JP2007185889A - ハニカム構造体成形用金型の再生方法及び再生金型 - Google Patents

Abstract

【課題】金型を精度よく、容易に再生することができ、かつ、優れた耐久性・耐摩耗性を得ることができるハニカム構造体成形用金型の再生方法及び再生金型を提供すること。
【解決手段】材料を供給するための供給穴１２と、供給穴１２に連通して格子状に設けられ、材料をハニカム形状に成形するためのスリット溝１３とを有し、使用により摩耗した部分を有するハニカム構造体成形用金型１の再生方法は、スリット溝１３を形成した金型本体１１の押出方向の先端面である溝形成表面１３０と、溝形成表面１３０とスリット溝１３の内側面１３１とが交わって形成される角部１４の摩耗部分１９との上に、溝形成表面１３０側から成膜材料を供給して、ＰＶＤ処理を行うことによって再生膜２を形成する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ハニカム構造体を押出成形するためのハニカム構造体成形用金型を再生する方法、及びその再生方法を用いて再生した再生金型に関する。

例えば、自動車の排ガス浄化フィルター等として用いられるセラミック製のハニカム構造体は、ハニカム構造体成形用金型（以下、適宜、単に金型という）を用いて、セラミックス原料を含む材料を押出成形することにより製造される。
上記金型としては、金型本体に、材料を供給するための供給穴と、その供給穴に連通して格子状に設けられ、材料をハニカム形状に成形するためのスリット溝とが形成されたものを用いる。

上記金型を用いて材料を押出成形すると、供給穴及びスリット溝を流通する材料と金型本体とが接触して摩擦が生じる。この材料との摩擦により、金型本体に摩耗が生じる。特に、金型本体の押出方向の先端面である溝形成表面とスリット溝の内側面とが交わって形成される角部は、摩耗が生じ易い。そして、押出成形を繰り返し行うことにより、摩耗部分が大きくなり、成形したハニカム構造体の寸法精度が低下する。このようにして、金型の使用が困難となり、寿命となる。

従来から、寿命となった金型を再び使用できる状態に再生する方法が提案されている。例えば、金型本体の摩耗した部分に、無電解ニッケルめっきや硬質クロムめっき等の処理を行い、金型を再生する方法がある。しかしながら、この場合には、めっき処理を施した部分の耐摩耗性が不充分となるおそれがある。

また、充分な耐摩耗性を得るため、金型本体の表面全体に、ＣＶＤ処理によって耐摩耗材を成膜する方法がある（特許文献１参照）。しかしながら、ＣＶＤ処理を用いて、金型本体の表面全体に均一に成膜することは困難である。そのため、再生した金型（以下、適宜、再生金型という）の寸法精度が不充分となり、所望の寸法のハニカム構造体を成形することができないおそれがある。

このように、従来における金型の再生方法では、金型を精度よく、容易に再生することが困難であった。また、再生した金型は、耐久性・耐摩耗性を充分に有しているとはいえなかった。

特開平５−２６９７１９号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、金型を精度よく、容易に再生することができ、かつ、優れた耐久性・耐摩耗性を得ることができるハニカム構造体成形用金型の再生方法、及びその再生方法によって再生した再生金型を提供しようとするものである。

第１の発明は、材料を供給するための供給穴と、該供給穴に連通して格子状に設けられ、材料をハニカム形状に成形するためのスリット溝とを有し、使用により摩耗した部分を有するハニカム構造体成形用金型を再生する方法において、
上記スリット溝を形成した金型本体の押出方向の先端面である溝形成表面と、該溝形成表面と上記スリット溝の内側面とが交わって形成される角部の摩耗した部分との上に、上記溝形成表面側から成膜材料を供給して、ＰＶＤ処理を行うことによって再生膜を形成することを特徴とするハニカム構造体成形用金型の再生方法にある（請求項１）。

本発明のハニカム構造体成形用金型の再生方法は、上記溝形成表面と上記角部の摩耗した部分との上に、ＰＶＤ処理によって上記再生膜を形成する。すなわち、材料が押し出される面であり、ハニカム構造体の成形性・寸法精度を左右する最も重要な部分である上記溝形成表面側のみに、ＰＶＤ処理によって上記再生膜を形成する。そのため、従来のように、金型全体に再生処理を行う場合に比べて、効率よく容易に再生処理を行うことができると共に、上記再生膜を精度よく形成することができる。
また、ＰＶＤ処理は、成膜精度が高いため、上記再生膜をより一層精度高く形成することができる。また、ＰＶＤ処理は、厚く成膜することができるため、上記金型の再生処理をさらに効率よく行うことができる。

