JP2002104832A - 最終形状形成用成形工具の製造方法及びこの方法により製造された成形工具 - Google Patents
最終形状形成用成形工具の製造方法及びこの方法により製造された成形工具Info
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/18—After-treatment
- C23C4/185—Separation of the coating from the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/082—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses having profiled, patterned or microstructured surfaces
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】表面構造が均一な構造化成形面を有する最終形
状形成用成形工具を製造する方法を、最終形状形成用成
形工具が幾何学的形状（輪郭）と、面粗度と構造等の表
面品質に関して従来技術のものより良好で、且つ面均一
性がより高くなるように、しかも極めて少ない作業で行
えるようにする 【解決手段】 ａ）成形工具の構造化成形面を成形する
ための成形型面の有るガラス又は可塑物型を造り、ｂ）
該ガラス又は可塑物型の成形型面を上記成形工具構造化
成形面の仕様に従って特定的に選ばれた少なくとも一種
の材料で被覆して、ガラス又は可塑物型に成形工具構造
化成形面の備わる被覆体を形成し、ｃ）該構造化成形面
の備わる被覆体をガラス又は可塑物型から剥離し、ｄ）
該被覆体を基体に、被覆体の構造化面でない方を基体に
接するようにして接着して、構造化成形面の備わる最終
形状形成用成形工具を形成する。
状形成用成形工具を製造する方法を、最終形状形成用成
形工具が幾何学的形状（輪郭）と、面粗度と構造等の表
面品質に関して従来技術のものより良好で、且つ面均一
性がより高くなるように、しかも極めて少ない作業で行
えるようにする 【解決手段】 ａ）成形工具の構造化成形面を成形する
ための成形型面の有るガラス又は可塑物型を造り、ｂ）
該ガラス又は可塑物型の成形型面を上記成形工具構造化
成形面の仕様に従って特定的に選ばれた少なくとも一種
の材料で被覆して、ガラス又は可塑物型に成形工具構造
化成形面の備わる被覆体を形成し、ｃ）該構造化成形面
の備わる被覆体をガラス又は可塑物型から剥離し、ｄ）
該被覆体を基体に、被覆体の構造化面でない方を基体に
接するようにして接着して、構造化成形面の備わる最終
形状形成用成形工具を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成形面が好ましく構造
化され、この構造が高度に均一である最終形状形成用成
形表面を備えた成形工具を製造する方法に関する。本発
明はまた、成形面が好ましく構造化され、この構造が高
度に均一である最終形状形成用成形表面を備えた成形工
具に関する。
化され、この構造が高度に均一である最終形状形成用成
形表面を備えた成形工具を製造する方法に関する。本発
明はまた、成形面が好ましく構造化され、この構造が高
度に均一である最終形状形成用成形表面を備えた成形工
具に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、可塑化状態のガラス又はプラス
チック等の可塑物を成型又は付形するには所定の構造が
面に備わる成形工具が必要である。かかる成形工具の面
内の構造は、ガラス又は可塑物に形成される構造のネガ
である。かかる成形工具は、プレス又は圧延機成形の工
具である。形成しようとする構造は、例えば最新ＴＶセ
ットのフラットスクリーンディスプレー用の所謂チャネ
ルプレートを熱間成形する場合のように、μｍの寸法範
囲に有ることがある。
チック等の可塑物を成型又は付形するには所定の構造が
面に備わる成形工具が必要である。かかる成形工具の面
内の構造は、ガラス又は可塑物に形成される構造のネガ
である。かかる成形工具は、プレス又は圧延機成形の工
具である。形成しようとする構造は、例えば最新ＴＶセ
ットのフラットスクリーンディスプレー用の所謂チャネ
ルプレートを熱間成形する場合のように、μｍの寸法範
囲に有ることがある。
【０００３】現在、最終形状形成用成形工具を得るのに
典型的には鋳造法が用いられている。鋳造法で得られる
構造均一性は技術的理由で制限されている。或る種の製
造方法で工具を成型、例えばガラス基板を熱間成形する
には、化学組成と共に構造均一性に関して厳密な要求条
件が有る。鋳造条件を理由として生ずることのある構造
不均一性、例えば気孔、穴、粒度のばらつき、表面組織
のばらつき、マウンド又は突起集積が成形工具による成
型工程で、基板に不都合に転写されることがある。従っ
て、成形工具は鍛造で、高い構造均一性を有して造られ
るのが、明確により均一な成型が得られることから典型
的である。
典型的には鋳造法が用いられている。鋳造法で得られる
構造均一性は技術的理由で制限されている。或る種の製
造方法で工具を成型、例えばガラス基板を熱間成形する
には、化学組成と共に構造均一性に関して厳密な要求条
件が有る。鋳造条件を理由として生ずることのある構造
不均一性、例えば気孔、穴、粒度のばらつき、表面組織
のばらつき、マウンド又は突起集積が成形工具による成
型工程で、基板に不都合に転写されることがある。従っ
