최근 기계 부품이나 금형에서 복잡 형상을 신속하게 조형하여 제품 코스트의 절감과 고기능화를 가능하게 하는 어디티브 매뉴팩처링(additive manufacturing) 기술에 대한 기대가 높아지고 있다. 본 연구실에서는 지금까지 용접 기술에서 이용되고 있는 아크 방전에 의해 금속을 용융·고화시키는 기술에 착안하여, 용접 금속을 적층함으로써 3차원 조형을 하는 용융금속 적층법의 실용화를 위한 연구에 대응하고 있다.

이 수법을 이용함으로써 금속 부재에 금속 재료를 필요량만 국소적으로 부가할 수 있다. 그렇기 때문에 금형이나 기계 부품의 보수 부위에 대해 동등한 금속 재료를 적하·퇴적시킴으로써 금형이나 기계 부품의 보수가 가능하다고 생각된다.

이 수법은 아크 용접 기술을 이용하기 때문에 패딩 용접부 근방의 모재에서, 용접 시의 국소적인 가열 및 급랭에 의해 변태가 발생하고 기계적 성질이 변화한 열영향부가 존재한다. 그렇기 때문에 이 수법을 금속 부재의 보수에 적용할 때에 보수 후의 모재나 열영향부, 적층부의 기계적 성질이 동등한 것이 바람직하다. 또한 보수가 필요한 영역은 마모나 결손 등에 의해 균일한 적층면을 얻을 수 없다고 생각된다.

그래서 이들을 제거하고 평면에 적층을 함으로써 결손 등을 생기지 않게 적층할 수 있게 되고, 또한 적층 형상의 제어도 용이해진다고 생각된다. 지금까지 용융 금속 적층에 의한 보수 방법을 개발하기 위해 보수를 목적으로 임의 형상의 금속 부재로 조형을 하기 위한 최적의 제거 형상에 대해 조사했는데, 보수 후의 기계적 성질은 명확하지않다.

이 글은 일간공업신문사 형기술지에 실린 東京농공대학의 타카기 히사타카, 아베 타케유키, 사이 호우, 사사하라 히로유키 등이 저술한 내용이다.

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