JP2656876B2

JP2656876B2 - 電鋳成形型の製造方法

Info

Publication number: JP2656876B2
Application number: JP4171734A
Authority: JP
Inventors: 勇奴賀; 洋人長岡; 準一郎伊勢木; 周市横山; 関治長田
Original assignee: MITSUBOSHI BERUTO KK
Current assignee: MITSUBOSHI BERUTO KK
Priority date: 1992-06-05
Filing date: 1992-06-05
Publication date: 1997-09-24
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: JPH0673589A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックの射出成
形、中空成形等に用いる電鋳成形型の製造方法に係わ
り、特に、大きな型に適した加熱・冷却流体用流路を簡
単に形成できるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電鋳成形型としては図７
に示すものが知られている。図７において、この電鋳成
形型は、電鋳加工によりニッケル、銅等の金属を所定厚
さに析出させて形成した電鋳シェル５１を、熱硬化性樹
脂又は低融点合金のバッキング材５２で裏打ちして補強
したものであり、電鋳シェル５１の裏面５１ｂには加熱
・冷却流体の流路となるステンレスパイプ５３が銀ろう
５４付けされている。ステンレスパイプ５３は型内を電
鋳シェル５１の裏面５１ｂに沿って蛇行状に走行してお
り、このステンレスパイプ５３内に加熱・冷却流体を流
通させて電鋳シェル５１との間で熱交換を行わせ、電鋳
シェル５１の加熱と冷却を行うことによって、電鋳シェ
ル５１の表面５１ａ上に注入されたプラスチック材料を
成形するようになっている。なお、５５は型枠であり、
また、図では電鋳成形型の内のキャビティを示している
が、コアについても同様の構成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた電
鋳成形型は、加熱・冷却流体の流路となるステンレスパ
イプ５３を電鋳シェル５１の裏面５１ｂに銀ろう付けし
たものであるが、電鋳シェル５１は複雑な三次元形状を
しており、これに沿うようにステンレスパイプ５３を加
工するには多くの工数を必要とする。このため、ステン
レスパイプ５３の製作コストが高くなり、型が大きい場
合にはかなり高くなって、型の製作コストを押し上げて
いる。また、電鋳シェル５１の裏面５１ｂにステンレス
パイプ５３を銀ろう付けするとき、特に型が大きくなる
と、熱歪みの影響も大きくなり、成形精度を確保するこ
とができなくなる。さらに、加熱・冷却流体はステンレ
スパイプ５３及び銀ろうを介して電鋳シェル５１との間
で熱交換を行うことになるが、銀ろうが充填されない部
分も多く存在するため、熱交換効率が悪く、電鋳シェル
５１の加熱と冷却に長時間を要する結果、成形サイクル
が長くなるという問題点を有している。

【０００４】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、型の製作コストを下げ、成形精度を確保し、成
形サイクルを短縮することができる電鋳成形型及びその
製造方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明の電鋳成形型の製造方法は、電鋳加工により
形成された電鋳シェルと、該電鋳シェルの裏面側を補強
するバッキング材と、該バッキング材と前記電鋳シェル
との境界に設けられた加熱・冷却流体用の流路とを備
え、前記流路は、前記バッキング材の前記電鋳シェルに
対する境界面に開口する凹部と、この凹部に面する電鋳
シェルの裏面とから形成されている電鋳成形型の製造方
法であって、電鋳加工により電鋳シェルを形成する工程
と、電鋳シェル上に前記流路に相当する低融点部材の中
実走行体を敷設する工程と、電鋳シェル上に前記低融点
部材の融点よりも低い温度にある流動状態の熱硬化性樹
脂を流し込んで固化させ、前記バッキング材を得る工程
と、前記低融点部材の融点よりも高い温度で全体を加熱
して前記低融点部材を融解排出し、流路を得る工程とを
含んでなるものである。