これにより、上記金型の摩耗した部分を精度よく容易に修復することができる。そして、寿命となっていた上記金型を、初期金型を用いた場合と同様のハニカム構造体を成形することができる状態に再生することができる。なお、ここでいう初期金型とは、未使用の金型のことである。
また、ＰＶＤ処理によって形成された上記再生膜は、緻密で高い硬度を有するものとなる。そして、このような再生膜を、材料が押し出される面である上記溝形成表面と、摩耗が生じ易い上記角部の摩耗した部分との上に形成することにより、再生した金型は、効果的に優れた耐久性・耐摩耗性を得ることができる。

このように、本発明のハニカム構造体成形用金型の再生方法によれば、金型を精度よく、容易に再生することができる。そして、再生した金型は、優れた耐久性・耐摩耗性を得ることができる。

第２の発明は、材料を供給するための供給穴と、該供給穴に連通して格子状に設けられ、材料をハニカム形状に成形するためのスリット溝とを有し、使用により摩耗した部分を有するハニカム構造体成形用金型を再生する方法において、
上記供給穴を形成した金型本体の材料供給面である穴形成表面を、上記供給穴を塞ぐようにマスキングした後、
上記スリット溝を形成した上記金型本体の押出方向の先端面である溝形成表面と、該溝形成表面と上記スリット溝の内側面とが交わって形成される角部の摩耗した部分との上に、上記溝形成表面側から成膜材料を供給して、ＣＶＤ処理を行うことによって再生膜を形成することを特徴とするハニカム構造体成形用金型の再生方法にある（請求項３）。

本発明のハニカム構造体成形用金型の再生方法は、上記供給穴を塞ぐように上記穴形成表面をマスキングした後、上記溝形成表面と上記角部の摩耗した部分との上に、ＣＶＤ処理によって上記再生膜を形成する。すなわち、上記穴形成表面側をマスキングした状態で、材料が押し出される面であり、ハニカム構造体の成形性・寸法精度を左右する最も重要な部分である上記溝形成表面側のみに、ＣＶＤ処理によって上記再生膜を形成する。そのため、従来のように、金型全体に再生処理を行う場合に比べて、上記金型の再生を効率よく容易に行うことができると共に、上記再生膜を精度よく形成することができる。

これにより、上記金型の摩耗した部分を精度よく容易に修復することができる。そして、寿命となっていた上記金型を、初期金型を用いた場合と同様のハニカム構造体を成形することができる状態に再生することができる。
また、ＣＶＤ処理によって形成された上記再生膜は、緻密で高い硬度を有するものとなる。そして、このような再生膜を、材料が押し出される面である上記溝形成表面と、摩耗が生じ易い上記角部の摩耗した部分との上に形成することにより、再生した金型は、効果的に優れた耐久性・耐摩耗性を得ることができる。また、ＣＶＤ処理は、基材（本発明では、金型本体に当たる）との密着性を高める効果が大きいことから、より一層耐久性に優れたものとなる。

このように、本発明のハニカム構造体成形用金型の再生方法によれば、金型を精度よく、容易に再生することができる。そして、再生した金型は、優れた耐久性・耐摩耗性を得ることができる。

第３の発明は、材料を供給するための供給穴と、該供給穴に連通して格子状に設けられ、材料をハニカム形状に成形するためのスリット溝とを有し、使用により摩耗した部分を有するハニカム構造体成形用金型を再生してなるハニカム構造体成形用再生金型において、
上記スリット溝を形成した金型本体の押出方向の先端面である溝形成表面と、該溝形成表面と上記スリット溝の内側面とが交わって形成される角部の摩耗した部分との上に、ＰＶＤ処理またはＣＶＤ処理を行うことによって形成した再生膜が設けてあることを特徴とするハニカム構造体成形用再生金型にある（請求項８）。

本発明のハニカム構造体成形用再生金型は、上記溝形成表面と上記角部の摩耗した部分との上に、ＰＶＤ処理またはＣＶＤ処理によって形成した再生膜が設けてある。すなわち、材料が押し出される面である上記溝形成表面と、摩耗が生じ易い上記角部の摩耗した部分との上に、上記のＰＶＤ処理またはＣＶＤ処理によって形成した、緻密で高い硬度を有する上記再生膜が設けてある。そのため、上記再生金型は、優れた耐久性・耐摩耗性を有している。