て、成形工具は鍛造で、高い構造均一性を有して造られ
るのが、明確により均一な成型が得られることから典型
的である。
【０００４】高い構造均一性を保証する他の方法に、Ｈ
ＩＰ法によるブロックの製作が有る。ＨＩＰ[ｈｏｔ−
ｉｓｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｓｓ]（熱間等静圧プレス
法）では、材料がシート構造内へ気密にとじ込められ、
封止される。次いで、加えられた高圧と温度によって、
成形工具となるベースブロックが出来る。組み合わせ
「個体・粉末」は可能な材料組み合わせの一例である。
このことは支持材料が所望の形状に処理された後、内部
室を有するカプセルが出来た物体上に作られることを意
味する。その後、内部室に粉末が充填される。ＨＩＰ法
では、次いでこの粉末が焼結され、支持材料と結合して
拡散帯を形成する。
ＩＰ法によるブロックの製作が有る。ＨＩＰ[ｈｏｔ−
ｉｓｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｓｓ]（熱間等静圧プレス
法）では、材料がシート構造内へ気密にとじ込められ、
封止される。次いで、加えられた高圧と温度によって、
成形工具となるベースブロックが出来る。組み合わせ
「個体・粉末」は可能な材料組み合わせの一例である。
このことは支持材料が所望の形状に処理された後、内部
室を有するカプセルが出来た物体上に作られることを意
味する。その後、内部室に粉末が充填される。ＨＩＰ法
では、次いでこの粉末が焼結され、支持材料と結合して
拡散帯を形成する。
【０００５】ＨＩＰ法では、寸法上限ｎｍまでの微小粉
末粒度と溶融相の無い焼結に基づいて極めて高品質な構
造が得られる。
末粒度と溶融相の無い焼結に基づいて極めて高品質な構
造が得られる。
【０００６】これ等両方の製造法の欠点は、高度の構造
均一性を得るために、最初に用意されたブロック、とい
うよりは丸まったブランクの端面を機械的に仕上げ成形
しなければならない不都合が有ることである。このた
め、特に耐摩耗性及び耐食性材料、例えばセラミックや
高温合金に対しては極めて高コストになる。また、μｍ
寸法範囲の構造をこれ等の工具面で経済的に造ることは
出来ない。
均一性を得るために、最初に用意されたブロック、とい
うよりは丸まったブランクの端面を機械的に仕上げ成形
しなければならない不都合が有ることである。このた
め、特に耐摩耗性及び耐食性材料、例えばセラミックや
高温合金に対しては極めて高コストになる。また、μｍ
寸法範囲の構造をこれ等の工具面で経済的に造ることは
出来ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は従来例
では前記のように成形工具に最終形状が形成されていた
ものを製造するにあたって、成形工具が幾何学的形状
（輪郭）と、面粗度と構造等の表面品質に関して従来技
術のものより良好で、且つ面均一性がより高くなるよう
に、しかも低コストの作業で行えるようにすることにあ
る。
では前記のように成形工具に最終形状が形成されていた
ものを製造するにあたって、成形工具が幾何学的形状
（輪郭）と、面粗度と構造等の表面品質に関して従来技
術のものより良好で、且つ面均一性がより高くなるよう
に、しかも低コストの作業で行えるようにすることにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は表面構造が均一な構造化成形面を有する最
終形状形成用成形工具を製造するための上記種の方法で
あって、次のステップを含んで成る方法を提供する： ａ）成形工具の構造化成形面を成形するための成形型面
の有るガラス又は可塑物（プラスチック等の）型を造
る、ここでこの成形型面が成形工具の構造化成形面の仕
様に従う所定の寸法と表面品質を有して、成形工具構造
化成形面のネガ[ｎｅｇａｔｉｖｅ]であり、 ｂ）該ガラス又は可塑物型の成形型面を上記成形工具構
造化成形面の仕様に従って特定的に選ばれた少なくとも
一種の材料で被覆して、ガラス又は可塑物型に成形工具
構造化成形面の備わる被覆（クラッディング[ｃｌａｄ
ｄｉｎｇ]）体を形成し、 ｃ）構造化成形面の備わる該被覆体をガラス又は可塑物
型から剥離し、そして ｄ）該被覆体を基体に、被覆体の構造化面でない方を基
体に接するようにして接着して、構造化成形面の備わる
最終形状形成用成形工具を形成する。
め、本発明は表面構造が均一な構造化成形面を有する最
終形状形成用成形工具を製造するための上記種の方法で
あって、次のステップを含んで成る方法を提供する： ａ）成形工具の構造化成形面を成形するための成形型面
の有るガラス又は可塑物（プラスチック等の）型を造
る、ここでこの成形型面が成形工具の構造化成形面の仕
様に従う所定の寸法と表面品質を有して、成形工具構造
化成形面のネガ[ｎｅｇａｔｉｖｅ]であり、 ｂ）該ガラス又は可塑物型の成形型面を上記成形工具構
造化成形面の仕様に従って特定的に選ばれた少なくとも
一種の材料で被覆して、ガラス又は可塑物型に成形工具
構造化成形面の備わる被覆（クラッディング[ｃｌａｄ
ｄｉｎｇ]）体を形成し、 ｃ）構造化成形面の備わる該被覆体をガラス又は可塑物
型から剥離し、そして ｄ）該被覆体を基体に、被覆体の構造化面でない方を基
体に接するようにして接着して、構造化成形面の備わる
最終形状形成用成形工具を形成する。
【０００９】本発明による最終形状形成用成形工具は要
求される幾何学的形状と面品質、特に面粗度及び構造化
を有して、かなりの程度まで経済的に製造が可能であ
