CN102791386A - 模具及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是涉及一种模具及其制造方法，其是由通过HIP(热均压法)处理，而被直接地扩散接合至模具本体的基材上的HIP层所组成的唇状部，其中经致密化而具优异的挠曲强度、韧性，表面粗度在高精度下完成的同时，边缘部可被完成为高精度的锐边，而提供一种具有耐磨耗性及耐蚀性良好的唇状部的模具。在形成在模具本体(4)内的模具流路(5)的前端侧上，设有唇状部(8)，而将供给至模具流路(5)的涂装液自唇状部(8)排出的模具，其中，至少唇状部(8)是通过将耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末19进行HIP处理，而使其直接地扩散接合至该模具本体4的基材上的HIP层20而形成。

Description

模具及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种在可行走的可挠性带状支持体上，涂布胶状或液状的涂装液，或者是将为了形成树脂薄膜的熔融树脂自该唇状部加以排出的一种模具（涂装模具或T型模具）及其制造方法。

背景技术

习知的模具，例如就涂装模具而言，虽无法举出专利公报等具体的公知文献为例，但在习知使用的涂装模具中，有在形成为模具本体的模具流路的前端侧上安装以超硬合金制的唇状构件的模具，通过此唇状构件的超硬合金而获得较高的刚性、耐磨耗性及耐蚀性，而得以提升前端部形状的精度。

另外，通过使用T型模具的挤制机而被制造的树脂薄膜，特别是关于使用在光学用途等方面的制品，是被要求须为不具厚度的偏差或条纹状的缺陷的制品。因此，作为熔融树脂的流路的模具流路，须将其内壁面设计成为不会产生滞留地而平滑的同时，特别是排出熔融材料的唇状部，其前端的边缘部须形成为锐边，而且为了设计成为不会发生瑕疵或磨耗，须以硬度或强度、耐磨耗性较高的材料来加以形成较为理想。

在习知技术中，在模具流路的内壁面上，为了降低与熔融树脂间的摩擦而施行硬质铬镀覆，另一方面，则提出有在唇状部中将耐磨耗性高的超硬合金粉末通过例如热喷涂而覆盖的方案。但是，在模具流路的内壁面上施行硬质铬镀覆的同时，若欲在唇状部覆盖超硬合金粉末，则由于在唇状部的前端的硬质铬镀覆的粘着性较差，因而在镀覆层中会产生裂纹，成为成形的树脂薄膜上发生瑕疵的原因之一。因此，在镀覆处理后，将热喷涂预定部分的镀覆层通过磨削加工等而剥离之后，当欲进行热喷涂时，镀覆部分与热喷涂部分间的接缝处会发生裂缝，而容易造成接合不良，且有妨碍树脂的流动之虑。此外，於通过热喷涂以覆盖超硬合金粉末的情況下，因为是将以WC为主成分的超硬粉末材料经熔融再喷涂的缘故，所以在喷涂后施行磨削·研磨加工以完成边缘部之时，容易发生粉末材料的粒子的剥离或裂纹。

在此，将唇状部通过超硬合金形成，并将此安装至模具本体所成之模具被提出作为习知方案。当将这种超硬合金制的唇状部安装至模具本体时，不仅不会产生如上述的剥离或裂纹，还可获得较高的磨耗性或耐蚀性、以及强度。

发明内容

技术问题

然而，将如上述的超硬合金制的唇状部安装至模具本体的模具，会在烧结体之中残留微细的气孔，当磨削此结晶体时，由于可观察到较多针孔，因此具有表面粗度方面的问题，无法使用在要求高精度涂布的液晶显示面板的制造工程等。此外，超硬合金制的唇状构件，由于是相对于作为基材的模具本体通过焊接或溶接而被接合，所以在接合部中，因受溶接缺陷或焊接缺陷、接合强度降低等影响，而在接合部有较大的磨耗或变形，因而与上述相同地，无法使用在要求高精度的液晶显示面板的制造工程等。此外，将熔融树脂自唇状部排出而形成树脂薄膜之际，会有无法制作出极薄的精度良好的树脂薄膜之虑。

本发明有鉴于上述情况，取代超硬合金制的唇状构件，使用通过HIP（为Hot Isostatic Pressing的简称，即所谓的热均压法）处理，而被直接地扩散接合至模具本体的基材上的HIP层所组成的唇状部，藉此，唇状部的组织得以致密化，表面粗度可被高精度地完成的同时，不会发生接合部的强度降低或接合缺陷，并且边缘部可被完成为高精度的锐边，以提供一种具有耐磨耗性及耐蚀性良好的唇状部的模具（涂装模具及T型模具）及其制造方法为目的。

技术手段

将解决上述课题的手段附上后述的实施形态所使用的参照符号进行说明时，权利要求1所述的发明，是在形成为模具本体的模具流路的前端侧上设有唇状部，将供给至该模具流路的涂装液或熔融树脂自唇状部排出的模具中，至少该唇状部是通过将耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末进行HIP(热均压法)处理而使其直接地扩散接合至该模具本体的基材上的HIP层而形成。

权利要求2所述的发明，是在权利要求1所述的模具中，进行HIP处理的合金粉末是由镍系合金或钴系合金所组成。

权利要求3所述的发明，模具本体的基材是在权利要求1所述的模具中，由奥氏田铁／肥粒铁的二相系不锈钢所组成。

权利要求4所述的发明，是在权利要求1所述的模具中，在形成除该唇状部以外的模具流路的模具本体的内壁面上，形成有硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层。