このように、本発明によれば、耐久性・耐摩耗性に優れたハニカム構造体成形用再生金型を提供することができる。

上記第１及び第３の発明においては、ＰＶＤ処理を行って形成した上記再生膜は、ＴｉＮ、ＣｒＮの単層または複層により構成されていることが好ましい（請求項２、９）。
この場合には、上記再生膜は、高い硬度を有するものとなる。これにより、上記再生金型は、耐久性・耐摩耗性を充分に得ることができる。

上記第２及び第３の発明においては、ＣＶＤ処理を行って形成した上記再生膜は、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮの単層または複層により構成されていることが好ましい（請求項４、９）。
この場合には、上記再生膜は、高い硬度を有するものとなる。これにより、上記再生金型は、耐久性・耐摩耗性を充分に得ることができる。

また、上記第１、第２、及び第３の発明においては、上記再生膜は、上記スリット溝の深さ方向において、上記溝形成表面から上記スリット溝の深さの１／１０以下の領域に形成されていることが好ましい（請求項５、１０）。
上記再生膜を上記スリット溝の深さの１／１０を超える領域に形成した場合には、上記再生金型において、上記スリット溝の溝幅にばらつきが生じるおそれがある。そのため、上記再生金型を用いて成形した上記ハニカム構造体の寸法精度が低下するおそれがある。
なお、上記再生膜の形成領域とは、上記溝形成表面から上記スリット溝の深さ方向の距離のことである。

また、上記再生膜の硬度は、上記金型本体の１．５倍以上であることが好ましい（請求項６、１１）。
上記再生膜の硬度が上記金型本体の１．５倍未満の場合には、上記再生金型は、耐久性・耐摩耗性を充分に得ることができないおそれがある。

また、上記再生膜の硬度は、７５０ＨＶ以上であることが好ましい（請求項７、１２）。
上記再生膜の硬度が７５０ＨＶ未満の場合には、上記再生金型は、耐久性・耐摩耗性を充分に得ることができないおそれがある。

（実施例１）
上記第１の発明の実施例にかかるハニカム構造体成形用金型の再生方法、及びその再生方法によって再生した再生金型について、図１〜図６を用いて説明する。
ハニカム構造体成形用金型１は、図１〜図３に示すごとく、材料を供給するための供給穴１２と、供給穴１２に連通して格子状に設けられ、材料をハニカム形状に成形するためのスリット溝１３とを有し、使用により摩耗した部分を有する。

そして、本例の金型１の再生方法は、図４〜図６に示すごとく、スリット溝１３を形成した金型本体１１の押出方向の先端面である溝形成表面１３０と、溝形成表面１３０とスリット溝１３の内側面１３１とが交わって形成される角部１４の摩耗した部分（摩耗部分１９）との上に、溝形成表面１３０側から成膜材料を供給して、ＰＶＤ処理を行うことによって再生膜２を形成する。
以下、これを詳説する。

本例の再生方法を用いて再生する金型１は、セラミックス原料等を含む材料を押出成形して、ハニカム構造体を成形するためのものである。そして、金型１は、材料を繰り返し押出成形したことより、摩耗した部分を有する。そのため、所望の寸法のハニカム構造体を成形することが困難となり、寿命となったものである。

金型１は、図１、図２に示すごとく、金型本体１１に供給穴１２とスリット溝１３とを形成したものである。金型本体１１は、供給穴１２を形成した穴形成表面１２０と、スリット溝１３を形成した溝形成表面１３０とを有している。穴形成表面１２０は、金型本体１１に材料を供給する面である。また、溝形成表面１３０は、金型本体１１から材料が押し出される方向の先端面である。
なお、金型本体１１は、ＳＫＤ材で構成されている。また、図２は、一般的な金型１の一部を表した斜視断面図である。

また、図３に示すごとく、金型本体１１は、材料の押出成形を繰り返し行ったことにより、摩耗した部分を有している。特に、溝形成表面１３０とスリット溝１３の内側面１３１とが交わって形成される角部１４は、材料との接触による摩耗が大きい部分である。同図では、初期の角部１４の位置を点線で示してある。すなわち、図中の点線と実線との間の領域が、角部１４の摩耗した部分である摩耗部分１９に当たる。

