(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダーヘッドの円環状の第１乃至第４バルブシート部に対して、金属粉を供給しつつ、該供給された金属粉に対して、レーザ光を照射し、該金属粉を溶融させることで前記円環状の第１乃至第４バルブシート部上に肉盛加工を行うレーザクラッド製造方法であって、
前記第２及び第３バルブシート部から外れた位置である該第２及び第３バルブシート部間の領域に対して、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射を開始するステップと、
前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記第２及び第３バルブシート部間の領域の開始位置から、前記第２バルブシート部に移動させ、該第２バルブシート部上を１周移動させるステップと、
前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記第２バルブシート部から外れ、前記第２及び第３バルブシート部間の領域を通り、前記第２バルブシート部に対角の前記第３バルブシート部に移動させるステップと、
前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記第３バルブシート部上を１周移動させ、前記第３及び第１バルブシート部間の領域を通り、前記第３バルブシート部に隣接する前記第１バルブシート部に移動させるステップと、
前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記第１バルブシート部上を１周移動させ、前記第１及び第４バルブシート部間の領域を通り、前記第１バルブシート部に対角の前記第４バルブシート部に移動させるステップと、
前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記第４バルブシート部上を１周移動させ、前記第４バルブシート部から外れ、前記第１及び第４バルブシート部間の領域の終了位置まで移動させ、レーザクラッド加工を終了するステップと、
を含む、ことを特徴とするレーザクラッド製造方法。
【請求項２】
シリンダーヘッドの円環状の第１乃至第４バルブシート部に対して、金属粉を供給しつつ、該供給された金属粉に対して、レーザ光を照射し、該金属粉を溶融させることで前記円環状の第１乃至第４バルブシート部上に肉盛加工を行うレーザクラッド製造方法であって、
前記第１バルブシート部から外れた位置に対して、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射を開始するステップと、
前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記第１バルブシート部から外れた開始位置から、前記第１バルブシート部に移動させ、該第１バルブシート部上を１周移動させるステップと、
前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記第１及び第２バルブシート部間の領域を通り、前記第１バルブシート部に隣接する前記第２バルブシート部に移動させ、該第２バルブシート部上を１周移動させるステップと、
前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記第２バルブシート部から外れ、前記第１及び第２バルブシート部間の領域から前記第３及び第４バルブシート部間の領域に移動させ、前記第２バルブシート部に対角の前記第３バルブシート部に移動させるステップと、
前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記第３バルブシート部上を１周移動させ、前記第３及び第４バルブシート部間の領域を通り、前記第３バルブシート部に隣接する前記第４バルブシート部に移動させるステップと、
前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記第４バルブシート部上を１周移動させ、該第４バルブシート部から外れた終了位置まで移動させ、レーザクラッド加工を終了するステップと、
を含む、ことを特徴とするレーザクラッド製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属粉を供給しレーザを照射することで肉盛加工を行うレーザクラッド製造方法及びレーザクラッド加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリンダーヘッドのバルブシート部に対するレーザクラッド加工において、金属粉の供給初期に供給量の不安定さ、からクラッド品質が低下するという問題が懸念される。