JP2019188452A - Die for foamed metal molding, and method for producing foamed metal - Google Patents

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Abstract

To provide a mold for foamed metal molding capable of easily performing production in a short time and capable of molding a foamed metal into a desired shape.SOLUTION: A die for foamed metal molding comprises: a needle-like member; and a board fitted with the needle-like member in a height adjustable way, in which a molding face is formed using a group of tips of the needle-like member.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、発泡金属成型用の型、発泡金属の製造方法に関する。   The present invention relates to a mold for forming a metal foam and a method for producing the metal foam.

発泡金属は、気孔を多く含むことにより、軽量であり、衝撃エネルギー吸収特性や消音特性に優れており、自動車、鉄道、航空宇宙、建築等、様々な分野で超軽量な多機能素材として注目されている(例えば、特許文献1〜特許文献3を参照。)   Foamed metal is lightweight because it contains many pores, and has excellent impact energy absorption and silencing properties. It is attracting attention as an ultralight and multifunctional material in various fields such as automobiles, railways, aerospace, and architecture. (For example, see Patent Documents 1 to 3)

発泡金属を製造する方法として、従来は、例えば、原料となる金属に発泡剤が混合された前駆体を作製した後に、前駆体を電気炉等で加熱することにより、発泡剤の分解により発生したガスにより発泡させて気孔を形成していた。
また、前駆体を発泡させる工程では、発泡金属の成型のために金型が利用されていた(例えば、非特許文献1の図1(e)を参照)。
As a method for producing a foam metal, conventionally, for example, after producing a precursor in which a foaming agent is mixed with a raw material metal, the precursor is heated in an electric furnace or the like, and is generated by decomposition of the foaming agent. The pores were formed by foaming with gas.
In the step of foaming the precursor, a mold is used for molding the foam metal (for example, see FIG. 1 (e) of Non-Patent Document 1).

また、例えば、特許文献4には、発泡金属等の発泡体を製造する方法として、鋳型内に配置した前駆体に対して、鋳型の外部から放射線を照射して加熱を行う方法も提案されている。   Also, for example, Patent Document 4 proposes a method for heating a precursor disposed in a mold by irradiating radiation from outside the mold as a method for producing a foam such as foam metal. Yes.

特開2007−61865号公報JP 2007-61865 A 国際特許公開第2010/029864号明細書International Patent Publication No. 2010/029864 国際特許公開第2010/106883号明細書International Patent Publication No. 2010/106883 特表2006−521467号公報JP-T-2006-521467

宇都宮登雄、塚田敦海、半谷禎彦,「金型利用によるポーラスアルミニウム部材の作製」,日本機械学会論文集A編,77,p.1017-1020,2011年Totsuo Utsunomiya, Tatsumi Tsukada, Yasuhiko Hanya, “Manufacture of Porous Aluminum Members Using Dies”, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, A, 77, p.1017-1020, 2011

発泡金属の実用化には、低コスト化が課題となっており、製造工程の簡素化が求められている。   Cost reduction is an issue for the practical use of foam metal, and simplification of the manufacturing process is required.

従来の電気炉等を使用した雰囲気加熱では、金型も加熱されるため、その分、加熱のエネルギーのうち前駆体の加熱に利用されるエネルギーが少なくなることから、エネルギー利用効率が良くなかった。
また、発泡温度に温度を上昇させるまでに、時間がかかった。
そして、金型は不透明であるため、金型の内部の発泡の状態を観察することができなかった。また、電気炉の内部の観察も困難であった。
In conventional atmosphere heating using an electric furnace or the like, the mold is also heated, so that the energy used for heating the precursor is reduced, and the energy utilization efficiency is not good. .
In addition, it took time to raise the temperature to the foaming temperature.
And since the mold is opaque, the state of foaming inside the mold could not be observed. It was also difficult to observe the inside of the electric furnace.

一方、金型を利用しないで発泡させると、形状が制御されず、自由な形状で発泡金属が形成される。そのため、発泡金属を所望の形状とするためには、発泡した後に所望の形状にするための加工が必要になる。
しかしながら、発泡金属は気孔を有しているので、加工の際にかかる負荷によって変形してしまうことがあり、所望の形状に加工することが難しかった。
On the other hand, when foaming is performed without using a mold, the shape is not controlled, and the foam metal is formed in a free shape. Therefore, in order to make the metal foam into a desired shape, it is necessary to perform processing for making the metal into a desired shape after foaming.
However, since the foam metal has pores, it may be deformed by a load applied during processing, and it has been difficult to process into a desired shape.