权利要求5所述的发明，是在形成为模具本体的模具流路的前端侧上，设有唇状部，将供给至该模具流路的涂装液或熔融树脂自唇状部排出的模具的制造方法中，至少将该唇状部通过HIP处理而使耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末直接接合至模具本体的基材上的HIP层而形成。

权利要求6所述的发明，是在权利要求5所述的模具的制造方法中，形成由形成合金粉末用凹部的模具素材所组成的套管；在此套管的模具素材的合金粉末用凹部中，填充耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末，并将此套管收纳至HIP装置的处理室内，在高温高压下进行HIP处理，藉此将该合金粉末直接地扩散接合至模具素材上而形成HIP层；以及将此模具素材及HIP层通过进行机械加工形成模具本体的同时，在模具本体内形成模具流路。

权利要求7所述的发明，是在权利要求6所述的模具的制造方法中，将通过HIP处理而各别形成在该HIP层的上模具素材及下模具素材之不须要部分切断除去而形成上模具及下模具的同时；切削加工上下二模具的结合面，使得以此方式而形成的上模具与下模具间的结合面彼此面对而形成模具本体的同时，在其结合面间夹持着内管的状态下，将上下二模具一体地连接而在模具本体内形成模具流路。

权利要求8所述的发明，是在权利要求6所述的模具的制造方法中，该合金粉末用凹部是形成为三次元地弯曲或者是屈曲的形状，在模具本体内则形成三次元地弯曲或者是屈曲的形状的模具流路。

权利要求9所述的发明，是在权利要求5所述的模具的制造方法中，在形成除该唇状部以外的模具流路的模具本体的内壁面上，形成硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层。

权利要求10所述的发明，是在权利要求9所述的模具的制造方法中，在除作为唇状部的HIP层以外的模具素材的内面侧表面上，为了进行硬质铬镀覆处理或非电解镍镀覆处理，而进行所须切削量的底切处理，进而在此底切部上形成硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层。

权利要求11所述的发明，是在权利要求5所述的模具的制造方法中，该底切部包含HIP层的一部分，横跨进行底切处理的模具素材的内面侧全领域与HIP层的一部分，而得以形成有硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层。

权利要求12所述的发明，是在权利要求11所述的模具的制造方法中，横跨模具素材的内面侧全领域与形成唇状部的HIP层的一部分，形成硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层后，将模具素材的内面侧的硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层与形成唇状部的HIP层在同平面上进行切削加工。

有益效果

根据上述解决手段的发明的效果，当附上后述的实施形态所使用的参照符号进行说明时，根据权利要求1所述的发明的模具，由于至少唇状部8是通过将耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末进行HIP处理而使其与模具本体的基材直接地扩散接合的HIP层而形成，所以通过合金粉末的HIP处理使唇状部的组织得以致密化，变得不会像超硬合金制烧结体一样在内部残留气孔，磨削或研磨时不会发生针孔，亦不会发生接合部的强度降低或接合缺陷，而大幅改善了唇状部的表面粗度，使涂装液的流动性可变得极为良好的同时，可将边缘部完成为高精度的锐边，变得可使用在要求高精度涂布的液晶显示面板的制造工程等。

根据权利要求2所述的发明所述之模具，在进行HIP处理的合金粉末是由镍系合金或钴系合金所组成的情况下，耐蚀性可进一步变得更好。

根据权利要求3所述的发明所述之模具，在模具本体的基材是由奥氏田铁／肥粒铁的二相系不锈钢所组成的情况下，由于与通过HIP处理而扩散接合至模具本体的基材的合金粉末的热膨胀率相近，所以可减少因热膨胀差而造成的挠曲变形。

根据权利要求4所述的发明所述之模具，在欲将模具流路全部通过HIP层而形成的情况下，模具的制造成本会非常地高涨，但因可在形成除唇状部以外的模具流路的模具本体的内壁面上，通过HIP处理而得以由更便宜的硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层加以覆盖，因此可降低涂装液或熔融树脂间的摩擦，并且可谋求模具的制造成本的减轻化。

根据权利要求5至7所述的发明的模具的制造方法，由于至少将唇状部通过HIP处理而使耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末直接地扩散接合至模具本体的基材上的HIP层而形成，因此通过合金粉末的HIP处理，唇状部的组织得以致密化，不会像超硬合金制烧结体一样在内部残留气孔，磨削或研磨时不会发生针孔，亦不会发生接合部的强度降低或接合缺陷，而大幅度地改善了唇状部的表面粗度，且在涂装液或熔融树脂的流动性可变得极为良好的同时，可将边缘部完成为高精度的锐边，并且可使用在要求高精度涂布的液晶显示面板的制造工程等。

根据权利要求8所述的发明的模具的制造方法，通过形成为三次元地弯曲或者是屈曲的形状的HIP层，而可制造从三次元地弯曲或屈曲的形状的歧管部分，到唇状部的模具本体内部的复杂的形状的接液部全体皆通过HIP层而形成的模具。

根据权利要求9所述的发明的模具的制造方法，在欲将模具流路全部欲通过HIP层而形成的情况下，模具的制造成本会非常地高涨，但因可在形成除唇状部以外的模具流路的模具本体的内壁面上，通过HIP处理而可被由更便宜的硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层加以覆盖，因此可降低涂装液或熔融树脂间的摩擦，并且可谋求模具的制造成本的减轻化。

根据权利要求10所述的发明的模具的制造方法，在作为唇状部的HIP层以外的模具素材的内面侧表面上，为了进行硬质铬镀覆处理或非电解镍镀覆处理，而进行所须切削量的底切处理，进而在此底切部上形成硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层，因而可容易地形成所须厚度的硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层。