これに対し、バルブシート部に金属粉の予備供給を行い、レーザ照射の出力を増加させつつ同時に金属粉の供給量を増加させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０１４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記技術においては、例えば、レーザの照射制御と金属粉の供給量制御と、を合わせるためのテストを行い制御パラメータを設定する必要が生じる。この場合、加工対象が変わる度に、上記テストを実施する必要があり手間がかかるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、簡易な方法でクラッド品質を安定させることができるレーザクラッド製造方法及びレーザクラッド加工装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、シリンダーヘッドの円環状のバルブシート部に対して、金属粉を供給しつつ、該供給された金属粉に対して、レーザ光を照射し、該金属粉を溶融させることで前記円環状のバルブシート部上に肉盛加工を行うレーザクラッド製造方法であって、前記バルブシート部から外れた位置に対して、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射を開始するステップと、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置から前記バルブシート部上へ移動させ、該移動した位置から前記バルブシート部の円環形状に沿って、１周移動させるステップと、を含む、ことを特徴とするレーザクラッド製造方法である。
本態様によれば、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置が、バルブシート部から外れた位置から実際の加工対象であるバルブシート部上に移動するまでに、金属粉供給量は安定する。そして、その金属粉供給量が安定した状態で金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置をバルブシート部の円環形状に沿って１周移動させる。したがって、加工対象であるバルブシート部のクラッド品質が安定する。また、従来のように、レーザの照射制御と金属粉の供給量制御との設定などの工程を必要とせず、バルブシート部から外れた位置に対して金属粉の供給及びレーザ光の照射を開始するだけという、簡易な方法でクラッド品質を安定させることができる。
この一態様において、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記１周移動させた位置から、前記バルブシート部から外れた位置に移動させ、該移動させた位置で前記金属粉の供給及びレーザ光の照射を終了するステップを更に含んでいてもよい。
この一態様において、隣接する一対のバルブシート部間の該各バルブシート部から外れた領域に、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置と終了位置とを設定し、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記開始位置から一方の前記バルブシート部に移動させ、該一方のバルブシート部を１周移動させ、前記各バルブシート部間の領域を通り他方の前記バルブシート部に移動させ、該他方のバルブシート部を１周移動させ、該他方のバルブシート部から外れ終了位置まで移動させてもよい。
この一態様において、前記バルブシート部の内側に突出する駄肉部を形成し、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置を、前記駄肉部に設定してもよい。
この一態様において、前記シリンダーヘッドには複数の円環状の前記バルブシート部が形成されており、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、順次、前記開始位置から、前記各バルブシート部上を夫々１周移動させ、前記バルブシート部から外れた位置に移動させ、該移動させた位置で前記金属粉の供給及びレーザ光の照射を終了してもよい。
この一態様において、前記シリンダーヘッドには円環状の第１乃至第４バルブシート部が形成されており、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記第２及び第３バルブシート部間の領域の開始位置から、前記第２バルブシート部に移動させ、前記第２バルブシート部上を１周移動させ、前記第２バルブシート部から外れ、前記第２及び第３バルブシート部間の領域を通り、前記第２バルブシート部に対角の前記第３バルブシート部に移動させ、前記第３バルブシート部上を１周移動させ、前記第３及び第１バルブシート部間の領域を通り、前記第３バルブシート部に隣接する前記第１バルブシート部に移動させ、前記第１バルブシート部上を１周移動させ、前記第１及び第４バルブシート部間の領域を通り、前記第１バルブシート部に対角の前記第４バルブシート部に移動させ、前記第４バルブシート部上を１周移動させ、前記第４バルブシート部から外れ、前記第１及び第４バルブシート部間の領域の終了位置まで移動させてもