JPS60152691A - プラスチツク成形用金型およびその製造方法 - Google Patents

プラスチツク成形用金型およびその製造方法

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JPS60152691A
JPS60152691A JP811584A JP811584A JPS60152691A JP S60152691 A JPS60152691 A JP S60152691A JP 811584 A JP811584 A JP 811584A JP 811584 A JP811584 A JP 811584A JP S60152691 A JPS60152691 A JP S60152691A
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cadmium
layer
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NAKURO KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はプラスデック成形用金型およびその製造方法、
特に、超高精度でかつ耐圧縮性に優れた金型およびその
製造方法に関する。
従来技術 プラスチック成形用金型の雄型部あるいは雌型部(キャ
ビティ部)は、主として、金属材料の機械加工、金属の
鋳造、あるいはあらかじめ作製された母型上に電気メッ
キにより金属層を形成するいわゆる電鋳法などによって
造られる。このうち。
機械加工法では凹形金型面を超高精密に仕上げることは
不可能である。金属の鋳造法は、複雑な形状の金型を作
成するうえで製作時間が短くてすみかつ技術的に簡単で
あるという点で優れているが。
この方法では精密な寸法や精密な表面状態の要求される
型面に仕上げることは不可能である。電鋳法は前二者に
比較して精度という観点からは極端に優れ、この方法に
よれば超高精度な型面の金型を製造することができる。
しかしながら、金型の製作にあまりにも長時間を要する
という点に致命的な欠点がある。たとえば、5mm厚さ
の金属層を形成するには約3〜4週間もの長期間を要す
る。
そこで、これら金型製造法の長所のみを生かして、金属
マスター型(母型)にニッケルなどを用いである厚さの
電鋳を行い、その上にバッキング用として亜鉛合金など
を鋳造する方法がある。この方法は、しかしながら、見
かけ上は金型の体をなしているが電鋳金属層と鋳造合金
層とがまったく接着していないため、使用しているうち
に両層が剥離し、ついには破損してしまう。しかも、鋳
造金属の固化収縮のために、金型が変形したり。
ときには鋳造金属の収縮のために母型と電鋳型を離型す
ることができなくなる。その結果、精密な金型を製作す
ることはできない。
それゆえ、もし電鋳金属と鋳造金属を完全に接着するこ
とができ、さらに鋳造金属の固化収縮を制御できたなら
ば、精度が高く、キャビティ製造工程も大幅に短縮でき
、生産価格も低減できる金型ができると予測される。
発明の目的 本発明の目的は、超高精度なキャビティ部を有するプラ
スチック成形用金型およびその製造方法を提供すること
にある。本発明の他の目的は、耐圧縮性に優れたプラス
チック成形用金型およびその製造方法を提供することに
ある。
発明の要旨 本発明は電鋳金属層の表面に錫、各種組成の錫−亜鉛合
金、もしくは各種組成の錫−鉛合金を電気メツキ法によ
り5〜20μmの厚さにメッキしこのメッキ層の表面に
亜鉛、錫−亜鉛合金、錫、錫−鉛合金5 もしくは亜鉛
−錫−アルミニウム合金を鋳造すると電鋳金属層と鋳造
金属層とは強固に接着し決して剥離しないという本発明
者の発見にもとづいて完成された。
したがって1本発明のプラスチック成形用金型は、キャ
ビティ部の型面を含む電鋳金属層と、該電鋳金属層の背