根据权利要求11及12所述的发明的模具的制造方法，该底切部包含HIP层的一部分，横跨进行底切处理的模具素材的内面侧全领域与HIP层的一部分形成硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层，由于模具素材的内面侧的硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层与形成唇状部的HIP层是在同平面上进行切削加工，所以模具素材的内面侧的硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层与形成唇状部的HIP层皆得以平滑地被完成，二者间不会产生空隙或剥离现象的缺陷，并且经历长期间仍能够安定的使用。

附图说明

图1中的（a）为本发明的一实施形态所述之涂装模具的侧视图，图1中的（b）为前视图，图1中的（c）为（a）沿着A-A线的截面图，图1中的（d）为（a）沿着B-B线的截面图；

图2中的（a）为图1中的（b）沿着C-C线的截面图，图2中的（b）为图1中的（a）沿着D－D线的截面图；

图3中的（a）为其它实施形态所述之涂装模具，且与第2图的（a）有同样的截面图，图3中的（b）为另外的其它实施形态所述之涂装模具的截面图；

图4中的（a-1）为上模具素材的截面图，（b-1）为下模具素材的截面图，（b-1）为将上模具素材自结合面侧观察的前视图，（b-2）为将下模具素材自结合面侧观察的前视图，（c-1）为在上模具素材中内装有模芯状态的截面图，（c-2）为在上模具素材中内装有模芯状态的截面图，（d）为使上下模具素材迭合而制作的套管的截面图；

在图5中，（a）为在套管的凹部内，填充合金粉末的状态的截面图，（b）为将套管置入HIP装置的处理室内，进行HIP处理状态的说明图，（c）为套管的二模具素材的分离状态的说明图；

在图6中，（a-1）为切断除去经HIP处理的上模具素材的不须要部分的切断线的截面图，（a-2）为切断除去经HIP处理的下模具素材的不须要部分的切断线的截面图，（b-1）为切断除去经HIP处理的上模具素材的不须要部分的切断线的前视图，（b-2）为切断除去经HIP处理的下模具素材的不须要部分的切断线的前视图，（c-1）为除去不须要部分而被形成的上模具的截面图，（c-2）为除去不须要部分而被形成的下模具的截面图，（d）为由上下二模具所组成的涂装模具的截面图；

在图7中，（a-1）为将一对模具素材之中形成有歧管的一方的模具素材自结合面侧观察的前视图，（a-2）为（a-1）的E－E线截面图，（b-1）为另一方的模具素材的前视图，（b-2）为（b-1）的F－F线截面图，（c）为使二模具素材呈对向的状态的截面图，（d）为由二模具素材所组成的套管的截面图，（e）为在HIP处理后，将套管解体进行机械加工而形成的一对模具构件所组成的模具本体的截面图；

图8为本发明的一实施形态所述之T型模具，（a）为将由一对模具所组成的模具本体的一方的模具自结合面侧观察的前视图，（b）为（a）沿着A－A线的截面图，（c）为使一对模具面对面，而得以形成T型模具的截面图；

在图9中，（a）为表示本发明的一实施形态所述之涂装模具的截面图，（b）为（a）沿着B-B线的截面图，（c）为（a）沿着C-C线的截面图；

图10中的（a）～（d）为说明HIP处理的说明图；

图11为本发明的一实施形态所述之涂装模具的制造方法，其中，（a-1）为将具有在内壁面前端部上，通过HIP层而被形成的唇状部的一方的模具素材，自结合面侧观察的前视图，（a-2）为同模具素材的截面图，（b-1）为经底切后的模具素材的前视图，（a-2）为截面图，（c-1）为模具素材的内壁面的几乎全领域上，覆盖硬质铬镀覆层的前视图，（c-2）为其截面图；

在图12中，（a）为使HIP层与硬质铬镀覆层在同平面上进行磨削加工的磨削加工线的模具素材的截面说明图，（b-1）为磨削加工后的模具构件的前视图，（b-2）为其截面图，（c）为由将一对模具构件相互地面对面而形成的模具本体4所组成的涂装模具的截面图。

主要组件符号说明

1：涂装模具

2：上模具

3：下模具

4：模具本体

5：模具流路

6：涂装液供给路

7：歧管

8：唇状部

9：内管

10：唇状流路部

11：唇状口

12、13：模具素材

14：合金粉末用凹部

18：套管

19：合金粉末

20：HIP层

24、25：合金粉末用凹部

31：涂装模具

32：上模具构件

33：下模具构件

34：模具本体

35：模具流路

36：唇状部

37：歧管

39：唇状流路部

40：HIP层

41：涂装模具

42、43：模具素材

50：硬质铬镀覆层

具体实施方式

以下，将对本发明的适宜的一实施形态依照图式进行说明，如图1所示，涂装模具1是具有上模具2与下模具3所组成的模具本体4，上下模具2、3间设有模具流路5。下模具3内，如第1图的（a）、（b）所示，自外部将涂装液通过供给管K而依箭号a得以供给的涂装液供给路6；以及将自此供给路6的涂装液一旦蓄积后，设有在模具宽度方向上扩大的歧管7。此些供给路6及歧管7是形成模具流路5的一部分，在模具流路5的前端侧上，设有唇状部8、8。

