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公開番号2025145128
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024045154
出願日2024-03-21
発明の名称積層造形物および積層造形方法
出願人株式会社豊田中央研究所,株式会社デンソー,株式会社アイシン
代理人個人,個人,個人
主分類B32B 15/04 20060101AFI20250926BHJP(積層体)
要約【課題】積層造形により、鉄基体と酸化物体が交互に複数重なった重合体を提供する。
【解決手段】本発明は、鉄基体と酸化物体が交互に重なってそれぞれ複数配置された重合体を備える積層造形物である。例えば、鉄基体はSiおよび/またはAlを含み、酸化物体はFe、Si、Cr、Al、Mn、Mg、CaまたはTiの一種以上を含む。一例として、鉄基体は軟磁性体であり、酸化物体は絶縁体である。このような重合体は、例えば、高エネルギービームの照射により原料粉末を溶解させてできた溶融池が、鉄基液相と酸化物液相に分離され、鉄基液相が凝固して鉄基体となり、酸化物液相が鉄基体を囲繞しつつ凝固して酸化物体となって得られる。
【選択図】図4A
特許請求の範囲【請求項１】
鉄基体と酸化物体が交互に重なってそれぞれ複数配置された重合体を有する積層造形物。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記鉄基体と前記酸化物体は、少なくとも３層以上造形されてなる請求項１に記載の積層造形物。
【請求項３】
前記鉄基体は板状または箔状であり、
前記酸化物体は層状または膜状である請求項１に記載の積層造形方法。
【請求項４】
前記鉄基体は軟磁性体であり、
前記酸化物体は絶縁体である請求項１～３のいずれかに記載の積層造形物。
【請求項５】
高エネルギービームの照射により原料粉末を溶解させてできた溶融池を凝固させて、鉄基体と酸化物体が交互に重なりそれぞれ複数配置された重合体を得る積層造形方法であって、
該溶融池は、分離した鉄基液相と酸化物液相を含み、
該鉄基体は、該鉄基液相が凝固してなり、
該酸化物体は、該酸化物液相が該鉄基体を囲繞しつつ凝固してなる積層造形方法。
【請求項６】
前記鉄基体と前記酸化物体は、前記原料粉末を変更せずに造形される請求項１に記載の積層造形方法。
【請求項７】
指向性エネルギー堆積法または粉末床溶融結合法によりなされる請求項５に記載の積層造形方法。
【請求項８】
前記酸化物体の厚さは、前記高エネルギービームを走査するライン間隔および／または前記原料粉末の成分組成により調整される請求項５～７のいずれかに記載の積層造形方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄基体と酸化物体の重合体を有する積層造形物等に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の除去加工（切削、研削、切断等）や成形加工（鋳造、鍛造、プレス等）とは異なり、専用の型や大型の工作機械等を必要とせずに、所望の造形物を得る付加加工（ＡＭ：Additive Manufacturing）が注目されている。積層を繰り返す付加加工（積層造形）によれば、従来の製造方法では製作が困難であった物（積層造形物）が得られる。
【０００３】
付加加工は、大別して７種類に分類される（ＡＳＴＭ規格）。具体的にいうと、指向性エネルギー堆積法（ＤＥＤ： Directed Energy Deposition）、粉末床溶融結合法（ＰＢＦ：powder bed fusion）、結合剤噴射法（binder jetting）、材料噴射法（material jetting）、材料押出法（material extrusion）、液槽光重合法（vat photopolymerization）およびシート積層法（sheet lamination）の各方式がある。
【０００４】
このうち、ＤＥＤやＰＢＦによれば、金属やセラミックからなる実用的な造形物が得られる。ＤＥＤとＰＢＦはいずれも、高エネルギービーム（レーザや電子ビームなどの熱源）で原料粉末（混合粉末を含む。）を溶融凝固（結合）させて造形物を得る点で共通する。ＤＥＤによれば、原料粉末の使用量抑制、造形自由度の拡大等が図られる。このような積層造形に関する提案は多くなされており、例えば、下記の文献に関連した記載がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
金丸ら，2021年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集, (2021) p. 326.
Hideaki Ikehata, et al., Grain refinement of Fe-Ti alloys fabricated by laser powder bed fusion, Materials &Design, 204(2021), 109665
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１には、ＤＥＤで製作したＦｅＳｉ造形物やＦｅＣｏＶ造形物に関する記載があるが、その具体的な合金組成や構造等は開示されていない。
【０００７】
非特許文献２は、鉄基合金からなる積層造形物の機械的特性を向上させるため、レーザを熱源としたＰＢＦ（Ｌ－ＰＢＦ）やＤＥＤ（Ｌ－ＤＥＤ）により生成される結晶粒を、柱状晶から微細な等方晶へ変化させる旨を報告している。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、鉄基体と酸化物体の重合体を有する新たな積層造形物等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は鋭意研究した結果、鉄基体と酸化物体が複数交互に重なった重合体を積層造形で得ることに成功した。この成果を発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。
【００１０】
《積層造形物》
（１）本発明は、鉄基体と酸化物体が交互に重なってそれぞれ複数配置された重合体を有する積層造形物である。
（【００１１】以降は省略されています）

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