面に位置するメッキ金属層と、該メッキ金属層の背面に
位置するバンキング部材としての鋳造合金層とを有し、
そのことにより上記目的が達成される。また、この金型
の製造方法は。
(1)所望成形品の所定部分の形状と同一の形状を有す
る金属製母型の外表面に電鋳法によりキャビティ部の型
面を含む電鋳金属層を形成する工程、(2)該電鋳金属
層の背面にメッキ法によりメッキ金属層を形成する工程
、そして(3)該メッキ金属層の背面に鋳造合金を鋳造
してバッキング部材としての鋳造合金層を形成する工程
、を包含し、そのことにより上記目的が達成される。
本発明の金型は、さらに、上記鋳造合金層を第2のメッ
キ金属層を介して包囲する補強用金属外壁を有し、その
ことにより上記目的が達成される。
0 この金型の製造方法は、(1)所望成形品の所定部分の
形状と同一の形状を有する金属製母型の外表面に電鋳法
によりキャビティ部の型面を含む電鋳金属層を形成する
工程、(2)該電鋳金属層の背面にメッキ法により第1
メッキ金属層を形成する工程。
(3)該第1メッキ金属層から所定の間隔をもって。
第2メッキ金属層を設けた補強用金属外壁をその第2メ
ッキ金属層側を第1メッキ金属層に対向させて配置する
工程、そして(4)該メッキ金属層間に鋳造合金を注入
してバッキング部材としての鋳造合金層を形成する工程
、を包含し、そのことにより上記目的が達成される。
上記電鋳金属層は1例えば、銅、二・7ケル、ニッケル
ーコバルト合金、ニッケルー鉄合金およびニッケルーリ
ン合金からなる群から選ばれる少なくとも一種で構成さ
れる。その金属層厚には、特に制限はないが2作業性や
出来上がる金型の使用条件などに依存する。通常、 0
.2 w〜5Nの範囲に設定される。
上記メッキ金属層は9例えば、錫、錫二亜鉛合1 金および錫−鉛合金からなる群から選ばれる少なくとも
一種で構成される。この金属層は、電鋳金属層と鋳造合
金層とを接着させる接着剤として機能すればよく、その
厚さには特に制限はない。通常、数μm〜数IOμm1
例えば5μm〜20μmの範囲に設定される。
上記バッキング用金属としての鋳造合金は、鋳造収縮率
が小さいほど得られる金型キャビティの寸法精度および
表面が超高精度になりうる。膨張性の金属を用いてもよ
い。このような鋳造合金としては、ビスマス−スズ、ビ
スマス−スズ−亜鉛。
ビスマス−カドミウム、スズー鉛−カドミウム。
スズ−カドミウム、スズー鉛、スズー亜鉛、スズー銀、
鉛−カドミウム、カドミウム−亜鉛およびカドミウム−
アンチモンからなる群から選ばれる少なくとも一種が用
いられる。バンキング用金属の鋳造に際し、銅などでな
る水冷用およびもしくは加熱用管を同時に鋳込むことに
よりプラスチック材の成形時の金型温度の調節を可能と
することがで曇る。また、鋳造合金にメッキ処理を施し
た2 直径が0.5〜5Nはどの微細な鉄などでなる金属粒を
20〜40重量%の割で混合して用いると鋳造合金の固
化収縮率を微小に抑制することができ、鋳造合金の耐圧
縮性を向上させることができる。この金属粒は鋳造合金
の固化収縮率を極少にしうるものであり、その金属の種
類に特に制限はない。
実施例 以下に本発明を実施例について述べる。
実施例1 雄型の黄銅型の母型上に電鋳法により銅、ニッケル、ニ
ッケルーコバルト合金、ニッケルー鉄合金、ニッケルー
リン合金もしくはニッケルースズ合金を約0.2〜5 
mmの厚さに電鋳し、第1図に示すように、電鋳金属層
11を形成した。この金属層11の背面にさらに錫−亜
鉛合金を電気メツキ法により10μmの厚さにメッキし
てメッキ金属層12を形成した。これを鋳型に入れ錫−
亜鉛合金を鋳造し鋳造合金層13を形成した。得られた
金型IAの電鋳金属層11と鋳造合金層13とは完全に
一体となった。錫−亜鉛の鋳造合金の固化収縮も小さく
3 それゆえに、超高精度な型面が得られた。14は取付用
ねじ穴である。これを射出成形型に組込んで各種熱可塑
