JP4040434B2

JP4040434B2 - MOLD FOR MOLDING AND METHOD FOR PRODUCING MOLD FOR MOLD

Info

Publication number: JP4040434B2
Application number: JP2002321526A
Authority: JP
Inventors: 文雄井上
Original assignee: 株式会社藤井メッキ工業
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2022-11-05
Also published as: JP2004154998A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、成形用金型および成形用金型の製造方法に関し、特に高分子材料の成形に利用される成形用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴムや樹脂などの高分子材料を成形するための金型では、成形材料の金型からの離型を良くするため、金型の成形面に離型剤を塗布するのが一般的である。しかし、離型剤は成形面に頻繁に塗布する工程や、離型剤が付着した成形品を洗浄する工程などが増え、成形工程が煩雑となる。また、離型剤によって成形面と成形材料との間が密着して、成形時に発生するガスを十分抜くことができず、望ましい寸法精度が得られないこともある。
液状の離型剤を用いずに離型するために、成形面にフッ素樹脂の被膜を設けた成形型がある（例えば、特許文献１参照。）。この成形型では、離型剤を塗布したり、成形品から離型剤を除去したりする工程が必要とされず、工程が単純であり、また、離型剤や洗浄剤などの薬品類を必要としない。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１-３２８１２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、新しい成形材料などには、フッ素樹脂に対して反応活性を有したり、濡れが良好な材料も存在し、離型剤を用いずに良好な成形が行えない場合がある。
そこで、本発明では、種々の成形材料に対する離型性が向上されている成形用金型を提供することを課題とする。
また、本発明では、種々の成形材料に対する離型性が向上されている成形面を備える成形用金型を製造する方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、金型の成形面に、表側面にメッキ処理によって自然に又は部分的に厚みを調節したメッキ処理によって形成された緩やかな凹凸状と、メッキ層を形成後にブラスト処理によって細かい凹凸状と有するメッキ層と、この凹凸状のメッキ層上に、該メッキ層の凹凸状に沿って密着して形成されており、表面が前記メッキ層の緩やかな凹凸に沿って形成される自然な凹凸状のセラミック層とを備え、前記メッキ層の膜厚が１５〜２０μｍであり、前記セラミック層がちっ化ほう素を主に含有し、前記セラミック層の表面が、ブラスト処理によって粗面に形成されている、エラストマー材料成形用金型。
この金型は、セラミック層の表面が凹凸状に形成されているため、成形材料との離型性が良く、また成形時にガスが発生する場合も良好にガスが抜ける。また、セラミック層は、表側面が凹凸状に形成されたメッキ層の上に設けられているため、剥落しにくい。また、金型の成形面の上にメッキ層とセラミック層とが設けられているため、成形面の破損が良好に抑制されるとともに、セラミック層やメッキ層が消耗した場合には、メッキ層とセラミック層とを付与し直すことで再生できる。
なお、本明細書において、表面について「凹凸状」とは、特に表面を研磨等しない状態、例えば、セラミック粒子の凹凸が残っているような状態や、凹凸を有するように表面処理した状態を含む。
【０００６】
成形材料との摩擦が大きい部分やせん断応力がかかりやすい面には、前記メッキ層の細かい凹凸状が多く設けられている。
【０００７】
また、本発明では、成形用金型の製造方法であって、金型の成形面をメッキ処理して、メッキ処理による自然な又は部分的に厚みを調節したメッキ処理による緩やかな凹凸状を有するメッキ層を、１５〜２０μｍの膜厚で形成する工程と、メッキ処理によって得られるメッキ層をブラスト処理することで、細かい凹凸状を形成する工程と、前記メッキ層上にちっ化ほう素を主に含有するセラミック層を付与する工程と、前記セラミック層にブラスト処理することで粗面化する工程と、を備えるエラストマー材料成形用金型の製造方法を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る成形用金型は、樹脂材料、エラストマー材料、ゴム材料などの高分子材料を成形するための金型に適するが、金属、ガラス、あるいはセラミックなどの無機材料を成形するための金型にも適用し得るものである。
図１に、本発明の一実施の形態に係る成形用金型の成形面の断面を示す。この成形用金型１は、金型本体２の成形面２ａにメッキ層３を備えており、メッキ層３の上にセラミック層５を備えている。