る。同時に、均一な構造特性が得られる。
求される幾何学的形状と面品質、特に面粗度及び構造化
を有して、かなりの程度まで経済的に製造が可能であ
る。同時に、均一な構造特性が得られる。
【００１０】これ等の方法によれば、金属材料やまたセ
ラミック材料をも含んで、異例に大多数の材料組成の処
理が可能なことに加えて、加工面にμｍ寸法範囲の層状
システム又は材料勾配、及び三次元構造が作り出され
る。
ラミック材料をも含んで、異例に大多数の材料組成の処
理が可能なことに加えて、加工面にμｍ寸法範囲の層状
システム又は材料勾配、及び三次元構造が作り出され
る。
【００１１】これ等の利点は、特に溶射法を用いてネガ
型にネガ被膜を設ける場合に現れる。他の被覆法を用い
ることも出来る。
型にネガ被膜を設ける場合に現れる。他の被覆法を用い
ることも出来る。
【００１２】本発明方法の種々の実施態様において、ネ
ガ型はリソグラフ法を用いて構造化された可塑物体であ
る。
ガ型はリソグラフ法を用いて構造化された可塑物体であ
る。
【００１３】他の実施態様においては、ネガ型の構造化
に機械的方法や、熱原理に基づく方法が用いられる。
に機械的方法や、熱原理に基づく方法が用いられる。
【００１４】本発明の第１の実施態様によれば、熱放射
法、望ましくはフレーム溶射法、特にＨＶＯＦ法が用い
られる。この用法によれば、構造均一性の高い層構造が
得られる。
法、望ましくはフレーム溶射法、特にＨＶＯＦ法が用い
られる。この用法によれば、構造均一性の高い層構造が
得られる。
【００１５】本発明方法の第２の実施態様では、溶射が
プラズマ溶射であり、ここでも同じ利点が得られる。好
ましいプラズマ溶射法はＶＰＳ、又はＬＰＰＳ法であ
る。これ等の方法には、広範囲の材料、特に炭化物のよ
うな硬質合金や硬質材料を溶射出来ると云う更なる利点
がある。
プラズマ溶射であり、ここでも同じ利点が得られる。好
ましいプラズマ溶射法はＶＰＳ、又はＬＰＰＳ法であ
る。これ等の方法には、広範囲の材料、特に炭化物のよ
うな硬質合金や硬質材料を溶射出来ると云う更なる利点
がある。
【００１６】上記の方法によれば、単一相材料でも、組
合せ材料でも溶射して層状システム又は勾配化された材
料を形成することが出来る。従って、本発明による方法
においては、成形工具の構造化成形面の材料調整が簡単
に行える。
合せ材料でも溶射して層状システム又は勾配化された材
料を形成することが出来る。従って、本発明による方法
においては、成形工具の構造化成形面の材料調整が簡単
に行える。
【００１７】上記の方法によれば、ネガ型に被覆を所定
の厚さで付加することが出来る。この被覆厚さは、ネガ
型から剥離された被覆体が成形工具の支持材料又は支持
体に接着可能なように選ばれる。
の厚さで付加することが出来る。この被覆厚さは、ネガ
型から剥離された被覆体が成形工具の支持材料又は支持
体に接着可能なように選ばれる。
【００１８】第１の実施態様による被覆厚さが１００μ
ｍ〜５ｍｍのとき成形体の製造は完成され、それによっ
てネガ型から剥離された被覆体が、ＨＩＰ法によりＨＩ
Ｐカプセルの一部として別の材料に接着され、成形工具
を形成するようにされる。かかる方法によれば、別々に
造られた構造化被覆体と成形工具の基体、即ち支持材料
との間に永続的な密接接着が保証される。
ｍ〜５ｍｍのとき成形体の製造は完成され、それによっ
てネガ型から剥離された被覆体が、ＨＩＰ法によりＨＩ
Ｐカプセルの一部として別の材料に接着され、成形工具
を形成するようにされる。かかる方法によれば、別々に
造られた構造化被覆体と成形工具の基体、即ち支持材料
との間に永続的な密接接着が保証される。
【００１９】被覆厚さが上限２０ｍｍまでと充分大きい
とき、被覆体を直接用いて成形工具の成形面を得ること
が出来る。ネガ型から剥離された被覆体を基体に機械的
に結合して成形工具を形成できるからである。
とき、被覆体を直接用いて成形工具の成形面を得ること
が出来る。ネガ型から剥離された被覆体を基体に機械的
に結合して成形工具を形成できるからである。
【００２０】溶射法により造られた第１の層をボンディ
ングで大きい層厚さまで補強又は増大することにより、
厚い被覆物の形成を速めて為すことが出来る。
ングで大きい層厚さまで補強又は増大することにより、
厚い被覆物の形成を速めて為すことが出来る。
【００２１】構造均一性の高い構造化成形面を有する最
終形状形成用成形工具を得る本発明の上記目的は、構造
化形成面が溶射法により造られた別形成の被覆体により
形成され、この被覆体が支持材に接着されて成形工具を
形成するようにして達成される。
終形状形成用成形工具を得る本発明の上記目的は、構造
化形成面が溶射法により造られた別形成の被覆体により
形成され、この被覆体が支持材に接着されて成形工具を
形成するようにして達成される。
【００２２】成形工具は、別形成被覆体が上限２０ｍｍ
までの厚みを有し、支持材料に機械的に接着されるよう
にして、或いは別形成被覆体が５００μｍ〜５ｍｍの厚
みを有し、ＨＩＰ法を用いて基体材料に接着、連結又は
結合されるＨＩＰカプセルの一部となるようにして構造
化されるべきである。
までの厚みを有し、支持材料に機械的に接着されるよう
にして、或いは別形成被覆体が５００μｍ〜５ｍｍの厚
みを有し、ＨＩＰ法を用いて基体材料に接着、連結又は
結合されるＨＩＰカプセルの一部となるようにして構造
化されるべきである。
【００２３】
【実施例】本発明の目的、特徴及び作用、効果を以下、
添付図面を参照してその好適な具体例に関して詳細に説
明する。
添付図面を参照してその好適な具体例に関して詳細に説
