JP2008194844A - ハニカム構造体成形用金型の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溝形成位置に対する水柱の形成位置のずれを抑制し、スリット溝における溝幅のばらつきや溝の段差を防止できるハニカム構造体成形用金型の製造方法を提供すること。
【解決手段】ハニカム構造体成形用金型の製造方法は、金型素材８０の溝形成面８２０上における溝形成位置に対して高圧水を噴射して水柱７２を形成すると共にレーザ光７１を水柱７２の中に通して照射し、レーザ照射位置を溝形成位置に沿って複数回通過するように移動させる照射スキャンを行ってスリット溝８２を加工するに当たり、溝形成位置と水柱７２の形成位置との位置合わせは、金型素材８０の表裏を貫通するよう予め設けた基準穴６１に水柱７２の外周全てを通過させることが可能な金型素材８０と水柱７２との相対位置を基準位置として決定し、基準位置を原点とする座標データに基づいて水柱７２を金型素材８０に対して相対移動させることにより行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハニカム構造体を成形するためのハニカム構造体成形用金型の製造方法に関する。

セラミック製のハニカム構造体を成形するためのハニカム構造体成形用金型（以下、適宜、単に金型という）には、格子状のスリット溝が設けられている。このスリット溝を加工する方法としては、従来から様々な方法が提案されている。昨今では、スリット溝の狭幅化に対応すべく、精密な加工を行うことができるウォータージェットレーザを用いた加工方法が知られている（特許文献１及び２参照）。

上記のウォータージェットレーザを用いてスリット溝を加工するに当たっては、被加工物の溝形成位置に対して高圧水を噴射して水柱を形成すると共にレーザ光をその水柱の中に通して照射し、さらにレーザ照射位置を溝形成位置に沿って複数回通過するように移動させる照射スキャンを行う。

従来は、溝形成位置と水柱の形成位置との位置合わせを次のように行っていた。すなわち、スリット溝の加工前において被加工物に基準となる基準印を付け、高圧水を噴射して水柱を形成するノズルに固定したカメラによって被加工物の基準印を撮像し、カメラ画像の中心に基準印を合わせる。次いで、予め判っているノズルとカメラとの間の距離だけノズルを被加工物表面に対して平行方向に相対移動させ、基準印上にノズルを位置させる。このときの被加工物とノズルとの相対位置を基準位置として決定する。その後、この基準位置に基づいてノズルを被加工物に対して相対移動させ、溝形成位置に水柱を形成する。

しかしながら、上記の方法によって位置合わせをした場合、カメラの画像を用いて基準位置を決定するため、位置精度が±５０μｍ程度となる。そのため、荒加工等では問題のない精度であるが、加工する対象が例えば１００μｍ以下の溝幅のスリット溝では対応できず、溝形成位置に対する水柱の形成位置及びその水柱の中に通すレーザ光の照射位置に大きなずれが生じる。これにより、形成されたスリット溝には、溝幅のばらつきや溝の段差が生じる。

このようなことから、溝形成位置に対する水柱の形成位置のずれを抑制し、形成するスリット溝における溝幅のばらつきや溝の段差を防止することができるハニカム構造体成形用金型の製造方法が望まれている。

特開２００２−３０１５８１号公報 特開２００３−１１１１１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、溝形成位置に対する水柱の形成位置のずれを抑制し、形成するスリット溝における溝幅のばらつきや溝の段差を防止することができるハニカム構造体成形用金型の製造方法を提供しようとするものである。

本発明においては、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するハニカム構造体成形用金型を製造する方法において、
被加工物の溝形成面上における溝形成位置に対して高圧水を噴射して水柱を形成すると共にレーザ光を上記水柱の中に通して照射し、レーザ照射位置を上記溝形成位置に沿って複数回通過するように移動させる照射スキャンを行って上記スリット溝を加工するに当たり、
上記溝形成位置と上記水柱の形成位置との位置合わせは、上記被加工物の表裏を貫通するよう予め設けた基準穴に上記水柱の外周全てを通過させることが可能な上記被加工物と上記水柱との相対位置を基準位置として決定し、該基準位置を原点とする座標データに基づいて上記水柱を上記被加工物に対して相対移動させることにより行うことを特徴とするハニカム構造体成形用金型の製造方法にある（請求項１）。

