JP2003508643A - 一体スクリーンを備えた鋳型、鋳型の製造方法、および鋳型を使用する装置および方法 - Google Patents

一体スクリーンを備えた鋳型、鋳型の製造方法、および鋳型を使用する装置および方法

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Abstract

(57)【要約】 一表面を備えた材料で形成された本体を有し、該本体は格子状パターンをなす真空孔を備え、該真空孔は前記材料からなる本体を通って延びかつ前記表面を通って開口しており、真空を前記表面に供給することができ、前記表面上に配置されるスクリーンを更に有し、該スクリーンおよび前記本体は、本体と同じ材料で一体に形成されていることを特徴とする一体スクリーンを備えた鋳型。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、一体スクリーンを備えた鋳型および該鋳型の製造方法に関し、より
詳しくは、成形パルプ部品を作るべく繊維またはパルプスラリから物品を製造す
る工具として特に有効な一体格子枠（integral latticework）を備えた鋳型、お
よび該鋳型を使用して成形パルプ部品を製造する装置および方法に関する。
【０００２】 （背景技術） 従来、成形繊維製品を製造するのに鋳型が使用されている。一般に、このよう
な鋳型は、繊維またはパルプスラリの湿式バット（wet vat）中に浸漬されるた
め、湿式鋳型と呼ばれている。一般にこのようなスラリは、新聞紙、段ボール材
料等の再生紙から作られる。このような鋳型は、しばしば、真空孔が貫通されて
いる所望表面すなわち面を形成するアルミニウムで作られている。このような鋳
型では、一般に、鋳型の表面はステンレス鋼のようなスクリーンで覆われており
、該スクリーンは、鋳型の表面に適合するサイズを有しかつ正確に一致するよう
に切断されかつスポット溶接されている。このようなスクリーンは、鋳型の全表
面に亘って均一に真空を分散させて、繊維が真空孔に詰まることを防止する。こ
のような鋳型は、一般に、鋳型製造に長時間を有するため非常に高価である。こ
のような鋳型に加え、スクリーンは生産稼動中に裂け易く、従ってスクリーンを
補修しまたは交換する必要がある。従って、上記欠点を解消できる新規で改善さ
れた鋳型すなわちダイが要望されている。
【０００３】 （発明の開示） 概略的に、本発明の目的は、一体スクリーンすなわち格子枠を備えた本体を有
する鋳型すなわちダイと、繊維または紙パルプから製品を製造するのに適した鋳
型を製造するのに要する時間および費用を大幅に低減させる鋳型すなわちダイの
製造方法とを提供することにある。
【０００４】 本発明の他の目的は、格子枠と一体の本体を有しかつ本体および格子枠が同じ
材料を用いて同時に製造される構成の、上記特徴を有する鋳型すなわちダイおよ
び方法を提供することにある。
【０００５】 本発明の他の目的は、複雑な形状にも容易に適合できる、上記特徴を有する鋳
型すなわちダイおよび方法を提供することにある。
【０００６】 本発明の他の目的は、鋳型すなわちダイの格子枠により付与されるユニークな
表面組織（テクスチャ）をもつ成形製品が得られる、上記特徴を有する鋳型すな
わちダイおよび方法を提供することにある。
【０００７】 本発明の他の目的は、鋳型の構造が、格子枠すなわちスクリーンの作動に悪影
響を与えない材料からなる本体を有している、上記特徴を有する鋳型すなわちダ
イおよび方法を提供することにある。
【０００８】 本発明の他の目的は、鋳型すなわちダイが高精度で作られる、上記特徴を有す
る鋳型すなわちダイおよび方法を提供することにある。
【０００９】 本発明の他の目的は、迅速に、高精度でかつ大幅な低コストで作ることができ
る、上記特徴を有するダイおよび一体スクリーンを提供することにある。
【００１０】 本発明の他の目的は、成形パルプ製品が搬送される前に鋳型に熱を加えること
