JPH057987A - プラスチツク成形用金型の製造方法 - Google Patents

プラスチツク成形用金型の製造方法

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JPH057987A
JPH057987A JP15841191A JP15841191A JPH057987A JP H057987 A JPH057987 A JP H057987A JP 15841191 A JP15841191 A JP 15841191A JP 15841191 A JP15841191 A JP 15841191A JP H057987 A JPH057987 A JP H057987A
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JP
Japan
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mold
casting
shape
zinc
based alloy
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JP15841191A
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English (en)
Inventor
Mikio Kaneko
三樹男 金子
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピンホ─ルや引け巣等の鋳造欠陥の発生を防
止し得て、且つ、プラスチック成型用金型を短納期で製
造すること。 【構成】 重量百分率でアルミニウム8〜20%、銅5
〜15%、マグネシウム0.01〜0.5%を含む亜鉛
基合金の溶湯中に99.99容積%以上の純度を有する
希ガスを吹き込んだ後、鋳型中に最終金型形状に近い形
状に鋳造し、該鋳造物を、後加工工程において最終形状
に仕上げることを特徴とするプラスチック成形用金型の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ピンホール、引け巣等
の鋳造欠陥の発生が少なく、強度や硬度等の機械物性に
優れた、プラスチック成形用金型の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のプラスチック成形用金型、特に射
出成形用金型の素材としては、S55C系の機械構造用
炭素鋼が汎用されていた。この機械構造用炭素鋼は、強
度、溶接性、しぼ加工性、磨き加工性等が良好であるば
かりでなく、被削性にも優れており、且つ金型用材料の
中では比較的安価であるという特徴を有しているからで
ある。一方、特に鏡面仕上げを必要とする金型において
はプレハードン鋼等が用いられていた。
【0003】近年、事務用機器等の各種機器のハウジン
グや構成部材、自動車構成部材等がプラスチック化され
るとともに、これらの性能の向上やデザインの変更に伴
い、頻繁なモデルチェンジが行われている。これに伴
い、成形品のライフサイクルが短くなり、多品種少量生
産となってきている。そのため、そのようなプラスチッ
ク成形品を成形するための金型に関し、低コスト化や短
納期化の要求が強くなってきている。
【0004】ところで、上記機械構造用炭素鋼等の鍛造
によりつくられる鋼材を用いて金型を製作する場合に
は、機械加工工程が多大な工数を占め、この機械加工費
が金型製作コストの大半を占めることになるので、金型
の低価格化や短納期化が図れないという問題があった。
【0005】一方、試作金型のように、精度、耐久性を
必要としない場合は、まず木型を製作し、それをモデル
型にして砂型を製作し、その砂型中に低融点で加工性の
よい亜鉛基合金等を鋳造して、切削加工等の機械加工を
極力削減した形状に賦形し、これに倣い加工や仕上げ研
磨を施すことにより金型を製作する方法が用いられてき
た。上記亜鉛基合金としては、たとえば三井金属鉱業社
製、商品名;ZASなどがあった。
【0006】この方法によれば量産金型のように、機械
構造用炭素鋼等からなる素材のブロックを切削加工して
製作する金型に比べ、加工速度が速いため安価になると
ともに、納期の短縮につながるという利点を有してい
る。
【0007】しかし、上記の亜鉛基合金は、強度や硬度
等の機械的物性が機械構造用炭素鋼等に比べはるかに劣
るため、設計上かなりの余裕をみて設計せねばならず、
また鏡面が得られないため、使用できる製品や部位が限
られていた。さらに、ピンホール、引け巣などの鋳造欠
陥を防ぐことが難しく、溶接などの補修が必須である
が、冷却条件が溶接部近傍で著しく変化するため、組織
にむらが発生し、それが成形品に転写されるなどの問題
も有していた。
【0008】また、アルミニウム合金や銅合金も、同様
の目的に使用されているが、前者のアルミニウム合金に
ついては、硬度が低いため鏡面性に劣るとともに、鋳造
欠陥やピンホールが出来易く、溶接性も著しく悪いた