性プラスチック材料を用いて射出成形したところ、 1
0万回の使用においても何らの異常もなく十分な耐久性
を有することがわかった。
実施例2 実施例1のキャビティ製作工程において、金型IAの耐
圧縮性を改善する目的で、第2図に示ずように、接着用
メッキ層15を設けた鉄鋼材製の補強用外壁16を装着
した形で鋳造合金を鋳造し、メッキ層12および15を
介してそれぞれ電鋳金属層11および補強用外壁16と
強固に一体化した鋳造合金層13を形成した。得られた
金型IBは補強用鉄外壁16の効果により耐圧縮性を大
幅に改善することができた。
実施例3 実施例1と同じ手法で作製した電鋳金属層11の背面上
に、第3図に示すように、電鋳型とほぼ相似形状の、接
着用メッキ層15を設けた鉄製バッキングケース17を
配置し、鋳造合金をパッキングヶ4 −ス17の注入孔170より加圧下で注入し鋳造合金層
13を形成した。得られた金型ICの電鋳金属層11と
バッキングケース17とは注入合金による金属層13に
より完全に一体化し強固に接着された。このキャビティ
金型ICは耐圧縮性および寸法精度において最もすぐれ
たものであった。
実施例4 実施例1および2の金型製作時に、第4図に示すように
、水冷孔もしくは加熱孔として外面に接着用メッキ層1
80を施した鋼管18を配置して鋳造合金層13を形成
した。得られた金型IDを射出成形型に組み込み、この
鋼管18を水冷孔もしくは加熱孔として用いて金型温度
の調節を行ったところ。
成形時間の短縮などが可能となった。得られた成形品の
外観や寸法精度を向上させることもできた。
実施例5 実施例fl+、 (21,+31および(4)に使用し
た鋳造合金に、あらかじめ表面を接着用メッキ処理した
微細な鉄粒(直径1〜31■)を重量で30%混合し、
これを用いて鋳造合金層を構成したところ、鋳造台5 金の固化収縮率をさらに微小に抑制することができた。
そして、鋳造合金の耐圧縮性をさらに改善することがで
きた。
発明の効果 本発明の金型は、このように、電鋳金属層と鋳造合金層
とをメッキ金属層により強固に接着固定するものであり
、かつ型面を構成する電鋳金属層は寸法精度において超
高精度でありこれをバンキングする鋳造合金層は短時間
のうちに簡単に形成されるという特性を有する。それゆ
え2本発明の金型は、精度が著しく高く容易かつ安価に
製造できる。しかも、耐圧縮性にも著しく優れている。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図はそれぞれ本発明の金型の一実施例を示
す断面正面図である。 IA、IB、IC,ID・・・金型、11・・・電鋳金
属層、12,15,180・・・接着用メッキ層、13
・・・鋳造合金層、16・・・補強用外壁、17・・・
バッキングケース。 以上 代理人 弁理士 山本秀策 6 第1図 I 第2図 第3図 IC 1 第4図 手続補正書(自発) 昭和60年2月8日 特許庁長官殿 プラスチック成形用金型およびその製造方法3、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪府大阪市旭区高殿5丁目5番1号名称 株式
会社 ナクロ 代表者 数軒 勝 (ばか1名) 4、代理人 〒530 住所 大阪府大阪市北区西天満4丁目3番17号5、補
正により増加する発明の数:0 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 7、補正の内容 (1)明細書第15頁6行の「であった。」の次に以下
の文言を追加します:[特に、バッキングケース17は
垂直方向に関し逆テーパーに形成されているため、メッ
キ層15の接着力がこのバンキングケース17と鋳造合
金層13とに有効にはたらき、バンキングケース17が
合金層13に強力に密着し決して離脱することがない。 」

