JP6303016B2 - 積層造形物の製造方法 - Google Patents
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Description
(実施例)
実施例1〜5は、第一の金属粉体にアトマイズ法で形成したステンレス粉(SUS316L粉末、ヘガネスジャパン)を用いた。粒径が50μmから100μmに分布するものに限定し、平均直径が約70μmのものを使用した。第二の粉体には平均直径約0.03μmのシリカ微粒子(日本アエロジル)を用いた。真球度は第一の金属粉体の平均値が約0.7、第二の粉体が約0.8であり、第二の粉体の平均直径は第一の金属粉体の1/10よりも小さく、真球度は優れていることを確認した。第一の金属粉体と第二の粉体を表1に示す体積分率で混合し、Vミキサによって1時間攪拌することで積層造形用粉体とした。
(比較例)
比較例1は第二の粉体を混合しておらず、比較例2〜4は、第二の粉体の平均直径と第二の粉体の体積分率(混合比)が実施例1と異なる。その他の条件は実施例1と同一とした。なお、比較例3,4で用いた平均直径12μmのシリカ微粒子(電気化学工業)の真球度は実施例1に示したシリカ微粒子と同じく0.9以上であった。
(実施例)
実施例6〜10では第一の金属粉体に電解法で形成した銅粉末(へガネスジャパン)を用いた。粒径が50μmから100μmに分布するものに限定し、平均直径が約60μmのものを使用した。第二の粉体には平均直径0.3μmのアルミナ粒子(電気化学工業)を用いた。真球度は第一の金属粉体の平均値が約0.4、第二の粉体が約0.9であり、第二の粉体の直径は第一の金属粉体の1/10よりも小さく、真球度は優れていることを確認した。第一の金属粉体と第二の粉体を表2に示す体積分率で混合し、Vミキサによって1時間攪拌することで積層造形用粉体とした。
(比較例)
比較例5は第二の粉体を混合しておらず、比較例6は、実施例6に用いた第一の金属粉体と第二の粉体の混合比を表1に示すように設定し、その他の実施形態は実施例6と同一とした。
(結果の比較)
各実施例、比較例で得られた各積層造形体を中心線を通る面にて切断し、得られた断面において観察された空隙率と第二の粒子の体積分率とを表1に示す。第二の粉体の体積分率は、第二の粉体が造形体中に均一に分散すると仮定し、前記断面における第二の粉体の面積分率の値を用いた。なお、実施例1−5、比較例2では第二の粉体の平均直径が0.03μmと小さく、比較例3,4では第二の粉体が均一には分散しなかったため、積層造形体中の第二の粉体の体積率を評価していない。積層造形体空隙率は5%未満に抑制できた場合を良、それ以外を不良と判定した。
15 基材
20 溶融部
21 基材載置台
22 加工テーブル
23 リコータ
24 加熱手段
30 凝固部
40 凝固層
100 積層造形用粉体
101 第一の金属粉体
102 第二の粉体
103 積層造形体
104 加熱手段
105 溶融部
106 積層造形装置
107 凝固部
108 基材
109 非溶融部
Claims (6)
- 平均直径10μm以上200μm以下の第一の金属粉体と、前記第一の金属粉体よりも真球度が高く、平均直径が前記第一の金属粉体の1/10以下であり、且つ体積分率が0.001%以上1%以下である第二の粉体を含む積層造形用粉体を層状に敷き詰める工程と、
敷き詰められた前記積層造形用粉体にビームを照射して溶融部を形成し、前記溶融部を凝固させ、前記第二の粉体の少なくとも一部が前記第一の金属粉体が溶解・焼結されて生成する金属組織中の微細分散体として存在する凝固層を形成する工程と、を備え、
前記積層造形用粉体を層状に敷き詰める工程と前記凝固層を形成する工程とを繰り返して複数の層状の凝固層を形成することを特徴とする積層造形物の製造方法。 - 請求項1に記載の積層造形物の製造方法において、
前記第二の粉体の真球度が0.8以上であることを特徴とする積層造形物の製造方法。 - 請求項1に記載の積層造形物の製造方法において、
前記第二の粉体がセラミックスであることを特徴とする積層造形物の製造方法。 - 請求項1に記載の積層造形物の製造方法において、
前記第二の粉体がシリカ又はアルミナであることを特徴とする積層造形物の製造方法。 - 請求項1に記載の積層造形物の製造方法において、
前記第一の金属粉体の真球度が0.4以上であることを特徴とする積層造形物の製造方法。 - 請求項1に記載の積層造形物の製造方法において、
前記金属組織中にセラミックス、シリカ及びアルミナのうちの少なくとも1つを含む粒子が分散しており、空隙率が4.0%以下であることを特徴とする積層造形物の製造方法。
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