光を照射して前駆体を加熱すれば、光が照射された範囲とその周辺のみが加熱されるので、エネルギーの利用効率が良く、雰囲気加熱よりも低いコストで加熱ができる。
しかし、発泡金属の成型に金型を利用すると、光が金型内へ透過しないので、前駆体に光を照射することができない。
また、金型や鋳型を利用しないで発泡させると、上述したように、所望の形状とするためには、発泡した後に加工が必要になるが、気孔を有するために加工の際に変形しやすく、所望の形状に加工することが難しくなる。
If the precursor is heated by irradiating with light, only the range irradiated with the light and its surroundings are heated, so that energy utilization efficiency is good and heating can be performed at a lower cost than atmospheric heating.
However, when a metal mold is used for molding the foam metal, the light cannot be transmitted into the metal mold, and thus the precursor cannot be irradiated with light.
In addition, when foaming is performed without using a mold or a mold, as described above, processing is required after foaming in order to obtain a desired shape, but since it has pores, it is easily deformed during processing. It becomes difficult to process into a desired shape.

さらにまた、上記特許文献4の場合、鋳型として、セラミックやガラス等の堅牢な透明材を使用しているため、細かい表面形状を作製することができず、所望の形状の発泡金属を製造することが難しい。   Furthermore, in the case of the above-mentioned Patent Document 4, since a solid transparent material such as ceramic or glass is used as a mold, a fine surface shape cannot be produced, and a foam metal having a desired shape is manufactured. Is difficult.

上述した問題の解決のために、本発明においては、容易に短時間で作製することができ、所望の形状に発泡金属を成型することができる発泡金属成型用の型を提供するものである。また、所望の形状の発泡金属を製造することができる、発泡金属の製造方法を提供するものである。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a mold for molding metal foam that can be easily manufactured in a short time and can mold the metal foam into a desired shape. Moreover, the manufacturing method of a foam metal which can manufacture the foam metal of a desired shape is provided.

本発明の発泡金属成型用の型は、発泡金属を成型するための型であって、針状の部材と、針状の部材が高さ調整可能に取り付けられた基盤から成り、針状の部材の先端部の群を用いて成型面が形成されているものである。   The mold for molding metal foam according to the present invention is a mold for molding metal foam, and includes a needle-like member and a base on which the needle-like member is attached so that the height can be adjusted. A molding surface is formed by using a group of tip portions.

本発明の発泡金属の製造方法は、高さ調整可能に基盤に取り付けられた針状の部材の先端部の群により発泡金属の成型面が形成された型を用い、金属に発泡剤が混合された前駆体を型の内部に配置し、その後に、前駆体を加熱することにより、前駆体を発泡させて、型により形状が制御された発泡金属を作製する。   The method for producing a foam metal according to the present invention uses a mold in which a molding surface of a foam metal is formed by a group of tips of needle-like members attached to a base so that the height can be adjusted, and a foaming agent is mixed with the metal. The precursor is placed inside the mold, and then the precursor is heated, thereby foaming the precursor and producing a foam metal whose shape is controlled by the mold.

上述の本発明の発泡金属成型用の型の構成によれば、針状の部材の先端部の群を用いて成型面が形成されているので、この型を用いて、所望の形状に発泡金属を成型することができる。
また、針状の部材の先端部の群を用いて成型面が形成されているので、従来の金型と比較して、容易に短時間で型を作製することができる。
According to the above-described configuration of the metal mold for metal foam molding of the present invention, the molding surface is formed by using the group of the tip portions of the needle-like members. Can be molded.
In addition, since the molding surface is formed using a group of tip portions of needle-like members, the mold can be easily produced in a short time as compared with a conventional mold.

上述の本発明の発泡金属の製造方法によれば、針状の部材の先端部の群により発泡金属の成型面が形成された型を用い、成型用の型によって発泡金属の形状を制御することにより、所望の形状の発泡金属を製造することができる。
また、前駆体に光を照射して前駆体を加熱する場合には、従来の金型を使用した場合と比較して、型による熱のロスが少なく、効率良く前駆体を加熱することができる。これにより、雰囲気加熱よりも低いコストで加熱することができ、比較的低いコストで発泡金属を製造することができる。
According to the method for producing a foam metal of the present invention described above, the shape of the foam metal is controlled by the mold for molding using the mold in which the molding surface of the foam metal is formed by the group of the tip portions of the needle-like members. Thus, a foam metal having a desired shape can be produced.
In addition, when the precursor is heated by irradiating light to the precursor, the loss of heat due to the mold is less than that in the case where a conventional mold is used, and the precursor can be efficiently heated. . Thereby, it can heat at a cost lower than atmospheric heating, and can produce a foam metal at a comparatively low cost.

