(57)【要約】【課題】十分な接合強度で互いに接合させることができ、しかも、低コスト化が図れる積層造形部品の製造方法、積層造形部品の接合方法、積層造形部品、及び構造体を提供する。【解決手段】アークを用いて溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビード２５により形成された溶着ビード層４３を、繰り返し積層して本体部５１を造形する工程と、本体部５１の縁部に、接合相手と溶接するための継手部５３を、溶着ビード層４３を積層して造形する工程とによって、積層造形部品Ｗ１，Ｗ２を製造する。【選択図】図２Ａ
2019076912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アークを用いて溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードにより形成された溶着ビード層を、繰り返し積層して本体部を造形する工程と、
前記本体部の縁部に、接合相手と溶接するための継手部を、前記溶着ビード層を積層して造形する工程と、
を有する積層造形部品の製造方法。
【請求項２】
前記継手部は、前記本体部の縁部から、前記接合相手との接合方向に突出して造形された複数の棒状部である請求項１に記載の積層造形部品の製造方法。
【請求項３】
前記棒状部を、前記接合方向に直交する前記溶着ビード層を前記接合方向に積層させて造形する請求項２に記載の積層造形部品の製造方法。
【請求項４】
前記棒状部に、前記接合相手と溶接する際に開先となるテーパ部を形成する請求項２又は請求項３に記載の積層造形部品の製造方法。
【請求項５】
前記棒状部に、溶接側の反対側に配置される裏当て金部を造形する請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の積層造形部品の製造方法。
【請求項６】
請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載される一対の前記積層造形部品を互いに接合する接合方法であって、
一対の前記積層造形部品の一方に造形された前記継手部と、他方に造形された前記継手部とを突き合わせ、隣接する前記継手部同士を前記継手部の長手方向に沿って溶接する積層造形部品の接合方法。
【請求項７】
溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードから形成された溶着ビード層が積層されてなり、互いに接合される積層造形部品であって、
本体部と、
前記本体部の縁部に、接合相手と溶接するための継手部と、
を有する積層造形部品。
【請求項８】
前記継手部は、前記本体部の縁部から、前記接合相手との接合方向に突出して造形された複数の棒状部である請求項７に記載の積層造形部品。
【請求項９】
前記棒状部は、前記接合相手と溶接する際に開先となるテーパ部を有する請求項８に記載の積層造形部品。
【請求項１０】
前記棒状部は、溶接側の反対側に配置される裏当て金部を有する請求項８又は請求項９に記載の積層造形部品。
【請求項１１】
請求項７〜請求項１０のいずれか一項に記載される一対の前記積層造形部品の前記継手部同士が突き合わされて溶接されている構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層造形部品の製造方法、積層造形部品の接合方法、積層造形部品、及び構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生産手段としての３Ｄプリンタのニーズが高まっており、特に金属材料への適用については航空機業界等で実用化に向けて研究開発が行われている。金属材料を用いた３Ｄプリンタは、レーザやアーク等の熱源を用いて、金属粉体や金属ワイヤを溶融させ、溶融金属を積層させて造形物を造形する。
【０００３】
このような造形物を造形する技術として、溶加材を供給する溶接トーチを移動させることで、溶融金属を積層させて造形物を造形する溶接技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、被溶接部材の継手の少なくとも一方の開先面を凹凸形状面に形成して溶接を行う技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５３６３号公報
