層造形物の製造装置によれば、カバー部材内のトーチ周囲空間にシールドガスを滞留させることができ、形成された溶着ビードを確実に大気雰囲気からシールドできる。
(5) comprising a cover member that covers the periphery of the torch and the pair of shield members;
The apparatus for producing a laminate-molded article according to (4), wherein the injected shielding gas is retained inside the cover member.
According to this laminate-molded product manufacturing apparatus, the shielding gas can be retained in the space surrounding the torch within the cover member, and the formed weld bead can be reliably shielded from the atmospheric atmosphere.
(6) 前記トーチの移動方向前方に配置された前記ガスシールド治具を、前記トーチを中心に回転移動させる回転機構と、前記トーチの軸線に沿って移動させる直動機構との少なくとも一方を備える、(4)又は(5)に記載の積層造形物の製造装置。
この積層造形物の製造装置によれば、ガスシールド治具を回転又は移動させることで障害物との干渉を防止して、溶接可能範囲を拡大できる。
(6) At least one of a rotation mechanism that rotates and moves the gas shielding jig disposed in front of the torch in a moving direction around the torch, and a linear motion mechanism that moves the gas shield jig along the axis of the torch. , (4) or (5).
According to this laminate-molded product manufacturing apparatus, by rotating or moving the gas shield jig, interference with obstacles can be prevented and the weldable range can be expanded.
11 溶接ロボット
13 ロボットコントローラ
15 溶加材供給部
17 シールドガス供給部
19 溶接電源
21 制御部
23 トーチ
25 ベースプレート
27A,27B ガスシールド治具
29 カバー部材
31 支持部
33 筐体
33a 開口部
35 金網
37 整流体
39 ガス供給管
41 拡散パイプ
41a 開口
43 内部空間
45 カバー支持部
47 骨格部材
47a 支持片
47b 第1環状部
47c 第2環状部
47d 支柱部
49 シート部材
49a 開口部
49b 外縁端
51 トーチ周囲空間
55 吸着酸素・吸着窒素
57 壁部
100 ガスシールド溶接装置(積層造形物の製造装置)
B 溶着ビード
11
B Welding bead
Claims (4)
前記溶加材をトーチに供給しつつ前記溶加材をトーチ先端で加熱、溶融させて溶着ビードを形成する工程と、
シールドガスを噴射して前記溶着ビードを大気雰囲気からシールドする工程と、
を含み、
前記シールドする工程は、
前記トーチ先端に設けた噴射口から前記シールドガスを噴射するとともに、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられ、前記シールドガスの噴射領域が前記トーチから一方向に延びて形成される一対のガスシールド治具のうち、一方を前記トーチの移動方向前方に配置し、他方を前記トーチの移動方向後方に配置し、
前記トーチと前記一対のガスシールド治具との周囲を覆うカバー部材を配置して、噴射された前記シールドガスを前記カバー部材の内側に滞留させる、
積層造形物の製造方法。 A method for producing a laminate-molded article, in which a laminate-molded article is manufactured by repeatedly laminating welded beads made by melting and solidifying pure titanium or titanium alloy filler material, the method comprising:
heating and melting the filler material at the tip of the torch while supplying the filler material to a torch to form a weld bead;
Injecting a shielding gas to shield the welding bead from the atmospheric atmosphere;
including;
The shielding step includes:
Injecting the shielding gas from an injection port provided at the tip of the torch,
Of a pair of gas shielding jigs that are provided independently on the torch and each of which has a shielding gas injection area extending in one direction from the torch, one of the gas shielding jigs is disposed in front of the direction of movement of the torch, and the other is placed at the rear in the direction of movement of the torch ,
disposing a cover member that covers the periphery of the torch and the pair of gas shielding jigs, and causing the injected shielding gas to stay inside the cover member;
A method for manufacturing a layered product.