明する。
【００２４】構造化された成形面を有する最終形状形成
用成形工具を造り、極めて均一性の高い表面構造の形成
を保証する本発明方法の好ましい実施態様を図面を参照
して以下、説明する。
用成形工具を造り、極めて均一性の高い表面構造の形成
を保証する本発明方法の好ましい実施態様を図面を参照
して以下、説明する。
【００２５】図１に示す第１のステップで、構造化され
た成形面が備わる成形工具を形成するためのパターンを
もつ、即ち造ろうとする成形工具の構造化面に対応する
ネガ形状をもつ型（モールド）１を用意する。型と対応
する成形工具の説明を簡単にするため型は、ストレート
部１ａ、ストレート部１ａから二つの空所部１ｃで分離
された二つの湾曲部１ｂを含む比較的簡単な構造で示さ
れている。
た成形面が備わる成形工具を形成するためのパターンを
もつ、即ち造ろうとする成形工具の構造化面に対応する
ネガ形状をもつ型（モールド）１を用意する。型と対応
する成形工具の説明を簡単にするため型は、ストレート
部１ａ、ストレート部１ａから二つの空所部１ｃで分離
された二つの湾曲部１ｂを含む比較的簡単な構造で示さ
れている。
【００２６】成形工具を実際に具体化する場合には、造
ろうとする形成工具の面構造に従って型のネガ構造が加
工される。型内のネガ構造の寸法は、後で形成される成
形工具を用いて行う成形法に依存するから、これを手引
きにしなければならない。熱間成形法では、成形工具の
面構造の寸法は、例えば熱間成形工程中に生じる不可避
の熱膨張のため変化し、このことが図１の型のネガ構造
に対する寸法の選択に際して考慮されねばならない。
ろうとする形成工具の面構造に従って型のネガ構造が加
工される。型内のネガ構造の寸法は、後で形成される成
形工具を用いて行う成形法に依存するから、これを手引
きにしなければならない。熱間成形法では、成形工具の
面構造の寸法は、例えば熱間成形工程中に生じる不可避
の熱膨張のため変化し、このことが図１の型のネガ構造
に対する寸法の選択に際して考慮されねばならない。
【００２７】ネガ構造は種々の方法で製作できる。一つ
の方法は所謂、プロトタイプ法である。この方法では、
所望の幾何学的輪郭／構造をもつネガ型がリソグラフ法
（光ラッカーに関連するマスク技法）を用いて可塑物体
から作製され、要求の面品質が保証される。かかるリソ
グラフィー法は基本的に公知であり、更なる詳細な説明
を要しない。
の方法は所謂、プロトタイプ法である。この方法では、
所望の幾何学的輪郭／構造をもつネガ型がリソグラフ法
（光ラッカーに関連するマスク技法）を用いて可塑物体
から作製され、要求の面品質が保証される。かかるリソ
グラフィー法は基本的に公知であり、更なる詳細な説明
を要しない。
【００２８】成形工具を作製する他の方法として、研削
法、サンドブラスト法、機械加工法、及び放電加工やレ
ーザ加工のように熱原理により、基体に成形工具のネガ
構造が備わるように作用する方法による構造化法が有
る。
法、サンドブラスト法、機械加工法、及び放電加工やレ
ーザ加工のように熱原理により、基体に成形工具のネガ
構造が備わるように作用する方法による構造化法が有
る。
【００２９】図２に示す以下の方法ステップでは、ネガ
型１が溶射法を用いて被覆されて、図２で矢印で示すよ
うに所定厚みの被覆体２がこれに設けられる。
型１が溶射法を用いて被覆されて、図２で矢印で示すよ
うに所定厚みの被覆体２がこれに設けられる。
【００３０】熱溶射法には、フレーム溶射、電気アーク
溶射、プラズマ溶射、及び爆発溶射や凝縮溶射等の特殊
溶射法が有る。これ等の方法も基本的に公知であり、こ
こでの更なる説明を要しない。プラズマ溶射法は、形成
される被覆体が、特に均一性に関して高品質となるこ
と、また要求される耐熱性と耐食性のためガラスの構造
化に必要とされる高融点金属及びセラミック材料の処理
をこの方法が可能にすることから、本用途には特に重要
である。ニッケル／クロームの合金、コバルトを主成分
とする合金及び炭化物がこれ等の材料に含まれる。
溶射、プラズマ溶射、及び爆発溶射や凝縮溶射等の特殊
溶射法が有る。これ等の方法も基本的に公知であり、こ
こでの更なる説明を要しない。プラズマ溶射法は、形成
される被覆体が、特に均一性に関して高品質となるこ
と、また要求される耐熱性と耐食性のためガラスの構造
化に必要とされる高融点金属及びセラミック材料の処理
をこの方法が可能にすることから、本用途には特に重要
である。ニッケル／クロームの合金、コバルトを主成分
とする合金及び炭化物がこれ等の材料に含まれる。
【００３１】所謂ＨＶＯＦ[ｈｉｇｈ ｖｅｌｏｃｉｔ
ｙ ｏｘｉｄｅ ｆｕｅｌ ｆｌａｍｅ ｓｐｒａｙｉ
ｎｇ]（高速酸化物燃料フレーム溶射）法又は所謂ＶＰ
Ｓ[ｖａｃｕｕｍ ｐｌａｓｍａ ｓｐｒａｙｉｎｇ]
（真空プラズマ溶射）法）、又はプラズマ溶射における
ＬＰＰＳ[ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｌａｓｍａｓ
ｐｒａｙｉｎｇ]には、格別の重要性が有る。これ等の
方法では、多孔度が極めて小さく、均一性が高い面が直
ちに得られる。
ｙ ｏｘｉｄｅ ｆｕｅｌ ｆｌａｍｅ ｓｐｒａｙｉ
ｎｇ]（高速酸化物燃料フレーム溶射）法又は所謂ＶＰ
Ｓ[ｖａｃｕｕｍ ｐｌａｓｍａ ｓｐｒａｙｉｎｇ]
（真空プラズマ溶射）法）、又はプラズマ溶射における
ＬＰＰＳ[ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｌａｓｍａｓ
ｐｒａｙｉｎｇ]には、格別の重要性が有る。これ等の
