JP2019093651A - 新規な転写金型用入れ子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の工程では、第1の金属素材からなり、製品の表面形状22の少なくとも一部と同一の表面形状を有する原型23、23aが形成されたマスター型21、21aを形成する。マスター型21、21aを構成する第1の金属素材としては、切削加工等により、任意の寸法及び形状のマスター型を形成可能な任意の金属素材を用いることができるが、軟化温度が高く(例えば、400℃以上)、1mm以下、好ましくは数十μmの微細形状の加工に適用可能で、高い硬度を有する金属素材であることが好ましい。好ましい第1の金属素材の具体例としては、金型用鋼材が挙げられる。
図3、4に示すように、第2の工程では、第1の金属素材よりも低温で軟化する第2の金属素材からなる入れ子部材31の少なくとも一部(図3中の網かけ部分)、好ましくは、マスター型21、21aに押圧される面及びその近傍を、第1の金属素材は軟化せず、第2の金属素材が軟化する温度に加熱しながらマスター型21、21aに押圧し、原型23、23aの反転形状32、32aを入れ子部材31に転写する。
実施例1:転写金型用入れ子の製造
cBNラジアスエンドミルを用いた切削加工により、図6に示すような形状を有する直径100μm、長さ1.2mmのマイクロニードル用のマスター型を、金型用鋼材(ELMAX(登録商標))からなるブロック上に形成した。次いで、アルミニウム合金A7075からなる入れ子部材の押圧面及びその近傍を、高周波加熱で300℃に加熱しながら、マスター型に所定時間押圧し、マスター型の反転形状を転写した。その後、分割面が露出するまで押圧面側を切削し、マスター型の反転形状が転写された一対の転写金型用入れ子を製造した。
実施例1において製造した転写金型用入れ子を射出成形用金型ブロックにセットし、マイクロニードルの中空部に当たる位置に、マイクロニードルの内径に相当する直径を有する円筒状の中子を挿入し(中子として、可動側入れ子の中空部に当たる位置に、かまぼこ状の凸形状を形成してもよい。)、生分解性樹脂であるポリ乳酸を用いて射出成形を行った。高精度で微細形状が転写されたマイクロニードルが、バリの発生や離型時の折損を殆ど伴うことなく製造できることを確認した。従来の微細加工を用いてマイクロニードルの製造を行う場合に比べ、製造コストを大幅に低減できることを確認した。
11、11a 分割面
12 固定側入れ子
13 可動側入れ子
14 キャビティ
21、21a マスター型
22 製品の表面形状
23、23a 原型
31 入れ子部材
32、32a 原型の反転形状
D 分割面
Claims (8)
- 分割面で開閉可能であり、閉じた状態で製品の表面形状の反転形状が転写されたキャビティを有する一対の転写金型用入れ子を製造する方法であって、
第1の金属素材からなり、前記製品の表面形状の少なくとも一部と同一の表面形状を有する原型が形成されたマスター型を形成する第1の工程と、
前記第1の金属素材よりも低温で軟化する第2の金属素材からなる入れ子部材の少なくとも一部を、前記第1の金属素材は軟化せず、前記第2の金属素材が軟化する温度に加熱しながら前記マスター型に押圧し、前記原型の表面形状の反転形状を前記入れ子部材に転写する第2の工程を有することを特徴とする転写金型用入れ子の製造方法。 - 前記第2の工程において、前記入れ子部材の、前記マスター型に押圧される面及びその近傍を加熱することを特徴とする請求項1に記載の転写金型用入れ子の製造方法。
- 前記第1の金属素材が金型用鋼材であることを特徴とする請求項1又は2に記載の転写金型用入れ子の製造方法。
- 前記第2の金属素材がアルミニウム合金である請求項1から3のいずれか1項に記載の転写金型用入れ子の製造方法。
- 前記第2の金属素材がアルミニウム合金A7075であることを特徴とする請求項4に記載の転写金型用入れ子の製造方法。
- 前記第2の工程における前記入れ子部材の少なくとも一部の加熱温度が240℃以上400℃以下であることを特徴とする請求項5に記載の転写金型用入れ子の製造方法。
- 樹脂材料の射出成形用金型用の入れ子の製造方法であることを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の転写金型用入れ子の製造方法。
- 前記原型の表面形状の反転形状が転写された前記入れ子部材の前記分割面の算術平均表面粗さが、0.1μm以上1μm以下となるように加工されていることを特徴とする請求項7に記載の転写金型用入れ子の製造方法。
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