JP2002219705A - ハニカム成形用口金の製造方法及び口金 - Google Patents
ハニカム成形用口金の製造方法及び口金Info
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
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- C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
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- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】口金母材にチッピングのないコーティング層を
形成でき、セラミックハニカム構造体の押出成形時の生
産性を高めることのできるハニカム成形体用口金の製造
方法及び口金を提供する。 【解決手段】表面に溝状のスリット２を設けるととも
に、裏面にスリット２に連通する坏土導入孔４を設けた
口金母材１１を準備し；口金母材１１に電解めっきによ
りめっき層１４を設け；（１）めっき層１４上にＣＶＤ
（化学蒸着）によりＴｉＣＮ層１３を成膜するか、また
は、（２）めっき層１４上にＣＶＤ（化学蒸着）により
ＴｉＮ層１２を成膜し；ＴｉＮ層１２上にＣＶＤにより
ＴｉＣＮ層１３を成膜する。これによりハニカム成形用
口金を得る。
形成でき、セラミックハニカム構造体の押出成形時の生
産性を高めることのできるハニカム成形体用口金の製造
方法及び口金を提供する。 【解決手段】表面に溝状のスリット２を設けるととも
に、裏面にスリット２に連通する坏土導入孔４を設けた
口金母材１１を準備し；口金母材１１に電解めっきによ
りめっき層１４を設け；（１）めっき層１４上にＣＶＤ
（化学蒸着）によりＴｉＣＮ層１３を成膜するか、また
は、（２）めっき層１４上にＣＶＤ（化学蒸着）により
ＴｉＮ層１２を成膜し；ＴｉＮ層１２上にＣＶＤにより
ＴｉＣＮ層１３を成膜する。これによりハニカム成形用
口金を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックハニカ
ム構造体を押出成形するのに用いるハニカム成形用口金
の製造方法及び口金に関するものである。
ム構造体を押出成形するのに用いるハニカム成形用口金
の製造方法及び口金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、セラミックハニカム構造体の
押出成形に用いる口金として、口金母材の表面に溝状の
スリットを設けるとともに、裏面にスリットに連通する
坏土導入孔を設けたハニカム成形用口金が知られてい
る。また、このようなハニカム成形用口金において、ス
リットの耐摩耗性を向上させるために、口金母材の少な
くともスリットの部分にＣＶＤ（化学蒸着）により硼化
鉄、炭化クロム、酸化アルミニウム、炭化チタン、窒化
チタンまたは炭窒化チタンをコーティングして形成する
技術が、特開昭６０−１４５８０４号公報において開示
されている。
押出成形に用いる口金として、口金母材の表面に溝状の
スリットを設けるとともに、裏面にスリットに連通する
坏土導入孔を設けたハニカム成形用口金が知られてい
る。また、このようなハニカム成形用口金において、ス
リットの耐摩耗性を向上させるために、口金母材の少な
くともスリットの部分にＣＶＤ（化学蒸着）により硼化
鉄、炭化クロム、酸化アルミニウム、炭化チタン、窒化
チタンまたは炭窒化チタンをコーティングして形成する
技術が、特開昭６０−１４５８０４号公報において開示
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＶＤ
技術を利用して、例えばマルテンサイト系ステンレスか
らなる口金母材の上に、ＴｉＮ層とＴｉＣＮ層とを順に
成膜しようとした場合、ＴｉＮ層とＴｉＣＮ層の厚さが
厚くなると、チッピング（成膜後の膜の剥離）が生じや
すくなることがわかってきた。このチッピングは、特
に、口金母材のスリットを形成する面の角部を丸めて設
けたＲ部に発生しやすかった。チッピングが発生すると
コーティング不良になるため、セラミックハニカム構造
体の生産性が悪化する問題があった。
技術を利用して、例えばマルテンサイト系ステンレスか
らなる口金母材の上に、ＴｉＮ層とＴｉＣＮ層とを順に
成膜しようとした場合、ＴｉＮ層とＴｉＣＮ層の厚さが
厚くなると、チッピング（成膜後の膜の剥離）が生じや
すくなることがわかってきた。このチッピングは、特
に、口金母材のスリットを形成する面の角部を丸めて設
けたＲ部に発生しやすかった。チッピングが発生すると
コーティング不良になるため、セラミックハニカム構造
体の生産性が悪化する問題があった。
【０００４】一方、チッピングの対策のためではない
が、口金母材に設けられたスリット幅を狭めるための技
術として、本出願人は、特開平１０−３０９７１３号公
報において、口金母材の上に例えばＮｉからなる無電解
めっき層を設け、無電解めっき層上にＣＶＤでＴｉＣＮ