また、同図に示すごとく、本例のスリット溝１３の溝深さＤは、５ｍｍである。また、スリット溝１３の溝幅は、初期の溝幅ｗ１が１４０μｍ、寿命時の溝幅ｗ２が１５０μｍである。なお、本例におけるスリット溝１３の溝幅とは、溝形成表面１３０におけるスリット溝１３の最大寸法のことである。

次に、ＰＶＤ処理に用いるＰＶＤ装置５について説明する。
ＰＶＤ装置５は、図５に示すごとく、円筒形状の反応器５１を有している。反応器５１のサイズは、直径６００ｍｍ、高さ６００ｍｍである。反応器５１の内側面５１１には、複数の金属ターゲット５２が設けられている。また、金属ターゲット５２の表面５２１に隣接する位置には、一対の陽極プレート５３が設けられている。陽極プレート５３はアーク電源のプラス（＋）側に、金属ターゲット５２はアーク電源のマイナス（−）側に、それぞれ接続されている。なお、本例では、金属ターゲット５２を構成する材料としては、Ｃｒ又はＴｉを用いた。

また、同図に示すごとく、反応器５１の底部５１２には、水平方向に回転可能な回転台５４が設けられている。この回転台５４は、バイアス電源に接続されている。また、反応器５１の天井部５１３には、反応器５１内に反応ガスを供給するためのガス供給口５５１と、反応器５１内のガスを排気する排気口５５２とが設けられている。また、反応器５１には、真空ポンプが配設されている（図示略）。

次に、本例の再生方法について具体的に説明する。
まず、ＰＶＤ処理を行う前に、金型１のマスキングを行う。
図４に示すごとく、供給穴１２を塞ぐように、穴形成表面１２０上にグラファイトよりなるマスキングプレート３１を被せる。そして、金型１とマスキングプレート３１をＰＶＤ用治具３２１によって締結し、固定する。これにより、金型１の穴形成表面１２０側をマスキングする。

次に、マスキングした金型１に対して、ＰＶＤ処理を行う。
図５に示すごとく、金型１を固定したＰＶＤ用治具３２１を、回転台５４の上にセットする。このとき、金型１の溝形成表面１３０と金属ターゲット５２とが対向する向きとなるようにセットする。そして、反応器５１内を真空状態にした後、加熱する。なお、反応器５１内の真空度は１×１０^-6Ｔｏｒｒであり、加熱温度は５００℃である。そして、ガス供給口５５１から、反応ガスとしてのＮ₂を反応器５１内に供給する。

そして、同図に示すごとく、金属ターゲット５２を陰極として、金属ターゲット５２の表面５２１にアーク放電を発生させる。このとき発生したアーク電流（７０〜２００Ａ）のエネルギーにより、金属ターゲット５２を構成する材料は、瞬時に蒸発すると同時に金属イオン５２９となり、反応器５１内に飛び出す。一方、バイアス電源から回転台５４を介してＰＶＤ用治具３２１にバイアス電圧を印加することにより、飛び出した金属イオン５２９は加速する。そして、反応ガス（Ｎ₂）粒子と共に、成膜材料（本例では、ＣｒＮ、ＴｉＮ）となって金型１の溝形成表面１３０に衝突し、堆積成膜する。なお、本例では、回転台５４を回転させながらＰＶＤ処理を行うため、均一に成膜することができる。

最後に、反応器５１内を冷却後、大気状態に戻し、反応器５１内からＰＶＤ用治具３２１を取り出す。そして、ＰＶＤ用治具３２１の締結を解除し、再生した金型１（ハニカム構造体成形用再生金型１０）を得る。
これにより、図６に示すごとく、溝形成表面１３０と角部１４の摩耗部分１９との上に、再生膜２が形成される。なお、本例では、金属ターゲット５２にＣｒを用いてＰＶＤ処理を行った後、金属ターゲット５２をＴｉに変更して、再びＰＶＤ処理を行った。そのため、再生膜２は、ＣｒＮ層及びＴｉＮ層の２層で構成されている（図示略）。

次に、本例の再生方法により得られた再生金型１０について説明する。
本例のハニカム構造体成形用再生金型１０には、図６に示すごとく、溝形成表面１３０とスリット溝１３の内側面１３１とが交わって形成される角部１４の摩耗部分１９との上に、ＰＶＤ処理を行うことによって形成した再生膜２が設けてある。
再生膜２は、上述したとおり、ＣｒＮ層及びＴｉＮ層の２層からなる。また、再生膜２の硬度は、２０００ＨＶである。金型本体１１を構成するＳＫＤ材の硬度が５００ＨＶであるから、再生膜２の硬度は、金型本体１１の４倍である。また、再生金型１０におけるスリット溝１３の溝幅ｗ３は、１４０μｍである。