により製品を乾燥させることができる、上記特徴を有する鋳型すなわちダイを使
用する装置および方法を提供することにある。
【００１１】 本発明の他の目的は、成形製品に加えられる真空を維持できると同時に成形製
品に熱が加えられる、上記特徴を有する鋳型すなわちダイを使用する装置および
方法を提供することにある。
【００１２】 本発明の他の目的は、使用時に、鋳型すなわちダイが、鋳型を液体が通ること
を可能にし、或いは成形パルプの繊維を鋳型またはダイの表面上に保持できる、
上記特徴を有する装置および方法を提供することにある。
【００１３】 本発明の目的は、精密成形製品の製造に使用される、上記特徴を有する装置お
よび方法を提供することにある。
【００１４】 （発明を実施するための最良の形態） 本発明の他の目的および特徴は、添付図面を参照して以下に詳細に述べる本発
明の好ましい実施形態についての以下の説明から明らかになるであろう。
【００１５】 概略的に、本発明の一体格子枠を備えたダイは、或る物質で形成された本体か
らなる繊維スラリから成形パルプ製品を製造する鋳型として使用するためのもの
である。格子枠は、成形パルプ製品を製造するための鋳型表面を形成すべく本体
により支持される。格子枠には、鋳型表面を横切って実質的に均一な間隔を隔て
て配置された複数の手段が設けられている。該手段は、真空を引き出すことはで
きるが、パルプからの繊維が引き出されることは防止し、これにより、スラリか
らの繊維を格子枠上に堆積できる。格子枠の開口と連通している複数の通路を形
成すべく、格子枠を本体上に支持する手段が本体により形成されており、これに
より、ダイに真空が供給されるときに、実質的に均一に分散された真空が格子枠
により供給される。格子枠および該格子枠を支持する手段は同じ材料で形成され
る。
【００１６】 図１、図２および図３により詳細に示すように、一体スクリーンすなわち格子
枠を備えたダイすなわち鋳型すなわち工具１１は本体１２を有し、該本体１２は
、迅速な試作および製造技術に使用するのに適した材料、特に立体リソグラフィ
ーでの使用に適した材料で形成される。当業者には良く知られているように、「
燒結」または溶融されているプラスチック粉末、金属粉末またはセラミック粉末
から、層毎に中実３次元物体を形成するのに選択レーザ燒結（selective laser
sintering）が使用される。図示のように、本体１２は平行六面体の形状を有し
、該平行六面体は、互いに間隔を隔てた平行側面１３および該側面１３に対して
垂直に延びている互いに間隔を隔てた平行端面１４を有している。本体１２には
更に、側面１３および端面１４に対して直角に延びている底面１６（図３）と、
側面１３および端面１４に対して直角かつ底面１６に対して平行に延びている頂
面１７とが設けられている。
【００１７】 本体すなわちブロック１２の頂面１７には、所望形状（例えば図示のような凹
状の形状）の複雑なダイ表面すなわち鋳型表面２１が形成されている。鋳型表面
２１には、複雑な形状例えば湾曲側壁すなわち凹状側壁２２が形成されている。
該側壁２２は凸状表面すなわち截頭半球状表面２３に隣接し、該表面２３は共通
平面内にある互いに間隔を隔てた円形表面２４に隣接している。図面には、複雑
な湾曲を備えた鋳型表面を本発明に従って如何に設けるかを示すため、複雑な鋳
型表面２１が図示されている。
【００１８】 スクリーンすなわち格子枠３１が設けられており、該スクリーンすなわち格子
枠３１は、後述のような成形パルプ製品を製造するための鋳型表面２１として機
能する。スクリーンすなわち格子枠３１には、鋳型表面２１の全体に亘って互い
に均一な間隔を隔てている複数の開口３２が設けられている。開口３２は、パル
プからの繊維を該開口３２を通して引き出すことはできないが、鋳型表面２１と
して機能するスクリーンすなわち格子枠３１上に成形製品を形成することができ
る。開口３２は、適当な真空源３５に連結されたフィッティング３４を介してチ