【特許文献２】特開２００１−２４６４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の技術によって造形された各種形状の積層造形物からなる部品を溶接して接合する場合、一般的な突き合わせ接合による溶接では、接合部分の断面の残留応力等によって接合部が脆弱となることがある。また、特許文献２に記載のように、単に、互いに接合させる部品の少なくとも一方の開先面を凹凸形状面に形成しただけでは、十分な強度を確保することが困難であり、しかも、切削等の後加工によって凹凸形状面を形成するために加工工数が増え、コストアップを招いてしまう。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、積層造形部品を十分な接合強度で互いに接合させることができ、しかも、低コスト化が図れる積層造形部品の製造方法、積層造形部品の接合方法、積層造形部品、及び構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は下記構成からなる。
（１）  アークを用いて溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードにより形成された溶着ビード層を、繰り返し積層して本体部を造形する工程と、
前記本体部の縁部に、接合相手と溶接するための継手部を、前記溶着ビード層を積層して造形する工程と、
を有する積層造形部品の製造方法。
（２）  （１）に記載される一対の前記積層造形部品を互いに接合する接合方法であって、
一対の前記積層造形部品の一方に造形された前記継手部と、他方に造形された前記継手部とを突き合わせ、隣接する前記継手部同士を前記継手部の長手方向に沿って溶接する積層造形部品の接合方法。
（３）  溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードから形成された溶着ビード層が積層されてなり、互いに接合される積層造形部品であって、
本体部と、
前記本体部の縁部に、接合相手と溶接するための継手部と、
を有する積層造形部品。
（４）  （３）に記載される一対の前記積層造形部品の前記継手部同士が突き合わされて溶接されている構造体。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、積層造形部品を十分な接合強度で互いに接合させることができ、しかも、低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】積層造形部品の作製に用いる製造装置の構成図である。
【図２Ａ】構造体の一構成例を示す積層造形部品の分解斜視図である。
【図２Ｂ】構造体の一構成例を示す全体斜視図である。
【図３】積層造形部品の接合強度を説明する継手部の模式図である。
【図４】積層造形部品の作製手順を説明するためのベースプレートと積層造形部品の斜視図である。
【図５Ａ】積層造形部品の継手部同士を開先接合で接合する手順を模式的に示す工程説明図である。
【図５Ｂ】積層造形部品の継手部同士を開先接合で接合する手順を模式的に示す工程説明図である。
【図５Ｃ】積層造形部品の継手部同士を開先接合で接合する手順を模式的に示す工程説明図である。
【図６Ａ】積層造形部品の継手部同士を裏当て金接合で接合する手順を模式的に示す工程説明図である。
【図６Ｂ】積層造形部品の継手部同士を裏当て金接合で接合する手順を模式的に示す工程説明図である。
【図６Ｃ】積層造形部品の継手部同士を裏当て金接合で接合する手順を模式的に示す工程説明図である。
【図７】構造体の他の構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
図１は本発明の構造体を製造する製造システムの模式的な概略構成図である。
本構成の製造システム１００は、積層造形装置１１と、積層造形装置１１を統括制御するコントローラ１５と、を備える。
【００１１】
積層造形装置１１は、先端軸にトーチ１７を有する溶接ロボット１９と、トーチ１７に溶加材（溶接ワイヤ）Ｍを供給する溶加材供給部２１とを有する。