また、図７には、溝形成表面１３０からの深さｄと再生膜２の膜厚ｔとの関係が示されている。図６に示すごとく、深さｄは、溝形成表面１３０からスリット溝１３の深さ方向への距離であり、膜厚ｔは、溝形成表面１３０に平行な方向における再生膜２の膜厚である。
図７からわかるように、深さｄ＝０．５ｍｍの位置では、膜厚ｔはほぼ０に近い。このことから、再生膜２が形成されている領域である形成領域ｄ１（図６参照）は、０．５ｍｍである。すなわち、再生膜２は、スリット溝１３の深さＤ（＝５ｍｍ）の１／１０以下の領域に形成されている。なお、再生膜２の形成領域ｄ１は、溝形成表面１３０から再生膜２の膜厚ｔが０である位置までの距離とする。

また、図８には、スリット溝１３の内側面１３１からの距離Ｌと再生膜２の膜厚ｓとの関係が示されている。図６に示すごとく、距離Ｌは、スリット溝１３の内側面１３１から遠ざかる方向への距離であり、膜厚ｓは、スリット溝１３の深さ方向の反対方向における再生膜２の膜厚である。
図８からわかるように、再生膜２の膜厚ｓは、３〜４μｍの範囲である。

次に、本例の再生方法における作用効果について説明する。
本例のハニカム構造体成形用金型１の再生方法は、溝形成表面１３０と角部１４の摩耗部分１９との上に、ＰＶＤ処理によって再生膜２を形成する。すなわち、材料が押し出される面であり、ハニカム構造体の成形性・寸法精度を左右する最も重要な部分である溝形成表面１３０側のみに、ＰＶＤ処理によって再生膜２を形成する。そのため、従来のように、金型全体に再生処理を行う場合に比べて、効率よく容易に再生処理を行うことができると共に、再生膜２を精度よく形成することができる。
また、ＰＶＤ処理は、成膜精度が高いため、再生膜２をより一層精度高く形成することができる。また、ＰＶＤ処理は、厚く成膜することができるため、金型１の再生処理をさらに効率よく行うことができる。

これにより、角部１４の摩耗部分１９を精度よく容易に修復することができる。そして、寿命となっていた金型１を、初期状態の金型１を用いた場合と同様のハニカム構造体を成形可能な再生金型１０に再生することができる。
また、ＰＶＤ処理によって形成された再生膜２は、緻密で高い硬度を有するものとなる。そして、このような再生膜２を、材料が押し出される面である溝形成表面１３０と、摩耗が生じ易い角部１４の摩耗部分１９との上に形成することにより、再生金型１０は、効果的に、優れた耐久性・耐摩耗性を得ることができる。

また、本例において、再生膜２は、ＴｉＮ、ＣｒＮの複層により構成されている。そのため、再生膜２は、高い硬度を有するものとなる。これにより、再生金型１０は、耐久性・耐摩耗性を充分に得ることができる。なお、再生膜２は、上記材料の単層としてもよい。

また、再生膜２は、スリット溝１３の深さ方向において、溝形成表面１３０からスリット溝１３の深さＤの１／１０以下の領域に形成されている。これにより、再生金型１０において、スリット溝１３の溝幅のばらつきを抑えることができる。それ故、再生金型１０を用いて成形したハニカム構造体の寸法精度を向上させることができる。

また、再生膜２の硬度は、金型本体１１の４倍で、２０００ＨＶである。そのため、再生膜２は、高い硬度を有するものとなる。これにより、再生金型１０は、耐久性・耐摩耗性を充分に得ることができる。

このように、本例の金型の再生方法によれば、ハニカム構造体成形用金型を精度よく、容易に再生することができ、かつ、優れた耐久性・耐摩耗性を有するハニカム構造体成形用再生金型を得ることができる。

なお、本例では、ＰＶＤ装置５に複数の金属ターゲット５２を設けたため、金型本体１１の穴形成表面１２０側をマスキングした。例えば、金属ターゲット５２を１つだけ設け、その金属ターゲット５２と金型１の溝形成表面１３０とが対向するように金型１をセットし、両者の位置を固定してＰＶＤ処理を行えば、金型１にマスキングをしなくてもよい。
また、金属ターゲット５２としてＣｒ、Ｔｉを用いたが、これ以外の金属を用いて再生膜２を形成することもできる。