本発明の製造方法では、上記のごとく、水柱を形成すると共にレーザ光をその水柱の中に通して照射する、いわゆるウォータージェットレーザにより上記スリット溝の加工を行う。そして、このウォータージェットレーザによる上記スリット溝の加工を行うに当たっては、上記被加工物に予め設けておいた基準穴に上記水柱の外周全てを通過させ、このときの上記被加工物と上記水柱との相対位置を基準位置として決定する。その後、この基準位置を原点とする座標データに基づいて、上記水柱を上記被加工物に対して相対移動させ、上記溝形成位置と上記水柱の形成位置との位置合わせを行う。

すなわち、本発明では、上記スリット溝の加工前において、上記被加工物に上記水柱の外周全てを通過させることができる大きさの上記基準穴を予め設けておき、その基準穴に上記水柱を通過させ、上記被加工物と上記水柱との相対位置の原点となる上記基準位置を決定する。そのため、従来のようにカメラの画像等を用いる場合に比べて、上記基準位置の決定を簡易な工程で容易に行うことができる。

また、このような方法とすることで、上記水柱が上記基準穴をしっかりと貫通するよう通過していないと、上記水柱が上記基準穴の縁や内面等に接触して跳ねる。そのため、上記基準穴への上記水柱の通過の可否を目視で確認することができる。これにより、上記基準位置を精度良く、正確に決定することができる。

そして、このように精度良く、正確に決定された上記基準位置に基づいて、上記水柱を上記被加工物に対して相対移動させることにより、上記溝形成位置に対して上記水柱の形成位置及び該水柱の中に通す上記レーザ光の照射位置を精度良く合わせることができる。それ故に、上記スリット溝を高精度に加工することができる。

このように、本発明の製造方法によれば、上記溝形成位置に対する上記水柱の形成位置及び該水柱の中に通す上記レーザ光の照射位置のずれを抑制することができ、形成するスリット溝における溝幅のばらつきや溝の段差を防止することができる。そして、高精度に加工されたスリット溝を有するハニカム構造体成形用金型を得ることができる。

上記本発明においては、上記基準位置の決定は、上記照射スキャンを開始する前に行い、かつ、上記照射スキャンを途中で中断した場合には、再び上記基準位置の決定を行って、該基準位置を原点とする座標データに基づいて上記水柱を上記被加工物に対して上記照射スキャン中断前の位置に相対移動させた後、上記照射スキャンを再開することが好ましい（請求項２）。
すなわち、上記基準位置の決定は、上記照射スキャンを開始する前に行うことが好ましく、これによって上述した効果を得ることができる。

また、昨今では、上述したようにスリット溝の狭幅化が進み、このようなスリット溝を加工するためには、高い加工精度が求められ、全体の加工時間が長くなる。それ故、溝加工装置に用いられる部品の消耗による部品交換等によって、上記照射スキャンを途中で中断しなければならない場合がある。このような場合には、上記のごとく、再び上記基準位置の決定を行った後、上記照射スキャンを再開することが好ましい。

すなわち、再び上記基準位置の決定を行うことにより、上記被加工物と上記水柱との相対位置を再び原点に正確に戻すことができる。そのため、上記水柱を上記被加工物に対して上記照射スキャン中断前の位置に高精度に相対移動させることができる。そして、上記照射スキャンの中断前の位置から正確に上記スリット溝の加工を再開することができる。
これにより、上記照射スキャンを途中で中断した場合でも、上記溝形成位置に対する上記水柱の形成位置及び上記レーザ光の照射位置のずれをしっかりと抑制することができる。また、形成する上記スリット溝における溝幅のばらつきや溝の段差を充分に防止することができる。