【００１２】
コントローラ１５は、ＣＡＤ／ＣＡＭ部３１と、軌道演算部３３と、記憶部３５と、これらが接続される制御部３７と、を有する。
【００１３】
溶接ロボット１９は、多関節ロボットであり、先端軸に設けたトーチ１７には、溶加材Ｍが連続供給可能に支持される。トーチ１７の位置や姿勢は、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。
【００１４】
トーチ１７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供給される。アーク溶接法としては、被覆アーク溶接や炭酸ガスアーク溶接等の消耗電極式、ＴＩＧ溶接や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、作製する積層造形部品Ｗに応じて適宜選定される。
【００１５】
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１７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、溶加材供給部２１からトーチ１７に送給される。そして、トーチ１７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４１上に溶加材Ｍの溶融凝固体である線状の溶着ビード２５が形成される。
【００１６】
ＣＡＤ／ＣＡＭ部３１は、作製しようとする積層造形部品Ｗの形状データを作成した後、複数の層に分割して各層の形状を表す層形状データを生成する。軌道演算部３３は、生成された層形状データに基づいてトーチ１７の移動軌跡を求める。記憶部３５は、生成された層形状データやトーチ１７の移動軌跡等のデータを記憶する。
【００１７】
制御部３７は、記憶部３５に記憶された層形状データやトーチ１７の移動軌跡に基づく駆動プログラムを実行して、溶接ロボット１９を駆動する。
【００１８】
制御部３７は、記憶部３５に記憶された層形状データやトーチ１７の移動軌跡に基づく駆動プログラムを実行して、溶接ロボット１９を駆動する。つまり、溶接ロボット１９は、コントローラ１５からの指令により、軌道演算部３３で生成したトーチ１７の移動軌跡に基づき、溶加材Ｍをアークで溶融させながらトーチ１７を移動する。なお、図１においては、鋼板からなるベースプレート４１上に複数の溶着ビード２５からなる溶着ビード層４３を積層して円筒状の積層造形部品Ｗを造形する様子を示している。
【００１９】
次に、上記した積層造形部品Ｗからなる構造体について説明する。
図２Ａに構造体の一構成例を示した。ここでは、上記した積層構造部品Ｗ（ここでは区別するためＷ１とする）とは別に、他の積層造形部品Ｗ２が用意される。これら積層造形部品Ｗ１，Ｗ２を互いに接合することにより、図２Ｂに示す構造体６１が構成される。なお、積層造形部品Ｗ１，Ｗ２は、いずれも上記した製造システム１００により造形されたものである。
【００２０】
積層造形部品Ｗ１，Ｗ２は、筒状の本体部５１と、本体部５１に形成された継手部５３とを有する。継手部５３は、複数の棒状部５５を有しており、これらの棒状部５５は、本体部５１の縁部である軸方向一端部に、周方向に等間隔で間隔をあけて設けられ、本体部５１の軸方向一端部から軸方向に突出して形成されている。積層造形部品Ｗ１の棒状部５５と積層造形部品Ｗ２の棒状部５５とは、互いに噛み合わされた状態にされ、溶接により接合される。
【００２１】
つまり、図２Ｂに示すように、２つの積層造形部品Ｗ１，Ｗ２は、互いに継手部５３を対向させた状態から接近させることで、継手部５３の棒状部５５同士が噛み合わされた状態にされる。具体的には、積層造形部品Ｗ１の継手部５３における棒状部５５同士の間に、積層造形部品Ｗ２の継手部５３の棒状部５５が挿し込まれる。これにより、積層造形部品Ｗ２の継手部５３における棒状部５５同士の間に、積層造形部品Ｗ１の継手部５３の棒状部５５が挿し込まれた状態となる。そして、これら積層造形部品Ｗ１，Ｗ２の継手部５３の互いに隣接する棒状部５５同士が溶接される。これにより、積層造形部品Ｗ１と積層造形部品Ｗ２とは、互いの継手部５３が接合されることで一体の構造体６１となる。
【００２２】