【０００９】
金型本体２は、ステンレス鋼、亜鉛合金、アルミ合金、ベリリウム銅合金など公知の材料から成り、公知の方法で形成されている。また、金型本体２の成形面２ａは、物理蒸着(PVD)、化学蒸着(CVD)、ナイテンパー処理など、公知の表面処理が施されていても良い。成形面２ａ上にメッキ層３が設けられている場合は、金型本体２は、メッキ材料との固着性が良い材料よりなることが好ましい。
【００１０】
メッキ層３は、成形面２ａ上に設けられている被膜で、公知のメッキ法によって付与されている。メッキ層３は、例えば、硬質クロムやニッケル、ニッケル−リンなど種々のメッキ材料によって形成されている。メッキ層３は、成形材料に対して離型性の高い材料であることが好ましく、例えば、ゴム材料用の成形型では、硬質クロムメッキが好ましく、樹脂材料用の成形型では、ニッケル−リンメッキが好ましい。
【００１１】
メッキ層３の表側の面は、凹凸状に形成されている。本実施形態では、緩やかな凹凸状３ｂと、細かい凹凸状３ａとを備えている。緩やかな凹凸状３ｂは、メッキ処理によって自然に、または部分的に厚みを調節したメッキ処理によって形成される。また、細かい凹凸状３ａは、メッキ層３を形成後に抉る、削る、盛るなどの粗面によって形成される。細かい凹凸状３ａが多く設けられていると、メッキ層３の表面概形が金型本体２の成形面２ａの形状にほぼ等しい状態で、表面積が増大されるため、好ましい。また、細かい凹凸状３aのように角部を備える凹凸が形成されていると、後述するセラミック層５が良好に嵌合状に固着されるため、好ましい。なお、細かい凹凸状３ａの高低差は特に限定されないが、図１に示すように、金型本体２の表面に到達しないように形成されていることが好ましい。
【００１２】
セラミック層５は、メッキ層３の上に設けられているセラミック粒子を含有する層である。セラミック層５は、メッキ層３の凹凸状３ａ，３ｂにほぼ沿って密着している。セラミック層５は、種々の厚みで良いが、好ましくは、２μｍ以上３μｍ以下とされる。また、セラミック粒子の大きさは、特に限定されないが、セラミック層５の厚み以下であり、好ましくは１μｍ以下である。
【００１３】
セラミック層５に含有されるセラミック材料は、例えば、ちっ化ほう素（ＢＮ）、ちっ化チタン（ＴｉＮ）、ちっ化ケイ素（ＳｉＮ）などのちっ化物、シリカ（ＳｉＯ₂）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ジルコニア（ＺｒＯ₂）、マグネシア（ＭｇＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化モリブデン（ＭｏＯ₂）や酸化鉄や酸化クロムなどの酸化物、またタルクやシリカ−アルミナなど種々の複合酸化物、あるいは、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）などの炭化物を挙げることができ、これらよりなる群から選択される１以上の化合物を用いることができる。高分子材料のための成形用金型では、好ましくは、セラミック層５は、ちっ化ほう素を主に含有する。
【００１４】
また、セラミック層５は、好ましくは、有機系または無機系のバインダ（結合剤）によって安定に成形用金型１に固着されている。このように利用できるバインダは、成形用金型１によって成形される材料との離型性や、成形時の温度に対する耐性を考慮して選択される。
例えば、無機系のバインダとしては、結晶化ガラスやホウケイ酸ガラスなどのガラス、ケイ酸、リン酸ケイ酸、酸化リチウムを挙げることができる。
【００１５】
また、有機系のバインダとしては、例えば、フェノール樹脂を初めとする芳香族ポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルキレートなどのビニル樹脂や、エポキシ樹脂、化学修飾したセルロース、例えば、エチルヒドロキシセルロースやニトロセルロースなど、ポリエチレングリコール等を挙げることができる。
【００１６】
セラミック層５の表面は、凹凸状に形成されている。セラミック層５の表面の凹凸状は、セラミック層５が形成されるときに形成される自然な凹凸状が好ましい。具体的には、セラミック層５の付与むらによる緩やかな凹凸状や、セラミック粒子によって形成される凸部を備える凹凸状である。なお、セラミック層５の表面についても、メッキ層３と同様に、ブラスト処理などによって粗面に形成されていても良い。
【００１７】
この成形用金型１のセラミック層５が含有するセラミックは、一般に、高分子材料に対して良好な離型性を示す。このため、成形用金型１を用いてエラストマー材料などの高分子材料からなる成形体を成形して、良好に離型することができ、成形精度の良い成形体を得ることができる。
また、セラミック層５は、メッキ層３の凹凸状３ａ，３ｂに侵入した状態で付与されており、メッキ層３に安定に固着されている。このため、セラミック層５は、剥落しにくくなっている。特に、メッキ層３に細かい凹凸状３ａが設けられて、この凹凸状３ａに侵入した状態で設けられているセラミック層５は、より強固に固着しており、プラスチックビーズを用いる洗浄工程などにおいても剥落しにくい。したがって、離型剤を用いずに、洗浄しながら繰り返し成形工程に供することができる。また、金型本体２の成形面２ａにメッキ層３とセラミック層５とが設けられているため、成形面２ａが損傷しにくく、金型本体２の寿命が長くなっている。