また、上記基準穴は、上記被加工物における上記スリット溝を形成する領域の外方に形成されていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記スリット溝を形成するに当たって、上記基準穴が影響を及ぼすことを防止することができる。また、得られるハニカム構造体成形用金型を用いて材料を押出成形してハニカム構造体を作製する際に、上記基準穴が成形に悪影響を及ぼすことを防止することができる。

もちろん、上記基準穴は、上記スリット溝に連通する上記供給穴を形成する領域の外方に形成されていることが好ましい。
この場合にも、上記供給穴を形成するに当たって、上記基準穴が影響を及ぼすことを防止することができる。また、ハニカム構造体を作製する際に、上記基準穴が成形に悪影響を及ぼすことを防止することができる。

また、上記基準穴は、上記被加工物と別体の穴形成部品に形成されており、該穴形成部品を上記被加工物に係合一体化させることによって上記基準穴を上記被加工物に設けることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記基準穴を上記被加工物に直接形成する場合に比べて、上記基準穴を精度良く形成することができる。また、上記基準穴を上記被加工物と別体の上記穴形成部品に形成するため、上記基準穴の取り扱いが容易となる。例えば、上記基準穴の寸法の微調整等を容易に行うことができる。

また、上記穴形成部品は、上記水柱を形成するための吐出穴を備えたノズル部品と同形状の予備ノズル部品であり、該予備ノズル部品の吐出穴を上記基準穴とする構成とすることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記ノズル部品を複数準備しておけば、使用しない上記ノズル部品、つまり上記予備ノズル部品を上記穴形成部品として代用することができる。また、上記予備ノズル部品の上記吐出穴を上記基準穴とするため、上記基準穴を上記被加工物に容易に設けることができる。

また、上記ノズル部品は、上記吐出穴に高圧水を通過させて上記水柱を形成する部品である。そのため、上記ノズル部品の上記吐出穴を上記基準穴として構成することにより、上記基準位置の決定は、上記吐出穴に上記水柱を通過させることによって行うことになる。そのため、上記基準位置をより一層精度良く、正確に決定することができる。

また、上記被加工物には、上記ノズル部品の外形状に対応する係合貫通穴を設け、該係合貫通穴に上記予備ノズル部品を係合させて上記被加工物と上記予備ノズル部品とを一体化することによって、上記基準穴を上記被加工物に設けることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記被加工物に上記係合貫通穴を設け、該係合貫通穴に上記予備ノズル部品を係合させるだけで、上記基準穴を上記被加工物に容易に設けることができる。

また、上記基準穴の開口径Ａと上記水柱の外径Ｂとは、Ｂ＜Ａ≦１．５Ｂの関係を満たすことが好ましい（請求項７）。
上記開口径Ａと上記外径Ｂとの関係がＡ≦Ｂの場合には、上記基準穴に上記水柱の外周全てを通過させることができず、上記基準位置を決定することができないおそれがある。一方、Ａ＞１．５Ｂの場合には、上記水柱の外径Ｂに対して上記基準穴の開口径Ａが大きくなりすぎ、上記基準穴に上記水柱の外周全てを通過させても、上記基準位置を正確に決定することができないおそれがある。

また、上記水柱の外径Ｂは、３０〜２００μｍとすることができる（請求項８）。
このような外径の小さな上記水柱の形成位置と上記溝形成位置との位置合わせをする場合には、高い精度が求められる。そのため、上記本発明の効果を特に有効に発揮することができる。

また、上記基準穴の深さは、最終的に形成する上記スリット溝の溝深さ以上であることが好ましい（請求項９）。
すなわち、上記基準穴は、上記水柱の外周全てを通過させることができるよう形成されている。そのため、上記基準穴の深さまで、上記水柱の形成位置及び上記レーザ光の照射位置の精度を確保することができる。つまり、少なくとも最終的に形成する上記スリット溝の溝深さまで、上記水柱の形成位置及び上記レーザ光の照射位置の精度を確保することができる。これにより、上記スリット溝をより一層高精度に加工することができる。