【０００６】また、同様の電鋳成形型の製造方法であっ
て、電鋳加工により電鋳シェルを形成する工程と、電鋳
シェル上に熱硬化性樹脂で外表面の網目が封鎖固化され
た金網で中空走行体を敷設し、流路を得る工程と、電鋳
シェル上に前記熱硬化性樹脂又はこれと同種の熱硬化性
樹脂であって流動状態にあるものを流し込んで固化さ
せ、バッキング材を得る工程とを含んでなるものもあ
る。

【０００７】

【作用】流路は、バッキング材の電鋳シェルに対する境
界面に開口する凹部と、この凹部に面する電鋳シェルの
裏面とから形成されており、この流路内を流通する加熱
・冷却流体は、電鋳シェルと直接熱交換を行う。この流
路は、電鋳シェル上に低融点部材の中実走行体を敷設
し、そのうえにバッキング材を形成するための熱硬化性
樹脂を流し込んで固化させたあと、前記低融点部材を融
解排出することによって形成される。なお、熱硬化性樹
脂は、流動状態では低融点部材を溶融するほどの温度に
はならず、また、いったん固化した熱硬化性樹脂は、前
記低融点部材の融点では溶けない。

【０００８】さらに、この流路は、熱硬化性樹脂で外表
面の網目が封鎖固化された金網で中空走行体を敷設する
ことによっても形成される。いったん固化した熱硬化性
樹脂は、流動状態にあるこれと同じか又は同種の熱硬化
性樹脂に触れても溶けることはない。したがって、金網
のうえにバッキング材を形成する工程において、網目を
封鎖している熱硬化性樹脂は、流動状態にあるバッキン
グ材（前記熱硬化性樹脂と同じか同種の熱硬化性樹脂）
が硬化するまで溶かされず、中空走行体は維持され、流
路が形成される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の電鋳成形型の断面図、図２は図
１のＡ矢視図、図３及び図４は本発明の電鋳成形型の製
造方法を示す図である。

【００１０】図１及び図２において、この電鋳成形型
は、電鋳加工によりニッケル、銅等の金属を所定厚さに
析出させて形成した電鋳シェル１を、エポキシ樹脂等の
熱硬化性樹脂製のバッキング材２で裏打ちして補強した
ものであり、バッキング材２の電鋳シェル１との境界面
２ａには凹部２ｂが設けられている。このバッキング材
２の凹部２ｂは型内を電鋳シェル１の裏面１ｂに沿って
蛇行状に走行しており、凹部２ｂに面する電鋳シェル１
の裏面１ｂとで型を貫く流路３を形成している。そし
て、可塑化されたプラスチック材料を成形面となる電鋳
シェル１の表面１ａ上に注入して成形するときには、こ
の流路３内に加熱・冷却流体を流通させて電鋳シェル１
との間で直接熱交換を行わせ、電鋳シェル１の加熱と冷
却を行うようになっている。なお、４は型枠である。

【００１１】つぎに、上述した電鋳成形型の製造方法を
図３及び図４に基づいて説明する。図３（ａ）に示すよ
うに、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等により成形品
と同一形状の電鋳マスター１１（電鋳成形型の逆模型）
を製作し、電鋳マスター１１の表面に銀鏡処理による銀
膜等によって導電層１２を付設する。そして、図３
（ｂ）に示すように、この電鋳マスター１１を、ニッケ
ル、銅等の金属１３がプラス極に接続された電鋳槽１４
の電解液１５中に漬け込む。そして、導電層１２をマイ
ナス極に接続して通電し、電鋳マスター１１に電鋳加工
を施す。これにより、電鋳マスター１１表面の導電層１
２上にはニッケル、銅等の金属が析出し、電鋳層１が形
成される。電鋳層１が所定の厚さ（２〜３ｍｍ）になる
と電鋳マスター１１を電解液１５中から取り出し、図３
（ｃ）に示すように、電鋳シェル１（電鋳層）上にワッ
クス、パラフィン、低融点合金（例えば、ビスマスと鉛
の合金）等の低融点部材を貼着することにより、電鋳シ
ェル１上に電鋳シェル１上を蛇行状に走行する中実走行
体１８を敷設する。