【００１８】
次に、この成形用金型１を製造する方法の一実施形態について、特に成形面の形成工程について説明する。
（メッキ処理工程）
公知の方法によって成形された金型本体２の成形面２ａにメッキ処理する。メッキ処理は、公知の方法で良い。例えば、硬質クロムの場合は水溶液中で電気分解することで成形面２ａを被覆する膜状に形成することができ、メッキ層３とすることができる。また、ニッケル−リンの場合は、電気分解による膜形成後に加熱処理して硬化させることで、硬度を有するメッキ層３とすることができる。
メッキ層３の厚さは、特に限定されないが、メッキ層３の表側面を粗面化する場合、１０μm〜１５μm以上が好ましく、より好ましくは、１５〜２０μｍとされると、粗面化によって金型本体２の成形面２ａが露出するおそれが無い。
【００１９】
（粗面化工程）
次に、メッキ層３に細かい凹凸状３ａを形成するために、粗面化する。粗面化は、公知の種々の方法で行うことができるが、サンドブラストやショットブラスト等のブラスト処理が好ましい。ブラスト処理で使用されるブラスト材は、アルミナ質研削材や炭化ケイ素質研削材、ガラスビーズなど種々の材質のものが使用でき、球状でも鋭角形状でも良い。ブラスト材の粒度や組み合わせは、面の形状や成形材料との接触態様などに合わせて調整する。例えば、成形材料との摩擦が大きい部分やせん断応力がかかりやすい面には、凹凸状３ａが多く設けられてセラミック層５との接触面積が増大させるこことで、剥落しにくくすることができる。
【００２０】
（セラミック層付与工程）
その後、メッキ層３の上に、セラミック層５を付与する。セラミック層５は、塗装、あるいは化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）など種々の方法によって層状に付与できる。具体的には、上述のセラミック層５の成分をエアゾールやエマルションなどの分散体にして吹き付けたり、塗ったりすることで、層状に付与することができる。分散媒は、空気、水や揮発性の有機溶媒などを利用することができる。好ましくは、メッキ層３に形成された細かい凹凸状３ａに良好にセラミック層５の材料を供給できる方法が用いられる。
【００２１】
セラミック層５の付与工程では、セラミックを含有する材料を層状に付与したあと、適宜、加熱処理して焼き付けることができる。加熱処理することにより、より固着強度の大きいセラミック層５を良好に得ることができる。ここで、加熱処理では、高温で加熱すると、金型本体２に歪みなどの変形を生じたり、メッキ層３とセラミック層５とが反応して好ましい離型性を備える表面が得られなかったりするおそれがある。このため、例えば、硬質クロムのメッキ層３の上にセラミック層５を設ける場合、焼き付け処理は３５０℃未満で行われることが好ましく、より好ましくは２００℃以下とされる。このように利用できるセラミック層５の成分としては、例えば、常温乾燥で、好ましいセラミック層５が得られるホワイティコート（（株）オーデック製）を用いることができる。
【００２２】
この製造方法では、公知の方法で金型本体２の成形面２ａに硬質クロムなどのメッキ層３を形成し、メッキ層３の表側面を粗面化することで、セラミック層５を比較的低温で良好に固着させることができる。特に、ブラスト処理によってメッキ層３に凹凸状３ａを付与してセラミック層５との接触面積を増大させるとともに、セラミック層５をメッキ層３に食い込んだ形状に形成することができ、より強固にセラミック層５を固着させることができる。この方法により、より耐久性のあるセラミック層５が成形表面に設けられている成形金型を製造することができる。
【００２３】
また、セラミック層５が摩耗などによって消耗した場合は、ブラスト処理などによってセラミック層５を、または、メッキ層３とセラミック層５とを除去し、再度、セラミック層付与工程またはメッキ処理工程、粗面化工程およびセラミック層付与工程を行うことで、本実施形態の成形用金型に製造し直すことができる。したがって、繰り返しセラミック層５を付与し直すことで、より長く、より良好な離型性を保持させて金型本体２を使用することができる。
【００２６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
セラミック層またはシリコーン層が設けられる面は、例えば、剥落しやすい部分など、部分的に凹凸状に形成されていても良い。
【００２７】
本発明は、したがって、以下の成形用金型をも含むものである。
すなわち、成形面の表面に、表面が凹凸状のセラミック層を備えている高分子材料を成形するための成形用金型（１）を提供するものである。そして、この金型の成形面には、セラミック層が設けられており、種々の高分子材料に対してより高い離型性を有している。また、セラミック層の表面が凹凸状に形成されており、より離型性が向上されているとともに、成形時にガスが発生する場合もガスが抜けやすくなっている。したがって、この成形用金型を用いることで、種々の高分子材料について、離型性良く成形体を成形することができる。