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、シリンダーヘッドの円環状のバルブシート部に対して、金属粉を供給する供給手段と、前記バルブシート部に供給された金属粉に対して、レーザ光を照射し、該金属粉を溶融させることで肉盛加工を行う照射手段と、前記供給手段による金属粉の供給中心及び前記照射手段によるレーザ光の焦点を前記バルブシート部の円環形状に沿って移動させる移動手段と、を備えるレーザクラッド加工装置であって、前記移動手段は、前記金属粉の供給中心及び前記レーザ光の焦点を、前記バルブシート部から外れた位置に移動させて、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射を開始させ、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、前記金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置から前記バルブシート部上へ移動させ、該移動した位置から前記バルブシート部の円環形状に沿って、１周移動させる、ことを特徴とするレーザクラッド加工装置であってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡易な方法でクラッド品質を安定させることができるレーザクラッド製造方法及びレーザクラッド加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係るレーザクラッド加工装置の概略的なシステム構成を示す斜視図である。
【図２】開始位置を駄肉部に設定した一例を示す図である。
【図３】隣接する各バルブシート部間の該各バルブシート部から外れた領域に、開始位置と終了位置とを設定した一例を示す図である。
【図４】隣接する各バルブシート部間の該各バルブシート部から外側に外れた領域に、開始位置を設定した一例を示す図である。
【図５】各バルブシート部に対して連続してレーザクラッド加工を行う一例を示す図である。
【図６】各バルブシート部に対して連続してレーザクラッド加工を行う一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明の実施形態１に係るレーザクラッド加工装置は、例えば、自動車エンジンなどのシリンダーヘッドのバルブシート部に金属粉（クラッド粉）を供給しつつ、その金属粉に対してレーザ光を照射して溶融固化させて肉盛る所謂レーザクラッド加工を行うものである。このように、バルブシート合金をシリンダーヘッドに直接肉盛りすることで、熱伝導性を大幅に向上させることができ、燃焼室バルブ周りの冷却性能を高めることができる。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態１に係るレーザクラッド加工装置の概略的なシステム構成を示す斜視図である。本実施形態１に係るレーザクラッド加工装置１は、シリンダーヘッドＺを固定する固定部２と、シリンダーヘッドＺのバルブシート部Ｚ１に対してノズル３を介して金属粉を供給する金属粉供給部４と、シリンダ−ヘッドＺのバルブシート部Ｚ１に対してノズル３を介してレーザ光を照射するレーザ照射部５と、ノズル３を移動させる移動機構６と、を備えている。
【００１１】
固定部２は、固定手段の一具体例である。固定部２は、シリンダーヘッドＺに対して上記レーザクラッド加工を行うために、シリンダーヘッドＺを加工位置に固定機構を用いて固定する。
【００１２】
金属粉供給部４は、供給手段の一具体例である。金属粉供給部４は、固定部２により加工位置に固定されたシリンダーヘッドＺの円環状のバルブシート部Ｚ１に対して、ノズル３を介して金属粉を供給する。金属粉供給部４は、例えば、粉フィーダーを用いて銅合金などの金属粉をガスにより加圧し、ノズル３内の金属粉供給路を通して、その先端からバルブシート部Ｚ１に対して、吹き付ける。
【００１３】
レーザ照射部５は、照射手段の一具体例である。レーザ照射部５は、バルブシート部Ｚ１に供給された金属粉にノズル３を介してレーザ光を照射し該金属粉を溶融させることで、バルブシート部Ｚ１に肉盛加工を行う。レーザ照射部５は、例えば、半導体レーザ装置である。レーザ照射部５には一体的にノズル３が接続されているが、これに限定されない。レーザ照射部５とノズル３は別体として構成されていてもよい。レーザ照射部５は、例えば、レーザ発振器から発振されたレーザ光を、ノズル３内のレーザ光路を通し、集光レンズにより集光してバルブシート部Ｚ１に照射する。
【００１４】
移動機構６は、移動手段の一具体例である。移動機構６は、ノズル３をバルブシート部Ｚ１の円環形状に沿って移動させる。これにより、円環状のバルブシート部Ｚ１に肉盛りが施される。  
【００１５】
ところで、シリンダーヘッドのバルブシート部に対するレーザクラッド加工において、金属粉の供給初期に供給量の不安定さ、からクラッド品質が低下するという問題が懸念される。
【００１６】