前記溶加材をトーチに供給しつつ前記溶加材をトーチ先端で加熱、溶融させて溶着ビードを形成する工程と、
シールドガスを噴射して前記溶着ビードを大気雰囲気からシールドする工程と、
を含み、
前記シールドする工程は、
前記トーチ先端に設けた噴射口から前記シールドガスを噴射するとともに、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられ、前記シールドガスの噴射領域が前記トーチから一方向に延びて形成される一対のガスシールド治具のうち、一方を前記トーチの移動方向前方に配置し、他方を前記トーチの移動方向後方に配置する工程であり、
前記トーチを移動させながら前記溶着ビードを形成する途中で、前記トーチの姿勢を変更する場合、又は前記トーチの移動方向前方に障害物が存在する場合に、前記一対のガスシールド治具の少なくとも一方を、前記トーチを中心に回転又は前記トーチの軸方向に移動させる、
積層造形物の製造方法。 A method for producing a laminate-molded article, in which a laminate-molded article is manufactured by repeatedly laminating welded beads made by melting and solidifying pure titanium or titanium alloy filler material, the method comprising:
heating and melting the filler material at the tip of the torch while supplying the filler material to a torch to form a weld bead;
Injecting a shielding gas to shield the welding bead from the atmospheric atmosphere;
including;
The shielding step includes:
Injecting the shielding gas from an injection port provided at the tip of the torch,
Of a pair of gas shielding jigs that are provided independently on the torch and each of which has a shielding gas injection area extending in one direction from the torch, one of the gas shielding jigs is disposed in front of the direction of movement of the torch, and the other a step of arranging the torch at the rear in the moving direction of the torch,
When the posture of the torch is changed while the torch is moving while forming the welding bead, or when an obstacle exists in front of the torch in the direction of movement, at least one of the pair of gas shielding jigs is removed. rotating around the torch or moving it in the axial direction of the torch,
A method for manufacturing a layered product.
トーチと、
前記トーチを移動させるトーチ移動機構と、
前記トーチに前記溶加材を供給する溶加材供給部と、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられた一対のガスシールド治具と、
前記トーチと前記一対のガスシールド治具とにシールドガスを供給するシールドガス供給部と、
を備え、
前記一対のガスシールド治具は、前記シールドガス供給部から供給される前記シールドガスの噴射口が、前記トーチから一方向に延びて形成され、
前記一対のガスシールド治具の一方は、前記トーチの移動方向前方に配置され、他方は前記トーチの移動方向後方に配置されており、
さらに、前記トーチと前記一対のガスシールド治具との周囲を覆うカバー部材を備え、
噴射された前記シールドガスを前記カバー部材の内側に滞留させる、
積層造形物の製造装置。 An apparatus for producing a laminate-molded article, which repeatedly laminates welded beads made by melting and solidifying filler material of pure titanium or titanium alloy to form a laminate-molded article,
Torch and
a torch moving mechanism that moves the torch;
a filler material supply unit that supplies the filler material to the torch;
a pair of gas shield jigs each independently provided on the torch;
a shielding gas supply unit that supplies shielding gas to the torch and the pair of gas shielding jigs;
Equipped with
The pair of gas shielding jigs is formed such that an injection port for the shielding gas supplied from the shielding gas supply unit extends in one direction from the torch,
One of the pair of gas shield jigs is disposed at the front in the direction of movement of the torch, and the other is disposed at the rear in the direction of movement of the torch,
Furthermore, a cover member that covers the periphery of the torch and the pair of gas shield jigs is provided,
Retaining the injected shielding gas inside the cover member;
Manufacturing equipment for additively manufactured products.
トーチと、
前記トーチを移動させるトーチ移動機構と、
前記トーチに前記溶加材を供給する溶加材供給部と、
前記トーチにそれぞれ独立して設けられた一対のガスシールド治具と、
前記トーチと前記一対のガスシールド治具とにシールドガスを供給するシールドガス供給部と、
を備え、
前記一対のガスシールド治具は、前記シールドガス供給部から供給される前記シールドガスの噴射口が、前記トーチから一方向に延びて形成され、
前記一対のガスシールド治具の一方は、前記トーチの移動方向前方に配置され、他方は前記トーチの移動方向後方に配置されており、
さらに、前記トーチの移動方向前方に配置された前記ガスシールド治具を、前記トーチを中心に回転移動させる回転機構と、前記トーチの軸線に沿って移動させる直動機構との少なくとも一方を備える、
積層造形物の製造装置。 An apparatus for producing a laminate-molded article, which repeatedly laminates welded beads made by melting and solidifying filler material of pure titanium or titanium alloy to form a laminate-molded article,
Torch and
a torch moving mechanism that moves the torch;
a filler material supply unit that supplies the filler material to the torch;
a pair of gas shield jigs each independently provided on the torch;
a shielding gas supply unit that supplies shielding gas to the torch and the pair of gas shielding jigs;
Equipped with
The pair of gas shielding jigs is formed such that an injection port for the shielding gas supplied from the shielding gas supply unit extends in one direction from the torch,
One of the pair of gas shield jigs is disposed at the front in the direction of movement of the torch, and the other is disposed at the rear in the direction of movement of the torch,
Further, at least one of a rotation mechanism that rotates and moves the gas shielding jig disposed in front of the torch in a moving direction around the torch, and a linear motion mechanism that moves the gas shield jig along the axis of the torch.
Manufacturing equipment for additively manufactured products.
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| JP2022099822A (en) | 2022-07-05 |
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