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公開番号2025163464
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-29
出願番号2024066741
出願日2024-04-17
発明の名称発泡金属体形成用ワイヤ及び発泡金属体の形成方法
出願人国立大学法人群馬大学,国立大学法人大阪大学
代理人個人,個人,個人
主分類B23K 35/368 20060101AFI20251022BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】WAAM法で形成される発泡金属体の更なる高品質化が図られる発泡金属体形成用ワイヤ及び発泡金属体の形成方法を提供する。
【解決手段】発泡金属体形成用ワイヤ1は、加熱によって発泡する金属プリカーサ4を芯材2として構成されている。発泡金属体形成用ワイヤ1では、アークK等で加熱することで金属プリカーサ4が発泡し、高い気孔率で微細な独立気孔を内包する発泡金属体Pを対象物S上に形成することができる。したがって、WAAM法で形成される発泡金属体Pの更なる高品質化が図られる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
加熱によって発泡する金属プリカーサを芯材とする発泡金属体形成用ワイヤ。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記芯材の周面を覆うように、溶接性を有する合金による外郭材が設けられている、請求項１記載の発泡金属体形成用ワイヤ。
【請求項３】
前記外郭材は、前記金属プリカーサに含まれる金属の合金によって構成されている、請求項２記載の発泡金属体形成用ワイヤ。
【請求項４】
前記金属プリカーサは、発泡剤及び増粘剤を含んで構成されている、請求項１記載の発泡金属体形成用ワイヤ。
【請求項５】
対象物上にアークを発生させ、
請求項１～４のいずれか一項に記載の発泡金属体形成用ワイヤを前記アークで加熱し、前記金属プリカーサを発泡させながら肉盛溶接を行うことで前記対象物上に発泡金属体を積層する、発泡金属体の形成方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、発泡金属体形成用ワイヤ及び発泡金属体の形成方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
アルミニウムなどを用いた発泡金属体は、軽量で強度にも優れるため、金属三次元プリンタのメディアとしての利用が期待されている。三次元造形の手法としては、対象物に発泡金属体の積層を繰り返していくアディティブマニュファクチャリング（Additive manufacturing）法（以下、「ＡＭ法」と記す）が知られている。
【０００３】
ＡＭ法に関する従来の技術としては、例えば特許文献１に記載の多孔質アルミニウム層の形成方法が挙げられる。この従来の形成方法では、交流電源を用いてアルミニウム又はアルミニウム合金の基材上にアークを発生させ、アルミニウム又はアルミニウム合金の粉体をアーク中に投入することで、基材上に多孔質アルミニウム層を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－１１４０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では、ＡＭ法の中でも、ワイヤ状の材料をアーク加熱で溶接することで、対象物に発泡金属体の積層を繰り返していくワイヤーアークアディティブマニュファクチャリング（Wire Arc Additive Manufacturing）法（以下、「ＷＡＡＭ法」と記す）が注目されている。ＷＡＡＭ法では、ワイヤが比較的安価であり、取り扱いも容易といったメリットがあり、ＷＡＡＭ法で形成される発泡金属体の更なる高品質化が求められている。
【０００６】
本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、ＷＡＡＭ法で形成される発泡金属体の更なる高品質化が図られる発泡金属体形成用ワイヤ及び発泡金属体の形成方法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】
【０００７】
本開示の要旨は、以下に示すとおりである。
【０００８】
［１］加熱によって発泡する金属プリカーサを芯材とする発泡金属体形成用ワイヤ。
【０００９】
この発泡金属体形成用ワイヤでは、加熱によって発泡する金属プリカーサを芯材としている。この発泡金属体形成用ワイヤでは、例えばアークで加熱することで金属プリカーサが発泡し、高い気孔率で微細な独立気孔を内包する発泡金属体を対象物上に形成することができる。したがって、ＷＡＡＭ法で形成される発泡金属体の更なる高品質化が図られる。
【００１０】
［２］前記芯材の周面を覆うように、溶接性を有する合金による外郭材が設けられている、［１］記載の発泡金属体形成用ワイヤ。この場合、発泡金属体形成用ワイヤの製造の際に、外郭材によって金属プリカーサを保護できる。したがって、発泡金属体形成用ワイヤの製造歩留まりの向上が図られる。また、溶接性を有する合金で外郭材を構成することで、金属プリカーサを加熱した際の発泡金属体と対象物との結合がサポートされる。したがって、対象物に対する発泡金属体の積層強度を高めることが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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