ャンバ３３内のスクリーンすなわち格子枠３１の下面に供給される真空が、繊維
スラリから繊維を引き出してスクリーンすなわち格子枠３１と接触させ、成形パ
ルプ製品を形成できるサイズを有している。開口３２のサイズは０．２４〜０．
３２インチの範囲に定めることができ、その形状は、例えば円形、正方形または
長方形等の任意の所望形状にすることができる。再生新聞紙等から作られた繊維
スラリから成形製品を作るのに使用される場合には、好ましいサイズは約０．２
４×０．２４インチであることが判明している。
【００１９】 ３次元格子状支持構造体３６の形態をなす本体１２の一部として、複数の通路
３７を形成する手段が設けられており、該通路３７は、格子状構造体３６を貫通
しておりかつスクリーンすなわち格子枠３１の下に位置している。各通路３７は
、スクリーンすなわち格子枠３１の１つ以上の開口３２と連通している。前記真
空は、通路３７に連通しておりかつスクリーンすなわち格子枠３１と協働して、
鋳型表面２１上に実質的に均一に分散される。
【００２０】 本発明に関連して、本体１２と、格子枠３１と、格子状支持構造体３６とを同
じ材料で形成するのが好ましいことが判明している。また、後述のように、本発
明の成形パルプ製品を製造すべく作られたダイおよび工具にとって好ましい品質
である優れた耐熱性および耐薬品性を有することから、ポリアミド、より詳しく
はナイロン（Nylon、登録商標）を用いることが特に好ましいことが判明してい
る。特に適していることが判明した２つの材料として、DTMコーポレーション（A
ustin、テキサス州、米国）により供給されるDuraformTMポリアミドおよびDuraf
orm GFTM（ガラス充填形）がある。他の用途では、上記DTMコーポレーションに
より供給される他の材料、例えばDupont Somos（登録商標） 201 TPE、TruFormT M ポリマー、SandFormTM Zr IIおよびSi Foundry Sands、Copperポリアミドおよ
びRapidSteel（登録商標）2.0等を使用できる。
【００２１】 ナイロンを使用する場合には、ナイロン粉末は、レベリングローラを用いて、
上記DTMコーポレーションにより供給されるSinterstation（登録商標）2500plus 等の適当な装置の製造チャンバ内に粉末床を形成することにより、製造領域全体
に亘って適当な厚さ（例えば０．００４インチ）の薄い均一層として拡散される
。ダイすなわち鋳型の断面は、粉末をその軟化温度または融解温度以上の温度に
加熱して粒子を固体質量に燒結すなわち溶融するレーザエネルギを用いて、コン
ピュータ駆動プログラムにより粉末の層上に選択的に描かれる。レーザ出力は、
鋳型の幾何学的形状に一致する粉末のみが溶融されるように調整される。次に、
完全な鋳型が描かれかつ形成されるまで、同様にして、連続粉末層が製造領域全
体に亘って拡散され、圧延されかつ描かれる。次に、鋳型が製造チャンバから取
り出され、かつ緩くて未だ溶融されていない粉末が除去されて、完成鋳型が得ら
れる。
【００２２】 図１、図２および図３に示す特定構造では、スクリーンすなわち格子枠３１は
、互いに間隔を隔てた少なくとも４つの接触点４２（図２参照）を備えた球状の
複数の均一形状物品４１を用いて形成される。これらの球は、例えば０．０３０
〜０．０９０インチ、好ましくは０．０６０〜０．０７０インチの適当なサイズ
にすることができる。物品４１により形成されたスクリーンすなわち格子枠３１
は、格子状支持構造体３６により支持され、該格子状支持構造体３６を通路３７
が貫通している。支持構造体３６には、通路３７が貫通している表面４３が設け
られている。物品４１は位置４４で表面４３に接触してサブウェイ（subways）
４６を形成している。サブウェイ４６は、物品４１により形成されるパターンに
従って、表面４３を横切って長手方向および横方向に延びており、これにより、