また、成形面の表面に、表面が凹凸状のシリコーン層を備えている高分子材料を成形するための成形用金型（２）を提供するものである。この金型の成形面には、シリコーン層が設けられており、高分子材料、特にエラストマー材料やゴム材料に対してより高い離型性を有している。また、シリコーン層の表面が凹凸状に形成されており、離型性が向上されているとともに、成形時にガスが発生する場合もガスが抜けやすい。また、加硫工程にもよく耐えるものである。
また、これらの成形用金型（１）または（２）において、セラミック層またはシリコーン層は、凹凸状に形成された面上に形成されていると、セラミック層またはシリコーン層は成形用金型に、より強固に固着されて、剥落しにくく、セラミック層またはシリコーン層の耐久性が向上される。
【００２８】
【発明の効果】
本発明では、種々の成形材料に対する離型性が向上されている成形用金型およびその製造方法を提供することにより、良好に種々の材料より成る成形体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる成形用金型の成形面を含む断面図である。
【符号の説明】
１成形用金型
２金型本体
２ａ成形面
３メッキ層
３ａ，３ｂ凹凸状
５セラミック層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molding die and a method for manufacturing the molding die, and more particularly to a molding die used for molding a polymer material.
[0002]
[Prior art]
In a mold for molding a polymer material such as rubber or resin, it is common to apply a release agent to the molding surface of the mold in order to improve the release of the molding material from the mold. However, the step of frequently applying the mold release agent to the molding surface and the step of cleaning the molded product to which the mold release agent has adhered increase, and the molding process becomes complicated. Further, the molding surface and the molding material are in close contact with each other due to the release agent, and the gas generated at the time of molding cannot be sufficiently removed, and a desirable dimensional accuracy may not be obtained.
In order to release without using a liquid release agent, there is a forming die in which a film of a fluororesin is provided on the forming surface (for example, see Patent Document 1). This mold does not require a process of applying a mold release agent or removing the mold release agent from the molded product, the process is simple, and chemicals such as mold release agents and cleaning agents can be used. do not need.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-328121
[Problems to be solved by the invention]
However, new molding materials and the like have a reactive activity with respect to a fluororesin and have good wettability, and there are cases where good molding cannot be performed without using a release agent.