（実施例２）
上記第２の発明の実施例にかかるハニカム構造体成形用金型の再生方法、及びその再生方法によって再生した再生金型について、図１〜図３、図６〜図８、図９、図１０を用いて説明する。

本例の金型１の再生方法は、図６、図９、図１０に示すごとく、供給穴１２を形成した金型本体１１に材料を供給する面である穴形成表面１２０を、供給穴１２を塞ぐようにマスキングする。
その後、スリット溝１３を形成した金型本体１１の押出方向の先端面である溝形成表面１３０と、溝形成表面１３０とスリット溝１３の内側面１３１とが交わって形成される角部１４の摩耗した部分（摩耗部分１９）との上に、溝形成表面１３０側から成膜材料を供給して、ＣＶＤ処理を行うことによって再生膜２を形成する。
以下、これを詳説する。

本例の再生方法を用いて再生する金型１は、実施例１と同様の材質、形状のものである（図１〜図３参照）。

次に、ＣＶＤ処理に用いるＣＶＤ装置４について説明する。
ＣＶＤ装置４は、図１０に示すごとく、底部が開放された円筒形状の反応炉４１を有している。反応炉４１のサイズは、直径４５０ｍｍ、高さ７００ｍｍである。また、反応炉４１内には、箱型の反応器４２が設けられている。反応器４２内には、複数の部屋に区画された、ＣＶＤ処理を行う金型１を載置するための載置台４３が設けられている。

また、同図に示すごとく、反応器４２の底部４２２には、反応器４２内に反応ガスを供給するためのガス供給口４４１が設けられている。ガス供給口４４１は、ガス供給管４４２を介して、外部に設けられたガス供給装置４６に接続されている。そして、ＣＶＤ装置４は、ガス供給装置４６から反応ガスを反応器４２内に供給することができるように構成されている。なお、本例では、ガス供給装置４６から供給する反応ガスとしては、ＴｉＣｌ₄、Ｈ₂、Ａｒ、ＣＨ₄、Ｎ₂を用いる。

また、同図に示すごとく、反応器４２の底部４２２には、反応器４２内のガスを外部に排気するための排気口４５１が設けられている。また、排気口４５１は、反応器４２の天井部４２３付近から底部４２２にかけて設けられた排気管４５２に接続されている。そして、ＣＶＤ装置４は、反応器４２内のガスを排気管４５２の吸気口４５３から吸気し、排気口４５１から外部に排気することができるように構成されている。

次に、本例の再生方法について、具体的に説明する。
まず、ＣＶＤ処理を行う前に金型１のマスキングを行う。
図９に示すごとく、供給穴１２を塞ぐように、穴形成表面１２０上にグラファイトよりなるマスキングプレート３１を被せる。そして、金型１とマスキングプレート３１をＣＶＤ用治具３２２によって締結し、固定する。これにより、金型１の穴形成表面１２０側をマスキングする。

次に、マスキングした金型１に対して、ＣＶＤ処理を行う。
まず、図１０に示すごとく、金型１を固定したＣＶＤ用治具３２２を、載置台４３の上にセットする。このとき、金型１の溝形成表面１３０に反応ガスが接触しやすいように、金型１の溝形成表面１３０と反応器４２の天井部４２３とが対向する向きとなるようにセットする。そして、反応器４２内を９００〜１０００℃に加熱する。そして、ガス供給装置４６から、反応ガスとしてのＴｉＣｌ₄、Ｈ₂、Ａｒ、ＣＨ₄、Ｎ₂を反応器４２内に供給する。

そして、同図に示すごとく、高温に加熱された金型本体１１と反応器４２内を循環する反応ガスとが接触し、金型本体１１の溝形成表面１３０上で化学反応が生じる。そして、合成された成膜材料（本例では、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ）は、溝形成表面１３０上に成膜される。

最後に、反応器４２内を冷却し、反応器４２内からＣＶＤ用治具３２２を取り出す。そして、ＣＶＤ用治具３２２の締結を解除し、再生した金型（ハニカム構造体成形用再生金型１０）を得る。
これにより、図６に示すごとく、実施例１と同様に、溝形成表面１３０と角部１４の摩耗部分１９との上に、再生膜２が形成される。なお、本例の再生膜２は、ＴｉＣ層、ＴｉＣＮ層、及びＴｉＮ層の３層で構成されている（図示略）。