め、一旦生じた鋳造欠陥の補修や、加工ミスなどに起因
する金型の補修は著しく困難であった。
【0009】又、後者の銅合金についても、鋳造温度が
高いため鋳肌が悪く、また放電加工性も悪い等の欠点が
あった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】これらの金型用素材の
中で、低融点で鋳造が容易であり、溶接性にも優れた亜
鉛基合金が見直されており、機械的強度改良について様
々な試みが為されている。例えば、特公昭51−534
2号公報、特開昭62−287030号公報等に開示さ
れているように、アルミニウムや銅の組成比を増やした
り、特定の元素を添加したりすることによって組織の微
細化を図り、機械的強度は有る程度改良がされている。
【0011】しかしこの方法においては、特にアルミニ
ウムの含有量を増やした場合においては、アルミニウム
の比重が軽いため相分離が生じやすく、指向性凝固を起
こらせることが難しいため引け巣が生じ易く、また溶湯
の水素ガスの急増量が多いためピンホールが生じやすく
なる。
【0012】また、特開平2−187308号公報に
は、機械的物性を改良した亜鉛基合金からなる素材のブ
ロック材を機械加工することにより金型を製作する方法
が開示されている。この方法によれば、加工速度は機械
構造用炭素鋼等に比べて速く、薄肉の成形品を成形する
ための金型を製作するためには利点があるが、厚肉の成
形品を成形するための金型を製作する場合には、機械加
工の工数が増加し、鋳造により最終金型形状に近い形状
に賦形する方法に比べ、コストも割高になるとともに、
短納期化も十分に図れなかった。
【0013】一方、ピンホール等の鋳造欠陥を防止する
ためには、溶湯中の水素ガスを除く方法が有効とされ、
従来から塩素ガス、もしくはヘキサクロロエタンなどの
塩素化合物やフッ素化合物を溶湯中に投入する方法がと
られてきた。しかし、この方法によると、塩素ガス、塩
化水素ガス、フッ化水素ガス等を放出するため、環境汚
染や作業環境の悪化、機械設備の腐食につながるなどの
問題があった。又、塩素ガス、塩化水素ガス、フッ化水
素ガスを処理するためには多大な設備投資が必要なた
め、コストアップにつながっていた。
【0014】本発明は上記の課題を解決し、金型の様に
複雑な形状を有する鋳物においても、ピンホール等の鋳
造欠陥を防止し得て、しかも安価な鋳造方法により、機
械的強度に優れたプラスチック成形用金型の製造方法を
提供するものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明1のプラスチック
成形用金型の製造方法は、重量百分率でアルミニウム8
〜20%、銅5〜15%、マグネシウム0.01〜0.
5%を含む亜鉛基合金の溶湯中に99.99容積%以上
の希ガスを吹き込んだ後、鋳型に鋳造し、最終金型形状
に近い形状に鋳造し、該鋳造物を、後加工工程において
最終形状に仕上げることを特徴とするものである。
【0016】本発明1において用いられる亜鉛基合金に
おいて、アルミニウムの含有率が少なすぎると十分な機
械的強度及び硬度が得られず、多すぎると凝固時にアル
ミニウムの成分偏析が生じ、引巣の原因となりやすいの
で、その含有率は8〜20重量%に限定される。
【0017】又、銅の含有率が少なすぎると十分な機械
的強度及び硬度が得られず、多すぎると脆性が増し、伸
び、衝撃強度などが低下するので、その含有率は8〜1
5重量%に限定される。
【0018】又、マグネシウムの含有率が少なすぎると
粒界腐食が発生し、過多に過ぎると脆性が増し、伸び、
衝撃強度などが低下するので、その含有率は0.01〜
0.5重量%に限定される。
【0019】本発明1において用いられる亜鉛基合金に
おいて、不可避的不純物として、錫、鉛、カドミウム、
鉄、珪素等の混入があるが、その総量は0.5重量%未
満に抑えることが好ましく、特に、錫、鉛、カドミウム
は粒界腐食の原因になるので、その総量を0.05%以
下に抑えるのが好ましい。
【0020】上記亜鉛基合金の溶解方法は特に限定され
るものではなく、従来公知の任意の溶解法が採用できる
が、たとえば、ガス炉、重油炉、高周波炉等の溶解炉に
より450℃〜500℃で溶解される。
【0021】本発明1において用いられる希ガスは第0
族に含まれるガスをさし、たとえばヘリウム、アルゴ
ン、ネオン、クリプトン等が使用できる。希ガスは純度
が低いと溶湯の酸化や、のろの発生が増加し、鋳造欠陥
の原因になるため、99.99容積%以上の純度に限定
される。希ガスは溶解炉の加熱を止めて行われる。希ガ
スの吹き込み方法は、従来公知の任意の方法が採用で
き、たとえば、溶湯の底に先端に直径0.3〜3mm程
度の多数の孔をあけた中空の炭素棒を配し、この炭素棒
に希ガスを流入させるなどの方法がとられる。希ガスの
流量は、合金の溶解量によっても異なるが、たとえば5
00kgの合金を溶解する場合は、3〜15リットル/
minの流量で2〜10分程度流入させるのが好まし
