[发明专利]层叠造型物的制造方法及制造系统

说明书

本发明涉及一种层叠造型物的制造方法，在该制造方法中，对上一层的熔融焊缝(61)进行造型，并通过温度传感器(30)对该熔融焊缝(61)的温度进行监视。下一层的熔融焊缝的造型在上一层的熔融焊缝(61)的温度成为容许的道次间温度以下时开始。由此，能够在确保造型精度的同时，以最佳的造型时间进行稳定的造型。

技术领域

本发明涉及层叠造型物的制造方法及制造系统，更详细而言，涉及使用电弧对焊料进行熔融及固化来进行层叠造型的层叠造型物的制造方法及制造系统。

背景技术

近年来，作为生产单元的3D打印机的需求不断高涨，特别是对向金属材料的应用，在飞机行业等中面向实用化进行了研究开发。使用了金属材料的3D打印机使用激光、电弧等热源，使金属粉末、金属焊丝熔融，使熔融金属层叠而成型造型物。

以往，作为层叠熔融金属来对造型物进行造型的技术，已知有使用焊接焊缝来制造模具的技术(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中记载了一种模具的制造方法，包括：生成表现模具的形状的形状数据的工序；基于所生成的形状数据，将模具分割成沿着等高线的层叠体的工序；以及基于得到的层叠体的形状数据，制作供给焊料的焊炬的移动路径的工序。

另外，以往，作为由焊接进行的配管彼此的接合方法，已知有如下多层焊接方法，即，为了提高焊接效率，使电弧停止的焊炬移动到不超过对于由上一层的焊接道次形成的焊接焊缝的道次间温度的限制的最短距离的位置，来焊接下一层(例如，参照专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3784539号公报

专利文献2：日本特开2016－22480号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，使用电弧的层叠造型方法与激光相比，由于输入热量多，造型效率(每单位时间的隆起量)也高，因此冷却速度变慢。如图6A所示，在使用焊炬101层叠N层的焊接焊缝102而成形层叠造型物100时，在对第N层的焊接焊缝104进行造型时，如果第N－1层的焊接焊缝103的温度保持较高，则产生第N层的焊缝104扁平化(参照图6B)、或垂落(参照图6C)等问题，造型变得不稳定。另一方面，如果延长造型时间，则虽然没有焊缝104的扁平化、垂落的问题，但存在造型生产率降低的问题，为了提高生产率，需要缩短每一层的层叠时间。

在专利文献1的制造方法中，未考虑上述问题。专利文献2不是与层叠造型相关的技术，另外，对于由上一层的焊接道次形成的焊接焊缝，从不超过道次间温度的限制的最短距离的位置起进行下一层的焊接道次，因此无法应对使端部位置一致而进行的层叠造型。

本发明是鉴于前述课题而完成的，其目的在于提供能够在确保造型精度的同时，进行稳定的造型的层叠造型物的制造方法及制造系统。

用于解决课题的方案

本发明的上述目的通过下述结构来实现。

(1)一种层叠造型物的制造方法，其使用电弧对焊料进行熔融及固化，层叠形成多层熔融焊缝而制作造型物，其中，

所述层叠造型物的制造方法包括：

对上一层的所述熔融焊缝进行造型的造型工序；以及

对所述上一层的所述熔融焊缝的温度进行监视的工序，

下一层的所述熔融焊缝的造型在所述上一层的熔融焊缝的温度成为容许的道次间温度以下时开始。

(2)根据(1)所述的层叠造型物的制造方法，其中，

所述层叠造型物的制造方法还包括对所述上一层的熔融焊缝的温度从造型开始时刻的温度起冷却至容许的道次间温度为止的冷却时间进行测量的工序，