A、B 本発明の第1の実施の形態を示す概略断面図である。1A and 1B are schematic sectional views showing a first embodiment of the present invention. 針状の部材の先端部の配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of the front-end | tip part of a needle-shaped member. 発泡金属成型用の型の変形例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the modification of the type | mold for foam metal shaping | molding. 発泡金属成型用の型の変形例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the modification of the type | mold for foam metal shaping | molding. 発泡金属成型用の型の変形例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the modification of the type | mold for foam metal shaping | molding. A、B 本発明の第2の実施の形態を示す概略断面図である。A, B It is a schematic sectional drawing which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における型取りを説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the shaping in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the 4th Embodiment of this invention.

まず、本発明の具体的な実施の形態の説明に先立ち、本発明の概要について説明する。   First, prior to description of specific embodiments of the present invention, an outline of the present invention will be described.

本発明の発泡金属成型用の型は、発泡金属を成型するための型であって、針状の部材と、針状の部材が高さ調整可能に取り付けられた基盤から成り、針状の部材の先端部の群を用いて成型面が形成されている構成である。   The mold for molding metal foam according to the present invention is a mold for molding metal foam, and includes a needle-like member and a base on which the needle-like member is attached so that the height can be adjusted. The molding surface is formed using a group of tip portions.

本発明の発泡金属の製造方法は、高さ調整可能に基盤に取り付けられた針状の部材の先端部の群により発泡金属の成型面が形成された型を用い、金属に発泡剤が混合された前駆体を、型の内部に配置し、その後に、前駆体に光を照射して加熱することにより、前駆体を発泡させて、型により形状が制御された発泡金属を作製する。   The method for producing a foam metal according to the present invention uses a mold in which a molding surface of a foam metal is formed by a group of tips of needle-like members attached to a base so that the height can be adjusted, and a foaming agent is mixed with the metal. The precursor is placed inside the mold, and then the precursor is irradiated with light and heated, thereby foaming the precursor and producing a foam metal whose shape is controlled by the mold.

本発明において、型を構成する針状の部材の材料としては、発泡した金属と接触しても変形しないように、原料の金属よりもさらに融点の高い材料で構成された部材を用いることが望ましい。
アルミニウムやアルミニウム合金等を発泡金属の原料とする場合には、銅やスチール等を針状の部材の材料として使用することができる。
In the present invention, it is desirable to use a member made of a material having a melting point higher than that of the starting metal so that the needle-shaped member constituting the mold does not deform even when it comes into contact with the foamed metal. .
When aluminum, aluminum alloy, or the like is used as the raw material for the foam metal, copper, steel, or the like can be used as the material for the needle-like member.

成型用の型を構成する針状の部材は、柱状の部分と先端部を有している。
先端部は、より好ましくは、柱状の部分の断面積よりも広い断面積で形成されている構成とする。
また、先端部は、釘や金属製ピンのように、柱状の部分と同じ材質で一体に形成されている構成であることが望ましいが、柱状の部分と異なる材質(例えば、異種の金属、非金属と金属)で柱状の部分に取り付けられている構成とすることも可能である。
The needle-like member constituting the molding die has a columnar part and a tip part.
More preferably, the tip portion has a cross-sectional area wider than the cross-sectional area of the columnar portion.
The tip is preferably formed of the same material as that of the columnar part, such as a nail or a metal pin, but is different from the columnar part (for example, different metals, non-metals) It is also possible to adopt a configuration in which the metal is attached to the columnar part.

針状の部材のうち、先端部のみを成型に使用してもよい。
また、針状の部材の先端部だけでなく、柱状の部分も成型に使用してもよい。
Of the needle-like member, only the tip may be used for molding.
Further, not only the tip portion of the needle-like member but also a columnar portion may be used for molding.