方法では、多孔度が極めて小さく、均一性が高い面が直
ちに得られる。
【００３２】溶射法の有効性は周知のように被覆工程中
の、ここではネガ型の、プロセスパラメタに決定的に依
存する。これ等のパラメタは例えば、キャリアガス供
給、バーナーノズルのネガ型からの間隔、及び温度等で
ある。これ等のパラメタは溶射仕様とする材料や、ネガ
型の所望形状大きさにより変わり、特定の具体例毎の当
業者による決定事項となる。
の、ここではネガ型の、プロセスパラメタに決定的に依
存する。これ等のパラメタは例えば、キャリアガス供
給、バーナーノズルのネガ型からの間隔、及び温度等で
ある。これ等のパラメタは溶射仕様とする材料や、ネガ
型の所望形状大きさにより変わり、特定の具体例毎の当
業者による決定事項となる。
【００３３】所定の材料から所定厚さで作製される被覆
物２が、溶射工程の終了時にネガ型１上に設けられ、こ
れはネガ構造の接触面で構造均一性が高く、形状大きさ
と面品質に関して所望の最終形状形成用構造である。
物２が、溶射工程の終了時にネガ型１上に設けられ、こ
れはネガ構造の接触面で構造均一性が高く、形状大きさ
と面品質に関して所望の最終形状形成用構造である。
【００３４】この被覆物２は成形工具の製作のため、ネ
ガ型１から外される。被覆前に、被覆されるネガ型の面
を適宜に前処理しておくことにより、被覆物２の剥離を
用意にすることが出来る。
ガ型１から外される。被覆前に、被覆されるネガ型の面
を適宜に前処理しておくことにより、被覆物２の剥離を
用意にすることが出来る。
【００３５】剥離された被覆物２を成形工具の面構造の
形成のため、種々の方法で処理することが出来る。
形成のため、種々の方法で処理することが出来る。
【００３６】第１の可能な方法によれば、被覆物を厚み
約１〜２０ｍｍと厚くし、成形工具の外層の外形が被覆
体（ａ ｃｏａｔｉｎｇ ｏｒ ｃｌａｄｄｉｎｇ ｂ
ｏｄｙ）として得られるようにする。型１から剥離後、
この被覆体を図３に示すように、成形工具の基体３に、
例えば適当なダイを用いてクランプして、機械的に安定
な成形工具を得ることが出来る。
約１〜２０ｍｍと厚くし、成形工具の外層の外形が被覆
体（ａ ｃｏａｔｉｎｇ ｏｒ ｃｌａｄｄｉｎｇ ｂ
ｏｄｙ）として得られるようにする。型１から剥離後、
この被覆体を図３に示すように、成形工具の基体３に、
例えば適当なダイを用いてクランプして、機械的に安定
な成形工具を得ることが出来る。
【００３７】他の可能な方法によれば、厚み約１〜５ｍ
ｍの被覆物を得る。この被覆物がネガ型から剥離され
て、図４に示すように、プレスされる粉末、要すれば埋
め込まれた固体材料又は固体と共にプレスされる粉末の
充填されているＨＩＰカプセルの一部を形成するように
する。ＨＩＰカプセルの部分を形成する被覆体２の厚さ
は、カプセル残り半分の厚さより大きく、例えばこれの
少なくと二倍にすべきである。これにより、面の収縮又
は変更を防止することが出来る。ＨＩＰ法では、縁部の
みが曲げ、又は捩られる。
ｍの被覆物を得る。この被覆物がネガ型から剥離され
て、図４に示すように、プレスされる粉末、要すれば埋
め込まれた固体材料又は固体と共にプレスされる粉末の
充填されているＨＩＰカプセルの一部を形成するように
する。ＨＩＰカプセルの部分を形成する被覆体２の厚さ
は、カプセル残り半分の厚さより大きく、例えばこれの
少なくと二倍にすべきである。これにより、面の収縮又
は変更を防止することが出来る。ＨＩＰ法では、縁部の
みが曲げ、又は捩られる。
【００３８】被覆体２が構造化面を提供するようにし、
例えばガラス又は可塑物基板と加工当接し、上記のＨＩ
Ｐ工程完了後に、或いはまたボンディング後に、その面
に形成されるべき構造のネガを有するようにした、成形
工具を形成する加工装置が利用できる。成形工具のネガ
構造化面には、ストレート部２ａ、二つの湾曲部２ｂ及
び二つの凸部２ｃが備わる。
例えばガラス又は可塑物基板と加工当接し、上記のＨＩ
Ｐ工程完了後に、或いはまたボンディング後に、その面
に形成されるべき構造のネガを有するようにした、成形
工具を形成する加工装置が利用できる。成形工具のネガ
構造化面には、ストレート部２ａ、二つの湾曲部２ｂ及
び二つの凸部２ｃが備わる。
【００３９】単一層の材料のみから成る被覆物の代わり
に、被覆物が異なる材料の積層、数層から成るようにす
ることも出来る。また、数種の材料が同時に溶射され、
被覆物を形成するようにしても良い。
に、被覆物が異なる材料の積層、数層から成るようにす
ることも出来る。また、数種の材料が同時に溶射され、
被覆物を形成するようにしても良い。
【００４０】溶射により形成された被覆体を、引き続く
ＨＩＰ工程によりシールするのが望ましい。
ＨＩＰ工程によりシールするのが望ましい。
【００４１】用語「ガラス又は可塑物基板に設けようと
する構造のネガに対応する面」とは、ガラス又はプラス
チック等の可塑物基板から所望、又は所定の形状をもつ
物品が出来るように、面が成形又は構造化されているこ
とを単に意味する。
する構造のネガに対応する面」とは、ガラス又はプラス
チック等の可塑物基板から所望、又は所定の形状をもつ
物品が出来るように、面が成形又は構造化されているこ
とを単に意味する。
【００４２】成形工具に対する用語「ネガ型」とは、こ
の型が、成形（モールディング）中に成形工具に接触す
る一面を有するものであって、成形工具に形成される面
のネガである面で、即ちこの型が成形工具に所望の所定
の面を生ずるように成形されていることを意味する。勿