Therefore, an object of the present invention is to provide a molding die having improved releasability for various molding materials.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a molding die having a molding surface with improved releasability for various molding materials.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention forms, on the molding surface of the mold, a gentle irregularity formed by plating treatment with a natural or partially adjusted thickness on the front side surface and a plating layer on the front side surface. A plating layer having a fine unevenness by blasting later, and formed on the uneven plating layer in close contact with the unevenness of the plating layer, and the surface follows the gentle unevenness of the plating layer Natural plated uneven ceramic layer , the plating layer has a thickness of 15 to 20 μm, the ceramic layer mainly contains boron nitride, and the surface of the ceramic layer is blasted Mold for molding elastomeric material, which is formed on the rough surface by processing .
In this mold, since the surface of the ceramic layer is formed in an uneven shape, the mold is easily released from the molding material, and the gas escapes well when gas is generated during molding. Moreover, since the ceramic layer is provided on the plating layer in which the front side surface is formed in an uneven shape, it is difficult to peel off. In addition, since the plating layer and the ceramic layer are provided on the molding surface of the mold, damage to the molding surface is satisfactorily suppressed, and when the ceramic layer and the plating layer are consumed, the plating layer and It can be regenerated by reapplying the ceramic layer.
In the present specification, “unevenness” for the surface includes a state where the surface is not particularly polished, for example, a state where the unevenness of the ceramic particles remains, or a state where the surface treatment is performed so as to have the unevenness. .
[0006]
On the surface where the friction with the molding material is large or the surface where shear stress is likely to be applied, many fine irregularities of the plating layer are provided.
[0007]
Further, the present invention is a method for producing a molding die, which has a gentle uneven shape by plating treatment of the molding surface of the die, which is natural by plating treatment or partially adjusted in thickness. A step of forming a plating layer with a film thickness of 15 to 20 μm, a step of forming a fine unevenness by blasting the plating layer obtained by plating, and boron nitride mainly on the plating layer There is provided a method for producing a mold for molding an elastomer material , comprising: a step of applying a ceramic layer contained in the substrate ; and a step of roughening the ceramic layer by blasting .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The mold for molding according to the present invention is suitable for a mold for molding a polymer material such as a resin material, an elastomer material, or a rubber material, but a mold for molding an inorganic material such as a metal, glass, or ceramic. It can also be applied to molds.
FIG. 1 shows a cross section of a molding surface of a molding die according to an embodiment of the present invention. The molding die 1 includes a plating layer 3 on the molding surface 2 a of the mold body 2, and a ceramic layer 5 on the plating layer 3.
[0009]
The mold body 2 is made of a known material such as stainless steel, zinc alloy, aluminum alloy, beryllium copper alloy, and is formed by a known method. The molding surface 2a of the mold body 2 may be subjected to a known surface treatment such as physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), or night temper treatment. When the plating layer 3 is provided on the molding surface 2a, the mold body 2 is preferably made of a material having good adhesion to the plating material.
[0010]
The plating layer 3 is a coating provided on the molding surface 2a and is applied by a known plating method. The plating layer 3 is formed of various plating materials such as hard chrome, nickel, nickel-phosphorus. The plating layer 3 is preferably a material having a high releasability with respect to the molding material. For example, a hard chromium plating is preferable for a molding die for a rubber material, and nickel-phosphorous plating is preferable for a molding die for a resin material. preferable.
[0011]
The surface on the front side of the plating layer 3 is formed in an uneven shape. In the present embodiment, a gentle uneven shape 3b and a fine uneven shape 3a are provided. The gentle concavo-convex shape 3b is formed by a plating process that is naturally or partially adjusted in thickness by a plating process. Further, the fine unevenness 3a is formed by a rough surface such as scooping, shaving, or engraving after the plating layer 3 is formed. It is preferable to provide a large number of fine irregularities 3a because the surface area is increased in a state where the rough surface of the plating layer 3 is substantially equal to the shape of the molding surface 2a of the mold body 2. Moreover, when the unevenness | corrugation provided with a corner | angular part like the fine uneven | corrugated shape 3a is formed, since the ceramic layer 5 mentioned later adheres to a fitting state favorably, it is preferable. In addition, although the height difference of the fine unevenness | corrugation 3a is not specifically limited, As shown in FIG. 1, it is preferable to form so that the surface of the metal mold body 2 may not be reached.