ここで、上記構成の構造体６１の積層造形部品Ｗ１，Ｗ２同士の接合強度について説明する。
図３に示すように、積層造形部品Ｗ１，Ｗ２同士の引張力をＰ、積層造形部品Ｗ１，Ｗ２の棒状部５５の軸方向長さをＬ１（図示例では直線部を示す）、棒状部５５の板厚をａ（不図示）とする。積層造形部品Ｗ１，Ｗ２の継手部５３の棒状部５５同士を軸方向に沿って溶接した場合、引張荷重Ｐに対する溶接個所のせん断応力τは、次式（１）で表される。
【００２３】
【数１】
2019076912.tif 000003
【００２４】
また、一般に引張応力σとせん断応力τとは、次式（２）の関係を有する。
【００２５】
【数２】
2019076912.tif 000004
【００２６】
これに対して、例えば、円筒形状の積層造形部品Ｗ１，Ｗ２同士の端面を突き合わせ、端面同士を溶接する場合では、周方向の接合長さをＬ２（不図示）とすると、接合箇所での引張応力σは、次式（３）となる。
【００２７】
【数３】
2019076912.tif 000005
【００２８】
このことから、積層造形部品Ｗ１，Ｗ２の周長は同じ径であれば略一定であり、端面同士を溶接する場合は、負荷した引張荷重Ｐに相当する引張応力が発生する。一方、棒状部５５を軸方向に沿って溶接する構成であれば、積層造形部品Ｗ１，Ｗ２の径によらずに、棒状部５５の本数や軸方向長さＬ１を増加させることができる。そのため、溶接線に発生するせん断応力τを容易に低減でき、端面同士を溶接する場合よりも接合強度を簡単に高めることができる。
【００２９】
このように、本実施形態に係る積層造形部品によれば、溶着ビード２５からなる溶着ビード層４３を積層させて、接合相手との継手部５３を本体部５１に設けている。この継手部５３を溶接することで、高強度に接合相手と接合できる。したがって、切削等の後加工によって継手部を形成する場合と比較して、より少ない加工工数で継手部５３を形成でき、低コストで積層造形部品を作製できる。
【００３０】
そして、積層造形部品の棒状部５５同士を互いに噛み合わせて溶接することで、単に突き合わせて端面同士を溶接するものと比べ、接合面積を容易に増加できる。このため、より高い接合強度での接合が可能となる。
【００３１】
また、上記の積層造形部品の継手部５３同士が溶接された構造体６１によれば、継手部５３で溶接されて接合される部品が、切削等の後加工によって継手部を形成する場合よりも少ない加工工数で製造できる。よって、低コストでありながら、積層造形部品同士が高強度に接合された構造体６１が得られる。なお、棒状部５５同士の溶接は、軸方向に沿って行うことに加えて、周方向に沿って行ってもよい。その場合、より接合強度が向上し、接合部の密閉性も高められる。
【００３２】
次に、上記した積層造形部品Ｗ１，Ｗ２を造形する手順について説明する。
なお、積層造形部品Ｗ１，Ｗ２は、いずれも同一の製造方法で製造されるので、ここでは、積層造形部品Ｗ１を製造する場合について説明する。図４は積層造形部品Ｗ１の作製手順を説明するためのベースプレート４１と積層造形部品Ｗ１の斜視図である。
【００３３】
図１に示すＣＡＤ／ＣＡＭ部３１は、図４に示す積層造形部品Ｗ１の形状データを有し、この形状データに基づいて、互いに平行に分割された各層Ｐ（１），Ｐ（２），…，Ｐ（ｎ）の層形状データを生成する。
【００３４】
次に、軌道演算部３３が、各層形状データに基づいて、各層Ｐ（１），Ｐ（２），…，Ｐ（ｎ）におけるトーチ１７（図１参照）の移動軌跡を生成し、溶接ロボット１９の駆動プログラムを生成する。そして、制御部３７は、生成された駆動プログラムに基づいて溶接ロボット１９を駆動する。
【００３５】
ベースプレート４１上に第１層目の移動軌跡に沿ってトーチ１７を移動させ、第１層目の溶着ビード層４３を形成する。この場合、溶加材Ｍとベースプレート４１がアークにより溶融して、溶加材Ｍがベースプレート４１上に隆起して盛り付けられる。ベースプレート４１上の第１層目は、軌道演算部３３により求めた適宜な順序で形成される。
【００３６】