層またはＷ２Ｃ層を成膜する技術を開示している。しか
しながら、この技術をチッピング対策に利用しようとし
ても、例えばＮｉからなる無電解めっき層は不純物とし
てＰを含んでおり、無電解Ｎｉ−Ｐめっき層上にＴｉＮ
層とＴｉＣＮ層をＣＶＤにて成膜すると、めっき層とＣ
ＶＤ膜とが反応して、正常なＴｉＣＮ粒が得られない問
題も発生していた。
が、口金母材に設けられたスリット幅を狭めるための技
術として、本出願人は、特開平１０−３０９７１３号公
報において、口金母材の上に例えばＮｉからなる無電解
めっき層を設け、無電解めっき層上にＣＶＤでＴｉＣＮ
層またはＷ２Ｃ層を成膜する技術を開示している。しか
しながら、この技術をチッピング対策に利用しようとし
ても、例えばＮｉからなる無電解めっき層は不純物とし
てＰを含んでおり、無電解Ｎｉ−Ｐめっき層上にＴｉＮ
層とＴｉＣＮ層をＣＶＤにて成膜すると、めっき層とＣ
ＶＤ膜とが反応して、正常なＴｉＣＮ粒が得られない問
題も発生していた。
【０００５】本発明の目的は上述した課題を解消して、
口金母材にチッピングのないコーティング層を形成で
き、セラミックハニカム構造体の押出成形時の生産性を
高めることのできるハニカム成形体用口金の製造方法及
び口金を提供しようとするものである。
口金母材にチッピングのないコーティング層を形成で
き、セラミックハニカム構造体の押出成形時の生産性を
高めることのできるハニカム成形体用口金の製造方法及
び口金を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のハニカム成形体
用口金の製造方法の第１発明は、表面に溝状のスリット
を設けるとともに、裏面にスリットに連通する坏土導入
孔を設けた口金母材を準備し；口金母材に電解めっきに
よりめっき層を設け；めっき層上にＣＶＤ（化学蒸着）
によりＴｉＣＮ層を成膜する；ことを特徴とするもので
ある。
用口金の製造方法の第１発明は、表面に溝状のスリット
を設けるとともに、裏面にスリットに連通する坏土導入
孔を設けた口金母材を準備し；口金母材に電解めっきに
よりめっき層を設け；めっき層上にＣＶＤ（化学蒸着）
によりＴｉＣＮ層を成膜する；ことを特徴とするもので
ある。
【０００７】また、本発明のハニカム成形体用口金の製
造方法の第２発明は、表面に溝状のスリットを設けると
ともに、裏面にスリットに連通する坏土導入孔を設けた
口金母材を準備し；口金母材に電解めっきによりめっき
層を設け；めっき層上にＣＶＤ（化学蒸着）によりＴｉ
Ｎ層を成膜し；ＴｉＮ層上にＣＶＤによりＴｉＣＮ層を
成膜する；ことを特徴とするものである。
造方法の第２発明は、表面に溝状のスリットを設けると
ともに、裏面にスリットに連通する坏土導入孔を設けた
口金母材を準備し；口金母材に電解めっきによりめっき
層を設け；めっき層上にＣＶＤ（化学蒸着）によりＴｉ
Ｎ層を成膜し；ＴｉＮ層上にＣＶＤによりＴｉＣＮ層を
成膜する；ことを特徴とするものである。
【０００８】さらに、本発明のハニカム成形体用口金
は、上述した本発明のハニカム成形体用口金の第１発明
及び第２発明に従って得た口金であって、（１）スリッ
トと坏土導入孔を有する口金母材と、口金母材上に設け
ためっき層と、めっき層上に設けたＴｉＣＮ層と、から
なることを特徴とするか、（２）スリットと坏土導入孔
を有する口金母材と、口金母材上に設けためっき層と、
めっき層上に設けたＴｉＮ層と、ＴｉＮ層上に設けたＴ
ｉＣＮ層と、からなることを特徴とするものである。
は、上述した本発明のハニカム成形体用口金の第１発明
及び第２発明に従って得た口金であって、（１）スリッ
トと坏土導入孔を有する口金母材と、口金母材上に設け
ためっき層と、めっき層上に設けたＴｉＣＮ層と、から
なることを特徴とするか、（２）スリットと坏土導入孔
を有する口金母材と、口金母材上に設けためっき層と、
めっき層上に設けたＴｉＮ層と、ＴｉＮ層上に設けたＴ
ｉＣＮ層と、からなることを特徴とするものである。
【０００９】本発明では、口金母材とＴｉＣＮ層または
口金母材とＴｉＮ層との間に電解めっき層を設けること
により、密着性が向上し、膜を厚く付けてもチッピング
が生じ難くなる。また、めっき層は金属であり、靱性が
高いため、口金母材とＴｉＣＮ層またはＴｉＮ層との間
の熱応力が緩和され、チッピングが生じ難くなる。さら
に、電解めっきのめっき層は不純物の少ない金属である
ため、正常のＴｉＣＮ粒を得ることができる。
口金母材とＴｉＮ層との間に電解めっき層を設けること
により、密着性が向上し、膜を厚く付けてもチッピング
が生じ難くなる。また、めっき層は金属であり、靱性が
高いため、口金母材とＴｉＣＮ層またはＴｉＮ層との間
の熱応力が緩和され、チッピングが生じ難くなる。さら
に、電解めっきのめっき層は不純物の少ない金属である
ため、正常のＴｉＣＮ粒を得ることができる。
【００１０】本発明のハニカム成形体用口金の製造方法
の好適例として、めっき層がＮｉ、ＣｏまたはＣｕ、さ
らに窒化あるいは酸化しにくい遷移金属からなること、
及び、めっき層の厚さが０．０１μｍ以上であることが
ある。いずれの場合も本発明をより効果的に達成するこ
