きた．また，ワイヤ温度分布の簡易推定手法を提案し，適正加熱電流の推定をおこなったところ，4種類のワイヤ全てにおいて実験結果を精度良く推定することができた． （2） SUS308Lワイヤおよび幅11mmのレーザスポットを用いた検討結果から，施工速度およびワイヤ送給比（ワイヤ送給速度／施工速度）を大きく変化させた場合の施工可能レーザ出力の下限値を得ることができた． （3） 3種類のワイヤ（SUS308L，Inconel625，A5356WY）および幅11mmのレーザスポットを用いた3層施工による検討結果から，施工速度，レーザ出力，ワイヤ送給比の3パラメータが積層体形状に及ぼす影響を把握し，適正施工条件を得ることができた．SUS308LおよびInconel625ワイヤでは約80%，A5356WYワイヤでは約70%のニアネットシェイプ率を達成することができた． （4） SUS308LおよびA5356WYワイヤを用いた大型積層体を作製し，当該積層体から切り出した試験片による引張試験から，各ワイヤのカタログ値と同程度の引張強度および破断伸びを得ることができた． （5） フラックスならびにFCWを効果的に活用することで，SUS304基材上へのA5183WYワイヤの積層造形を実現できた．断面観察結果からIMCの生成を効果的に抑制できていること，当該積層体から切り出した試験片による引張試験から高強度な接合界面が得られていることがわかった． より実施した研究に基づいていることを付記するとともに，同財団に感謝いたします． J.W. Milewski, J.O. Beese, A.M. Wilson-Heid, A. De, A. Zhang, Additive manufacturing of metallic components -Process, structure and properties. Prog. Mater. Sci. 2018, 92, 112–224. 謝 辞 本研究は，公益財団法人天田財団からの一般研究助成に参考文献 1) Deb Roy, T. Wei, H.L. Zuback, J.S. Mukherjee, T. Elmer, ５．まとめ 6kW高出力半導体レーザとホットワイヤとを組み合わせ，効能率かつ高施工裕度なAM技術の確立を目指し，4種類のワイヤ（SUS308L，Inconel625，A5356WY，NCU-M）を用いての検討を行った．さらに，オーステナイト系ステンレス鋼（SUS304）基材上に5000系アルミニウム合金（A5183WY）を積層造形する異材AMについても検討した．得られた成果の概要を以下に示す． （1） 4種類のワイヤそれぞれにおいて，ワイヤ送給速度5〜20m/min（NCU-Mの場合2.5〜10m/min）の広い範囲での適正加熱電流を実験的に得ることがで2) Milewski, J.O. Additive Manufacturing of Metals; Springer Series in Materials Science; Berlin / Heidelberg, Germany, 2017; Volume 258, pp. 7–33. 3) J.O. Milewski. Additive manufacturing of metals, Springer series in materials science, 258(2017), 7-33. 4) W.E. Frazier. Metal Additive Manufacturing: A Review, ASM International, 23(2014), 1917-1928. 5) V. Schultz, T. Seefeld, and F. Vollertsen. Gap bridging ability in laser beam welding of thin aluminum sheets, Physics Procedia, 56(2014), 545–553. 6) R. Suzuki, Engineering Data sheet, J.JWS, 75–6(2005), 459. 7) A. Bandyopadhyay and S. Bose. Additive Manufacturing, CRC Press, Florida, 2015. 8) I. Gibson, D.W. Rosen, and B. Stucker. Additive Manufacturing Technologies: Rapid Prototyping to Direct Digital Manufacturing, Springer, Berlin, 2009. 9) C. Tutor. Additive Manufacturing: analysis of the economic context and evaluation of the indoor air quality, with a Total Quality Management approach, Department of Economics, Society, Politics, University of Urbino, 2018. 10) S.A.M. Tofail, E.P. Koumoulos, A. Bandyopadhyay, S. Bose, L.O. Donoghue, and C. Charitidis. Additive manufacturing: scientific and technological challenges, market uptake and opportunities, Materials Today, 21(2018), 22-37. 11) G.H. Gong, J.J. Ye, Y.M. Chi, Z.H. Zhao, Z.F. Wang, et al. Research status of laser additive manufacturing for metal: Journal of Materials Research and Technology, 15(2021), 855-884. 12) C.L. Tan, F. Weng, S. Sui, Y.X. Chew, and G.J. Bi. Progress and perspectives in laser additive manufacturing of key aeroengine materials, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 170(2021), 103804. 13) K. Moeinfar, F. Khodabakhshi, S.F. Kashani-bozorg, M. Mohammadi, and A.P. Gerlich. A review on metallurgical aspects of laser additive manufacturing (LAM): Stainless steels, nickel superalloys, and titanium alloys, 16(2022), 1029- 1068. 14) M.M. Ruthandi. High-efficiency and High-quality Laser Welding of Difficult-to- weld Materials, Graduate School of Natural Science and Technology, Okayama university, 2019. 15) H.S. Prasad, F. Brueckner, J. Volpp, and A.F.H. Kaplan. Laser metal deposition of copper on diverse metals using green laser sources, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 107(2020), 1559-1568. 16) K. Shinozaki, M. Yamamoto, Y. Nagamitsu, T. Uchida, K. Mitsuhata, T. Nagashima, T. Kanazawa, and H. Arashin. Melting Phenomenon during Ultra- High-Speed GTA Welding Method using Pulse-heated Hot-wire, Quarterly Journal of The Japan Welding Society, 27(2009), 22-26. - 90 -
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