向方査走ザーレの面上最X線ユニットyzyxnthlayerYb+fibre laser1070 nm320 W0.2 mm700 m/s0.15 mm0.05 mmN2gasMaraging steelS50C steelCutting speedFeed rateDepth of cutEnvironmentLaser powerWavelengthSpot diameter30(Low), 60(High)W0.5 mmair1064 nm0.4mm積層方向積層体ベースプレート条件は表２に示すとおりである．■■■■(a) Unidirectionnal (b) 90 deg図３レーザ走査パターンの概略20 mm40 mm図４PBF-LB/Mで製作した積層体の概略表２PBF-LB/M積層条件 ・ Ｘ線残留応力分布測定方法本研究では，図５に示すようにX線入射角ψ0を35 degとして積層体上面の中心部に照射し，観測される回折X線を用いてcosα法8)により残留応力を算出した．積層体は回転テーブル上に設置されているため，回転機構を用いることで任意の測定方向から測定可能である．図６に示すように積層体中心部において15 degずつ回転させながら残留応力を測定し，360 deg分の残留応力を取得することで，残留応力分布を求めた．PBF-LB/Mでは，図３に示す走査パターンを採用した．同図(a)に示した走査パターンは，1方向にのみレーザが走査される極めて偏った走査パターンである．同図(b)に示したものは，1層ごとにレーザ走査方向が90degずつ変化する走査パターンであり，同図(a)に示したパターンと比較して，その偏りは是正されたものである．PBF-LB/Mによって製作した試験片の概略を図４に示す．なお，積層LaserWavelengthPower outputSpot sizeScan speedHatching pitchLayer thicknessAtmosphereMetal powderSubstrate plate ・■レーザアシスト加工実験条件本研究では，図７に示すシステムを用いてPBF-LB/M積層体に対してレーザアシスト加工実験を実施した．当該システムでは，マシニングのスピンドルに円柱状に加工したPBF-LB/M積層体を固定し回転させ，旋削チップを接触させることによって，旋削加工を行う．旋削チップはマシニングセンタ定盤上に固定された三成分切削動力計の上に固定されており，切削加工中の切削抵抗が測定できるようになっている．また，レーザアシスト加工に用いるレーザユニットは精密三軸テーブルに固定され，切削点から1 mm離れた地点にレーザを照射し，被削材を加熱できる．レーザアシスト加工実験は表３に示す条件で実施された．切削実験によって生成された切りくずの肉厚分布を，X線CTスキャンによって取得された3次元測定データから測定した．図５cosα法による残留応力測定の概略図６残留応力分布測定の概略図７レーザ援用切削実験の概略表３レーザアシスト加工実験条件50 m/min0.05 mm/rev■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ベースプレート0°270°180°積層体ロータリーテーブル15°90°15 mm15 mm15 mm125 mm(n+2)thlayer(n+1)thlayer− 261 −
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