物品４１間の開口３２がサブウェイ４６に連通し、該サブウェイ４６が格子状支
持構造体３６の通路３７に連通するように構成される。
【００２３】 上記説明から、開口３２およびサブウェイ４６のサイズは、単に球状物品４１
のサイズを変えることにより容易に変えられることが理解されよう。物品４１の
形状として、球形ではなく他の幾何学的形状、例えば６つ以上の表面を有する多
面体を使用できることは理解されよう。例えば、４つの平らな表面をもつ頂部の
４面角錐と、他の４つの表面をもつ底部の４面角錐とを一体に結合することによ
り８面体が形成される。このような８面体は、一平面内にある４つの角部すなわ
ち４つの点を有する。これらの角部は隣接する多面体の角部に隣接して、実際に
、これらを貫通する開口３２を有する格子枠を形成し、これらの開口３２は、格
子状支持構造体３６の通路３７と連通するサブウェイ４６に連通する。同様に、
物品４１は、例えば４面角錐の底面が上を向いている截頭多面体として形成する
こともでき、截頭多面体は、その底面間に開口３２を有し、かつ底面の下に、格
子状支持構造体３６の通路３７と連通しているサブウェイ４６を有している。こ
れらの全ての構造は、上記技術を用いて容易に形成できる。
【００２４】 本発明による鋳型は、例えば、３００°Ｆの作動温度に容易に適合できるＦＤ
Ａ認可ナイロンであるDuraformTMナイロンで作られる。しかしながら、このよう
な鋳型の外面は、元は粉末状態のナイロンで形成されているため、成形された鋳
型の離型を妨げる微細な粗面となることが判明している。鋳型の離型性を高める
ため、鋳型の外面は、４５０°Ｆまでの温度に耐えるXylanTMとして知られた耐
熱材料でコーティングされる。XylanTMは、フルオロカーボンコーティングであ
る。この材料は３つの連続層としてスプレーされ、各層は、２〜３ミルの厚さを
有し、かつ３００°Ｆの温度で３０分間、後硬化される。このコーティング４８
には着色することができる。黄色は、鋳型上に現れる繊維をよりはっきりと見え
るようにするため、適当な色として選択されている。このコーティング４８は、
非常に高い離型特性を鋳型に付与する非常に滑らかで滑り易い表面を形成する。
【００２５】 図５、図６および図７には、本発明の他の鋳型すなわち工具が示されている。
図示のように、鋳型９１は、前述のようにSinterstation（登録商標）の使用に
より、DuraformTMナイロン等の適当な材料で形成されている。鋳型９１には円形
フレーム９２が設けられ、該円形フレーム９２には半径方向に延びたフランジ９
３が設けられており、更に該フランジ９３にはボルト孔９４が設けられている。
鋳型９１は截頭円錐９６の形状をなしており、傾斜表面９７と、該傾斜表面９７
に隣接する平らな円形表面９８とを有している。截頭円錐９６内には截頭円錐状
の凹部１０１が設けられており、該凹部１０１は截頭円錐９６より小さいがほぼ
一致する形状を有しており、このため、フレーム９２により支持される本体１０
６が残される。本体１０６は格子状支持構造体１０７を有し、該構造体１０７の
上には、截頭円錐９６の外面９６、９７を形成するスクリーンすなわち格子枠１
０８が重ねられる。
【００２６】 格子状支持構造体１０７は、互いに間隔を隔てて一方向に延びている複数の平
行ストラット１１１および互いに間隔を隔てている複数の付加ストラット１１２
を有している。これらのストラットは例えば０．０４２インチの適当な厚さにす
ることができ、かつストラット間には両方向に約１／４インチの間隔が設けられ
ていて、断面が矩形で例えば１／４×１／４インチの適当な寸法を有する孔１１
６を形成している。これらの孔は、真空に露出されかつスクリーンすなわち格子
枠１０８へと延びる円錐状凹部１０１により形成された空間から延びている。円
錐状凹部１０１を設けることにより、各孔１１６の長さが実質的に等しくなり、
このため真空がスクリーンすなわち格子枠１０８に移動する流路の長さが実質的