とができるため好ましい。
の好適例として、めっき層がＮｉ、ＣｏまたはＣｕ、さ
らに窒化あるいは酸化しにくい遷移金属からなること、
及び、めっき層の厚さが０．０１μｍ以上であることが
ある。いずれの場合も本発明をより効果的に達成するこ
とができるため好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明のハニカム成形用口
金の製造方法を説明するためのフローチャートである。
図１に示すフローチャートに沿って本発明のハニカム成
形用口金の製造方法の第１発明及び第２発明を説明する
と、まず、いずれの発明においても、表面に溝状のスリ
ットを設けるとともに、裏面にスリットに連通する坏土
導入孔を設けた口金母材を準備する（ステップ１）。口
金母材の材質は従来から口金として使用されている材質
であればいずれの材料でも使用でき、例えば、マルテン
サイト系ステンレスを使用する。また、スリット及び坏
土導入孔の加工も従来と同様にでき、スリットはＥＤＭ
加工および／または研磨加工で加工することができ、坏
土導入孔はＥＣＭ加工で加工することができる。
金の製造方法を説明するためのフローチャートである。
図１に示すフローチャートに沿って本発明のハニカム成
形用口金の製造方法の第１発明及び第２発明を説明する
と、まず、いずれの発明においても、表面に溝状のスリ
ットを設けるとともに、裏面にスリットに連通する坏土
導入孔を設けた口金母材を準備する（ステップ１）。口
金母材の材質は従来から口金として使用されている材質
であればいずれの材料でも使用でき、例えば、マルテン
サイト系ステンレスを使用する。また、スリット及び坏
土導入孔の加工も従来と同様にでき、スリットはＥＤＭ
加工および／または研磨加工で加工することができ、坏
土導入孔はＥＣＭ加工で加工することができる。
【００１２】次に、準備した口金母材に電解めっきによ
りめっき層を形成する（ステップ２）。めっき層の材質
としては、Ｎｉ、ＣｏまたはＣｕ、さらに好ましくはＦ
ｅやＣｒよりも窒化あるいは酸化しにくい遷移金属を使
用することが好ましい。ここで、電解めっきのＮｉは純
金属である（ただし、Ｎｉ中には、不純物成分としてＣ
ｏがＮｉの１／１００程度含有されているため、正確に
は、純金属ではなく合金である）ため、正常なＴｉＣＮ
粒を得ることができる。また、電解めっきによりＮｉか
らなるめっき層を得る方法としては、ウッドストライク
浴を使用する方法、スルファミン酸浴を使用する方法、
ワット浴を使用する方法、イマージョンニッケル浴を使
用する方法、のいずれの方法をも利用することができ
る。Ｎｉ以外の電解めっきについても、Ｃｏであれば塩
化コバルト（ＣｏＣｌ２）溶液を用いた浴、Ｃｕであれ
ば硫酸銅（ＣｕＳＯ４）溶液を用いた浴にて電解めっき
をほぼ同様に行うことができる。さらに、口金母材に直
接ＣＶＤで成膜する場合は、口金母材の成分に制限があ
る（すなわち、口金成分によって成膜できたりできなか
ったりする）が、電解めっきの場合は口金母材の制限は
無くなる（電解めっきができる材質でありさえすれば良
い）。さらにまた、電解めっき層の厚みは０．０１μｍ
以上が好ましい。厚みが０．０１μｍ未満であると、口
金母材の窒化、酸化が生じ、成膜後の密着力低下を起こ
す。そのため、密着力の観点からは厚みの上限は特にな
い。経済性等他の要件に基づき上限は決められる。
りめっき層を形成する（ステップ２）。めっき層の材質
としては、Ｎｉ、ＣｏまたはＣｕ、さらに好ましくはＦ
ｅやＣｒよりも窒化あるいは酸化しにくい遷移金属を使
用することが好ましい。ここで、電解めっきのＮｉは純
金属である（ただし、Ｎｉ中には、不純物成分としてＣ
ｏがＮｉの１／１００程度含有されているため、正確に
は、純金属ではなく合金である）ため、正常なＴｉＣＮ
粒を得ることができる。また、電解めっきによりＮｉか
らなるめっき層を得る方法としては、ウッドストライク
浴を使用する方法、スルファミン酸浴を使用する方法、
ワット浴を使用する方法、イマージョンニッケル浴を使
用する方法、のいずれの方法をも利用することができ
る。Ｎｉ以外の電解めっきについても、Ｃｏであれば塩
化コバルト（ＣｏＣｌ２）溶液を用いた浴、Ｃｕであれ
ば硫酸銅（ＣｕＳＯ４）溶液を用いた浴にて電解めっき
をほぼ同様に行うことができる。さらに、口金母材に直
接ＣＶＤで成膜する場合は、口金母材の成分に制限があ
る（すなわち、口金成分によって成膜できたりできなか
ったりする）が、電解めっきの場合は口金母材の制限は
無くなる（電解めっきができる材質でありさえすれば良
い）。さらにまた、電解めっき層の厚みは０．０１μｍ
以上が好ましい。厚みが０．０１μｍ未満であると、口
金母材の窒化、酸化が生じ、成膜後の密着力低下を起こ
す。そのため、密着力の観点からは厚みの上限は特にな
い。経済性等他の要件に基づき上限は決められる。
【００１３】次に、本発明の第１発明では、電解めっき
層上にＣＶＤによりＴｉＣＮ層を成膜する（ステップ
３）。また、本発明の第２発明では、電解めっき層上に
ＣＶＤによりＴｉＮ層を成膜した（ステップ４）後、成
膜したＴｉＮ層上にＣＶＤによりＴｉＣＮ層を成膜する