【００１２】さらに、図４（ａ）に示すように、電鋳シ
ェル１の背側を型枠４によって取り囲み、この型枠４内
に流動状態のエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂のバッキン
グ材２を注入する。そして、バッキング材２を時間経過
により固化させる。なお、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹
脂は硬化剤で分子間架橋して固化するため、それほど高
温（低融点部材の融点以上）にする必要がなく中実走行
体１８を溶かすことがない。そして、図４（ｂ）に示す
ように、電鋳マスター１１表面に電鋳シェル１が形成さ
れ、電鋳シェル１上を低融点部材の中実走行体１８が蛇
行状に走行し、背側をバッキング材２で裏打ちして一体
となった電鋳体２１を加熱オーブン２２内で、低融点部
材の融点よりも高い温度に加熱し、低融点部材の中実走
行体１８を融解させて排出する。そして、電鋳体２１を
加熱オーブン２２内から取り出し、図４（ｃ）に示すよ
うに、電鋳シェル１から電鋳マスター１１を抜き取る。
これにより、成形面となる電鋳シェル１がバッキング材
２で裏打ちして補強され、電鋳シェル１の裏面１ｂに沿
って蛇行状に走行する流路３を有する電鋳成形型が製造
される。なお、図では電鋳成形型の内のキャビティを示
しているが、コアについても同様の構成とすることがで
き、同様の製造方法によって製造することができる。

【００１３】このように、流路３は、バッキング材２の
電鋳シェル１に対する境界面２ａに開口する凹部２ｂ
と、この凹部２ｂに面する電鋳シェル１の裏面１ｂとか
ら形成されており、この流路３内を流通する加熱・冷却
流体は、電鋳シェル１と直接熱交換を行う。その結果、
加熱・冷却流体と電鋳シェル１との熱交換効率が向上す
るため、電鋳シェル１の加熱と冷却を短時間で行うこと
が可能となり、成形サイクルを短縮することができるよ
うになる。また、ステンレスパイプが不要になるため、
型の製作コストを下げることができるようになる。さら
に、電鋳シェル１にステンレスパイプの銀ろう付けを行
わないため、電鋳シェル１の厚みを薄くすることが可能
となり、この点からも、熱交換効率が向上して成形サイ
クルを短縮することができるようになり、また、型の製
作コストを下げることができるようになる。そして、銀
ろう付けによる電鋳シェル１の熱歪みもないので、成形
精度を確保することができ、大きい型が製造できるよう
になる。

【００１４】また、上記実施例では、低融点部材の中実
走行体を用いて電鋳シェルに沿う流路を形成した場合に
ついて説明したが、図５に示すように、断面が外方に凸
状に形成され変形が自在な金網３１を用いて電鋳シェル
に沿う流路を形成することもできる。この場合には、図
６（ａ）に示すように、電鋳加工によって形成された電
鋳シェル１上に、低融点部材に代わって、電鋳シェル１
に沿うように加工した金網３１を貼着し、金網３１の表
面にバッキング材２の熱硬化性樹脂と同じか又はこれと
同種の熱硬化性樹脂（例えば両方ともエポキシ樹脂を使
うような場合）を網目や電鋳シェル１との当接部に塗布
して固化し、この網目等を塞いだ金網３１を電鋳シェル
１上を蛇行状に走行する中空走行体としている。そし
て、この場合にも、図６（ｂ）に示すように、電鋳シェ
ル１の背側を型枠４によって取り囲み、この型枠４内に
流動状態のバッキング材２を注入する。そして、バッキ
ング材２を時間経過により固化させ、図６（ｃ）に示す
ように、電鋳シェル１から電鋳マスター１１を抜き取る
ことによって、成形面となる電鋳シェル１がバッキング
材２で裏打ちして補強され、電鋳シェル１の裏面１ｂに
沿って蛇行状に走行する流路３を有する電鋳成形型が製
造される。なお、この場合には、中空走行体内には流路
となる空洞が既に形成されているため、低融点部材を融
解させて排出する行程が不要になる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので以下に記載する効果を奏する。