に等しくなり、これによりスクリーンすなわち格子枠１０８の全体に亘って実質
的に均一な真空が供給される。
【００２７】 スクリーンすなわち格子枠１０８は、格子状支持構造体１０７により支持され
た単一層の材料で形成されている。格子状支持構造体１０７は、円形の頂表面９
８で示されかつ互いに間隔を隔てた複数の平行ストラット１２１および該ストラ
ット１２１に対して直角に延びている互いに間隔を隔てた複数の平行な付加スト
ラット１２２により形成されており、ストラット間に孔１２３を形成している。
これらのストラット１２１、１２２は例えば０．０２０インチの厚さにすること
ができ、かつストラット間の矩形孔１２３は例えば０．０２×０．０２０インチ
の適当なサイズにすることができる。これと同じ形式の孔パターンが、傾斜面９
７の全体に亘って下方に連続している。この傾斜面により、傾斜面内の孔１２６
は傾斜平行四辺形の形態をなしておりかつ例えば０．０２０×０．０４インチの
ような大きいサイズになる。ストラットは、例えば０．０４０インチの適当な厚
さにすることができる。
【００２８】 頂面９８にはロゴまたは他の標識１３１を設けることができ、該標識１３１は
鋳型から作られる部分に形成される。所望に応じて、このロゴ１３１は無孔に形
成できる。ストラット１２７、１２８は楕円形の孔１２６を形成し、かつ傾斜面
９７に楕円形を形成する。
【００２９】 同じ態様で、相手鋳型（図示せず）を作ることができる。このようにして作ら
れた鋳型には前記形式のコーティングで被覆し、鋳型の離型性を高めることがで
きる。鋳型９１およびこの相手鋳型は図４に示す装置に使用でき、かつ該装置か
ら同じ態様で成形部品を製造するのに使用できる。このような鋳型から製造され
る成形部品は、鋳型の外面の外観に一致する非常に好ましい外観を有し、かくし
て、精密成形されかつ非常に好ましくかつかなり滑らかな表面が得られる。
【００３０】 図６〜図８に示す鋳型から、本発明により、比較的短時間にかつ比較的低コス
トで非常に精巧な鋳型を製造できることが理解されよう。かくして、このような
鋳型は、必要になったときに成形する、少量成形製品に使用できる。
【００３１】 所望形状の成形パルプ製品は、図４に示すような成形パルプ製品製造装置５１
により製造できる。このような装置では、雌型すなわち雌工具５３と相手の雄型
すなわち雄工具５４とからなる工具セット５２が必要である。このような鋳型す
なわち工具は本発明に従って作られる。例えば、所望の部品は、慣用コンピュー
タのＣＡＤデータフォーマットを使用しかつ該フォーマットをディスクにより前
記Sinterstation （登録商標）2500plusへのＳＴＬフォーマットに搬送すること
により吸引される。雌型および雄型として創成されるべき表面は、部品の適当な
表面を選択し、次に成形部品の所望厚さを入力して、雌型と雄型との間に必要空
間を付与することにより得られる。次に、開口３２を備えかつ各鋳型の表面を形
成するスクリーンすなわち格子枠３１を用いて各鋳型を形成することにより、雌
型および雄型の両者が、Sinterstation （登録商標）2500plus内で形成される。
【００３２】 両鋳型５３、５４は、これらが製造された後に、雌型５３を、プランジャ６２
に取り付けられたマニホルド６１に取り付けることにより装置５２に取り付けら
れる。プランジャ６２は、雌型５３を備えたマニホルド６１を下降させて、収容
タンク６４内に収容された繊維スラリ６３中に浸漬させかつ上昇させてスラリ６
３から脱出させるように、垂直方向に往復運動する。マニホルド６１は、パイプ
６６を介して真空源６７に連結されておりかつパイプ６８を介して圧縮空気源６
９にも連結されている。
【００３３】 雄型すなわち雄工具５４はトランスファマニホルド７１に取り付けられており
、該トランスファマニホルド７１はプランジャ７２により支持されている。この
プランジャ７２も垂直方向に往復運動し、マニホルド６１に対して上方および下