論、成形中には、成形工具の構造的面とこの型の接触面
間に空隙又は空間が無いことを意味する。これは、型と
型により成形される物品との通常の状況である。
の型が、成形（モールディング）中に成形工具に接触す
る一面を有するものであって、成形工具に形成される面
のネガである面で、即ちこの型が成形工具に所望の所定
の面を生ずるように成形されていることを意味する。勿
論、成形中には、成形工具の構造的面とこの型の接触面
間に空隙又は空間が無いことを意味する。これは、型と
型により成形される物品との通常の状況である。
【００４３】以上、本発明は成形面を有する形状形成用
成形工具と、それを形成する方法に具現されるものとし
て例示且つ記載されたが、本発明の精神を如何ようにも
逸脱することなく為せる、その種々の修正及び変更が可
能であるから、指摘された詳細に発明が限定されること
を意図するものではない。更なる分析なく、以上は本発
明の要旨を、他者が現在の知識を適用することにより、
本発明の一般的又は特定の側面の実質的特徴を、従来技
術の観点から相応に構成する特徴を省略することなく、
それを種々の応用に適合出来る程度まで充分に示すもの
である。
成形工具と、それを形成する方法に具現されるものとし
て例示且つ記載されたが、本発明の精神を如何ようにも
逸脱することなく為せる、その種々の修正及び変更が可
能であるから、指摘された詳細に発明が限定されること
を意図するものではない。更なる分析なく、以上は本発
明の要旨を、他者が現在の知識を適用することにより、
本発明の一般的又は特定の側面の実質的特徴を、従来技
術の観点から相応に構成する特徴を省略することなく、
それを種々の応用に適合出来る程度まで充分に示すもの
である。
【図１】後で成形される成形工具のパターンとして作用
し、後で成形される成形工具の構造のネガが組み込まれ
ている型の概略的縦断面図である。
し、後で成形される成形工具の構造のネガが組み込まれ
ている型の概略的縦断面図である。
【図２】図１に示す型に、溶射法により所定の材料で被
覆体を造るステップを例示する概略的縦断面図である。
覆体を造るステップを例示する概略的縦断面図である。
【図３】型から剥離された被覆体を基体に機械的に結合
して、成形工具を形成するステップを示す概略的縦断面
図である。
して、成形工具を形成するステップを示す概略的縦断面
図である。
【図４】型から剥離された被覆体をＨＩＰカプセル内
で、ＨＩＰ法で基体及び／又支持材料に接着して、成形
工具を形成するステップを示す概略的縦断面図である。
で、ＨＩＰ法で基体及び／又支持材料に接着して、成形
工具を形成するステップを示す概略的縦断面図である。
１…型、１ａ…ストレート部、１ｂ…湾曲部、１ｃ…空
所部、２…被覆体、２ａ…ストレート部、２ｂ…湾曲
部、２ｃ…凸部、３…基体、４…ＨＩＰカプセル、５…
粉末。
所部、２…被覆体、２ａ…ストレート部、２ｂ…湾曲
部、２ｃ…凸部、３…基体、４…ＨＩＰカプセル、５…
粉末。
フロントページの続き (72)発明者 シュテフェン ティール ドイツ、55286 ヴェルシュタット、シュ テルツァー−シュトラーセ 59ツェー Ｆターム(参考） 4F202 CA30 CB01 CD14 4K031 AA03 AB02 AB03 AB08 CB21 CB45 DA01 DA04
Claims (21)
- 【請求項１】 表面構造が均一な構造化成形面を有する
最終形状形成用成形工具を製造する方法であって、次の
ステップを含んで成るもの： ａ）成形工具の構造化成形面を形成するための成形型面
の有るガラス又は可塑物型（１）を造る、ここでこの成
形型面が、成形工具の構造化成形面の仕様に従う所定の
寸法と表面品質を有して、成形工具構造化成形面のネガ
であり、 ｂ）該ガラス又は可塑物型（１）の成形型面を、上記成
形工具構造化成形面の仕様に従って特定的に選ばれた少
なくとも一種の材料で被覆して、成形工具構造化成形面
の備わる被覆体（２）をガラス又は可塑物型に形成し、 ｃ）該構造化成形面の備わる被覆体（２）をガラス又は
可塑物型（１）から剥離し、そして ｄ）該被覆体（２）を基体に、被覆体（２）の構造化面
でない方を基体に接するようにして接着して、構造化成
形面の備わる最終形状形成用成形工具を形成する。 - 【請求項２】 前記型を造るのに、リソグラフ法を用い
て可塑物体を構造化する請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記型を造るのに、機械的方法を用いて
ガラス又は可塑物体を構造化する請求項１に記載の方
法。 - 【請求項４】 前記型を造るのに、熱的方法を用いてガ
ラス又は可塑物体を構造化する請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記型の成形型面を溶射法を用いて被覆
する請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記溶射法がフレーム溶射法である請求
項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記フレーム溶射法が高速酸化物燃料フ
レーム溶射法である請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記溶射法がプラズマ溶射法である請求
項５に記載の方法。 - 【請求項９】 前記プラズマ溶射法が真空又は低圧プラ
ズマ溶射法である請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記ガラス又は可塑物型の成形型面を