成型用の型を構成する針状の部材は、基盤に対して高さ調整可能に取り付けられている。
基盤は、平板状の基盤、もしくは、断面半円状や半球状等の曲面形状とされた基盤を用いることができる。
基盤に光を透過する材料を用いてもよく、その場合、基盤を通して前駆体に光を照射することも可能になる。
基盤への針状の部材の取り付け方法は、特に限定されない。そして、針状の部材の先端部の高さが、製造すべき発泡部材の表面形状に対応するように、それぞれの針状の部材の高さを調整して基盤に取り付ける。
The needle-like member constituting the mold for molding is attached to the base so that the height can be adjusted.
As the base, a flat base or a base having a curved surface shape such as a semicircular cross section or a hemisphere can be used.
A material that transmits light may be used for the base, and in that case, the precursor can be irradiated with light through the base.
A method for attaching the needle-like member to the base is not particularly limited. Then, the height of each needle-like member is adjusted and attached to the base so that the height of the tip of the needle-like member corresponds to the surface shape of the foamed member to be manufactured.

型は、1回の発泡毎に作製してもよいし、複数回の発泡で繰り返して使用するようにしてもよい。   The mold may be produced for each foaming or may be used repeatedly by a plurality of foaming.

型の使用形態としては、好ましくは、従来の金型のように、所望の形状の発泡金属に合わせた形状の型を使用する形態とする。   As a form of use of the mold, it is preferable that a mold having a shape matching a foam metal having a desired shape is used like a conventional mold.

なお、針状の部材の先端部のみで型を構成する形態、型の一部を光が透過する材料(透明材)で構成して他の部分を針状の部材の先端部で構成する形態、のいずれも可能である。
後者の場合は、針状の部材の間から前駆体に光を照射することも可能であるが、特に型のうちの光が透過する材料の部分から前駆体に光を照射すれば、光が針状の部材で遮られることがないので、光の利用効率をさらに向上することができる。
In addition, the form which comprises a type | mold only by the front-end | tip part of a needle-like member, the form which comprises a part of type | molds with the material (transparent material) which light permeate | transmits, and the other part is comprised by the front-end | tip part of a needle-like member Either of these is possible.
In the latter case, it is possible to irradiate the precursor from between the needle-shaped members, but if the precursor is irradiated with light from the part of the mold that transmits light, the light will be emitted. Since it is not obstruct | occluded by a needle-shaped member, the utilization efficiency of light can further be improved.

型の一部に用いる透明材としては、ガラス、サファイア、石英ガラス、水晶等を使用することが可能である。
この透明材は、発泡した金属と接触するので、発泡した金属と接触しても、分解や変形をしないような耐熱性を有する必要がある。そのため、原料の金属の融点によって、使用可能な透明材の範囲が異なる。
アルミニウム、マグネシウム、亜鉛及びそれらの合金は、比較的融点が低いので、上述したガラス、サファイア、石英ガラス、水晶等、広い範囲の透明材を使用することができる。
As a transparent material used for a part of the mold, glass, sapphire, quartz glass, crystal, or the like can be used.
Since this transparent material comes into contact with the foamed metal, it needs to have heat resistance so as not to be decomposed or deformed even in contact with the foamed metal. Therefore, the range of usable transparent materials varies depending on the melting point of the raw material metal.
Since aluminum, magnesium, zinc, and alloys thereof have a relatively low melting point, a wide range of transparent materials such as the glass, sapphire, quartz glass, and quartz described above can be used.

また、例えば、耐熱性を有する平板の上に前駆体を載置して、平板を下側の型として利用することができる。この場合、平板以外の型の部分から光を照射することができれば、平板は光を透過する材料ではなくてもよい。   For example, a precursor can be mounted on a heat-resistant flat plate and the flat plate can be used as a lower mold. In this case, the flat plate may not be a material that transmits light as long as light can be irradiated from a portion of a mold other than the flat plate.

本発明では、針状の部材の先端部の群により発泡金属の成型面が形成された型を使用することから、型の針状の部材の隙間等から、発泡の状態を観察することが可能である。   In the present invention, since a mold in which a foam metal molding surface is formed by a group of tip portions of needle-like members is used, the state of foaming can be observed from the gaps of the needle-like members of the mold. It is.

針状の部材の配置は、先端部の群により発泡金属の成型面が形成された型によって発泡金属の成型ができる配置であれば、特に限定されない。
例えば、1つの方向において針状の部材を密に配置して、その方向に垂直な方向において針状の部材を疎に配置することが可能である。この場合、針状の部材を密に配置した方向と平行な方向から、光を型の内部の前駆体に照射することが可能である。
The arrangement of the needle-shaped members is not particularly limited as long as the foam metal can be molded by a mold in which a foam metal molding surface is formed by a group of tip portions.
For example, needle-like members can be densely arranged in one direction, and needle-like members can be sparsely arranged in a direction perpendicular to the direction. In this case, it is possible to irradiate the precursor inside the mold from a direction parallel to the direction in which the needle-like members are densely arranged.