【００１６】流路は、バッキング材の電鋳シェルに対す
る境界面に開口する凹部と、この凹部に面する電鋳シェ
ルの裏面とから形成されており、この流路内を流通する
加熱・冷却流体は、電鋳シェルと直接熱交換を行う。そ
の結果、加熱・冷却流体と電鋳シェルとの熱交換効率が
向上するため、電鋳シェルの加熱と冷却を短時間で行う
ことが可能となり、成形サイクルを短縮することができ
るようになる。また、ステンレスパイプが不要になるた
め、型の製作コストを下げることができるようになる。
さらに、電鋳シェルにステンレスパイプの銀ろう付けを
行わないため、電鋳シェルの熱歪みもないので、成形精
度を確保することができるようになり、大きな型を電鋳
加工で製造することが可能となる。

【００１７】このように優れた流路は、バッキング材が
熱硬化性樹脂であり、電鋳シェル上に低融点部材の中実
走行体を敷設し、この低融点部材を融解排出することに
よって形成されるか、又は、バッキング材を形成する熱
硬化性樹脂と同じか又はこれと同種の熱硬化性樹脂で外
表面の網目が封鎖・固化された金網の中空走行体を敷設
することによっても形成されるので、簡単な工程で所望
の加熱・冷却用通路を有する型を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電鋳成形型の断面図である。

【図２】図１のＡ矢視図である。

【図３】本発明の電鋳成形型の製造方法を示した図であ
る。

【図４】本発明の電鋳成形型の製造方法を示した図であ
る。

【図５】金網を示した図である。

【図６】本発明の他の電鋳成形型の製造方法を示した図
である。

【図７】従来の電鋳成形型の断面図である。

【符号の説明】

１電鋳シェル１ａ電鋳シェルの表面１ｂ電鋳シェルの裏面２バッキング材２ａバッキング材の電鋳シェルに対する境界面２ｂバッキング材の凹部３流路１１電鋳マスター１２導電層１８中実走行体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長田関治愛知県西尾市法光寺町宮前48−２オサダ精工株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電鋳加工により形成された電鋳シェル
と、該電鋳シェルの裏面側を補強するバッキング材と、
該バッキング材と前記電鋳シェルとの境界に設けられた
加熱・冷却流体用の流路とを備え、前記流路は、前記バ
ッキング材の前記電鋳シェルに対する境界面に開口する
凹部と、この凹部に面する電鋳シェルの裏面とから形成
されている電鋳成形型の製造方法であって、電鋳加工により電鋳シェルを形成する工程と、電鋳シェル上に前記流路に相当する低融点部材の中実走
行体を敷設する工程と、電鋳シェル上に前記低融点部材の融点よりも低い温度に
ある流動状態の熱硬化性樹脂を流し込んで固化させ、前
記バッキング材を得る工程と、前記低融点部材の融点よりも高い温度で全体を加熱して
前記低融点部材を融解排出し、流路を得る工程とを含ん
でなる電鋳成形型の製造方法。
【請求項２】電鋳加工により形成された電鋳シェル
と、該電鋳シェルの裏面側を補強するバッキング材と、
該バッキング材と前記電鋳シェルとの境界に設けられた
加熱・冷却流体用の流路と備え、前記流路は、前記バッ
キング材の前記電鋳シェルに対する境界面に開口する凹
部と、この凹部に面する電鋳シェルの裏面とから形成さ
れている電鋳成形型の製造方法であって、電鋳加工により電鋳シェルを形成する工程と、電鋳シェル上に熱硬化性樹脂で外表面の網目が封鎖固化
された金網で中空走行体を敷設し、流路を得る工程と、電鋳シェル上に前記熱硬化性樹脂又はこれと同種の熱硬
化性樹脂であって流動状態にあるものを流し込んで固化
させ、バッキング材を得る工程とを含んでなる電鋳成形
型の製造方法。