[0012]
The ceramic layer 5 is a layer containing ceramic particles provided on the plating layer 3. The ceramic layer 5 is in close contact with the irregularities 3 a and 3 b of the plating layer 3. The ceramic layer 5 may have various thicknesses, but is preferably 2 μm or more and 3 μm or less. Further, the size of the ceramic particles is not particularly limited, but is not more than the thickness of the ceramic layer 5, and preferably not more than 1 μm.
[0013]
The ceramic material contained in the ceramic layer 5 is, for example, nitrides such as boron nitride (BN), titanium nitride (TiN), silicon nitride (SiN), silica (SiO ₂ ), alumina (Al ₂ O). _3), zirconia (ZrO _2), magnesia (MgO), titanium oxide (TiO _2), oxides such as molybdenum oxide (MoO ₂₎ or iron oxide or chromium oxide, also talc and silica - various composite oxides such as alumina Alternatively, carbides such as silicon carbide (SiC), titanium carbide (TiC), and tungsten carbide (WC) can be used, and one or more compounds selected from the group consisting of these can be used. In a molding die for a polymer material, the ceramic layer 5 preferably contains mainly boron nitride.
[0014]
The ceramic layer 5 is preferably fixed to the molding die 1 stably with an organic or inorganic binder (binder). The binder that can be used in this way is selected in consideration of releasability from the material molded by the molding die 1 and resistance to temperature during molding.
For example, examples of the inorganic binder include glass such as crystallized glass and borosilicate glass, silicic acid, phosphoric acid silicic acid, and lithium oxide.
[0015]
Examples of the organic binder include aromatic resins such as phenol resins, vinyl resins such as polyvinyl alcohol and polyvinyl alkylate, epoxy resins, and chemically modified cellulose such as ethyl hydroxycellulose and nitrocellulose. And polyethylene glycol.
[0016]
The surface of the ceramic layer 5 is formed in an uneven shape. The unevenness on the surface of the ceramic layer 5 is preferably a natural unevenness formed when the ceramic layer 5 is formed. Specifically, a concavo-convex shape due to uneven application of the ceramic layer 5 or a concavo-convex shape including a convex portion formed by ceramic particles. The surface of the ceramic layer 5 may also be formed on a rough surface by blasting or the like, similarly to the plated layer 3.
[0017]
In general, the ceramic contained in the ceramic layer 5 of the molding die 1 exhibits good releasability with respect to a polymer material. For this reason, the molded object which consists of polymeric materials, such as elastomer material, can be shape | molded using the metal mold | die 1 for shaping | molding, and it can mold | release favorably, and a molded object with a sufficient shaping | molding precision can be obtained.
Further, the ceramic layer 5 is applied in a state where the ceramic layer 5 penetrates into the concavo-convex shapes 3 a and 3 b of the plating layer 3, and is firmly fixed to the plating layer 3. For this reason, the ceramic layer 5 is difficult to peel off. In particular, the fine unevenness 3a is provided on the plated layer 3, and the ceramic layer 5 provided in a state of intruding into the unevenness 3a is more firmly fixed, and in a cleaning process using plastic beads, etc. Hard to peel off. Therefore, it can be subjected to repeated molding steps while washing without using a release agent. Moreover, since the plating layer 3 and the ceramic layer 5 are provided on the molding surface 2a of the mold body 2, the molding surface 2a is hardly damaged, and the life of the mold body 2 is extended.
[0018]
Next, an embodiment of a method for producing the molding die 1 will be described, particularly a molding surface forming step.