（ステップ５）。いずれも、電解めっき層があることで
チッピングのない高い密着性を示すが、ＴｉＣＮは電解
めっき上でもＣＶＤによる材料の制限がわりとあるた
め、制限の少ないＴｉＮ層を介した第２発明の方が、電
解めっき層の材質の制限が少ない分だけ利用しやすい。
層上にＣＶＤによりＴｉＣＮ層を成膜する（ステップ
３）。また、本発明の第２発明では、電解めっき層上に
ＣＶＤによりＴｉＮ層を成膜した（ステップ４）後、成
膜したＴｉＮ層上にＣＶＤによりＴｉＣＮ層を成膜する
（ステップ５）。いずれも、電解めっき層があることで
チッピングのない高い密着性を示すが、ＴｉＣＮは電解
めっき上でもＣＶＤによる材料の制限がわりとあるた
め、制限の少ないＴｉＮ層を介した第２発明の方が、電
解めっき層の材質の制限が少ない分だけ利用しやすい。
【００１４】上述した本発明では、口金母材とＴｉＣＮ
層または口金母材とＴｉＮ層との間に電解めっき層を設
けることで、口金母材とＴｉＣＮ層との密着性または口
金母材とＴｉＣＮ層との密着性を向上できる。その理由
は以下のように推定できる。すなわち、ステンレスから
なる口金母材に直接ＣＶＤでＴｉＣＮ層またはＴｉＮ層
を成膜しようとすると、ステンレスには、被膜としてＣ
ｒ酸化物が表面層に薄く（数ｎｍ程度）あるため、この
Ｃｒ酸化物が密着性を低下させる。さらに、これに加え
てＴｉＮ層とＴｉＣＮ層とを成膜する例ではＴｉＮ層成
膜時にＮ２（窒素）ガスを流すが、このＮ２ガスにより
窒化層（ＣｒＮ、ＦｅＮ等）が形成され、この層が密着
力をさらに低下させる。本発明では、ステンレスからな
る口金母材表面に例えばＮｉからなる電解めっき層を設
け、その電解めっき層に対しＣＶＤでＴｉＣＮ層または
ＴｉＮ層とＴｉＣＮ層を成膜することにより、このよう
な現象はなくなり、口金母材とＴｉＣＮ層との密着性ま
たは口金母材とＴｉＮ層との密着性を向上することがで
きる。つまり、ＮｉはＣｒやＦｅよりも酸化しにくく、
かつ、窒化も起こりにくいため、上記効果を得ることが
できる。Ｎｉ以外の他のＣｏ、Ｃｕ、さらにはＦｅ、Ｃ
ｒより窒化あるいは酸化しにくい遷移金属も同様であ
る。
層または口金母材とＴｉＮ層との間に電解めっき層を設
けることで、口金母材とＴｉＣＮ層との密着性または口
金母材とＴｉＣＮ層との密着性を向上できる。その理由
は以下のように推定できる。すなわち、ステンレスから
なる口金母材に直接ＣＶＤでＴｉＣＮ層またはＴｉＮ層
を成膜しようとすると、ステンレスには、被膜としてＣ
ｒ酸化物が表面層に薄く（数ｎｍ程度）あるため、この
Ｃｒ酸化物が密着性を低下させる。さらに、これに加え
てＴｉＮ層とＴｉＣＮ層とを成膜する例ではＴｉＮ層成
膜時にＮ２（窒素）ガスを流すが、このＮ２ガスにより
窒化層（ＣｒＮ、ＦｅＮ等）が形成され、この層が密着
力をさらに低下させる。本発明では、ステンレスからな
る口金母材表面に例えばＮｉからなる電解めっき層を設
け、その電解めっき層に対しＣＶＤでＴｉＣＮ層または
ＴｉＮ層とＴｉＣＮ層を成膜することにより、このよう
な現象はなくなり、口金母材とＴｉＣＮ層との密着性ま
たは口金母材とＴｉＮ層との密着性を向上することがで
きる。つまり、ＮｉはＣｒやＦｅよりも酸化しにくく、
かつ、窒化も起こりにくいため、上記効果を得ることが
できる。Ｎｉ以外の他のＣｏ、Ｃｕ、さらにはＦｅ、Ｃ
ｒより窒化あるいは酸化しにくい遷移金属も同様であ
る。
【００１５】また、上述した本発明では、めっき層が金
属であり、靱性が高いため、口金母材とＴｉＣＮ層また
はＴｉＮ層との間の熱応力が緩和される。参考までに、
ＴｉＣＮ、ＴｉＮ及びマルテンサイト系ステンレスとＮ
ｉ，Ｃｏの熱膨張係数を以下の表１に示す。以下の表１
に示す熱膨張係数から明らかなように、本発明では、口
金母材と膜との間に、両者の間の熱膨張係数を有するＮ
ｉ、Ｃｏを挿入することとなるため、熱応力が緩和され
る。また、Ｎｉ、Ｃｏ等は純金属であるため、靱性が高
く、熱応力を吸収できる。
属であり、靱性が高いため、口金母材とＴｉＣＮ層また
はＴｉＮ層との間の熱応力が緩和される。参考までに、
ＴｉＣＮ、ＴｉＮ及びマルテンサイト系ステンレスとＮ
ｉ，Ｃｏの熱膨張係数を以下の表１に示す。以下の表１
に示す熱膨張係数から明らかなように、本発明では、口
金母材と膜との間に、両者の間の熱膨張係数を有するＮ
ｉ、Ｃｏを挿入することとなるため、熱応力が緩和され
る。また、Ｎｉ、Ｃｏ等は純金属であるため、靱性が高
く、熱応力を吸収できる。
【００１６】
【表１】
【００１７】図２は本発明のハニカム成形用口金の一例
の構成を示す図であり、図２（ａ）はその部分を示す平
面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面
図である。図２に示す例において、ハニカム成形用口金
１は、表面に溝状のスリット２を十文字形状に複数のセ
ルブロック３により設けるとともに、裏面のスリット２
が交差する位置に対応してスリット２に連通する坏土導
入孔４を設けて構成される。成形すべき坏土は、裏面の
坏土導入孔４から口金１に供給され、表面のスリット２
からハニカム成形体が押し出される。本発明のハニカム