また、上記スリット溝の溝幅は、４０〜１５０μｍとすることができる（請求項１０）。
このような溝幅が狭い上記スリット溝を加工する場合には、高い加工精度が求められる。そのため、上記本発明の効果を特に有効に発揮することができる。

また、上記スリット溝の溝深さは、２〜３．５ｍｍとすることができる（請求項１１）。
このような溝深さの上記スリット溝を加工する場合には、高い加工精度が求められる。そのため、上記本発明の効果を特に有効に発揮することができる。

また、上記スリット溝の格子形状は、三角形、四角形又は六角形とすることができる（請求項１２）。
いずれの格子形状の上記スリット溝を加工する場合にも、上記本発明の効果を充分に発揮することができる。
なお、上記スリット溝の形状は、成形するハニカム構造体に合わせて、種々の形状を採用することができる。

また、上記被加工物としては、金属材料、セラミックス、その他の種々の材料を用いることができる。上記金属材料としては、例えばＳＫＤ（合金工具鋼）等を用いることができる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかるハニカム構造体成形用金型の製造方法について、図を用いて説明する。
本例において製造するハニカム構造体成形用金型８は、図１、図３に示すごとく、材料を供給するための供給穴８１と、供給穴８１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８２とを有する。供給穴８１及びスリット溝８２は、それぞれ穴形成面８１０及び溝形成面８２０に設けられている。また、両者は、加工領域８００内に設けられている。
なお、本例のスリット溝８２は、四角形格子状を呈しており、溝幅が９０μｍ、溝深さが２．５ｍｍである。スリット溝８２の格子形状は、例えば三角形、六角形等とすることもできる。

また、本例では、図１、図２に示すごとく、金型８における加工領域８００の外方に、後述する水柱を通過させるための基準穴６１が形成されている。また、基準穴６１は、金型８の溝形成面８２０側に円柱形状に形成されている。また、基準穴６１は、金型８の穴形成面８１０側に形成され、基準穴６１を通過した上記水柱を逃がすための逃がし穴６２に連通している。逃がし穴６２は、基準穴６１よりも大径に設けられている。
また、基準穴６１は、上記水柱の外周全てを通過させることができるよう形成されている。基準穴６１の開口径は、内径ｒと同じであり、５５μｍである。また、基準穴６１の深さｈは５ｍｍである。また、逃がし穴６２の内径Ｒは１０ｍｍである。

上記構成の金型８を製造するに当たっては、図４に示す溝加工装置１を用いる。この溝加工装置１は、レーザ光７１を発生させるレーザ発生部１１と、発生したレーザ光７１を導出するレーザヘッド１２と、レーザ光７１の周囲において高圧水を噴射して水柱７２を形成するためのノズル部３と、水柱７２用の高圧水をレーザヘッド１２に供給する高圧水供給部１４とを有している。レーザヘッド１２とノズル部３とは、一体的に構成されている。
また、図５に示すごとく、ノズル部３内には、高圧水を通過させて水柱７２を形成する吐出穴３１１を備えたノズル部品３１が設けられている。吐出穴３１１の内径は、５５μｍである。

また、図４に示すごとく、レーザ発生部１１とレーザヘッド１２との間には、両者を結んでレーザ光７１を導く光ファイバー部２１が設けられている。
また、高圧水供給部１４とノズル部３との間には、高圧水を供給するための配管２２が設けられている。

また、同図に示すごとく、溝加工装置１は、被加工物（後述の金型素材８０）を保持すると共にＸ−Ｙ軸方向に移動可能な保持部１９を有している。保持部１９には、保持部１９を移動させるための図示しない駆動部が接続されている。
また、上記駆動部、高圧水供給部１４及びレーザ発生部１１は、これらを操作するための図示しない操作盤に接続されている。