(Plating process)
The molding surface 2a of the mold body 2 molded by a known method is plated. The plating process may be a known method. For example, in the case of hard chromium, it can be formed into a film covering the molding surface 2a by electrolysis in an aqueous solution, and the plating layer 3 can be obtained. Further, in the case of nickel-phosphorus, the plating layer 3 having hardness can be obtained by heat treatment after film formation by electrolysis and curing.
The thickness of the plating layer 3 is not particularly limited, but when the front side surface of the plating layer 3 is roughened, it is preferably 10 μm to 15 μm or more, more preferably 15 to 20 μm. There is no possibility that the molding surface 2a of the mold body 2 is exposed.
[0019]
(Roughening process)
Next, in order to form fine irregularities 3a on the plating layer 3, the surface is roughened. The roughening can be performed by various known methods, but blasting such as sand blasting or shot blasting is preferred. The blasting material used in the blasting can be made of various materials such as an alumina-based abrasive, a silicon carbide-based abrasive, and glass beads, and may be spherical or acute-angled. The particle size and combination of the blast material are adjusted in accordance with the shape of the surface and the contact mode with the molding material. For example, it is possible to make it difficult to peel off a portion where the friction with the molding material is large or a surface where shear stress is easily applied, where a large number of uneven portions 3a are provided to increase the contact area with the ceramic layer 5.
[0020]
(Ceramic layer application process)
Thereafter, the ceramic layer 5 is applied on the plating layer 3. The ceramic layer 5 can be applied in layers by various methods such as painting, chemical vapor deposition (CVD), and physical vapor deposition (PVD). Specifically, the ceramic layer 5 can be applied in layers by spraying or coating the ceramic layer 5 with a dispersion such as aerosol or emulsion. As the dispersion medium, air, water, a volatile organic solvent, or the like can be used. Preferably, a method that can satisfactorily supply the material of the ceramic layer 5 to the fine unevenness 3a formed on the plating layer 3 is used.
[0021]
In the applying step of the ceramic layer 5, after the material containing the ceramic is applied in a layered form, it can be appropriately heat-treated and baked. By performing the heat treatment, the ceramic layer 5 having higher fixing strength can be obtained satisfactorily. Here, in the heat treatment, when heated at a high temperature, deformation such as distortion occurs in the mold body 2, or the plating layer 3 and the ceramic layer 5 react with each other so that a surface having preferable releasability cannot be obtained. There is a fear. For this reason, for example, when the ceramic layer 5 is provided on the hard chromium plating layer 3, the baking process is preferably performed at less than 350 ° C., more preferably 200 ° C. or less. As a component of the ceramic layer 5 that can be used in this manner, for example, a whity coat (manufactured by Odec Co., Ltd.) that can be obtained by drying at room temperature to obtain a preferable ceramic layer 5 can be used.
[0022]
In this manufacturing method, the plating layer 3 such as hard chrome is formed on the molding surface 2a of the mold body 2 by a known method, and the front side surface of the plating layer 3 is roughened, so that the ceramic layer 5 is kept at a relatively low temperature. Can be fixed well. In particular, the unevenness 3a is imparted to the plated layer 3 by blasting to increase the contact area with the ceramic layer 5, and the ceramic layer 5 can be formed into a shape that bites into the plated layer 3. The layer 5 can be fixed. By this method, it is possible to manufacture a molding die in which a more durable ceramic layer 5 is provided on the molding surface.
[0023]
When the ceramic layer 5 is consumed due to wear or the like, the ceramic layer 5 or the plating layer 3 and the ceramic layer 5 are removed by blasting or the like, and the ceramic layer application process or the plating process is performed again. By performing the forming step and the ceramic layer applying step, it can be remanufactured into the molding die of the present embodiment. Therefore, by re-applying the ceramic layer 5 repeatedly, the mold body 2 can be used while maintaining a longer and better release property.
[0026]
The present invention is not limited to the above embodiment .
Surface ceramic layer or a silicone layer is provided, for example, such as spalling easily portion may be formed partially uneven.
[0027]
Accordingly, the present invention includes the following molding dies.