い。流量が少なすぎると溶湯中に含まれる水素ガスが十
分に除けず、流量が多すぎると溶湯が飛散して危険であ
るばかりでなく溶湯温度が低下し、注湯時に坩堝や取鍋
に大量の残渣が生じることになる。流入時間が短かすぎ
ても溶湯中に含まれる水素ガスが十分に除けず、流入時
間が長すぎると溶湯温度が低下し、注湯時に坩堝や取鍋
に大量の残渣が生じることになる。上記溶湯を鋳型に鋳
造し、最終金型形状に近い形状に鋳造し、該鋳造物を、
後加工工程において最終形状に仕上げる。
【0022】本発明1の製造方法で使用される鋳型は、
従来公知の任意の材料が使用でき、たとえば、生砂型、
CO2 型、セラミック型、石膏型、金型等が使用され
る。上記上記合金を鋳型に鋳造し、最終金型形状に近い
形状に鋳造し、該鋳造物を冷却後鋳型を解体し、後加工
工程において最終形状に仕上げる。後加工の方法は、必
要に応じて、NC加工又は倣い加工などのフライス加工
を施した後、ボルト穴、冷却口を開けたのち、磨き加工
により仕上げる。
【0023】本発明2のプラスチック成形用金型の製造
方法は、本発明1のプラスチック成形用金型の製造方法
において使用される亜鉛基合金に、さらに、イットリウ
ム、ベリリウム、チタニウム、ジルコニウム、ニッケ
ル、コバルト、マンガン、ランタン系元素及び銀よりな
る群から選ばれる少なくとも1種以上の金属を加えるこ
とを特徴とするものである。これらの金属を加えること
により、機械的強度、硬度の改善、鋳造欠陥の発生抑
制、時効による寸法変化の遅延に対して寄与するもので
あり、その含有量は、重量百分率で0.01%未満では
十分な効果が得られず、2%を超えるとそれ以上含有さ
せた効果が期待できないばかりか、脆性が増すため0.
01〜2%に限定される。
【0024】本発明2において用いられる亜鉛基合金に
おいても本発明1と同様に、上記の金属以外に不可避的
不純物として、錫、鉛、カドミウム、鉄、珪素等の混入
があるが、その総量は0.5重量%未満に抑えることが
好ましく、特に、錫、鉛、カドミウムは粒界腐食の原因
になるので、その総量を0.05%以下に抑えるのが好
ましい。
【0025】
【実施例】
実施例1〜15、比較例1〜17 本発明の詳細を実施例をもって説明する。
【0026】表1及び表2に示す組成の亜鉛基合金イン
ゴット500kgを黒鉛坩堝に入れ坩堝炉で3時間加熱
し470℃で溶解した。溶解後、純度99.99%のア
ルゴンガスを7リットル/minで、溶湯中にクレイカ
─ボンのバブラ─を使用して3分間吹き込んだ。その溶
湯をのろを除去したのち、幅300mm、長さ300m
m、深さ200mmの直方体の型の中央部に半径100
mm、高さ75mmの円筒形の押湯を設けたCO2 型に鋳
造してブロック状の鋳物を得た。鋳造後、型を解体して
押湯を切断し6面をフライス加工して平滑なブロック材
を得、以下の評価に供した。なお、実施例1〜15、比
較例16、17についてはアルゴンガスの吹き込みを行
い、比較例1〜15についてはアルゴンガスの吹き込み
を行わなかった。以上の結果を表1、及び表2に併せ示
す。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】物性評価 引張強度 得られたブロックからJIS H 5301参考図1の
引張試験片を作製しオ─トグラフにより引張強度を測定
した。 硬度 得られたブロックからJIS H 5301参考図2の
硬度試験片を作製しブリネル硬度計により硬度を測定し
た。 鋳造欠陥の判定 押湯と相対する面の中心部100mm×100mmに1
50番から順番に800番までペーパー研磨を施した
後、研磨面を顕微鏡で観察し、30ミクロンン以上の微
小巣の個数を目視で計数した。
【0030】
【発明の効果】本発明のプラスチック成形用金型の製造
方法によれば、重量百分率でアルミニウム8〜20%、
銅5〜15%、マグネシウム0.01〜0.5%を含む
亜鉛基合金の溶湯中に99.99容積%以上の純度を有
する希ガスを吹き込むことにより、溶湯中の水素ガスを
容易に除去でき、ピンホールの発生の無い鋳物を容易に
鋳造することが可能となった。又、希ガスを吹き込みむ
ことによる攪拌効果により、本発明に用いられる合金の
ようにアルミニウムの含有量の多い亜鉛基合金において
もアルミニウムの相分離に起因する引け巣もの発生の無
い鋳物を容易に鋳造することが可能となっただけでな
く、最終的に得られる鋳物の組成が分散性に優れるた
め、引張強度40kg/mm2 以上、ブリネル硬度15
0以上のプラスチック成形用金型用の素材が得られるた
め、耐摩耗性が高く、耐久性にすぐれたプラスチック成
形用金型が得られた。
【0031】さらに上記合金にイットリウム、ベリリウ
ム、チタニウム、ジルコニウム、ニッケル、コバルト、
マンガン、ランタン系元素及び銀よりなる群から選ばれ
る少なくとも1種以上の金属0.01〜2%を容易に且
つ効果的に溶湯中に分散できるため、ハ─ドスポットや
ピンホ─ルなどの鋳造欠陥を起こさずにこれらの金属を
添加できる。
