Preheat effect on titanium plate fabricated by sputter-free selective laser melting in vacuum

真空中でのスパッタフリー積層造形により作製したチタン板の予熱効果

佐藤 雄二*; 塚本 雅裕*; 菖蒲 敬久  ; 山下 順広*; 山縣 秀人*; 西 貴哉*; 東野 律子*; 大久保 友政*; 中野 人志*; 阿部 信行*

Sato, Yuji*; Tsukamoto, Masahiro*; Shobu, Takahisa; Yamashita, Yoshihiro*; Yamagata, Shuto*; Nishi, Takaya*; Higashino, Ritsuko*; Okubo, Tomomasa*; Nakano, Hitoshi*; Abe, Nobuyuki*

レーザーコーティングによる高品質な金属膜生成をめざし、本研究ではシンクロトロン放射光実験により、レーザー照射により溶融したチタンの動態を調べた。濡れ性の指標として、レーザ照射中を30keVのシンクロトロンX線により、Ti64ベースプレートとTi球との接触角を測定した。その結果、ベースプレートの温度が上昇すると接触角は低下し、ベースプレートの温度が500Cのときに接触角度は28度まで減少することを確認した。そして予熱をした状態でレーザーコーティングを行うとスパッタリングが少なく、表面粗さも少ない高品質な金属膜の生成に成功したが、この要因として濡れ性の改善が大きく関与していることを明らかにした。

The dynamics of titanium (Ti) melted by laser irradiation was investigated in a synchrotron radiation experiment. As an indicator of wettability, the contact angle between a selective laser melting (SLM) baseplate and the molten Ti was measured by synchrotron X-rays at 30 keV during laser irradiation. As the baseplate temperature increased, the contact angle decreased, down to 28 degrees at a baseplate temperature of 500C. Based on this result, the influence of wettability of a Ti plate fabricated by SLM in a vacuum was investigated. It was revealed that the improvement of wettability by preheating suppressed sputtering generation, and a surface having a small surface roughness was fabricated by SLM in a vacuum.