はじめに

現在、付加製造法（Additive Manufacturing）による金属造形は金属粉体を用いた指向性エネルギー堆積法（Directed Energy Deposition）と粉体床溶融（Powder Bed Fusion）の2法が一般的に導入されている。DEDは大型造形品を高速で造形することに有利であり、一方、PBFは小寸法から中寸法、おおよそ300mm立方の部品製造に有利である。PBFの中でも熱源にレーザを用いるレーザ式粉体床溶融法は寸法精度もよく、導入が進んでいる。

レーザ式粉体床溶融法（Laser Beam Powder Bed Fusion; LB-PBF）は平面に薄く敷いた粉体床（パウダベッド、Powder bed）にレーザを走査して3Dモデルの断面を溶融凝固させることを繰り返して積層する3D造形方法である。そのため、レーザ照射による粉体床の溶融と凝固を明らかにすることがLB-PBFによる造形材の品質向上に重要である。本稿ではLB-PBFにおける溶融凝固現象について述べ、造形で生じる造形物中の欠陥について分類し、レーザ走査部周りに起こる物理現象との関連を説明する。