また、金型８を構成する材料となる金型素材８０としては、図４に示すごとく、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、厚さ１５ｍｍの四角形の金属板を用いる。金型素材８０の材質は、ＳＫＤ６１（合金工具鋼）よりなる。もちろん、これと異なるサイズ、材質の金型素材を用いることも可能である。

次に、具体的な製造方法について説明する。
本例では、まず、金型素材８０の穴形成面８１０に、ドリルを用いて供給穴８１（図３）を形成する。供給穴８１は、穴形成面８１０から金型素材８０を貫通しない所定の深さまで形成した。また、供給穴８１は、金型素材８０における加工領域８００内に形成した。

次いで、金型素材８０に対して、後工程において溝形成位置と水柱の形成位置との位置合わせの基準となる基準穴６１（図２）を形成する。
基準穴６１を形成するに当たっては、図２に示すごとく、金型素材８０の穴形成面８１０から溝形成面８２０に向けて、形成する基準穴６１よりも大径の逃がし穴６２を予め設ける。その後、溝形成面８２０から逃がし穴８２に貫通するように、ドリルを用いて基準穴６１を形成する。なお、基準穴６１は、後工程において形成する水柱７２の外周全てを通過させることができるよう形成した。また、基準穴６１は、金型素材８０の加工領域８００の外方に形成した。

次いで、金型素材８０に対して、溝加工装置１を用いてスリット溝８２（図１、図３）を形成する。
スリット溝８２を形成するに当たっては、図６に示すごとく、溝加工装置１の保持部１９に金型素材８０を保持する。このとき、保持部１９と金型素材８０との間にスペーサ１９１を設け、両者の間に空間が形成されるようにする。そして、高圧水供給部１４からノズル部３に高圧水を供給し、金型素材８０に対してノズル部３から高圧水を噴射して水柱７２を形成する。なお、水柱７２の外径は、５３μｍである。

次いで、図７に示すごとく、形成した水柱７２の外周全てが金型素材８０に設けた基準穴６１を通過するように、金型素材８０を保持した保持部１９をＸ−Ｙ軸方向に移動させる。そして、水柱７２の外周全てが基準穴６１を通過する位置において、保持部１９の移動を停止し、その位置を金型素材８０と水柱７２との相対位置の原点となる基準位置Ｓとして決定する。
なお、この基準位置Ｓの決定では、基準穴６１に水柱７２の外周全てが金型素材８０の何処にも接触することなく進入し、金型素材８０の穴形成面８１０から何ら乱れのない水柱７２が出て行くことを目視で確認する。

その後、図４に示すごとく、基準位置Ｓを原点とする座標データに基づいて、保持部１９をＸ−Ｙ軸方向に移動させ、金型素材８０における溝形成位置と水柱７２の形成位置との位置合わせを行う。そして、レーザ光７１を水柱７２の中に通し、金型素材８０の溝形成位置に対して照射する。さらに、保持部１９をＸ−Ｙ軸方向に移動させることにより、金型素材８０に対するレーザ照射位置Ｌを溝形成位置に沿って移動させ、同じ溝形成位置を複数回通過させる照射スキャンを行う。

この照射スキャンの際、本例では、水柱７２を形成する高圧水の水圧を２３０ｋｇｆ／ｃｍ²、レーザ光７１のパルスパワーを１４００Ｗとした。また、レーザ照射位置Ｌの金型素材８０に対する移動速度を１５０〜２４０ｍｍ／分、繰り返し回数を７０回とした。これにより、溝幅が９０μｍ、溝深さが２．５ｍｍのスリット溝８２が得られた。
以上により、ハニカム構造体成形用金型８を作製した。