成形用口金１の特徴は、図３に示すように、各セルブロ
ック３を、口金母材１１と、口金母材１１上に設けた電
解めっき層１４と、電解めっき層１４上にＣＶＤで設け
たＴｉＮ層１２と、ＴｉＮ層１２上にＣＶＤで設けたＴ
ｉＣＮ層１３とから構成した点である。電解めっき層１
４上に直接ＴｉＣＮ層１３を設ける例では、図３におい
てＴｉＮ層１２がない。
の構成を示す図であり、図２（ａ）はその部分を示す平
面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面
図である。図２に示す例において、ハニカム成形用口金
１は、表面に溝状のスリット２を十文字形状に複数のセ
ルブロック３により設けるとともに、裏面のスリット２
が交差する位置に対応してスリット２に連通する坏土導
入孔４を設けて構成される。成形すべき坏土は、裏面の
坏土導入孔４から口金１に供給され、表面のスリット２
からハニカム成形体が押し出される。本発明のハニカム
成形用口金１の特徴は、図３に示すように、各セルブロ
ック３を、口金母材１１と、口金母材１１上に設けた電
解めっき層１４と、電解めっき層１４上にＣＶＤで設け
たＴｉＮ層１２と、ＴｉＮ層１２上にＣＶＤで設けたＴ
ｉＣＮ層１３とから構成した点である。電解めっき層１
４上に直接ＴｉＣＮ層１３を設ける例では、図３におい
てＴｉＮ層１２がない。
【００１８】以下、実際の例について説明する。 実施例 口金母材としてマルテンサイト系ステンレスを使用し、
口金母材に対しＥＣＭ加工および／または研磨加工を施
すことによりスリット及び坏土導入孔を形成するととも
に、各口金母材のスリットを形成する面の角部に丸みを
有するＲかこう（電解加工）を施した。次に、口金母材
に対し、以下の表２に示す材質の電解めっきを行い、表
２に記載の厚みのめっき層を口金表面に形成した。電解
めっきの条件は、ウッドストライク浴の場合、ｐＨ１．
５以下、浴温度は室温、電流密度は５〜２０Ａ／ｄｍ２
で、またスルファミン酸浴の場合、ｐＨ３〜５、浴温度
は２０〜７０℃、電流密度は２〜２０Ａ／ｄｍ２で、表
２に示すめっき方法で行った。また、Ｃｏの電解めっき
条件は、浴温度は室温、電流密度は２〜２０Ａ／ｄｍ２
で、Ｃｕの電解めっき条件は、浴温度は２０〜５０℃、
電流密度は１〜１５Ａ／ｄｍ２で行った。その後、ＣＶ
Ｄにて、７００〜８５０℃の温度で、表２に示す通り、
ＴｉＣＮ層単独またはＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層の順で表２
に示す膜厚となるよう成膜した。ＴｉＮ層とＴｉＣＮ層
を形成した場合の膜厚は両者の合計とした。以上のよう
にして本発明例の口金を製造する一方、表２に示すよう
に電解めっき層を設けない比較例の口金も製造した。得
られた本発明例及び比較例の口金に対し、チッピングの
有無及びチッピングの発生した場所を観察した。結果を
表２に示す。
口金母材に対しＥＣＭ加工および／または研磨加工を施
すことによりスリット及び坏土導入孔を形成するととも
に、各口金母材のスリットを形成する面の角部に丸みを
有するＲかこう（電解加工）を施した。次に、口金母材
に対し、以下の表２に示す材質の電解めっきを行い、表
２に記載の厚みのめっき層を口金表面に形成した。電解
めっきの条件は、ウッドストライク浴の場合、ｐＨ１．
５以下、浴温度は室温、電流密度は５〜２０Ａ／ｄｍ２
で、またスルファミン酸浴の場合、ｐＨ３〜５、浴温度
は２０〜７０℃、電流密度は２〜２０Ａ／ｄｍ２で、表
２に示すめっき方法で行った。また、Ｃｏの電解めっき
条件は、浴温度は室温、電流密度は２〜２０Ａ／ｄｍ２
で、Ｃｕの電解めっき条件は、浴温度は２０〜５０℃、
電流密度は１〜１５Ａ／ｄｍ２で行った。その後、ＣＶ
Ｄにて、７００〜８５０℃の温度で、表２に示す通り、
ＴｉＣＮ層単独またはＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層の順で表２
に示す膜厚となるよう成膜した。ＴｉＮ層とＴｉＣＮ層
を形成した場合の膜厚は両者の合計とした。以上のよう
にして本発明例の口金を製造する一方、表２に示すよう
に電解めっき層を設けない比較例の口金も製造した。得
られた本発明例及び比較例の口金に対し、チッピングの
有無及びチッピングの発生した場所を観察した。結果を
表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２の結果から明らかなように、本発明例
ではチッピングが発生しなかったのに対し、比較例では
特にＲ部にチッピングが発生したことがわかる。参考ま
でに、図４に本発明例における成膜後の断面写真（口金
母材＋電解Ｎｉ層＋ＴｉＮ層＋ＴｉＣＮ層）を、図５に
比較例における成膜後の断面写真（口金母材＋ＴｉＮ
層）を、それぞれ示す。両者ともに、断面研磨後エッチ
ングし、走査型電子顕微鏡にて観察した。図４に示す本
発明例と図５に示す比較例とを比較すると、図４に示す
本発明例では各層が強固に接着しているのに対し、図５
に示す比較例では口金母材とＴｉＮ層との間に浸食され
