■■■⚫ 加工点のワイヤ温度を■■■■℃近くに上げられる■⚫ 供給できるワイヤ速度が 倍以上にできる■⚫ ワイヤの溶融～積層の挙動は安定しており，電流図図44■ワイヤ供給型造形中の溶融池近傍の挙動 一方，ホットワイヤで加工中の挙動を観察した結果を図図■■に示す．この観察はワイヤ電流が■ ■■の時を観察したものであるが，電流を流さない時と同様にレーザが照射されている所へワイヤが途切れることなく供給され，レーザの照射によってワイヤが溶融して積層されていく挙動が安定的に継続する様子が観察された．なお，電流を流したことでワイヤが赤熱していたため，図■よりも図■ではワイヤを視認しやすい．■このように，ホットワイヤ時の溶融池の挙動は，ワイヤに電流を流さない場合の挙動と同じであり，安定した挙動が続いていることが確認された．■図図55■ホットワイヤで供給中の加工点での挙動と模式図 ■・■■ホットワイヤによる大体積積層の試行■以上の結果より，ホットワイヤ式のワイヤ造形は次のような特徴があることが確認された．■を流さない場合と同様．■これらの結果から，ホットワイヤにすることで得られる効果は，純粋にワイヤの温度を上げ，レーザがワイヤを溶融するために与えるエネルギーの量を抑制していると考えられる．■そこで，本節では，ホットワイヤ状態でワイヤの供給速度を大きくして，造形速度の限界を調査した．■■高速大体積積層を行うためにレーザの出力を■■■に上げ，ホットワイヤの電流が■ ■■でワイヤの供給測速度も■■■■■■■まで上昇させて第■層目の積層を試みた結果を図図■■に示す．ビードに太い細いはあるものの，■■■幅，■■■高，■■■■長の■層目を約■秒で作成でき，この造形部分■■ ℃■秒だったが，■ ■■では■■■℃■秒だった．そのため，積層加工する条件に合わせてワイヤの電流を調整することで，加工点の温度を調整できる可能性が確認された．■■図図 ■ホットワイヤの温度測定結果の一例■■・ ■ホットワイヤのワイヤ供給限界調査■ワイヤ造形では，レーザが照射される加工点に供給するワイヤを溶融しながら造形をしていくので，ワイヤが過剰に供給されると，ワイヤの溶融が追い付かなくなり，積層ビードにワイヤが溶着して加工不能になる．そこで，ワイヤが試験片に溶着する時のワイヤ供給速度を限界の供給速度として，ホットワイヤによる加工限界の拡大を調べた．■レーザ出力 ■■で固定して，ワイヤ電流■■と■■■，■ ■■の時の第■層目積層を比較した結果を図図■■に示す．通常のワイヤ供給になる■■では，送り速度が■■■■■■でワイヤの溶着が確認されたが，ホットワイヤで供給されている電流■ ■■では，■■■■■■で供給してもまだ溶着が確認されなかった．この結果より，ホットワイヤによってワイヤの供給速度は 倍以上に向上できることが確認された．この結果より，ホットワイヤにすることで，通常のワイヤ供給に比べて 倍以上の造形速度が期待できる．■図図■■■ホットワイヤによるワイヤ供給速度限界の変化■■・■■ホットワイヤの加工点での挙動調査■また，ホットワイヤで積層中の挙動の特徴を調べるために，加工点を高速度カメラで直接観察した．■ワイヤに電流を流さない時の挙動を観察した例を図図■■■■に示す．この時の特徴は，ワイヤが加工点までワイヤのままで供給され，レーザの照射でワイヤが溶融して溶融池に流れ込む状態が安定して継続することで造形されることであった．■- 102 -
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