また、本例では、溝幅の狭いスリット溝８２の加工を行うため、高精度な加工が必要となり、全体の加工時間が長くなる。それ故、溝加工装置１に用いられる部品の消耗による部品交換等によって、照射スキャンを途中で中断しなければならない場合がある。このような場合には、再び基準位置Ｓの決定を行った後、照射スキャンを再開する。すなわち、照射スキャン中断後、図６に示すごとく、金型素材８０に対して水柱７２を形成し、図７に示すごとく、形成した水柱７２の外周全てが基準穴６１を通過する位置まで保持部１９を移動させ、再び基準位置Ｓを決定する。そして、決定した基準位置Ｓを原点とする座標データに基づいて、水柱７２の形成位置を照射スキャン中断前の位置に移動させた後、照射スキャンを再開する。

次に、本例の金型８の製造方法における作用効果について説明する。
本例の製造方法では、水柱７２を形成すると共にレーザ光７１をその水柱７２の中に通して照射する、いわゆるウォータージェットレーザによりスリット溝８２の加工を行う。そして、このウォータージェットレーザによるスリット溝８２の加工を行うに当たっては、金型素材８０に予め設けておいた基準穴６１に水柱７２の外周全てを通過させ、このときの金型素材８０と水柱７２との相対位置を基準位置Ｓとして決定する。その後、この基準位置Ｓを原点とする座標データに基づいて、水柱７２を金型素材８０に対して相対移動させ、金型素材８０における溝形成位置と水柱７２の形成位置との位置合わせを行う。

すなわち、本例では、スリット溝８２の加工前において、金型素材８０に水柱７２の外周全てを通過させることができる大きさの基準穴６１を予め設けておき、その基準穴６１に水柱７２を通過させ、金型素材８０と水柱７２との相対位置の原点となる基準位置Ｓを決定する。そのため、従来のようにカメラの画像等を用いる場合に比べて、基準位置Ｓの決定を簡易な工程で容易に行うことができる。

また、このような方法とすることで、水柱７２が基準穴６１をしっかりと貫通するよう通過していないと、水柱７２が基準穴６１の縁や内面等に接触して跳ねる。そのため、基準穴６１への水柱７２の通過の可否を目視で確認することができる。これにより、基準位置Ｓを精度良く、正確に決定することができる。

そして、このように精度良く、正確に決定された基準位置Ｓに基づいて、水柱７２を金型素材８０に対して相対移動させることにより、金型素材８０における溝形成位置に対して水柱７２の形成位置及び水柱７２の中に通すレーザ光７１の照射位置を精度良く合わせることができる。それ故に、スリット溝８２を高精度に加工することができる。

また、本例では、溝加工装置１に用いられる部品の消耗による部品交換等によって照射スキャンを途中で中断した場合には、再び基準位置Ｓの決定を行った後、照射スキャンを再開する。このように再び基準位置Ｓの決定を行うことにより、金型素材８０と水柱７２との相対位置を再び原点に正確に戻すことができる。そのため、水柱７２を金型素材８０に対して照射スキャン中断前の位置に高精度に相対移動させることができる。そして、照射スキャンの中断前の位置から正確にスリット溝８２の加工を再開することができる。
これにより、長時間に渡る加工において、照射スキャンを途中で中断した場合でも、金型素材８０における溝形成位置に対する水柱７２の形成位置及びレーザ光７１の照射位置のずれをしっかりと抑制することができる。また、形成するスリット溝８２における溝幅のばらつきや溝の段差を充分に防止することができる。

また、基準穴６１は、金型素材８０における供給穴８１及びスリット溝８２を形成する加工領域８００の外方に形成されている。そのため、供給穴８１及びスリット溝８２を形成するに当たって、基準穴６１が影響を及ぼすことを防止することができる。また、得られるハニカム構造体成形用金型８を用いて材料を押出成形してハニカム構造体を作製する際に、基準穴６１が成形に悪影響を及ぼすことを防止することができる。

また、基準穴６１の深さｈは、最終的に形成するスリット溝８２の溝深さ以上である。そのため、基準穴６１の深さまで、水柱７２の形成位置及びレーザ光７１の照射位置の精度を確保することができる。つまり、少なくとも最終的に形成するスリット溝８２の溝深さまで、水柱７２の形成位置及びレーザ光７１の照射位置の精度を確保することができる。これにより、スリット溝８２をより一層高精度に加工することができる。