た部分が黒く示されており、両者の間で接合不良がある
ことがわかる。また、図６は膜厚１５μｍの比較例にお
ける成膜後のチッピングの状態を示す図である。
ではチッピングが発生しなかったのに対し、比較例では
特にＲ部にチッピングが発生したことがわかる。参考ま
でに、図４に本発明例における成膜後の断面写真（口金
母材＋電解Ｎｉ層＋ＴｉＮ層＋ＴｉＣＮ層）を、図５に
比較例における成膜後の断面写真（口金母材＋ＴｉＮ
層）を、それぞれ示す。両者ともに、断面研磨後エッチ
ングし、走査型電子顕微鏡にて観察した。図４に示す本
発明例と図５に示す比較例とを比較すると、図４に示す
本発明例では各層が強固に接着しているのに対し、図５
に示す比較例では口金母材とＴｉＮ層との間に浸食され
た部分が黒く示されており、両者の間で接合不良がある
ことがわかる。また、図６は膜厚１５μｍの比較例にお
ける成膜後のチッピングの状態を示す図である。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、口金母材とＴｉＣＮ層または口金母材とＴｉ
Ｎ層との間に電解めっき層を設けているため、密着性が
向上し、膜を厚く付けてもチッピングが生じ難くなる。
また、めっき層は金属であり、靱性が高いため、口金母
材とＴｉＣＮ層またはＴｉＮ層との間の熱応力が緩和さ
れ、チッピングが生じ難くなる。さらに、電解めっきの
めっき層は不純物の少ない金属であるため、正常のＴｉ
ＣＮ粒を得ることができる。
によれば、口金母材とＴｉＣＮ層または口金母材とＴｉ
Ｎ層との間に電解めっき層を設けているため、密着性が
向上し、膜を厚く付けてもチッピングが生じ難くなる。
また、めっき層は金属であり、靱性が高いため、口金母
材とＴｉＣＮ層またはＴｉＮ層との間の熱応力が緩和さ
れ、チッピングが生じ難くなる。さらに、電解めっきの
めっき層は不純物の少ない金属であるため、正常のＴｉ
ＣＮ粒を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のハニカム成形用口金の製造方法を説明
するためのフローチャートである。
するためのフローチャートである。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のハニカム成
形用口金の一例の構成を示す図である。
形用口金の一例の構成を示す図である。
【図３】本発明のハニカム成形用口金の一例の一部を拡
大して示す図である。
大して示す図である。
【図４】本発明例の断面を示す走査型電子顕微鏡写真で
ある。
ある。
【図５】比較例の断面を示す走査型電子顕微鏡写真であ
る。
る。
【図６】比較例におけるチッピングの状態を示す走査型
電子顕微鏡写真である。
電子顕微鏡写真である。
１ ハニカム成形用口金、２ スリット、３ セルブロ
ック、４ 坏土導入孔、１１ 口金母材、１２ ＴｉＮ
層、１３ ＴｉＣＮ層、１４ 電解めっき層
ック、４ 坏土導入孔、１１ 口金母材、１２ ＴｉＮ
層、１３ ＴｉＣＮ層、１４ 電解めっき層
フロントページの続き (72)発明者 松本 圭司 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 Ｆターム(参考） 4G054 AA05 AB09 BD15 BD19 4K030 BA18 BA38 BA41 BB13 CA02 DA02 LA21
Claims (6)
- 【請求項１】表面に溝状のスリットを設けるとともに、
裏面にスリットに連通する坏土導入孔を設けた口金母材
を準備し；口金母材に電解めっきによりめっき層を設
け；めっき層上にＣＶＤ（化学蒸着）によりＴｉＣＮ層
を成膜する；ことを特徴とするハニカム成形用口金の製
造方法。 - 【請求項２】表面に溝状のスリットを設けるとともに、
裏面にスリットに連通する坏土導入孔を設けた口金母材
を準備し；口金母材に電解めっきによりめっき層を設
け；めっき層上にＣＶＤ（化学蒸着）によりＴｉＮ層を
成膜し；ＴｉＮ層上にＣＶＤによりＴｉＣＮ層を成膜す
る；ことを特徴とするハニカム成形用口金の製造方法。 - 【請求項３】前記めっき層がＮｉ、ＣｏまたはＣｕ、さ
らに窒化あるいは酸化しにくい遷移金属からなる請求項
１または２記載のハニカム成形用口金の製造方法。 - 【請求項４】前記めっき層の厚さが０．０１μｍ以上で
ある請求項１〜３のいずれか１項に記載のハニカム成形
用口金の製造方法。 - 【請求項５】請求項１に記載のハニカム成形用口金の製
造方法に従って得た口金であって、スリットと坏土導入
孔を有する口金母材と、口金母材上に設けためっき層
と、めっき層上に設けたＴｉＣＮ層と、からなることを
特徴とするハニカム成形用口金。 - 【請求項６】請求項２に記載のハニカム成形用口金の製
造方法に従って得た口金であって、スリットと坏土導入
孔を有する口金母材と、口金母材上に設けためっき層
と、めっき層上に設けたＴｉＮ層と、ＴｉＮ層上に設け
たＴｉＣＮ層と、からなることを特徴とするハニカム成