これに対し、本実施形態１に係るレーザクラッド製造方法において、バルブシート部から外れた位置に対して、金属粉の供給及びレーザ光の照射を開始し、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置からバルブシート部上へ移動させ、該移動した位置からバルブシート部の円環形状に沿って、１周移動させる。
【００１７】
これにより、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置が、バルブシート部Ｚ１から外れた位置から実際の加工対象であるバルブシート部Ｚ１上に移動するまでに、金属粉供給量は安定する。そして、その金属粉供給量が安定した状態で金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置をバルブシート部Ｚ１の円環形状に沿って１周移動させ、バルブシート部Ｚ１にクラッド層を形成する。したがって、クラッド品質が安定する。また、従来のように、レーザの照射制御と金属粉の供給量制御との設定などの工程を必要とせず、バルブシート部Ｚ１から外れた位置に対して金属粉の供給及びレーザ光の照射を開始するだけという、簡易な方法でクラッド品質を安定させることができる。
【００１８】
ここで、レーザ照射部５によるレーザ光照射の初期において、その出力が不安定となることがある。これに対して、例えば、バルブシート部Ｚ１の内側に突出する駄肉部Ｚ２を形成する。そして、金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置Ｐ１を、駄肉部Ｚ２に設定してもよい（図２）。これにより、駄肉部Ｚ２上のレーザ光の照射の開始位置Ｐ１では、レーザ光照射の出力は不安定状態であるが、レーザ光の照射位置が実際の加工対象であるバルブシート部Ｚ１上に移った後はレーザ光照射の出力は安定状態となる。したがって、レーザ光照射出力の不安定さによる母材への損傷を確実に抑制できる。駄肉部Ｚ２は、バルブシート部Ｚ１のクラッド層形成後に機械加工などにより容易に削除される。
【００１９】
なお、バルブシート部Ｚ１に駄肉部Ｚ２を形成することなく、金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置Ｐ１を、バルブシート部Ｚ１の外側に設定してもよい。この場合、上記のように、バルブシート部Ｚ１のクラッド層形成後に駄肉部Ｚ２の削除作業が不要となるため、その製造工程が簡略される。  
【００２０】
また、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、バルブシート部Ｚ１の円環形状に沿って、１周移動させた後、その位置からバルブシート部Ｚ１から外れた位置に移動させ、該移動させた終了位置Ｐ２で金属粉の供給及びレーザ光の照射を終了させてもよい。金属粉の供給終了時にも供給量が不安定となるが、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置は実際の加工対象であるバルブシート部Ｚ１から外れた位置にある。このため、バルブシート部Ｚ１上では、終始一貫して金属粉の供給量を安定させることができ、よりクラッド品質を向上させることができる。上記のように、バルブシート部Ｚ１に駄肉部Ｚ２を形成した場合、金属粉の供給及びレーザ光の照射の終了位置Ｐ２を駄肉部Ｚ２上に設定してもよい。
【００２１】
本実施形態１において、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置をバルブシート部Ｚ１の円環形状に沿って１周移動させているが、この１周の開始点と終了点は誤差範囲内でラップしていてもよい。
【００２２】
次に、本実施形態１に係るレーザクラッド製造方法のフローについて詳細に説明する。
まず、固定部２は、シリンダーヘッドＺを加工位置に固定機構を用いて固定する。金属粉供給部４は、シリンダーヘッドＺのバルブシート部Ｚ１に対してノズル３を介して金属粉を吹き付ける。その直後に連続的に、レーザ照射部５は、バルブシート部Ｚ１に吹き付けられた金属粉に対してレーザ光を照射する。金属粉は照射されたレーザ光によって溶融する。移動機構６は、ノズル３を移動させることで、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、バルブシート部Ｚ１から外れた開始位置Ｐ１から、バルブシート部Ｚ１上へ移動させ、該移動した位置からバルブシート部Ｚ１の円環形状に沿って１周移動させ、該１周移動させた位置から、バルブシート部Ｚ１から外れた終了位置Ｐ２に移動させる。金属粉供給部４は、シリンダーヘッドＺのバルブシート部Ｚ１に対する金属粉の供給を停止する。レーザ照射部５は、バルブシート部Ｚ１に対するレーザ光の照射を停止する。このようにして、バルブシート部Ｚ１上にクラッド層が形成される。最後に、機械加工などにより、クラッド層の表面を研磨してレーザクラッド加工を終了する。
【００２３】