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、キャビティ部の型面を含む電鋳金属層と。 該電鋳金属層の背面に位置するメッキ金属層と。 該メッキ金属層の背面に位置するバンキング部材として
    の鋳造合金層とを有し、該電鋳金属層と該鋳造合金層と
    が該メッキ金属層により強固に接着されてなるプラスチ
    ック成形用金型。 2、前記電鋳金属層が銅、ニッケル、ニッケルーコバル
    ト合金、ニッケルー鉄合金およびニッケルーリン合金か
    らなる群から選ばれる少なくとも一種でなる特許請求の
    範囲第1項に記載の金型。 3、前記メッキ金属層が錫、錫−亜鉛合金および錫−鉛
    合金からなる群から選ばれる少なくとも一種でなる特許
    請求の範囲第1項に記載の金型。 4、前記鋳造合金層がビスマス−スズ、ビスマス−スズ
    −亜鉛、ビスマス−カドミウム、スズー鉛−カドミウム
    、スズ−カドミウム、スズー鉛。 スズ−亜鉛、スズ−銀、鉛−カドミウム、カドミウム−
    亜鉛およびカドミウム−アンチモンからなる群から選ば
    れる少なくとも一種でなる特許請求の範囲第1項に記載
    の金型。 5、前記鋳造合金層内に少なくとも水冷用もしくは加熱
    用管が鋳込まれてなる特許請求の範囲第1項に記載の金
    型。 6、前記鋳造合金層に表面をメッキ処理した微細な金属
    粒が混入されてなる特許請求の範囲第1項に記載の金型
    。 7、キャビティ部の型面を含む電鋳金属層と。 該電鋳金属層の背面に位置する第1のメッキ金属層と、
    該メッキ金属層の背面に位置するバンキング部材として
    、の鋳造合金層と、該鋳造合金層を第2メッキ金属層を
    介して包囲する補強用金属外壁とを有し、該電鋳金属層
    と該鋳造合金層とが該メッキ金属層により強固に接着さ
    れた耐圧縮性に優れたプラスチック成形用金型。 8、前記電鋳金属層が鼾3 ニッケル、ニッケルーコバ
    ルト合金、ニッケルー鉄合金および二ソケルーリン合金
    からなる群から選ばれる少なくとも一種でなる特許請求
    の範囲第7項に記載の金型。 9、前記メッキ金属層が錫、錫−亜鉛合金および錫−鉛
    合金からなる群から選ばれる少なくとも一種でなる特許
    請求の範囲第7項に記載の金型。 10、前記鋳造合金層がビスマス−スズ、ビスマス−ス
    ズ−亜鉛、ビスマス−カドミウム、スズー鉛−カドミウ
    ム、スズ−カドミウム、スズー鉛。 スズ−亜鉛、スズ−銀、鉛−カドミウム、カドミウム−
    亜鉛およびカドミウム−アンチモンからなる群から選ば
    れる少なくとも一種でなる特許請求の範囲第7項に記載
    の金型。 11、前記補強用金属外壁が鉄鋼材でなる特許請求の範
    囲第7項に記載の金型。 12、前記鋳造合金層内に少なくとも水冷用もしくは加
    熱用管が鋳込まれてなる特許請求の範囲第7項に記載の
    金型。 13、前記鋳造合金層に表面をメッキ処理した微細な金
    属粒が混入されてなる特許請求の範囲第7項に記載の金
    型。 14111所望成形品の所定部分の形状と同一の形状を
    有する金属製母型の外表面に電鋳法によりキャビティ部
    の型面を含む電鋳金属層を形成する工程。 (2)該電鋳金属層の背面にメッキ法によりメッキ金属
    層を形成する工程、そして (3)該メッキ金属層の背面に鋳造合金を鋳造してバッ
    キング部材としての鋳造合金層を形成する工程。 を包含し2該電鋳金属層と該鋳造合金層とが該メッキ金
    属層により強固に接着されるプラスチック成形用金型の
    製造方法。 15、前記電鋳金属層が銅、ニッケル、ニッケルーコバ
    ルト合金、ニッケルー鉄合金およびニッケルーリン合金
    からなる群から選ばれる少なくとも一種でなる特許請求