此外，上模具2与下模具3间的结合面2o、3o中，在歧管7的后侧上之对向的位置及宽度方向二端部上，安装着以基部9a与二袖部9b、9b所形成平面视呈略コ字状的厚度t的内管9，通过此コ字状内管9除去堵塞部分，下模具3的上表面3o与上模具2的下表面2o间，是形成厚度t、宽度W1的唇状流路部10（参照图1的（a）～（c）），设计为从位在此唇状流路部10的前端上的唇状部8的唇状口11排出涂装液。

此涂装模具1的特征为，模具本体4的至少唇状部8是通过将耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末进行HIP(热均压法)处理而使其直接地扩散接合至模具本体4的基材上的HIP层20而形成，将此HIP层20在各图式中是以梨纹模样表示。在如图1及图2所示的实施形态的涂装模具1中，形成在模具本体4内的模具流路5中，形成为唇状流路部10的上下模具2、3的内面侧是通过HIP层20而被形成。如图3中的（a）所示的涂装模具1为，在构成模具本体4的上下模具2、3的结合面2o、3o全领域中形成HIP层20，此外，如同图的（b）所示的涂装模具1，仅有形成在模具流路5的前端侧上的唇状部8是通过HIP层20而形成。

关于制造上述涂装模具1的方法，将参照图4～图6进行说明。此外，在此，对如图3中的（a）所示的涂装模具1，亦即关于横跨上下模具2、3的结合面2o、3o全领域而形成HIP层20的情况的涂装模具1的制造方法加以说明。

图4中的（a-1）是上模具素材12的截面图，（a-2）则是下模具素材13的截面图，（b-1）是将上模具素材12与下模具素材13间自结合面侧观察的前视图，（b-2）是将下模具素材13与上模具素材12间自结合面侧观察的前视图。上模具素材12及下模具素材13，是与使用在HIP层20的合金粉末的镍系合金粉末或钴系合金粉末的热膨胀率相近的SUS329J1～4（奥氏田铁／肥粒铁的二相系不锈钢）较为理想。在各模具素材12、13的相互的结合面侧上，形成正面视呈矩形状的合金粉末用凹部14的同时，在凹部14的周边部上，则形成芯盒嵌合段部15，此外，关于图4，在凹部14的上部上，形成合金粉末供给口16。

首先，如图4中的（c-1）、（c-2）所示，上下模具素材12、13的各别的芯盒嵌合段部15上，嵌合固定已经离型处理的板状的芯盒17，将此些上下模具素材12、13相互地迭合，溶接在二模具素材12、13的外周上出现的分割线部，藉此形成如同图的（d）所示的套管18。在此套管18通过供给口16对各模具素材12、13内的凹部14中，如图5中的（a）所示地填充耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末19，将供给口16侧通过截止板17A而封闭，并脱气密封。

就上述耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末19而言，是使用镍系合金粉末或钴系合金粉末。就镍系合金粉末而言较理想的构成元素比率为，由镍69.75重量%、铬16.5重量%、硼3.3重量%、硅4.0重量%、碳0.65重量%、铁3.5重量%、钼3.0重量%及铜2.3重量%所组成。其它理想的镍系合金粉末为，由镍58.2重量%、铬18.0重量%、硼3.3重量%、硅3.7重量%、碳0.8重量%、铁1.5重量%、钼2.5重量%及钨12.0重量%所组成。另外其它理想的镍系合金粉末为，由镍50.05重量%、铬19.0重量%、硼3.0重量%、硅3.1重量%、碳0.85重量%、铁1.5重量%、钼2.5重量%及钨20.0重量%所组成。另一方面，就钴系合金粉末而言较理想的构成元素比率为，由钴45.7重量%、铬19.0重量%、钨15.0重量%、铜1.3重量%、镍13.0重量%、硼3.0重量%及硅3.0重量%所组成。

接着，如图5中的（b）所示，将此套管18收纳至HIP(热均压法)装置的处理室21，通过在例如，1300℃、1300Kgf/cm²的高温高压下，进行HIP处理，在各模具素材12、13的内面侧上形成合金粉末19直接地扩散接合的HIP层20。此HIP层20为通过镍系合金粉末或钴系合金粉末的HIP处理而成的硬度HRC55～68的硬质层。通过如此的HIP处理，在二模具素材12、13的各别的内面侧上，将形成HIP层20的套管18加以解体，将二模具素材12、13如图5中的（c）所示的相互分离，并卸除各模具素材12、13的芯盒17。

图6中的（a-1）、（a-2）表示通过如上述的HIP处理，将各别形成HIP层20的上模具素材12及下模具素材13的各别不需要部分，沿着切断线22加以切断及切削加工而欲切断除去的状态的截面图，将同状态自上下模具素材12、13的各别结合面观察的正视图在（b-1）、（b-2）表示。（c-1）及（c-2）表示将各别不需要部分，沿着切断线22加以切断除去而形成的上模具2及下模具3。在上模具2中，模具流路5的涂装液供给路6及唇状流路部10是通过钻床加工、铣削加工等加以形成。

之后，将上模具2及下模具3的各自的结合面，通过镜面磨削加工加以镜面加工，作为唇状部8的前端边缘的唇状口11是完成为1μm，其表面粗度（表面粗糙度）是精度地完成为Ry（最大高度）0.1μm。接着若再进一步进行研磨，则结合面的表面粗度可完成Ry为0.0阿尔法单位为止。

图6中的（d）表示将如上述所形成的上模具2与下模具3，结合面彼此面对面而形成模具本体4的同時，其结合面間在歧管7的后侧相对向的位置及宽度方向二端部上，夹持着平面视呈略コ字状的内管9的状态下，将上下二模具2、3以螺栓等一体地连接，藉此形成如图3中的（a）所示的涂装模具1的图。