形用口金。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001019702A JP4626914B2 (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | ハニカム成形用口金の製造方法及び口金 |
| EP02250561A EP1226911B1 (en) | 2001-01-29 | 2002-01-28 | Method of manufacturing honeycomb extrusion die and die manufactured according to this method |
| DE60224600T DE60224600T2 (de) | 2001-01-29 | 2002-01-28 | Verfahren zur Herstellung einer Strangpressdüse für Wabenstruktur sowie dadurch erhaltene Strangpressdüse |
| US10/058,063 US6723448B2 (en) | 2001-01-29 | 2002-01-29 | Method of manufacturing honeycomb extrusion die and die manufactured according to this method |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001019702A JP4626914B2 (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | ハニカム成形用口金の製造方法及び口金 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001019702A Expired - Fee Related JP4626914B2 (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | ハニカム成形用口金の製造方法及び口金 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1226911B1 (ja) |
| JP (1) | JP4626914B2 (ja) |
| DE (1) | DE60224600T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022512566A (ja) * | 2018-09-28 | 2022-02-07 | コーニング インコーポレイテッド | オーステナイト変態温度未満での無機粒子の堆積のための方法、及びこの方法によって製造される物品 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4373294B2 (ja) * | 2004-07-09 | 2009-11-25 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体成形用口金、及びその製造方法 |
| US20070164456A1 (en) * | 2006-01-13 | 2007-07-19 | Denso Corporation | Repaired extrider dies and repairing method therefor |
| US20220033942A1 (en) * | 2018-09-28 | 2022-02-03 | Corning Incorporated | Alloyed metals with an increased austenite transformation temperature and articles including the same |
| US11939670B2 (en) | 2018-09-28 | 2024-03-26 | Corning Incorporated | Low temperature methods for depositing inorganic particles on a metal substrate and articles produced by the same |
| US12005605B2 (en) | 2019-03-18 | 2024-06-11 | Corning Incorporated | Method of modifying a honeycomb-structure-forming extrusion die and modified extrusion dies |
| US11780115B2 (en) * | 2019-11-27 | 2023-10-10 | Corning Incorporated | Multi-piece layered honeycomb extrusion dies and methods of making same |