以降、同様にして、複数の層Ｐ（１），Ｐ（２），…，Ｐ（ｎ）の溶着ビード層４３を形成する移動軌跡に沿ってトーチ１７を移動させ、複数の層Ｐ（１），Ｐ（２），…，Ｐ（ｎ）の溶着ビード層４３を順次積層する。そして、最終的に第ｎ層目の溶着ビード層４３を形成する。なお、継手部５３を造形する際は、各溶着ビード層４３において、移動軌跡に沿って移動させるトーチ１７によって溶着ビード層４３を間欠的に形成する。これにより、本体部５１の上端から、周方向へ間欠的に形成された溶着ビード層４３が積層された複数の棒状部５５が形成される。これにより、棒状部５５は、溶着ビード層４３を接合方向に積層させることで造形される。
【００３７】
上記した積層造形工程によって、円筒状の本体部５１の軸方向一端部に、複数の棒状部５５を有する継手部５３が形成された積層造形部品Ｗ１が造形される。なお、ベースプレート４１は、必要に応じて、ワイヤーソーやダイヤモンドカッター等による切断機で切断し、所望の形状の積層造形部品Ｗ１とする。
【００３８】
なお、棒状部５５は、積層造形部品Ｗ１の軸方向一端部のみに限らず、必要に応じて適宜な位置に設けてもよい。
【００３９】
次に、積層造形部品Ｗ１，Ｗ２の各種接合形態について説明する。
（開先接合）
図５Ａ〜図５Ｃは、積層造形部品の継手部５３同士を開先接合で接合する手順を模式的に示す工程説明図である。同図は、円筒状に配置される継手部５３を平面上に展開した状態で示している。本構成の場合、継手部５３は径方向に関しても複数層の溶着ビード層を有して形成される。
【００４０】
図５Ａに示すように、積層造形部品を互いに接合させる際に、継手部５３となる棒状部５５の周方向両脇部に、それぞれ棒状部５５の長手方向（積層造形部品の軸方向）に沿ってテーパ部５７を形成しておく。テーパ部５７は、軸方向断面が径方向外側へ向かって次第に広がる形状となっている。
【００４１】
次に、図５Ｂに示すように、棒状部５５にテーパ部５７が形成された継手部５３を有する積層造形部品を、それぞれの棒状部５５が噛み合うように互いに突き合わせる。このようにすると、隣接する棒状部５５の間に、テーパ部５７によってＶ型開先（両側開先）６３が形成される。
【００４２】
そして、図５Ｃに示すように、隣接する棒状部５５の間のＶ型開先６３を溶接し、溶接部６５によって棒状部５５同士を接合させる。これにより、一対の積層造形部品は、それぞれの継手部５３の棒状部５５が互いに溶接されて、棒状部５５同士が堅固に接合された構造体６１となる。
【００４３】
なお、棒状部５５同士の間にレ型開先（片側開先）を形成してもよい。例えば、一方の積層造形部品の継手部５３における棒状部５５だけにテーパ部５７を形成すれば、一対の積層造形部品の棒状部５５同士を噛み合わせた際に、隣接する棒状部５５の間にレ型開先が形成される。この場合でも、隣接する棒状部５５の間に形成されたレ型開先を溶接して、棒状部５５同士を接合させることで、積層造形部品が堅固に接合された構造体６１が得られる。
【００４４】
このように、開先接合では、棒状部５５を相互に噛み合わせた際に、溶接のためのＶ型開先６３となるテーパ部５７を棒状部５５に形成する。そして、棒状部５５を相互に噛み合わせてＶ型開先６３を形成し、このＶ型開先６３を溶接する。これにより、棒状部５５同士の溶接強度を更に高めた、より高強度な構造体６１が得られる。
【００４５】
（裏当て金接合）
図６Ａ〜図６Ｃは、積層造形部品の継手部５３同士を裏当て金接合で接合する手順を示す工程説明図である。同図は、円筒状に配置される継手部５３を平面上に展開した状態で示している。
【００４６】
図６Ａに示すように、例えば、互いに接合させる一対の積層造形部品の一方である積層造形部品を造形する際に、継手部５３の棒状部５５の長手方向に沿って裏当て金部６７を形成しておく。この裏当て金部６７は、棒状部５５の内周側において、棒状部５５の周方向両脇部から張り出させる。他方の積層造形部品の継手部５３における棒状部５５は、棒状又は板状に形成しておく。
【００４７】
次に、図６Ｂに示すように、一対の積層造形部品を、それぞれの棒状部５５が噛み合うように互いに突き合わせる。すると、互いに隣接する棒状部５５の間に、Ｉ型開先６９が形成される。これとともに、一方の積層造形部品の棒状部５５に形成された裏当て金部６７が、他方の積層造形部品における棒状部５５の裏面側（図中下側）に配置される。これにより、Ｉ型開先６９の裏側が裏当て金部６７で覆われる。
【００４８】