如图3中的（a）所示，诸如上述的所制造的涂装模具1为，从歧管7横跨唇状流路10的前端侧的唇状部8的模具本体4内部，由于通过耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末19的HIP处理，利用被直接地扩散接合至模具本体4的基材的HIP层20而形成，故可确保良好的耐蚀性及耐磨耗性的同时，通过合金粉末19的HIP处理，唇状部8的组织得以致密化，藉而大幅度地改善了挠曲强度，且因为不会像超硬合金的烧结体一样在内部残留气孔，所以磨削或研磨时不会发生针孔，也不会发生接合部的强度降低或接合缺陷，而大幅度地改善了唇状部8的表面粗度，进而涂装液的流动性可变得极为良好的同时，可将作为边缘部的唇状部8的唇状口11完成为1μm单位的高精度的锐边，而可使用在要求高精度涂布的液晶显示面板的制造工程等。

此外，虽然省略图示，但通过HIP处理，从模具本体4的涂装液供给路6开始、横跨歧管7、唇状流路部10及到达至唇状部8的模具流路5的全领域形成HIP层20，且为硬度HRC55～68的硬质层，藉此，即便在使用了磨耗性较强的涂装液的情况下，其模具流路5的接液部也不会发生瑕疵、磨耗，从而可持久地有效使用。

此外，通过涂装液，即便如图3中的（b）所示的涂装模具1一样，仅有形成在模具流路5的前端侧上的唇状部8是通过HIP层20而形成，也不会产生任何问题。

以图4～图6说明的涂装模具1的制造方法虽是通过形成套管18的一对模具素材12、13的合金粉末凹部14内填充合金粉末19而进行HIP处理，在模具素材12、13的必要部位上，形成直线形状，即直方体状的HIP层20的情况的实施形态，但是图7表示在模具素材12、13的必要部上，形成如三次元的弯曲或屈曲的形状的所须形状的HIP层20的情况的实施形态。像这样通过形成如三次元的弯曲或屈曲的形状的HIP层20，从而可从三次元地弯曲或屈曲的形状的歧管7部分到达唇状部8的接液部的全体通过HIP层20加以形成，此亦为本发明方法的特征。

图7中的（a-1）为将一对模具素材12、13之中形成有歧管的一方的模具素材12自与另一方的模具素材13间的结合面侧观察的前视图，（a-2）是（a-1）的E－E线截面图，（b-1）是将模具素材13自与模具素材12间的结合面侧观察的前视图，（b-2）是（b-1）的F－F线截面图。首先，如图7中的（a-1）、（a-2）所示，一方的模具素材12的结合面侧上，上边部成为山形的同时，从其山形上边部至下边部，形成深度逐渐地变浅的三次元地弯曲及屈曲的形状的合金粉末用凹部24，另一方的模具素材13的结合面侧上，虽然上边部是成为山形，但形成为深度保持一定的合金粉末用凹部25。另外，虽然省略图示，但各模具素材12、13的合金粉末用凹部24、25内，在其中央上部上形成合金粉末供给口。

接着，如图7中的（c）所示，使上述一对模具素材12、13的结合面彼此对向，在此些结合面间介入经离型处理的板状的芯盒27的状态下。使二模具素材12、13相互地迭合，溶接在二模具素材12、13的外周出现的分割线部，藉此，形成如同图的（d）所示的套管18，在此套管18内，从该合金粉末供给口朝模具素材12、13内的凹部24、25中填充与前述实施形态同样的合金粉末19，成为脱气密封状态。

之后，将套管18收纳至如图5中的（b）所示的HIP(热均压法)装置的处理室21，在高温高压下进行HIP处理，藉此在各模具素材12、13的内面侧上，形成前述合金粉末19被直接地扩散接合的三次元地弯曲及屈曲的形状的HIP层20。通过像这样的HIP处理，在二模具素材12、13的各别的内面侧上，将形成HIP层20的套管18加以解体后，再将二模具素材12、13相互分离，卸除芯盒27。然后，如图7中的（e）所示，将一方的模具素材12经适宜地形状加工，通过机械加工其HIP层20的内面侧，形成歧管7及唇状流路部10的同时，形成连通至歧管7的涂装液供给路6，将唇状流路部10的前端侧作为唇状部8。另一方的模具素材13亦经适宜地形状加工，HIP层20内面亦应须要进行机械加工。藉此，虽然省略图标，但能够制造出具有形成为三次元地弯曲及屈曲的模具流路5的一对模具2、3所组成的模具本体4的涂装模具。

如上所述，通过形成三次元地弯曲或者是屈曲的形状的HIP层20，而可制造从为三次元地弯曲或屈曲的形状的歧管7部分，到达至唇状部6的模具本体4内部的复杂的形状的接液部全体通过HIP层20而形成的涂装模具。

图8为进一步表示本发明的适宜的其它实施形态，当根据各附图进行说明时，图8中的（c）表示作为本发明所述之模具的一实施形态的T型模具31，且此T型模具31具有由一对模具构件32、33所组成的模具本体34，两个模具构件32、33间则形成有模具流路35，而且在模具流路35的前端侧上，设有唇状部36、36，在模具流路35的后端侧上，则设有歧管37，在歧管37的中央部上，设有熔融树脂流入口38。从而，在此T型模具31中，从流入口38所流入的熔融树脂，一旦蓄积至歧管37内而在模具宽度方向上扩大的状态下流入至唇状流路部39内，通过前端部的唇状部36、36间，而自唇状口47排出，藉此被挤制呈膜状。