方に移動できる。トランスファマニホルド７１は、パイプ７６を介して真空源６
７に連結されておりかつパイプ７７を介して高温空気源７８にも連結されている
。
【００３４】 一般に、真空源６７は、２６〜２９インチＨｇ、好ましくは約２８．５インチ
Ｈｇの真空を発生できるようにすべきである。高温空気源７８は、１５〜１００
ｐｓｉ、好ましくは約５０ｐｓｉの正圧下で、２５０〜３１０°Ｆ、好ましくは
２９０°Ｆの高温空気を発生する。
【００３５】 図４に示す工具セット５２は、シャンペンフルート（champagne flutes）等の
脆性製品用パッケージを形成できる成形パルプ製品を製造するのに使用される。
このような工具は、例えば、長さ９インチ、幅５インチおよび高さ６インチに形
成できる。
【００３６】 成形パルプ製品の製造時に、マニホルド６１はスラリ６６中に反復下降される
。マニホルド６１および雌工具すなわち雌型５３が繊維スラリ中に完全に浸漬さ
れるやいなや、真空源６７から真空が供給される。この真空は、前述の通路３２
、３７、４６により形成される工具の多孔性により、工具５３の全体に亘って均
一に分散される。工具上に均一に分散される真空によって、繊維は、繊維スラリ
６６から吸引され、工具すなわち鋳型５３の全面に亘って実質的に均一に堆積さ
れる。充分な厚さの繊維が雌型５３上に収集される。これは１回の浸漬で生じる
が、必要ならば、反復浸漬後に真空が連続的に供給される。繊維が所望厚さに到
達したならば、鋳型５３がスラリ６３から持上げられる。同時に、トランスファ
マニホルド７１が下降されて、該トランスファマニホルドにより支持された雄工
具５４が雌工具５３に係合され、両工具５３、５４間にシールが形成されると同
時に両工具間に所望の小さい空隙が維持される。高温空気源７８からの高温空気
により加熱された雄工具５４により、雌工具５３内に支持された成形材料が乾燥
され、同時に真空が供給されて、成形材料から追い出される水分を除去する。使
用される３００°Ｆの乾燥温度は、工具５３、５４を形成するナイロンに首尾良
く適合する。
【００３７】 一般に２〜１０秒間、通常は約５秒間行われる乾燥が完了した後に、真空源６
７からの真空供給が停止される。ほぼ同時に、圧縮空気のバーストが供給源６９
からマニホルドに供給され、成形部品を雌工具５３から浮き上がらせる補助をす
る。また同時に、一般にトランスファマニホルド７１を上昇させることにより、
両鋳型５３、５４の分離が行なわれる。トランスファ鋳型７１には真空が供給さ
れ、雌型５３からの成形部品の分離および雄工具５４による成形部品の持上げを
補助する。成形部品のこの分離は、鋳型すなわち工具の外面に塗布されるコーテ
ィング４８により非常に容易化される。高温空気源７８からの高温の加圧空気の
供給は、成形部品が持上げられる直前に停止される。工具および成形部品を支持
するトランスファマニホルド７１は、該マニホルド７１が充分な距離だけ上昇さ
れた後にコンベアベルト（図示せず）上に変位され、その後に真空を解放するこ
とにより、乾燥された成形部品がトランスファ鋳型から落下される。
【００３８】 前述のように、繊維スラリ中への最初の浸漬中に雌工具５３上に形成される成
形パルプ製品の厚さが不充分である場合には、乾燥工程が行なわれる前でも、マ
ニホルドを繊維スラリ６６中に再び下降させ、真空源６７からの真空を用いて付
加繊維をスラリ上にピックアップさせることができる。雌工具５３上に所望厚さ
のパルプ材料が形成されたならば直ぐに、前述の乾燥工程を終了することができ
る。
【００３９】 以上から、一体スクリーンすなわち格子枠を備えた新規で改善されたダイすな
わち鋳型、および該鋳型の製造を極めて容易にする鋳型製造方法、より詳しくは
成形パルプ製品を成形するのに使用されるスクリーンを必要とする鋳型および該
鋳型の製造方法が提供されることが理解されよう。このようなダイは、種々の構
造および形状を有する種々の成形製品を経済的に、迅速かつ容易に製造すること