次に、本例の再生方法により得られた再生金型１０について説明する。
本例のハニカム構造体成形用再生金型１０には、図６に示すごとく、溝形成表面１３０と角部１４の摩耗部分１９との上に、ＣＶＤ処理を行うことによって形成した再生膜２が設けてある。
また、再生膜２は、上述したとおり、ＴｉＣ層、ＴｉＣＮ層、及びＴｉＮ層の３層からなる。また、再生膜２の硬度は、２０００ＨＶであり、金型本体１１の４倍である。また、スリット溝１３の溝幅ｗ３は、１４０μｍである。
その他は、実施例１の再生金型１０と同様の構成である（図６〜図８参照）。

次に、本例の再生方法における作用効果について説明する。
本例のハニカム構造体成形用金型１の再生方法は、供給穴１２を塞ぐように穴形成表面１２０をマスキングした後、溝形成表面１３０と角部１４の摩耗部分１９との上に、ＣＶＤ処理によって再生膜２を形成する。すなわち、穴形成表面１２０側をマスキングした状態で、材料が押し出される面であり、ハニカム構造体の成形性・寸法精度を左右する最も重要な部分である溝形成表面１３０側のみに、ＣＶＤ処理によって再生膜２を形成する。そのため、従来のように、金型全体に再生処理を行う場合に比べて、金型１の再生を効率よく行うことができると共に、再生膜２を精度よく形成することができる。

これにより、角部１４の摩耗部分１９を精度よく容易に修復することができる。そして、寿命となっていた金型１を、初期金型を用いた場合と同様のハニカム構造体を成形可能な再生金型１０に再生することができる。
また、ＣＶＤ処理によって形成された再生膜２は、緻密で高い硬度を有するものとなる。そして、このような再生膜を、材料が押し出される面である溝形成表面１３０と、摩耗が生じ易い角部１４の摩耗部分１９との上に形成することにより、再生金型１０は、効果的に、優れた耐久性・耐摩耗性を得ることができる。また、ＣＶＤ処理は、基材（本例では、金型本体１１に当たる）との密着性を高める効果が大きいことから、より一層耐久性に優れたものとなる。

また、再生膜２は、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮの複層により構成されている。そのため、再生膜２は、より高い硬度を有するものとなる。これにより、再生金型１０は、より一層優れた耐久性・耐摩耗性を有するものとなる。なお、再生膜２は、上記材料の単層としてもよい。
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例では、実施例１及び実施例２で得られた再生金型１０を用いてハニカム構造体を繰り返し成形し、金型の寿命を評価した。
本発明品としては、ＰＶＤ処理によって再生した実施例１の再生金型１０（本発明品Ｅ１）と、ＣＶＤ処理によって再生した実施例２の再生金型１０（本発明品Ｅ２）とを準備した。また、比較品としては、何の処理も行っていない未使用の初期金型（比較品Ｃ１）を準備した。いずれの金型も、スリット溝１３の溝幅は１４０μｍである。

次に、評価の方法を説明する。
本発明品Ｅ１、Ｅ２の再生金型１０を用いて、コージェライト用セラミック原料を含む材料を押出成形し、ハニカム構造体を成形する。なお、成形するハニカム構造体は、直径１００ｍｍ、長さ９０ｍｍの円筒形状のものである。この作業を繰り返し行い、溝形成表面１３０におけるスリット溝１３の溝幅が１５０μｍ以上となった時点で金型の寿命とする。比較品Ｃ１についても、同様に行う。そして、金型の寿命となるまでのハニカム構造体の生産数を測定する。なお、本例では、比較品Ｃ１の生産数を生産比率１として、本発明品Ｅ１、Ｅ２の生産比率を算出した。

次に、評価の結果を図１１に示す。
この図からわかるように、ＰＶＤ処理によって再生した本発明品Ｅ１は、未処理の比較品Ｃ１に比べて生産比率が２倍となっている。また、ＣＶＤ処理によって再生した本発明品Ｅ２は、同じく生産比率が３倍となっている。すなわち、本発明品Ｅ１、Ｅ２は、非常に優れた耐久性・耐摩耗性を有しており、金型の寿命が長いことがわかる。