此T型模具31的特征在于，各唇状部36为将耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末，通过HIP(热均压法)处理，与作为基材的模具构件32、33相扩散接合的HIP层40而形成，在形成除唇状部36以外的模具流路35的模具构件32、33的内壁面上，覆盖着硬质铬镀覆层50的特点，此HIP层40在各附图中是以梨纹模样表示。

图9表示作为本发明所述之其它实施形态的涂装模具41，并且此涂装模具41具有由上下一对模具构件32、33所组成的模具本体34，两个模具构件32、33间设有模具流路35，下模具构件33内设有：得以从外部供给涂装液的涂装液供给路44；以及一旦蓄积来自此供给路44的涂装液后，在模具宽度方向上扩大的歧管37。此些涂装液供给路44及歧管37形成为模具流路35的一部分，并且在模具流路35的前端侧设有唇状部36、36。

在两个模具构件32、33的结合面间，在歧管37的后侧对向的位置及宽度方向二端部上，安装着以基部45a与二袖部45b、45b所形成平面视呈略コ字状的厚度t的内管45，通过此コ字状内管45以除去堵塞部分，下模具构件33的上表面33o与上模具构件32的下表面32o间形成厚度t、宽度W1的唇状流路部39（参照图9中的（a）～（c）），构成为从位于此唇状流路部39的前端上的唇状部36的唇状口47排出涂装液。

此涂装模具41的各唇状部6亦通过将耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末进行HIP(热均压法)处理，而通过与作为基材的模具构件32、33相扩散接合的HIP层40而形成，在形成除唇状部36以外的模具流路35的模具本体34内壁面上，覆盖（被覆）硬质铬镀覆层50为其特征。此HIP层40在图9中的（a）～（c）中以网点模样表示。

其次，关于上述的T型模具1及涂装模具中的涂装模具41（图9中的（a））的制造方法，将参照图10～图11进行说明。

图10中的（a）～（d）是为说明HIP处理的说明图，图11中的（a-1）是将具有在内壁面前端部上，经HIP处理而得以形成的HIP层40的一方的模具素材42，自结合面侧观察的前视图，（a-2）是模具素材42的截面图，（b-1）是经底切后的模具素材42的前视图，（a-2）是截面图，（c-1）是模具素材42的内壁面的几乎全领域上，覆盖着硬质铬镀覆层50的状态的前视图，（c-2）为其截面图。

模具素材42、43是，与使用在HIP层40的合金粉末的镍系合金粉末或钴系合金粉末的热膨胀率相近的SUS329J1～4（奥氏田铁／肥粒铁的二相系不锈钢）较为理想。

此外，为了在材料方面制造较低价格的模具，就作为基材的模具素材42、43的材料而言，通过使用SCM440系的材料，可进一步谋求成本的低减化，此外，就基材材料而言，通过使用SCM435或440系的构造用合金钢，可使硬质铬镀覆处理更为有效。

如图11中的（a-1）、（a-2）所示，关于在模具素材42、43的内壁面前端部上，通过合金粉末的HIP处理以形成HIP层40的方法，当参照图10中的（a）～（d）进行说明时，首先如图10的（a）所示，在形成在二模具素材42、43的相互的结合面侧的各别前端侧上的合金粉末用凹部61、61内，收纳着涂布各别的耐热型离型材料的芯盒62、62的状态下，使两个模具素材42、43面对面，通过溶接此面对面的两个模具素材42、43形成套管63，通过套管63的粉末供给口64，在各模具素材42、43的合金粉末用凹部61、61内填充耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末65，将粉末供给口64以截止板66而封闭并脱气密封，成为如图10中的（a）所示的状态。

就耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末而言，使用镍系合金粉末或钴系合金粉末。以镍系合金粉末来说较理想的是，其构成元素比率为，由镍69.75重量%、铬16.5重量%、硼3.3重量%、硅4.0重量%、碳0.65重量%、铁3.5重量%、钼3.0重量%及铜2.3重量%所组成。其它理想的镍系合金粉末为，由镍58.2重量%、铬18.0重量%、硼3.3重量%、硅3.7重量%、碳0.8重量%、铁1.5重量%、钼2.5重量%及钨12.0重量%所组成。其它理想的镍系合金粉末为，由镍50.05重量%、铬19.0重量%、硼3.0重量%、硅3.1重量%、碳0.85重量%、铁1.5重量%、钼2.5重量%及钨20.0重量%所组成。另一方面，就钴系合金粉末而言较理想的是其构成元素比率为，由钴45.7重量%、铬19.0重量%、钨15.0重量%、铜1.3重量%、镍13.0重量%、硼3.0重量%及硅3.0重量%所组成。

接着，如图10中的（b）所示，将此套管63置入至HIP(热均压法)装置的处理室67内，例如，1300℃、1300Kgf/cm²的高温高压下，进行HIP处理，藉此，如图10中的（c）所示，在模具素材42、43的各别的内壁面前端部上，形成合金粉末被扩散接合的HIP层40。此HIP层是由如上述构成元素比率的镍系合金或钴系合金所组成的硬度HRC57～72的硬质层。

通过上述的HIP处理，而在两个模具素材42、43的各别的内壁面前端部上，将形成HIP层10的套管63如图10中的（c）所示地加以解体，卸除各模具素材42、43的芯盒62后，成为所须形状的适宜地施行切断及切削加工而成为如图10中的（d）所示的状态。此模具素材42、43的HIP层40部分成为模具构件32、33的唇状部36。另外，在如图10中的（d）所示的模具素材42、43，以及如图11的（a-1）、（a-2）所示的模具素材42、43中，所形成的HIP层40的位置关系成为上下相反。