を可能にする。格子枠の形成に球体を使用することは、方向性を必要としないた
め非常に好ましい。しかしながら、前述のように他の均一形状の物品を使用して
同様な結果（唯一の相違は、物品を鋳型表面に対して配向しなければならないこ
とである）を得ることができる。このような配向は、所望パターンを創成するＣ
ＡＤ（コンピュータ援助設計）プログラムを用いて容易に行なうことができる。
また、本発明の鋳型を使用して成形製品を経済的に製造する装置および方法も提
供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による一体格子枠を備えた鋳型すなわちダイを示す斜視図である。
【図２】 図１の２−２線で囲まれた格子枠の部分を極めて拡大して示す拡大図である。
【図３】 図１の３−３線に沿う断面図である。
【図４】 成形製品を製造する本発明の鋳型を使用した本発明の装置を示す概略図である
。
【図５】 本発明の鋳型の他の実施形態を示す斜視図である。
【図６】 図５の６−６線に沿う断面図である。
【図７】 厚さが僅かに０．００４インチである鋳型の図６と同様な断面図である。
【図８】 図５に示した鋳型の底面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ホーゲン ジェフリー ジェイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95407 サンタ ローザ サンタ ローザ アヴェニュー 3455 アパートメント ナンバー 15 Ｆターム(参考） 4L055 BF08 CJ06 FA22 GA05

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一表面を備えた材料で形成された本体を有し、該本体は格子
    状パターンをなす真空孔を備え、該真空孔は前記材料を通って延びかつ前記表面
    を通って開口しており、真空を前記表面に供給することができ、前記表面上に配
    置されるスクリーンを更に有し、該スクリーンおよび前記本体は、本体と同じ材
    料で一体に形成されていることを特徴とする一体スクリーンを備えた鋳型。
  2. 【請求項２】 前記本体およびスクリーンを形成する材料は燒結材料である
    ことを特徴とする請求項１記載の鋳型。
  3. 【請求項３】 前記格子状パターンは互いに傾斜して延びかつスクリーンへ
    と延びている真空孔を形成する複数のストラットにより形成されていることを特
    徴とする請求項２記載の鋳型。
  4. 【請求項４】 前記スクリーンは互いに傾斜して延びる複数の平行な間隔を
    隔てたストラットで形成されており、該ストラットには、本体の格子状パターン
    をなす真空孔に連通する孔が形成されていることを特徴とする請求項３記載の鋳
    型。
  5. 【請求項５】 前記スクリーンは複雑な表面を有していることを特徴とする
    請求項１記載の鋳型。
  6. 【請求項６】 前記スクリーンは外面を有し、該外面には離型コーティング
    が形成されていることを特徴とする請求項１記載の鋳型。
  7. 【請求項７】 前記離型コーティングはキシランで形成されていることを特
    徴とする請求項６記載の鋳型。
  8. 【請求項８】 前記格子状をなす真空孔は実質的に同じ長さを有し、真空が
    鋳型に供給されるときに実質的に均一な真空をスクリーンに供給できることを特
    徴とする請求項１記載の鋳型。
  9. 【請求項９】 前記鋳型は３００°Ｆを超える温度に耐え得る材料で形成さ
    れていることを特徴とする請求項１記載の鋳型。
  10. 【請求項１０】 前記離型コーティングは４３０°Ｆの温度に耐え得る耐熱
    性コーティングであることを特徴とする請求項７記載の鋳型。
  11. 【請求項１１】 ３００°Ｆを超える温度に耐え得る多孔質材料で形成され