針状の部材について、針状の部材の柱状の部分の太さ、針状の部材の間隔、針状の部材の先端部の大きさ、先端部の間隔、を適切な範囲内で選定する。
針状の部材の隙間から光を照射する場合には、柱状の部分が細いほど、また、針状の部材の間隔が広いほど、光の透過率が上がり、エネルギーの利用効率が上がる。
また、発泡金属の発泡によって針状の部材が変形することがなく、発泡金属の形状を制御するために、針状の部材の特に柱状の部分の強度は、ある程度以上必要である。
さらに、発泡金属が発泡中の柔らかい状態では表面張力があるため、針状の部材の先端部の間隔がある程度以下ならば、発泡金属がはみ出さないようにすることができる。先端部の間隔が広すぎると、先端部の間から発泡した発泡金属がはみ出してしまう。従って、先端部の間隔を、原料の発泡中の金属の表面張力の状態に応じて、許容されるはみ出し量によって適切な範囲内とする。
Regarding the needle-like member, the thickness of the columnar portion of the needle-like member, the interval between the needle-like members, the size of the tip end portion of the needle-like member, and the interval between the tip end portions are selected within an appropriate range.
In the case of irradiating light from the gap between the needle-shaped members, the light transmittance increases and the energy utilization efficiency increases as the columnar portion is thinner and the interval between the needle-shaped members is wider.
Further, the needle-shaped member is not deformed by foaming of the foam metal, and in order to control the shape of the foam metal, the strength of the columnar portion of the needle-shaped member is required to some extent.
Further, since the foam metal has a surface tension in a soft state during foaming, the foam metal can be prevented from protruding if the distance between the tips of the needle-like members is not more than a certain degree. When the space | interval of a front-end | tip part is too wide, the foaming metal which foamed will protrude from between front-end | tip parts. Therefore, the distance between the tip portions is set within an appropriate range depending on the allowable protrusion amount in accordance with the state of the surface tension of the metal during foaming of the raw material.

本発明の製造方法において、前駆体を構成する、発泡金属の原料となる金属としては、金属元素単体、もしくは、合金を使用することができる。
例えば、アルミニウムやアルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛や亜鉛合金、銅や銅合金、鉄や鉄合金等が挙げられる。
In the production method of the present invention, a metal element or an alloy can be used as the metal that forms the precursor and forms the foam metal.
For example, aluminum, an aluminum alloy, a magnesium alloy, zinc, a zinc alloy, copper, a copper alloy, iron, an iron alloy, etc. are mentioned.

本発明の製造方法において、前駆体を構成し、金属と混合される発泡剤としては、従来、発泡金属の発泡用に使用されている、もしくは、発泡金属の発泡用として提案されている、各種の発泡剤を使用することができる。例えば、TiH(水素化チタン)、水素化ジルコニウムが挙げられる。
ただし、原料の金属の融点と合うように、発泡する温度が適切な範囲の発泡剤を選定することが望ましい。
In the production method of the present invention, the foaming agent constituting the precursor and mixed with the metal is conventionally used for foaming of foamed metal, or variously proposed for foaming of foamed metal. The blowing agent can be used. Examples thereof include TiH 2 (titanium hydride) and zirconium hydride.
However, it is desirable to select a foaming agent whose foaming temperature is in an appropriate range so as to match the melting point of the raw material metal.

本発明の製造方法において、金属に発泡剤が混合されていれば、前駆体の作製方法は、特に限定されない。
例えば、金属粉末と発泡剤粉末を混合して固化成型する方法や、特許文献2や特許文献3に記載された、金属板に発泡剤粉末を摩擦攪拌ツールにより混合する方法等、各種の作製方法を適用して、前駆体を作製することが可能である。
If the foaming agent is mixed with the metal in the manufacturing method of this invention, the preparation methods of a precursor will not be specifically limited.
For example, various production methods such as a method of mixing and solidifying a metal powder and a foaming agent powder, a method of mixing a foaming agent powder on a metal plate with a friction stir tool described in Patent Documents 2 and 3 Can be applied to make a precursor.