如图11的（a-1）、（a-2）所示，在内面侧前端部上形成HIP层40的模具素材42、43内，在除作为唇状部36的HIP层40以外的模具素材42、43内面侧上，为了进行作为表面处理的硬质铬镀覆处理，如图11中的（b-2）所示，通过切断加工，而进行着所须切削量w的底切处理。在图11中的（b-2）中，底切部以46表示。另外，此底切处理亦在如图式所示的将模具素材42、43与边界相接的HIP层40的部分上进行，从而使底切部46亦包含HIP层40的一部分。在底切处理中，底切切削量w考虑之后所进行的硬质铬镀覆的镀覆层50的厚度，可适宜地加以设定。

如上所述，使横跨已进行底切处理的模具素材42、43的内面侧全领域与HIP层40的一部分，得以覆盖硬质铬镀覆层50地进行硬质铬镀覆，成为如图11中的（c-1）、（c-2）所示的状态。镀覆层50的厚度，由于之后会进行磨削加工，所以与最终厚度相较是足够的厚，例如，约100μm程度。在此种情况下，在模具素材42、43及HIP层40不需要镀覆的部分中，可以适宜地施行防止镀手段。此外，亦可在模具素材42、43及HIP层40的全体以硬质铬镀覆层50覆盖的方式进行镀覆，再于后制工程中，通过磨削加工等将不须要镀覆的部分除去。

如此横跨模具素材42、43的内面侧全领域与形成唇状部36的HIP层40的一部分，覆盖了硬质铬镀覆层50后，在模具素材42、43的内面侧上，将所覆盖的硬质铬镀覆层50与HIP层40呈同平面地进行切削加工。在图12中的（a）的截面图中，以G表示磨削最终线，通过切削硬质铬镀覆层50及HIP层40到此线G为止，如图12中的（b-1）、（b-2）所示，使模具素材42、43内面侧的硬质铬镀覆层50可与形成为唇状部36的HIP层40呈同平面。之后，应需要进行镜面磨削加工或镜面加工。如此包含模具素材42、43的内面侧全领域与HIP层40的一部分进行底切，将硬质铬镀覆层50，横跨模具素材42、43的内面侧全领域与HIP层40的一部分而形成，在此之后，模具素材42、43的内面侧的硬质铬镀覆层50与形成为唇状部36的HIP层40呈同平面地加以切削，藉此，模具素材内面侧的硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层50与形成为唇状部36的HIP层40，皆得以平滑地被完成，二者间不会产生如空隙或剥离现象的情况，并且经历长期间仍能够安定使用。

如上所述，将模具素材42、43内面侧的铬镀覆层50与唇状部36的HIP层40完成为同平面后，将模具素材42、43全体切断、磨削及镜面加工（包含抛光）成所须形状，藉此形成涂装模具用的上模具构件32及下模具构件33，此外，在下模具构件33内形成涂装液供给路44及歧管37。然而，图12中的（c）表示使上模具构件32与下模具构件33相互面对而形成模具本体34的同时，在模具本体34内形成模具流路35，通过形成模具流路35的前端侧的唇状部36、36，而制造出的涂装模具41。

根据本发明的方法，为了制造T型模具31及涂装模具41，基本上，是如依据图10～图12所说明的涂装模具41的制造方法的实施形态所示，在进行过相对于模具素材42、43的HIP处理及硬质铬镀覆处理后，进行模具素材42、43全体的形状加工，再形成最终形状的涂装模具41，但在进行HIP处理及镀覆处理之前进行形状加工亦可。在此种情况下，有计算朝模具素材42、43上的HIP层40的残留与硬质铬镀覆层50的残留状态之后，再进行形状加工的必要。

如上所述，在硬质铬镀覆处理之前，进行含有HIP层40部分的素材的形状加工，以制造T型模具的情况，当结束从树脂流动口至流出口的前端边缘为止的机械加工或磨削加工后，进行硬质铬镀覆处理。在此种情况下，考虑硬质铬镀覆层的残留量，进行镀覆处理前的机械加工或磨削加工（参照图11中的（b-1）、（b-2））。硬质铬镀覆处理后则如以图12中的（b-1）、（b-2）进行说明一样地，将硬质铬镀覆层50与HIP层40呈同平面地磨削加工，再进行镜面磨削加工、镜面研磨加工即可。此外，三次元的形状的歧管部或熔融树脂，或者是涂装液的流动部，亦或硬质铬镀覆处理部可通过抛光加工而镜面加工。

根据以上已说明的本发明所述的T型模具31或涂装模具41，由于模具本体34的唇状部36是通过HIP处理，而由将耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末，与模具本体34的基材间以任意的厚度扩散接合的HIP层40而形成，故通过合金粉末的HIP处理，唇状部8的组织得以致密化，不会像超硬合金制烧结体一样在内部残留气孔，磨削或研磨时不会发生针孔，亦不会发生接合部的强度降低或接合缺陷，而大幅改善了唇状部36的表面粗度的同时，能够将作为边缘部的唇状部36的唇状口47完成为1μm单位的锐边。因而，唇状部6的表面粗度，在作为唇状部36的边缘部的唇状口47上，能够完成至Ry0.1μm，此外，在研磨完成中可更进一步细化表面粗度。

