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公開番号2025102180
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219480
出願日2023-12-26
発明の名称付加加工部材の製造方法
出願人DMG森精機株式会社
代理人弁理士法人タス・マイスター
主分類B23P 13/00 20060101AFI20250701BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】指向性エネルギー堆積法によって部材に付加加工を施すことで成形される付加加工部材の割れを抑制する。
【解決手段】付加加工部材の製造方法は、部材21上に、部材よりも高い硬度又は線膨張係数を有する第1材料2211を供給するとともにレーザ181を照射することによって第1材料を溶融し、部材上に第1層221を積層する第1積層工程と、第1層上に、第1材料よりも高い硬度又は線膨張係数を有する第2材料2221を供給するとともにレーザ181を照射することによって第2材料2221を溶融し、第1層上に第2層222を積層する第2積層工程と、を備える。
【選択図】図5

特許請求の範囲【請求項１】
部材上に、前記部材よりも高い硬度又は線膨張係数を有する第１材料を供給するとともにレーザを照射することによって前記第１材料を溶融し、前記部材上に第１層を積層する第１積層工程と、
前記第１層上に、前記第１材料よりも高い硬度又は線膨張係数を有する第２材料を供給するとともにレーザを照射することによって前記第２材料を溶融し、前記第１層上に第２層を積層する第２積層工程と、を備える付加加工部材の製造方法。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
請求項１に記載の付加加工部材の製造方法であって、
前記付加加工部材の製造方法は更に、
前記部材上に予め積層されている付加加工層を除去する除去工程を備え、
前記第１積層工程では、
前記除去工程において前記付加加工層が除去された前記部材上に前記第１層を積層する、付加加工部材の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の付加加工部材の製造方法であって、
前記第１積層工程では、前記部材上に、前記第１層を少なくとも１層積層する、又は、
前記第２積層工程では、前記第１層上に、前記第２層を少なくとも１層積層する、付加加工部材の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の付加加工部材の製造方法であって、
前記第２材料は、ビッカース硬さで６００Ｈｖ以上の硬度を有する、付加加工部材の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の付加加工部材の製造方法であって、
前記部材の製造方法は更に、
前記第２層が積層された前記部材を冷却する冷却工程を備える、付加加工部材の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の付加加工部材の製造方法であって、
前記第１積層工程では、
前記部材上に、硬度又は線膨張係数が異なる複数の前記第１層をそれぞれ積層し、
前記複数の第１層において、積層方向の上側に積層される前記第１層ほど高い硬度又は線膨張係数を有する、付加加工部材の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、付加加工部材の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
工具の割れを抑制する手段として、複数の層で構成される複合材料を用いることが知られている。このような複合材料は、例えば特許文献１に開示される。
【０００３】
特許文献１は、セラミック粉末と金属の混合比が異なる複数層で構成された複合部材を開示する。複数の層は、硬度の高い高硬度層と、硬度の低い低硬度層とを交互に積層して成形される。このような複合部材を型に付与し、所定の形状を有する工具を成形する。この工具によれば、高硬度層に割れが発生しても、低硬度層において割れの進展が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１０８６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、高硬度層及び低硬度層の成形方法の一例として、指向性エネルギー堆積法を挙げている。指向性エネルギー堆積法では、材料粉末をレーザによって溶融し、材料粉末で構成される層を成形する。特許文献１では、指向性エネルギー堆積法によって成形された高硬度層及び低硬度層を有する複合部材を工具の素材に利用する。一方、指向性エネルギー堆積法は、工具の母体となる部材の表面に所定の厚さ、形状の付加加工層を成形する付加加工にも用いられる。
【０００６】
付加加工が施された付加加工部材では、経年により付加加工層が摩耗することがある。この場合、古い付加加工層を除去した後、新たな付加加工層を部材上に積層し、摩耗した付加加工層を修復することがある。ここで、指向性エネルギー堆積法では、付加加工層を部材上に積層する際にレーザによって部材及び材料粉末を溶融させる。このレーザの熱により、部材の材質が変化し、部材が硬化することがある。工具に用いられる付加加工部材では、付加加工層は高い硬度の材料が用いられる。このような場合、指向性エネルギー堆積法によって付加加工層が修復された付加加工部材では、硬化した部材の表面上に硬い付加加工層が設けられる。一般に、高い硬度の材料は靭性が低く、膨張及び収縮しにくい。その結果、修復された付加加工部材を冷却する時に、部材の熱収縮量と、付加加工層の熱収縮量との間に差分が生じることで、付加加工層に割れ又は変形等が生じる可能性がある。
【０００７】
本発明は、指向性エネルギー堆積法によって部材に付加加工を施すことで成形される付加加工部材の割れを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の付加加工部材の製造方法は、
部材上に、前記部材よりも高い硬度又は線膨張係数を有する第１材料を供給するとともにレーザを照射することによって前記第１材料を溶融し、前記部材上に第１層を積層する第１積層工程と、
前記第１層上に、前記第１材料よりも高い硬度又は線膨張係数を有する第２材料を供給するとともにレーザを照射することによって前記第２材料を溶融し、前記第１層上に第２層を積層する第２積層工程と、を備える。
【０００９】
上記の付加加工部材の製造方法では、部材と、第２材料で構成された第２層との間に、部材及び第２層の中間の硬度又は線膨張係数を有する第１層が設けられる。第１層は、部材に第１層及び第２層が積層された後、部材が冷却された際の、部材と第２層との熱収縮量の差分を吸収する。したがって、上記の付加加工部材の製造方法によれば、指向性エネルギー堆積法によって部材に付加加工を施すことで成形される付加加工部材の割れを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の付加加工部材の製造方法によれば、指向性エネルギー堆積法によって部材に付加加工を施すことで成形される付加加工部材の割れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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