そして、図６Ｃに示すように、隣接する棒状部５５の間のＩ型開先６９を溶接する。これにより、棒状部５５同士が溶接部６５によって接合される。一対の積層造形部品は、継手部５３の棒状部５５同士が溶接されることで、互いに堅固に接合された構造体６１となる。
【００４９】
このように、相互に噛み合わせた棒状部５５同士を溶接する際に、溶接側と反対側に配置される裏当て金部６７を棒状部５５に造形しておく。これにより、裏当て金となる部材を別途に用意する必要がなく、また、裏当て金を固定する必要もないため、接合工程を簡略化できる。
【００５０】
以上、説明したように、本実施形態に係る積層造形部品の製造方法によれば、継手部５３同士を溶接することで堅固な接合強度が得られる積層造形部品を簡単に製造できる。しかも、継手部５３が複雑な形状であっても、溶着ビード層４３を積層させる積層造形によって、継手部５３を任意形状に容易に造形できる。これにより、切削等の後加工によって継手部を形成する場合よりも加工工数を削減でき、低コスト化が図れる。
【００５１】
そして、上記の製造方法によって製造した一対の積層造形部品を接合する際、互いに噛み合わされた継手部５３の隣接する棒状部５５を長手方向に沿って溶接することで、接合強度を大きく向上させることができる。
【００５２】
なお、上記実施形態では、図２Ａ，図２Ｂに示す円筒状の本体部５１に複数の棒状部５５からなる継手部５３を有する一対の積層造形部品Ｗ１，Ｗ２を互いに接合させて構造体６１とする場合を例示したが、積層造形部品Ｗ１，Ｗ２及び構造体６１の形状は、上記実施形態に限定されず、任意の形状であってよい。また、組み合わせる積層造形部品の数も任意であり、３個以上の積層造形部品が接合された構造体であってもよい。
【００５３】
例えば、図７に示す他の構造体であってもよい。
この構造体６１Ａは、前述同様に溶着ビード層４３を積層することで造形された積層造形部品Ｗ３，Ｗ４を備える。積層造形部品Ｗ３，Ｗ４は、板状の本体部７１と、複数の棒状部７５を有する継手部７３とを備える。棒状部７５は、本体部７１の縁部に沿って所定の間隔をあけて形成される。
【００５４】
積層造形部品Ｗ３，Ｗ４は、継手部７３が互いに交差する方向に噛み合わせ、棒状部７５同士の間に開先を形成して、この開先を溶接する。具体的には、積層造形部品Ｗ３の棒状部７５同士の間に、積層造形部品Ｗ４の棒状部７５が挿し込まれ、積層造形部品Ｗ４の棒状部７５同士の間に、積層造形部品Ｗ３の棒状部７５が挿し込まれた状態にする。そして、これらの積層造形部品Ｗ３，Ｗ４の棒状部７５同士の間に形成された開先を溶接して溶接部７７を形成する。これにより、一対の積層造形部品Ｗ３，Ｗ４が、互いに継手部７３において接合された一体の構造体６１Ａとなる。
【００５５】
上記の構造体６１Ａによれば、継手部７３で溶接される部品が、切削等の後加工によって継手部を形成する場合よりも少ない加工工数で製造できるため、低コストで積層造形部品Ｗ３，Ｗ４、及び構造体６１Ａが得られる。
【００５６】
このように、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。
【００５７】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）  アークを用いて溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードにより形成された溶着ビード層を、繰り返し積層して本体部を造形する工程と、
前記本体部の縁部に、接合相手と溶接するための継手部を、前記溶着ビード層を積層して造形する工程と、
を有する積層造形部品の製造方法。
この積層造形部品の製造方法によれば、継手部同士を溶接することで強固な接合強度を得られる。しかも、継手部が複雑な形状であっても、溶着ビード層を積層させる積層造形によって継手部を容易に造形できる。これにより、切削等の後加工によって継手部を形成する場合と比較して、加工工数を削減でき、低コスト化が図れる。
【００５８】
（２）  前記継手部は、前記本体部の縁部から、前記接合相手との接合方向に突出して造形された複数の棒状部である（１）に記載の積層造形部品の製造方法。
この積層造形部品の製造方法によれば、棒状部同士を互いに噛み合わせて溶接することで、単に突き合わせて溶接する場合と比較して、より高い接合強度で接合できる。