被覆するのに、単一相材料を成形型面に溶射する請求項
１に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記型の成形型面を被覆するのに、層
構造で、又は勾配材料で、材料組み合わせを成形型面に
溶射する請求項１に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記型の成形型面を被覆厚さを１００
μｍ〜５ｍｍとして被覆する請求項１に記載の方法。 - 【請求項１３】 前記ガラス又は可塑物型の成形型面を
被覆厚さ上限２０ｍｍまでとして被覆する請求項１に記
載の方法。 - 【請求項１４】 前記成形型面を被覆するのに、溶射法
により被覆部材を形成し、更にボンディング法によりこ
の被覆部材を補強又は増大する請求項１３に記載の成
形。 - 【請求項１５】 前記型（１）から剥離された前記被覆
体（２）が機械的手段により前記基体（３）と結合され
て前記成形工具を形成する請求項１に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記型（１）から剥離された前記被覆
体（２）が熱間等静圧プレス法により、熱間等静圧プレ
スカプセルの一部として他の材料に結合されて前記成形
工具を形成する請求項１に記載の方法。 - 【請求項１７】 成形面を備えた最終形状形成用成形工
具であって、基体又は支持体（３、４、５）と基体又は
支持体に接着された被覆体（２）を含んで成り、該被覆
体（２）が上記成型面を有して、上記基体又は支持体と
は別に形成されたものである成形工具。 - 【請求項１８】 前記成型面が均一に構造化されている
請求項１７に記載の成形工具。 - 【請求項１９】 前記被覆体（２）の厚みが上限２０ｍ
ｍまでであり、基体又は支持体と機械的に結合されてい
る請求項１７に記載の成形工具。 - 【請求項２０】 前記被覆体（２）の厚みが１００μｍ
〜５ｍｍであり、他の材料と熱間等静圧プレス法又はボ
ンディングによって結合されて、成形工具を形成してい
る請求項１７に記載の成形工具。 - 【請求項２１】 被覆体が溶射法を含む方法により形成
された請求項１７に記載の成形工具。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10034508A DE10034508A1 (de) | 2000-07-15 | 2000-07-15 | Verfahren zur Herstellung eines endkonturnahen Formgebungswerkzeug und danach hergestelltes Formgebungswerkzeug |
| DE10034508.5 | 2000-07-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002104832A true JP2002104832A (ja) | 2002-04-10 |
Family
ID=7649082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001204178A Pending JP2002104832A (ja) | 2000-07-15 | 2001-07-05 | 最終形状形成用成形工具の製造方法及びこの方法により製造された成形工具 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020007700A1 (ja) |
| EP (1) | EP1172453A2 (ja) |
| JP (1) | JP2002104832A (ja) |
| DE (1) | DE10034508A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103803779A (zh) * | 2012-11-08 | 2014-05-21 | Daeho科技株式会社 | 手机用防护玻璃罩成型装置与成型用模具 |
| CN103974812A (zh) * | 2011-07-12 | 2014-08-06 | 波音公司 | 无主敷层心轴工具 |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
| US20050036892A1 (en) * | 2003-08-15 | 2005-02-17 | Richard Bajan | Method for applying metallurgical coatings to gas turbine components |
| US20090150199A1 (en) * | 2005-07-01 | 2009-06-11 | Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware | Visual substitution options in media works |