此外，假设将模具本体34的模具流路35全部通过HIP层40而形成的情况下，模具的制造成本会变得非常地高，但如本发明所述之模具31、41，仅唇状部36是通过HIP层40而形成，而在形成除唇状部36以外的模具流路35的模具本体34内壁面，与HIP处理相较，是以更便宜的硬质铬镀覆层加以覆盖，藉此，得以谋求模具的制造成本的减轻。

由于硬质铬镀覆的摩擦系数较小且光滑性非常的良好，其它物质难以附着，并具有防锈力的镀覆，故可降低与熔融树脂或涂装液之间的摩擦，即便在使用了摩擦性较强的熔融树脂或涂装液的情况下，模具流路35的接液部亦不会发生瑕疵、磨耗，而可持久地使用。

此外，由于唇状部36是由合金粉末通过HIP处理而与模具本体34的基材间以任意的厚度扩散接合的HIP层40而形成，故当与安装超硬合金制的制品而构成的唇状部相比较时，与基材间的接合强度变得格外的大。此外，由于形成唇状部36的HIP层40至少具有从数毫米到数十毫米的厚度，故通过修补磨削加工而可重复使用，可多次进行加工直到HIP层40消失为止。硬质铬镀覆层50可以便宜的价格加以复原。

在以上的实施形态中，虽是形成除唇状部36以外的模具流路35的模具本体34内壁面上覆盖硬质铬镀覆层50，但取代此硬质铬镀覆层50，通过非电解镍镀覆处理，形成除唇状部36以外的模具流路35的模具本体34内壁面上，覆盖形成镍镀覆层亦可。非电解镍镀覆处理，是指不使用电而进行镀覆的处理，由于镀覆的膜厚可达到均匀，故仅须浸渍镀覆液，而适合用在具有复杂的形状、尺寸精度的制品。通过此非电解镍镀覆处理而形成的镀覆层，与基材间的粘着性良好，镀覆膜厚可成均匀，此外，与硬质铬镀覆层50具有同等优异的耐磨耗性，并且耐蚀性亦非常优异。

Claims (12)

1.一种模具，作为在形成于模具本体的模具流路的前端侧上设有唇状部，且将供给至该模具流路的涂装液或熔融树脂自该唇状部排出的模具，其特征在于，

至少该唇状部是通过将耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末进行热均压法HIP处理，而直接地扩散接合至该模具本体的基材上的HIP层而形成。

2.如权利要求1所述的模具，其特征在于，进行HIP处理的该合金粉末是由镍系合金或钴系合金所组成。

3.如权利要求1所述的模具，其特征在于，该模具本体的基材是由奥氏田铁／肥粒铁的二相系不锈钢所组成。

4.如权利要求1所述的模具，其特征在于，在形成除该唇状部以外的该模具流路的该模具本体的内壁面上，形成有硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层。

5.一种模具的制造方法，作为在形成于模具本体的模具流路的前端侧上设有唇状部，且将供给至该模具流路的涂装液或熔融树脂自该唇状部排出的模具的制造方法，其特征在于，

至少将该唇状部是通过HIP处理而使耐蚀性及耐磨耗性良好的合金粉末直接接合至该模具本体的基材上的HIP层而形成。

6.如权利要求5所述的模具的制造方法，其特征在于，形成由形成合金粉末用凹部的模具素材所组成的套管，在该套管的该模具素材的该合金粉末用凹部中，填充耐蚀性及耐磨耗性良好的该合金粉末，并将该套管收纳至HIP装置的处理室内，在高温高压下进行HIP处理，藉此将该合金粉末直接地扩散接合至该模具素材上而形成该HIP层，以及将该模具素材及该HIP层通过进行机械加工以形成该模具本体的同时，在该模具本体内形成该模具流路。

7.如权利要求6所述的模具的制造方法，其特征在于，将通过HIP处理而各别形成在该HIP层的上模具素材及下模具素材之不须要部分切断除去，藉此形成上模具及下模具，同时切削加工该些上下两个模具的结合面，使以此方式形成的该上模具与该下模具间的结合面彼此面对而形成该模具本体的同时，在其结合面间夹持内管的状态下，将该上下二模具一体地连接，藉此在该模具本体内形成该模具流路。

8.如权利要求6所述的模具的制造方法，其特征在于，该合金粉末用凹部是被形成为三次元地弯曲或者是屈曲的形状，在该模具本体内则形成三次元地弯曲或者是屈曲的形状的该模具流路。

9.如权利要求5所述的模具的制造方法，其特征在于，在形成除该唇状部以外的该模具流路的该模具本体的内壁面上，形成硬质铬镀覆层或非电解镍镀覆层。

10.如权利要求9所述的模具的制造方法，其特征在于，在成为该唇状部的该HIP层以外的该模具素材的内面侧表面上，为了进行硬质铬镀覆处理或非电解镍镀覆处理，而进行所需切削量的底切处理，进而在底切部上，得以形成该硬质铬镀覆层或该非电解镍镀覆层。

11.如权利要求5所述的模具的制造方法，其特征在于，该底切部包含该HIP层的一部分，在横跨进行该底切处理的该模具素材的内面侧全领域与该HIP层的一部分，形成有该硬质铬镀覆层或该非电解镍镀覆层。

12.如权利要求11所述的模具的制造方法，其特征在于，在横跨该模具素材的内面侧全领域与形成该唇状部的该HIP层的一部分，形成该硬质铬镀覆层或该非电解镍镀覆层后，将该模具素材的内面侧的该硬质铬镀覆层或该非电解镍镀覆层与形成该唇状部的该HIP层呈同平面地进行切削加工。

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