| CN113083926B (zh) * | 2021-03-30 | 2023-05-05 | 佛山市联珠模具科技有限公司 | 一种铝型材挤压模具及其加工方法 |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPH10309713A (ja) * | 1997-03-10 | 1998-11-24 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム成形用口金及びその製造法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3656995A (en) * | 1969-05-02 | 1972-04-18 | Texas Instruments Inc | Chemical vapor deposition coatings on titanium |
| JPS59193713A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-02 | Hitachi Metals Ltd | 熱間押出し用ダイス |
| JPS60145804A (ja) | 1983-12-23 | 1985-08-01 | コーニング グラス ワークス | 押出ダイおよびその製造方法 |
| US4574459A (en) | 1983-12-23 | 1986-03-11 | Corning Glass Works | Extrusion die manufacture |
| US5075181A (en) * | 1989-05-05 | 1991-12-24 | Kennametal Inc. | High hardness/high compressive stress multilayer coated tool |
| JPH06264213A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-20 | Sekisui Chem Co Ltd | チタン系薄膜被覆金属部材 |
| US5702659A (en) * | 1995-11-30 | 1997-12-30 | Corning Incorporated | Honeycomb extrusion die and methods |
| US6193497B1 (en) * | 1997-03-10 | 2001-02-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb extrusion die |
| JP2000246330A (ja) * | 1999-02-25 | 2000-09-12 | Aisin Keikinzoku Co Ltd | アルミニウム合金用長寿命押出ダイス構造 |
-
2001
- 2001-01-29 JP JP2001019702A patent/JP4626914B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-01-28 DE DE60224600T patent/DE60224600T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-28 EP EP02250561A patent/EP1226911B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-29 US US10/058,063 patent/US6723448B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10309713A (ja) * | 1997-03-10 | 1998-11-24 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム成形用口金及びその製造法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2022512566A (ja) * | 2018-09-28 | 2022-02-07 | コーニング インコーポレイテッド | オーステナイト変態温度未満での無機粒子の堆積のための方法、及びこの方法によって製造される物品 |
| JP7285318B2 (ja) | 2018-09-28 | 2023-06-01 | コーニング インコーポレイテッド | オーステナイト変態温度未満での無機粒子の堆積のための方法、及びこの方法によって製造される物品 |
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|---|---|
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| EP1226911A3 (en) | 2004-01-07 |
| DE60224600D1 (de) | 2008-03-06 |
| US20020152603A1 (en) | 2002-10-24 |
| EP1226911A2 (en) | 2002-07-31 |
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