実施例１における、金型の構造を示す断面図。 実施例１における、金型の構造を示す断面斜視図。 実施例１における、金型のスリット溝周辺を示す断面図。 実施例１における、金型をＰＶＤ用治具によって固定した状態を示す説明図。 実施例１における、ＰＶＤ装置の構成を示す説明図。 実施例１における、再生した金型のスリット溝周辺を示す断面図。 実施例１における、溝形成表面からの深さｄとＣＶＤ再生膜及びＰＶＤ再生膜の膜厚ｔとの関係を示す説明図。 実施例１における、スリット溝の内側面からの距離ＬとＣＶＤ再生膜及びＰＶＤ再生膜の膜厚ｓとの関係を示す説明図。 実施例２における、金型をＣＶＤ用治具によって固定した状態を示す説明図。 実施例２における、ＣＶＤ装置の構成を示す説明図。 実施例３における、金型の生産比率を示す説明図。

符号の説明

１ ハニカム構造体成形用金型
１０ ハニカム構造体成形用再生金型
１１ 金型本体
１２ 供給穴
１２０ 穴形成表面
１３ スリット溝
１３０ 溝形成表面
１３１ 内側面（スリット溝の内側面）
１４ 角部
１９ 摩耗部分
２ 再生膜

Claims (12)

1. 材料を供給するための供給穴と、該供給穴に連通して格子状に設けられ、材料をハニカム形状に成形するためのスリット溝とを有し、使用により摩耗した部分を有するハニカム構造体成形用金型を再生する方法において、
   上記スリット溝を形成した金型本体の押出方向の先端面である溝形成表面と、該溝形成表面と上記スリット溝の内側面とが交わって形成される角部の摩耗した部分との上に、上記溝形成表面側から成膜材料を供給して、ＰＶＤ処理を行うことによって再生膜を形成することを特徴とするハニカム構造体成形用金型の再生方法。
2. 請求項１において、上記再生膜は、ＣｒＮ、ＴｉＮの単層または複層により構成されていることを特徴とするハニカム構造体成形用金型の再生方法。
3. 材料を供給するための供給穴と、該供給穴に連通して格子状に設けられ、材料をハニカム形状に成形するためのスリット溝とを有し、使用により摩耗した部分を有するハニカム構造体成形用金型を再生する方法において、
   上記供給穴を形成した金型本体の材料供給面である穴形成表面を、上記供給穴を塞ぐようにマスキングした後、
   上記スリット溝を形成した上記金型本体の押出方向の先端面である溝形成表面と、該溝形成表面と上記スリット溝の内側面とが交わって形成される角部の摩耗した部分との上に、上記溝形成表面側から成膜材料を供給して、ＣＶＤ処理を行うことによって再生膜を形成することを特徴とするハニカム構造体成形用金型の再生方法。
4. 請求項３において、上記再生膜は、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮの単層または複層により構成されていることを特徴とするハニカム構造体成形用金型の再生方法。
5. 請求項１〜４において、上記再生膜は、上記スリット溝の深さ方向において、上記溝形成表面から上記スリット溝の深さの１／１０以下の領域に形成されていることを特徴とするハニカム構造体成形用金型の再生方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、上記再生膜の硬度は、上記金型本体の１．５倍以上であることを特徴とするハニカム構造体成形用金型の再生方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項において、上記再生膜の硬度は、７５０ＨＶ以上であることを特徴とするハニカム構造体成形用金型の再生方法。
8. 材料を供給するための供給穴と、該供給穴に連通して格子状に設けられ、材料をハニカム形状に成形するためのスリット溝とを有し、使用により摩耗した部分を有するハニカム構造体成形用金型を再生してなるハニカム構造体成形用再生金型において、
   上記スリット溝を形成した金型本体の押出方向の先端面である溝形成表面と、該溝形成表面と上記スリット溝の内側面とが交わって形成される角部の摩耗した部分との上に、ＰＶＤ処理またはＣＶＤ処理を行うことによって形成した再生膜が設けてあることを特徴とするハニカム構造体成形用再生金型。
9. 請求項８において、上記再生膜は、ＴｉＮ、ＣｒＮの単層または複層により構成されている、もしくはＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮの単層または複層により構成されていることを特徴とするハニカム構造体成形用再生金型。
10. 請求項８又は９において、上記再生膜は、上記スリット溝の深さ方向において、上記溝形成表面から上記スリット溝の深さの１／１０以下の領域に設けられていることを特徴とするハニカム構造体成形用金型の再生方法。
11. 請求項８〜１０のいずれか１項において、上記再生膜の硬度は、上記金型本体の１．５倍以上であることを特徴とするハニカム構造体成形用再生金型。
12. 請求項８〜１１のいずれか１項において、上記再生膜の硬度は、７５０ＨＶ以上であることを特徴とするハニカム構造体成形用再生金型。

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