このように、本例の製造方法によれば、金型素材８０における溝形成位置に対する水柱７２の形成位置及び水柱７２の中に通すレーザ光７１の照射位置のずれを抑制することができる。また、形成するスリット溝８２における溝幅のばらつきや溝の段差を防止することができる。そして、高精度に加工されたスリット溝８２を有するハニカム構造体成形用金型８を得ることができる。

なお、本例では、基準穴６１は、溝形成面８２０側において基準穴６１よりも大径の逃がし穴６２に連通するよう設けたが、図８に示すごとく、逃がし穴６２を設けることなく、基準穴６１のみを金型素材８０に対して貫通するよう設けることもできる。このような構成とした場合でも、上記と同様の作用効果を得ることができる。

また、基準穴６１（図３、図８）は、加工の際の便宜のため、深さ方向に同径となるように設けたが、例えばテーパ形状や中間部分の径を絞ったような形状等、種々の形状に設けることができる。ただし、このような場合でも、水柱７２が通過することができる開口径が基準穴６１に確保されていることが必要である。

（実施例２）
本例は、実施例１における基準穴６１の構成を変更した例である。
本例の金型素材８０には、図９に示すごとく、ノズル部品３１（図５）の外形状に対応する係合貫通穴６３が設けられている。係合貫通穴６３には、予備のノズル部品３１が溝形成面８２０において面一となるように係合されている。そして、予備のノズル部品３１の吐出穴３１１を基準穴６１として構成している。また、係合貫通穴６３において、係合されたノズル部品３１以外の部分は、基準穴６１よりも大径の逃がし穴６２となる。

なお、基準穴６１の内径ｒは、ノズル部品３１の吐出穴３１１の内径と同じ５５μｍである。また、基準穴６１の深さｈは、ノズル部品３１の長さと同じ５ｍｍである。また、逃がし穴６２の内径Ｒは、係合貫通穴６３の内径と同じ１０ｍｍである。
その他は、実施例１と同様の構成である。

上記構成の基準穴６１（図９）を形成するに当たっては、金型素材８０の表裏を貫通するように、ノズル部品３１の外形状に対応する係合貫通穴６３を予め設けておく。その後、予備のノズル部品３１を係合貫通穴６３に係合させる。このとき、ノズル部品３１が溝形成面８２０において面一となるように係合させる。そして、係合したノズル部品３１の吐出穴３１１を基準穴６１とする。
その他は、実施例１と同様の製造方法である。

この場合には、金型素材８０に予備のノズル部品３１を係合一体化させ、予備のノズル部品３１の吐出穴３１１を基準穴６１とするだけで金型素材８０に基準穴６１を設けることができるため、基準穴６１の形成が容易となる。
また、基準穴６１は、金型素材８０と別体のノズル部品３１に形成されているため、基準穴６１の取り扱いが容易となる。例えば、基準穴６１の寸法を調整したい場合には、吐出穴３１１の内径が異なるノズル部品３１を用意しておけばよい。

また、ノズル部品３１は、吐出穴３１１に高圧水を通過させて水柱７２を形成する部品である。そのため、ノズル部品３１の吐出穴３１１を基準穴６１として構成することにより、基準位置Ｓの決定は、吐出穴３１１に水柱７２を通過させることにより行う。そのため、基準位置Ｓをより一層精度良く、正確に決定することができる。
その他は、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

また、本例では、基準穴６１の形成に予備のノズル部品３１を用いたが、例えば、金型素材８０と別体の金属等の部材に予め基準穴６１を形成しておき、その部材を金型素材８０の係合貫通穴６３に係合させることによって基準穴６１を金型素材８０に設けることもできる。

