図図88■円筒積層実験中の様子 ■の重さは■■■■■■であった．造形部の重さと造形時間から単位時間当たりの造形速度を計算すると，■■■■■ ■■■■ff■■■■■ ■■■■■であることが確認された．この値は提案時の目標としていた■■■■■を十分超える速度であり，高速大体積積層ができる可能性を示した．■図図66■高速大体積積層検討の第1層ビード外観 ■・■■ホットワイヤ式の造形テスト■ホットワイヤ方式による高速大体積積層の可能性を確認できたので，ここではホットワイヤ式の造形機を試作し，基本的な形状の造形も可能かを調査した．■図図■■に造形実験のために試作したレーザと加工ロボットの写真を示す．レーザ加工機の集光ヘッドを産業用ロボットに保持させ，加工ヘッドを■次元的に取り回すことで加工する■なお，加工ヘッド先端部には，ワイヤ供給機から積層用ワイヤが供給されるノズルがついており，ホットワイヤ電源から電気を供給することでホットワイヤ状態を再現できる機構になっている．■■図図77■造形実験用ホットワイヤ装置の駆動部と発振器 造形テストは円筒の造形を試みた．円筒形状を選んだ理由は，円筒には■■■どの方向の運動も満遍なく含まれているため，試作した加工機に加工方向依存性等があった場合には，その方向の加工だけ劣悪になるという形で明確に確認できるからである．積層条件を調整し，加工条件をレーザ出力 ■■，スキャン速度■■■■■■■■，ワイヤ電流■■■，ワイヤ送り速度■■■■■■で直径■■■■の円筒を造形した際の挙動を直接カメラでとらえた写真を図図■■に示す．■写真の通り溶融金属の飛沫が時折飛び出すものの，ワイヤは加熱された状態で安定的に加工点に供給され，そこでレーザによって溶融■積層が進んでいることが確認された．■■図■の造形実験の結果，得られた造形の外観を図図■■に示す．造形物の形状は図の通りきちんと円筒形になっており，積層加工が終始安定に進んでいたことがわかる．また，特定の方向だけ加工の品質が落ちる加工方向依存性もなく，良好な結果であった．なお，積層に要した時間は約■■分であった．この結果より，積層条件を適切に調整することで，ホットワイヤ式のワイヤ積層を安定に続けることが可能であることが確認された．■図図99■円筒積層実験結果の一例と積層中の様子 なお，造形物表面の凹凸はパウダーベッド式■■造形や粉末噴射型の■■■に比べると粗いため，造形のまま使うことができる例は限られると考えられる．また，造形物の周囲には複数のスパッタが確認されている．これらは造形中に溶けたワイヤや溶融池の一部が液滴としてはじき出された結果であり，ワイヤの脱線を含めて，これらの現象は造形に寄与しない材料の無駄である．これらを抑制できる加工の改良はこれからの課題である．また，レーザを集光させ，更に細いワイヤを使う等で，もっと細幅で精密な造形も期待できるが，それも今後の課題である．■■■４．その後の展開報告■■・■■ワイヤ供給型造形の応用先検討■近年は■■■■の流れで「部品を補修して使う」というリペア技術が注目されている■■．補修溶接などでは，補修溶- 103 -
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