以上、本実施形態１に係るレーザクラッド製造方法において、バルブシート部Ｚ１から外れた位置に対して、金属粉の供給及びレーザ光の照射を開始し、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置Ｐ１からバルブシート部Ｚ１上へ移動させ、該移動した位置からバルブシート部Ｚ１の円環形状に沿って、１周移動させる。
【００２４】
これにより、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置が、バルブシート部Ｚ１から外れた位置から実際の加工対象であるバルブシート部Ｚ１上に移動するまでに、金属粉供給量は安定する。金属粉供給量が安定した状態でバルブシート部Ｚ１にクラッド層を形成することができるため、クラッド品質が安定する。さらに、バルブシート部Ｚ１から外れた位置に対して、金属粉の供給及びレーザ光の照射を開始するという、簡易な方法でクラッド品質を安定させることができる。
【００２５】
実施形態２
本発明の実施形態２に係るレーザクラッド製造方法において、隣接する一対のバルブシート部Ｚ１間の該各バルブシート部Ｚ１から外れた領域に、金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置Ｐ１と終了位置Ｐ２とを設定する（図３）。そして、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、開始位置Ｐ１から一方のバルブシート部Ｚ１を１周させ、他方のバルブシート部Ｚ１を１周させ、終了位置まで移動させる。
【００２６】
例えば、隣接する各バルブシート部Ｚ１間の領域の外側であって、各バルブシート部Ｚ１の内側に駄肉部Ｚ２を夫々形成する。この駄肉部Ｚ２を形成することで、各バルブシート部Ｚ１間の領域に対して上記レーザクラッド加工を行ったときに、この領域にできるアルミ溶融池の広がりを抑制できる。
【００２７】
一方のバルブシート部Ｚ１の駄肉部Ｚ２に金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置Ｐ１を設定する（図３）。隣接する各バルブシート部Ｚ１間の該各バルブシート部Ｚ１から外側に外れた領域に、金属粉の供給及びレーザ光の照射の終了位置Ｐ２を設定する。  そして、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、開始位置Ｐ１から一方のバルブシート部Ｚ１に移動させ、一方のバルブシート部Ｚ１を１周移動させ、各バルブシート部間の領域を通り他方のバルブシート部Ｚ１に移動させ、他方のバルブシート部Ｚ１を１周移動させ、バルブシート部Ｚ１から外れ終了位置Ｐ２まで移動させる。
【００２８】
上述したように、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、各バルブシート部Ｚ１間の領域を通り他方のバルブシート部Ｚ１に移動させ、及び、バルブシート部Ｚ１から外れ終了位置Ｐ２まで移動させる際に、各バルブシート部Ｚ１間の領域にクラッド層が加工過程で自ずと形成される。これにより、隣接する各バルブシート部Ｚ１間の領域（弁間部）の強度が増し、この領域に亀裂等が生じるのを防止できる。すなわち、クラッド品質を安定させつつ、弁間強度を増加させることができる。
【００２９】
なお、隣接する各バルブシート部Ｚ１間の該各バルブシート部Ｚ１から外側に外れた領域に、金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置Ｐ１を、終了位置Ｐ２と同様に設定してもよい（図４）。この場合、各バルブシート部Ｚ１の内側に駄肉部Ｚ２を形成しない構成であってもよい。また、各バルブシート部Ｚ１の駄肉部Ｚ２に、金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置Ｐ１及び終了位置Ｐ２を設定してもよい。さらに、隣接する各バルブシート部Ｚ１間の該各バルブシート部Ｚ１から外れた領域に、金属粉の供給及びレーザ光の照射の開始位置Ｐ１及び終了位置Ｐ２のうち一方のみを設定するようにしてもよい。
【００３０】
実施形態３
本発明の実施形態３に係るレーザクラッド製造方法において、各シリンダーヘッドＺの各バルブシート部Ｚ１に対して連続して（一筆書き軌道で）レーザクラッド加工を行う。これにより、レーザクラッド加工の加工時間を短縮することができる。
【００３１】
シリンダーヘッドＺには、例えば、４つの円環状の第１乃至第４バルブシート部Ｚ１１〜Ｚ１４が形成されている（図５）。なお、第１及び第２バルブシート部Ｚ１１、Ｚ１２は排気バルブ用であり、第３及び第４バルブシート部Ｚ１３、Ｚ１４は吸気バルブ用である。
【００３２】