実施例１における、ハニカム構造体成形用金型の（ａ）溝形成面を示す説明図、（ｂ）溝形成面の拡大説明図。 図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図。 図１（ｂ）のＢ−Ｂ線矢視断面図。 実施例１における、溝加工装置を用いたスリット溝の加工の様子を示す説明図。 実施例１における、ノズル部内のノズル部品を示す説明図。 実施例１における、金型素材に対して水柱を形成する様子を示す説明図。 実施例１における、金型素材の基準穴に水柱を通過させる様子を示す説明図。 実施例１における、基準穴のその他の構成を示す説明図。 実施例２における、基準穴のその他の構成を示す説明図。

符号の説明

１ 溝加工装置
６１ 基準穴
７１ レーザ光
７２ 水柱
８ ハニカム構造体成形用金型
８０ 金型素材（被加工物）
８１ 供給穴
８２ スリット溝
８２０ 溝形成面

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するハニカム構造体成形用金型を製造する方法において、
   被加工物の溝形成面上における溝形成位置に対して高圧水を噴射して水柱を形成すると共にレーザ光を上記水柱の中に通して照射し、レーザ照射位置を上記溝形成位置に沿って複数回通過するように移動させる照射スキャンを行って上記スリット溝を加工するに当たり、
   上記溝形成位置と上記水柱の形成位置との位置合わせは、上記被加工物の表裏を貫通するよう予め設けた基準穴に上記水柱の外周全てを通過させることが可能な上記被加工物と上記水柱との相対位置を基準位置として決定し、該基準位置を原点とする座標データに基づいて上記水柱を上記被加工物に対して相対移動させることにより行うことを特徴とするハニカム構造体成形用金型の製造方法。
2. 請求項１において、上記基準位置の決定は、上記照射スキャンを開始する前に行い、かつ、上記照射スキャンを途中で中断した場合には、再び上記基準位置の決定を行って、該基準位置を原点とする座標データに基づいて上記水柱を上記被加工物に対して上記照射スキャン中断前の位置に相対移動させた後、上記照射スキャンを再開することを特徴とするハニカム構造体成形用金型の製造方法。
3. 請求項１又は２において、上記基準穴は、上記被加工物における上記スリット溝を形成する領域の外方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製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、上記基準穴は、上記被加工物と別体の穴形成部品に形成されており、該穴形成部品を上記被加工物に係合一体化させることによって上記基準穴を上記被加工物に設けることを特徴とするハニカム構造体成形用金型の製造方法。
5. 請求項４において、上記穴形成部品は、上記水柱を形成するための吐出穴を備えたノズル部品と同形状の予備ノズル部品であり、該予備ノズル部品の吐出穴を上記基準穴とすることを特徴とするハニカム構造体成形用金型の製造方法。
6. 請求項５において、上記被加工物には、上記ノズル部品の外形状に対応する係合貫通穴を設け、該係合貫通穴に上記予備ノズル部品を係合させて上記被加工物と上記予備ノズル部品とを一体化することによって、上記基準穴を上記被加工物に設けることを特徴とするハニカム構造体成形用金型の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項において、上記基準穴の開口径Ａと上記水柱の外径Ｂとは、Ｂ＜Ａ≦１．５Ｂの関係を満たすことを特徴とするハニカム構造体成形用金型の製造方法。
8. 請求項７において、上記水柱の外径Ｂは、３０〜２００μｍであることを特徴とするハニカム構造体成形用金型の製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１項において、上記基準穴の深さは、最終的に形成する上記スリット溝の溝深さ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製造方法。
10. 請求項１〜９のいずれか１項において、上記スリット溝の溝幅は、４０〜１５０μｍであることを特徴とするハニカム構造体成形用金型の製造方法。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項において、上記スリット溝の溝深さは、２〜３．５ｍｍであること特徴とするハニカム構造体成形用金型の製造方法。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項において、上記スリット溝の格子形状は、三角形、四角形又は六角形であることを特徴とするハニカム構造体成形用金型の製造方法。

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