| DE102008043525A1 (de) | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Leibniz-Institut Für Polymerforschung Dresden E.V. | Composit-Heizelement für Faserverbundwerkstoffe und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE102008043527A1 (de) | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Leibniz-Institut Für Polymerforschung Dresden E.V. | Dehnfähiges elektrisches Heizelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP3034210A3 (en) | 2012-10-16 | 2016-07-13 | Cartier International AG | Mold for producing watch parts |
| DE102012218928A1 (de) * | 2012-10-17 | 2014-04-17 | Krones Ag | Herstellungsverfahren für Blasformen |
| DE102019204582A1 (de) * | 2019-04-01 | 2020-10-01 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Hinterspritzen von kaltverformten Glaskomponenten mit Kunststoff |
| CN110977368A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 慈溪市明骏精密机械有限公司 | 一种精细化精冲模具的生产方法 |
| CN113173694A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-27 | 曲面超精密光电(深圳)有限公司 | 一种车载曲面玻璃盖板热成形模具的制作方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE832934C (de) * | 1949-07-02 | 1952-03-03 | Johannes Croning | Verfahren zur Herstellung von Giessereiformen und Giessereikernen |
| NL8801241A (nl) * | 1988-05-11 | 1989-12-01 | Stamicarbon | Matrijs en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke matrijs. |
| DE19528215A1 (de) * | 1995-08-01 | 1997-02-06 | Thomas Dipl Ing Himmer | Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Modellen und Formen |
| DE19537264A1 (de) * | 1995-10-06 | 1997-04-10 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Bauteile aus insbesondere metallischen Werkstoffen, Kunststoffen oder Keramikverbundwerkstoffen |
| DE19834559A1 (de) * | 1998-07-31 | 2000-02-03 | Friedrich Schiller Uni Jena Bu | Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen für die Bearbeitung von Oberflächen |
-
2000
- 2000-07-15 DE DE10034508A patent/DE10034508A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-06-07 EP EP01113865A patent/EP1172453A2/de not_active Withdrawn
- 2001-07-05 JP JP2001204178A patent/JP2002104832A/ja active Pending
- 2001-07-10 US US09/902,150 patent/US20020007700A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103974812A (zh) * | 2011-07-12 | 2014-08-06 | 波音公司 | 无主敷层心轴工具 |
| CN103803779A (zh) * | 2012-11-08 | 2014-05-21 | Daeho科技株式会社 | 手机用防护玻璃罩成型装置与成型用模具 |
| CN103803779B (zh) * | 2012-11-08 | 2016-06-15 | Daeho科技株式会社 | 手机用防护玻璃罩成型装置与成型用模具 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020007700A1 (en) | 2002-01-24 |
| DE10034508A1 (de) | 2002-01-31 |
| EP1172453A2 (de) | 2002-01-16 |
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