【００５９】
（３）前記棒状部を、前記接合方向に直交する前記溶着ビード層を前記接合方向に積層させて造形する（２）に記載の積層造形部品の製造方法。
この積層造形部品の製造方法によれば、高い接合強度で接合させるための棒状部を有する積層造形部品を容易に製造することができる。
【００６０】
（４）前記棒状部に、前記接合相手と溶接する際に開先となるテーパ部を形成する（２）又は（３）に記載の積層造形部品の製造方法。
この積層造形部品の製造方法によれば、テーパ部を有する開先が形成された棒状部を溶接することで、棒状部同士の溶接強度が高められる。
【００６１】
（５）  前記棒状部に、溶接側の反対側に配置される裏当て金部を造形する（２）〜（４）のいずれか一つに記載の積層造形部品の製造方法。
この積層造形部品の製造方法によれば、裏当て金部を棒状部に造形するので、裏当て金となる部材を別途に用意する必要がなく、また、裏当て金を固定する必要もなくなる。
【００６２】
（６）  （２）〜（５）のいずれか一つに記載される一対の前記積層造形部品を互いに接合する接合方法であって、
一対の前記積層造形部品の一方に造形された前記継手部と、他方に造形された前記継手部とを突き合わせ、隣接する前記継手部同士を前記継手部の長手方向に沿って溶接する積層造形部品の接合方法。
この積層造形部品の接合方法によれば、互いに噛み合わされた継手部の棒状部を溶接することで、棒状部同士の溶接個所のせん断強さが積層造形部品を引き離す方向の引張強さとなり、単に突き合わせて溶接した場合と比較して、引張強度を大幅が向上する。
【００６３】
（７）  溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードから形成された溶着ビード層が積層されてなり、互いに接合される積層造形部品であって、
本体部と、
前記本体部の縁部に、接合相手と溶接するための継手部と、
を有する積層造形部品。
この積層造形部品によれば、溶着ビードからなる溶着ビード層を積層させることで、接合相手と溶接される継手部が本体部に設けられている。したがって、切削等の後加工によって継手部を形成する場合よりも少ない加工工数で製造でき、低コストで積層造形部品を提供できる。
【００６４】
（８）  前記継手部は、前記本体部の縁部から、前記接合相手との接合方向に突出して造形された複数の棒状部である（７）に記載の積層造形部品。
この積層造形部品によれば、棒状部同士を互いに噛み合わせて溶接することで、単に突き合わせて溶接する場合と比較して、より高い接合強度で接合できる。
【００６５】
（９）  前記棒状部は、前記接合相手と溶接する際に開先となるテーパ部を有する（８）に記載の積層造形部品。
この積層造形部品によれば、棒状部に形成される開先を溶接することで、棒状部同士の溶接強度を高め、より高い接合強度が得られる。
【００６６】
（１０）  前記棒状部は、溶接側の反対側に配置される裏当て金部を有する（８）又は（９）に記載の積層造形部品。
この積層造形部品によれば、溶接側と反対側に配置される裏当て金部を有するので、裏当て金となる部材を別途に用意する必要がなく、また、裏当て金を固定する必要もない。
【００６７】
（１１）  （７）〜（１０）のいずれか一つに記載される一対の前記積層造形部品の前記継手部同士が突き合わされて溶接されている構造体。
この構造体によれば、継手部で溶接された積層造形部品は、切削等の後加工によって継手部を形成する場合よりも少ない加工工数で製造できる部品であるので、低コストに構造体が得られる。
【符号の説明】
【００６８】
２５  溶着ビード
４３  溶着ビード層
５１，７１  本体部
５３，７３  継手部
５５，７５  棒状部
５７  テーパ部
６１，６１Ａ  構造体
６３  Ｖ型開先（開先）
６７  裏当て金部
Ｍ  溶加材
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４  積層造形部品
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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