    た第１鋳型およびこの相手の第２鋳型と、第１鋳型を搬送する第１マニホルドと
    、該第１マニホルドおよびこれに支持された第１鋳型を、成形パルプからなる成
    形部品を形成するための繊維スラリ中に移動させる手段と、第１鋳型が繊維スラ
    リ中に浸漬されたときに、第１マニホルドに真空を供給して第１鋳型に真空を供
    給する手段と、第２鋳型を取り付ける第２トランスファマニホルドと、該第２ト
    ランスファマニホルドおよび第２鋳型に熱を供給する手段と、第１鋳型と第２鋳
    型とを互いに係合させるべく第２トランスファマニホルドおよび第１マニホルド
    を移動させる手段と、第２トランスファマニホルドおよび第１マニホルドに作用
    する真空を維持する手段と、第２トランスファマニホルドに熱を供給して第１鋳
    型により支持された成形パルプを乾燥させ、成形部品を形成する手段と、第２ト
    ランスファマニホルドと第１マニホルドとを相対移動させる手段と、実質的に同
    時に圧縮空気を第１マニホルドに供給して、成形部品を第１鋳型から分離させか
    つ第２トランスファ鋳型と一緒に移動させる手段と、その後に第２トランスファ
    マニホルドに作用する真空を解放して、第２トランスファ鋳型により支持された
    成形部品の分離を可能にする手段とを使用して成形パルプ製品を製造する装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１マニホルドを移動させる手段は、成形部品にとっ
    て充分な厚さの繊維が第１鋳型上に形成されるまで、第１鋳型を繊維スラリ中に
    反復浸漬できることを特徴とする請求項１１記載の鋳型。
  13. 【請求項１３】 一体スクリーンを備えた鋳型を形成する方法において、コ
    ンピュータにより、複数の開口が設けられた鋳型表面を形成する格子枠と、該格
    子枠の下に位置して格子枠を支持しかつ上方に延びて前記スクリーンの開口に連
    通する複数の通路を形成している格子状支持手段とを創成し、コンピュータプロ
    グラムを、鋳型、格子枠および格子状支持手段を製造する立体リソグラフィープ
    ログラムに変換し、該立体リソグラフィープログラムを使用して、同じ材料から
    格子枠および格子状支持手段を形成することを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 プラスチック材料の粉末を用意しかつ立体リソグラフィー
    プログラムを用いて前記粉末材料を燒結する段階を更に有することを特徴とする
    請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 多孔質の第１鋳型およびこの相手の多孔質第２鋳型を使用
    して繊維スラリから成形部品を製造する方法において、第１鋳型を繊維スラリ中
    に移動させ、第１鋳型に真空を供給して、繊維スラリからの繊維を所望厚さまで
    第１鋳型上に堆積させ、第２鋳型を加熱し、第１鋳型と第２鋳型とを係合させ、
    第１鋳型と第２鋳型とが係合している間に第１鋳型および第２鋳型に真空を供給
    すると同時に第２鋳型を加熱して、第１鋳型上の繊維が少なくとも自立して成形
    部品を形成するまで、第１鋳型により支持された繊維を凝固および乾燥させ、第
    ２鋳型が移動されるときに成形部品が第２鋳型と一緒に移動するように、繊維に
    より形成された成形部品を突き出し、第２鋳型を移動させかつ該第２鋳型に作用
    する真空を解放して成形部品を第２鋳型から分離できるようにすることを特徴と
    する方法。
  16. 【請求項１６】 圧縮空気を使用して、第１鋳型から成形部品を突き出すこ
    とを特徴とする請求項１５記載の方法。
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