例えば、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、開始位置Ｐ１から、第１バルブシート部Ｚ１１に移動させ、第１バルブシート部Ｚ１１上を１周移動させる。次に、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、第１及び第２バルブシート部Ｚ１１、Ｚ１２間の領域を通り、第１バルブシート部Ｚ１１に隣接する第２バルブシート部Ｚ１２に移動させ、第２バルブシート部Ｚ１２上を１周移動させる。その後、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、第２バルブシート部Ｚ１２から外れ、第１及び第２バルブシート部Ｚ１１、Ｚ１２間の領域から第３及び第４バルブシート部Ｚ１３、Ｚ１４間の領域に移動させ、第２バルブシート部Ｚ１２に対角の第３バルブシート部Ｚ１３に移動させる。そして、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、第３バルブシート部Ｚ１３上を１周移動させ、第３及び第４バルブシート部Ｚ１３、Ｚ１４間の領域を通り、第３バルブシート部Ｚ１３に隣接する第４バルブシート部Ｚ１４に移動させる。最後に、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、第４バルブシート部Ｚ１４上を１周移動させ、第４バルブシート部Ｚ１４から外れ終了位置Ｐ２まで移動させ、レーザクラッド加工を終了する。
【００３３】
ここで、レーザ照射時の熱の影響する少なくするために、例えば、図６に示すように、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を移動させるのがより好ましい。
【００３４】
まず、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、第２及び第３バルブシート部Ｚ１２、Ｚ１３間の領域の開始位置Ｐ１から、第２バルブシート部Ｚ１２に移動させ、第２バルブシート部Ｚ１２上を１周移動させる。次に、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、第２バルブシート部Ｚ１２から外れ、第２及び第３バルブシート部Ｚ１２、Ｚ１３間の領域を通り、第２バルブシート部Ｚ１２に対角の第３バルブシート部Ｚ１３に移動させる。その後、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、第３バルブシート部Ｚ１３上を１周移動させ、第３及び第１バルブシート部Ｚ１３、Ｚ１１間の領域を通り、第３バルブシート部Ｚ１３に隣接する第１バルブシート部Ｚ１１に移動させる。そして、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、第１バルブシート部Ｚ１１上を１周移動させ、第１及び第４バルブシート部Ｚ１１、Ｚ１４間の領域を通り、第１バルブシート部Ｚ１１に対角の第４バルブシート部Ｚ１４に移動させる。最後に、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、第４バルブシート部Ｚ１４上を１周移動させ、第４バルブシート部Ｚ１４から外れ、第１及び第４バルブシートＺ１１、Ｚ１４間の領域の終了位置Ｐ２まで移動させ、レーザクラッド加工を終了する。
【００３５】
なお、上記のように、第１乃至第４バルブシート部Ｚ１１〜Ｚ１４間の領域に開始位置Ｐ１及び終了位置Ｐ２を設定し、さらに、金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置を、第２及び第３バルブシート部Ｚ１２、Ｚ１３間の領域、第３及び第１バルブシート部Ｚ１３、Ｚ１１間の領域、第１及び第４バルブシート部Ｚ１１、Ｚ１４間の領域を移動させている。このため、第１乃至第４バルブシート部Ｚ１１〜Ｚ１４間の領域にクラッド層が重複して形成される。したがって、第１乃至第４バルブシート部Ｚ１１〜Ｚ１４間の弁間部の強度を大幅に増加させることができる。すなわち、上記手法によれば、クラッド品質を安定させ、レーザクラッド加工時間を短縮し、さらに、レーザ照射時の熱影響を抑制しつつ、弁間強度を増加させることができる。
【００３６】
なお、上記金属粉の供給及びレーザ光の照射の位置の軌道は一例であり、これに限定されない。また、本実施形態３に係るレーザクラッド加工装置１は、上記レーザクラッド加工を各シリンダーヘッド（例えば、４つのシリンダーヘッド）Ｚに対して順次行っているが、これに限定されない。レーザクラッド加工装置１は、複数のノズル（例えば、４つのノズル）３を用いて、各シリンダーヘッドＺに対して、同時並行で上記レーザクラッド加工を行ってもよい。これにより、よりレーザクラッド加工の時間をより短縮することができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  レーザクラッド加工装置、２  固定部、３  ノズル、４  金属粉供給部、５  レーザ照射部、６  移動機構
【図１】
0006372389.tif 000002
【図２】
0006372389.tif 000003
【図３】
0006372389.tif 000004
【図４】
0006372389.tif 000005
【図５】
0006372389.tif 000006
【図６】
0006372389.tif 000007