That is, the present invention provides a molding die (1) for molding a polymer material having a ceramic layer having an uneven surface on the surface of the molding surface. And the ceramic layer is provided in the molding surface of this metal mold | die, and it has higher mold release property with respect to various polymeric materials. Further, the surface of the ceramic layer is formed in a concavo-convex shape, so that the releasability is further improved, and gas is easily released even when gas is generated during molding. Therefore, by using this molding die, it is possible to mold a molded body with good releasability for various polymer materials.
Further, the present invention provides a molding die (2) for molding a polymer material having a silicone layer having an uneven surface on the surface of the molding surface. The molding surface of this mold is provided with a silicone layer, which has higher releasability with respect to polymer materials, particularly elastomer materials and rubber materials. Further, the surface of the silicone layer is formed in a concavo-convex shape to improve the releasability, and when the gas is generated during molding, the gas is easily released. It also withstands vulcanization processes well.
In these molding dies (1) or (2), when the ceramic layer or the silicone layer is formed on the uneven surface, the ceramic layer or the silicone layer becomes a molding die. It is more firmly fixed and hardly peeled off, and the durability of the ceramic layer or the silicone layer is improved.
[0028]
【The invention's effect】
In the present invention, by providing a molding die having improved releasability with respect to various molding materials and a method for producing the same, molded articles made of various materials can be satisfactorily produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view including a molding surface of a molding die according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold for molding 2 Mold body 2a Molding surface 3 Plating layer 3a, 3b Concavity and convexity 5 Ceramic layer

Claims

金型の成形面に、
表側面に、メッキ処理によって自然に又は部分的に厚みを調節したメッキ処理によって形成された緩やかな凹凸状と、メッキ層を形成後にブラスト処理によって細かい凹凸状と有する、メッキ層と、
この凹凸状のメッキ層上に、該メッキ層の凹凸状に沿って密着して形成されており、表面が前記メッキ層の緩やかな凹凸に沿って形成される自然な凹凸状のセラミック層と、を備え、
前記メッキ層の膜厚が１５〜２０μｍであり、
前記セラミック層がちっ化ほう素を主に含有し、
前記セラミック層の表面が、ブラスト処理によって粗面に形成されている、エラストマー材料成形用金型。 On the molding surface of the mold,
On the front side , a plating layer having a gentle unevenness formed by a plating process whose thickness is adjusted naturally or partially by a plating process, and a fine unevenness by a blasting process after forming the plating layer,
A natural uneven ceramic layer formed on the uneven plating layer in close contact along the unevenness of the plating layer , the surface of which is formed along the gentle unevenness of the plating layer , equipped with a,
The plating layer has a thickness of 15 to 20 μm,
The ceramic layer mainly contains boron nitride,
A mold for molding an elastomer material, wherein a surface of the ceramic layer is formed into a rough surface by blasting .

成形材料との摩擦が大きい部分やせん断応力がかかりやすい面には、前記メッキ層の細かい凹凸状が多く設けられている請求項１に記載の成形用金型。2. The molding die according to claim 1, wherein a portion having a large friction with the molding material and a surface to which shear stress is easily applied are provided with many fine irregularities of the plating layer.

成形用金型の製造方法であって、
金型の成形面をメッキ処理して、メッキ処理による自然な又は部分的に厚みを調節したメッキ処理による緩やかな凹凸状を有するメッキ層を、１５〜２０μｍの膜厚で形成する工程と、
メッキ処理によって得られるメッキ層をブラスト処理することで、細かい凹凸状を形成する工程と、
前記メッキ層上にちっ化ほう素を主に含有するセラミック層を付与する工程と、
前記セラミック層にブラスト処理することで粗面化する工程と、
を備えるエラストマー材料成形用金型の製造方法。A method for manufacturing a mold for molding,
A step of plating the molding surface of the mold, and forming a plating layer having a gentle unevenness by a plating process that has a natural or partially adjusted thickness by the plating process to a film thickness of 15 to 20 μm ;
By blasting the plating layer obtained by the plating process , forming a fine unevenness ,
Providing a ceramic layer mainly containing boron nitride on the plating layer;
A step of roughening the ceramic layer by blasting;
A method for producing a mold for molding an elastomer material .