    の範囲第14項に記載の金型。 16、前記メッキ金属層が錫、錫−亜鉛合金および錫−
    鉛合金からなる群から選ばれる少なくとも一種でなる特
    許請求の範囲第14項に記載の金型。 17、前記鋳造合金層がビスマス−スズ、ビスマス−ス
    ズ−亜鉛、ビスマス−カドミウム、スズー鉛−カドミウ
    ム、スズーカドミウム、スズー鉛。 スズ−亜鉛、スズ−銀、鉛−カドミウム、カドミウム−
    亜鉛およびカドミウム−アンチモンからなる群から選ば
    れる少な(とも一種でなる特許請求の範囲第14項に記
    載の金型。 18、前記鋳造合金層内に少なくとも水冷用もしくは加
    熱用管が鋳込まれてなる特許請求の範囲第14項に記載
    の金型。 19、前記鋳造合金層に表面をメッキ処理した微細な金
    属粒が混入されてなる特許請求の範囲第14項に記載の
    金型。 20111所望成形品の所定部分の形状と同一の形状を
    有する金属製母型の外表面に電鋳法によりキャビティ部
    の型面を含む電鋳金属層を形成する工程。 (2)該電鋳金属層の背面にメッキ法により第1メッキ
    金属層を形成する工程。 (3)該第1メッキ金属層から所定の間隔をもって、第
    2メッキ金属層を設けた補強用金属外壁をその第2メッ
    キ金属層側を第1メッキ金属層に対向させて配置する工
    程、そして (4)該メッキ金属層間に鋳造合金を注入してバッキン
    グ部材としての鋳造合金層を形成する工程。 を包含し、該電鋳金属層と該鋳造合金層とが該メッキ金
    属層により強固に接着された耐圧縮性に優れたプラスチ
    ック成形用金型の製造方法。 21、前記電鋳金属層が銅、ニッケル、ニッケルーコバ
    ルト合金、ニッケルー鉄合金およびニッケルーリン合金
    からなる群から選ばれる少なくとも一種でなる特許請求
    の範囲第20項に記載の金型。 22、前記メッキ金属層が錫、錫−亜鉛合金および錫−
    鉛合金からなる群から選ばれる少なくとも一種でなる特
    許請求の範囲第20項に記載の金型。 23、前記鋳造合金層がビスマス−スズ、ビスマス−ス
    ズ−亜鉛、ビスマス−カドミウム、スズー鉛−カドミウ
    ム、スズ−カドミウム、スズー鉛。 スズ−亜鉛、スズ−銀、鉛−カドミウム、カドミウム−
    亜鉛およびカドミウム−アンチモンからなる群から選ば
    れる少なくとも一種でなる特許請求の範囲第20項に記
    載の金型。 24、前記鋳造合金層内に少なくとも水冷用もしくは加
    熱用管が鋳込まれてなる特許請求の範囲第20項に記載
    の金型。 25、前記鋳造合金層に表面をメッキ処理した微細な金
    属粒が混入されてなる特許請求の範囲第20項に記載の
    金型。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02301816A (ja) * 1989-05-16 1990-12-13 Canon Inc 電子機器
JPH0362807U (ja) * 1989-10-23 1991-06-19
US8403659B2 (en) * 2006-08-02 2013-03-26 Robert E. Szokolay Mold tooling with integrated thermal management fluid channels and method
JP2014205317A (ja) * 2013-04-15 2014-10-30 株式会社イケックス工業 樹脂成形用の金型及びその製造方法
JP2016055607A (ja) * 2014-09-12 2016-04-21 株式会社イケックス工業 金型及びその製造方法

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