【0032】従って本発明のプラスチック成形用金型の
製造方法は金型の様な複雑な形状にも応用でき、型作製
の際、欠陥部の修正に要していた手間が省け、低コスト
で短納期のプラスチック成形用金型の製造が可能とな
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量百分率でアルミニウム8〜20%、
    銅5〜15%、マグネシウム0.01〜0.5%を含む
    亜鉛基合金の溶湯中に99.99容積%以上の純度を有
    する希ガスを吹き込んだ後、鋳型中に最終金型形状に近
    い形状に鋳造し、該鋳造物を、後加工工程において最終
    形状に仕上げることを特徴とするプラスチック成形用金
    型の製造方法。
  2. 【請求項2】 亜鉛基合金が、重量百分率でアルミニウ
    ム8〜20%、銅5〜15%、マグネシウム0.01〜
    0.5%、イットリウム、ベリリウム、チタニウム、ジ
    ルコニウム、ニッケル、コバルト、マンガン、ランタン
    系元素及び銀よりなる群から選ばれた少なくとも1種以
    上の金属0.01〜2%を含むことを特徴とする請求項
    1記載のプラスチック成形用金型の製造方法。
JP15841191A 1991-06-28 1991-06-28 プラスチツク成形用金型の製造方法 Pending JPH057987A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7601389B2 (en) 2002-08-01 2009-10-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Metal material and method for production thereof
US7666409B2 (en) 2004-11-16 2010-02-23 Kao Corporation Low salt liquid seasoning with antihypertensive activity
US7727524B2 (en) 2004-11-12 2010-06-01 Kao Corporation Low sodium liquid seasoning with anti-hypertensive activity
US7887868B2 (en) 2004-11-12 2011-02-15 Kao Corporation Liquid seasoning
CN103789575A (zh) * 2014-03-06 2014-05-14 东莞市洁澳思五金制品有限公司 一种同步齿轮的锌合金材料及同步齿轮生产工艺
CN104294086A (zh) * 2014-11-10 2015-01-21 华玉叶 一种高铜锌合金及其制备方法
CN111607718A (zh) * 2020-05-28 2020-09-01 宁波市佳利来机械制造有限公司 一种锌合金铸件及其制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7601389B2 (en) 2002-08-01 2009-10-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Metal material and method for production thereof
US7727524B2 (en) 2004-11-12 2010-06-01 Kao Corporation Low sodium liquid seasoning with anti-hypertensive activity
US7887868B2 (en) 2004-11-12 2011-02-15 Kao Corporation Liquid seasoning
US7666409B2 (en) 2004-11-16 2010-02-23 Kao Corporation Low salt liquid seasoning with antihypertensive activity
US8092795B2 (en) 2004-11-16 2012-01-10 Kao Corporation Liquid seasoning
CN103789575A (zh) * 2014-03-06 2014-05-14 东莞市洁澳思五金制品有限公司 一种同步齿轮的锌合金材料及同步齿轮生产工艺
CN103789575B (zh) * 2014-03-06 2016-01-06 东莞洁澳思精密科技股份有限公司 一种同步齿轮的锌合金材料及同步齿轮生产工艺
CN104294086A (zh) * 2014-11-10 2015-01-21 华玉叶 一种高铜锌合金及其制备方法
CN111607718A (zh) * 2020-05-28 2020-09-01 宁波市佳利来机械制造有限公司 一种锌合金铸件及其制备方法

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