本発明の製造方法において、型の内部に配置する前駆体は、その数や配置が特に限定されるものではない。前駆体を1個のみ配置しても、複数個配置してもよい。
製造すべき発泡金属が比較的複雑な表面形状(凹部等)を有する場合等では、複数個の前駆体を適切な位置に配置することにより、その表面形状の発泡金属を型に沿ってより確実に製造することができる。
In the production method of the present invention, the number and arrangement of the precursors arranged in the mold are not particularly limited. Only one precursor or a plurality of precursors may be arranged.
When the foam metal to be manufactured has a relatively complicated surface shape (such as a recess), the foam metal of the surface shape can be more reliably aligned with the mold by arranging a plurality of precursors at appropriate positions. Can be manufactured.

本発明の製造方法において、前駆体に照射する光の光源としては、例えば、ハロゲンランプや赤外線ランプ等を使用することができる。
そして、前駆体を加熱して、前駆体に発泡金属を作製するのに十分なエネルギーを与えることができるように、光源の出力、光源の光の波長範囲、照射時間等の条件を選定する。
In the production method of the present invention, as a light source for irradiating the precursor, for example, a halogen lamp or an infrared lamp can be used.
And conditions, such as the output of a light source, the wavelength range of the light of a light source, and irradiation time, are selected so that a precursor can be heated and sufficient energy for producing a foam metal can be given to a precursor.

なお、本発明の成型用の型により成型した後、一部について、すぐに別の成型用の型を用いてプレスを行って形状を付与することも可能である。例えば、型の上に前駆体を設置して加熱、発泡させた後、発泡した金属の上方から別の型でプレスすることにより発泡金属に形状付与するようにしてもよい。
これにより、製造すべき発泡金属が、針状の部材の先端部や柱状の部分だけでは作製が難しいような形状を一部分に有する場合でも、別の成型用の型を用いたプレスによりその部分の形状を付与することが可能になる。
なお、プレスのための成型用の型にも針状の部材の先端部の群を用いて成型面が形成されているものを使うことができる。
In addition, after shaping | molding with the type | mold for shaping | molding of this invention, it is also possible to give a shape to a part immediately by pressing using another type | mold for shaping | molding. For example, after a precursor is placed on a mold, heated and foamed, the foamed metal may be shaped by pressing it with another mold from above the foamed metal.
As a result, even if the foam metal to be manufactured has a shape that is difficult to produce only with the tip or columnar portion of the needle-like member, the portion of the portion is pressed by a press using another molding die. It becomes possible to give a shape.
Note that a mold having a molding surface formed by using a group of tip portions of needle-like members can also be used as a molding die for pressing.

型を構成するそれぞれの針状の部材の先端部の位置は、製造すべき発泡金属の寸法・形状と、針状の部材の配置(位置座標)から、求めることができる。
予め製造すべき発泡金属の寸法・形状が分かっている場合には、その寸法・形状(例えば、設計データ)を用いて、針状の部材の先端部の位置を決定する。
また、製造すべき発泡金属の形状に対応する物品を用いて、この物品の型取りを行って、物品の表面の寸法及び形状に関するデータを取得し、取得した物品の寸法及び形状に関するデータに基づいて、成型用の型のそれぞれの針状の部材の先端部の基盤からの高さ(位置座標)を決定することができる。そして、決定した先端部の群により、発泡金属の成型面が形成された成型用の型を作製し、作製した成型用の型を使用して発泡金属を作製することができる。
The position of the tip of each acicular member constituting the mold can be determined from the size and shape of the foam metal to be manufactured and the arrangement (positional coordinates) of the acicular member.
When the size / shape of the foam metal to be manufactured is known in advance, the position of the tip of the needle-like member is determined using the size / shape (for example, design data).
Also, using an article corresponding to the shape of the foam metal to be manufactured, the article is molded, and data relating to the size and shape of the surface of the article is obtained, and based on the obtained data relating to the dimension and shape of the article. Thus, the height (positional coordinate) from the base of the tip of each needle-like member of the mold for molding can be determined. Then, a mold for molding in which a molding surface of the foam metal is formed is produced from the determined group of tip portions, and the foam metal can be produced using the produced mold for molding.

型取りする対象の物品としては、同一の寸法形状の発泡金属を複数個作製する場合における、既に製造した発泡金属、他の材質(緻密金属材、成型樹脂、3Dプリンターで作製したもの)で作製した模型、等が考えられる。
また、例えば、義手や義足を発泡金属で作製する場合には、ユーザーの他の手(指、掌、腕)や足(脚、足)を型取りすることができる。
Articles to be molded are made of foam metal that has already been manufactured and other materials (dense metal material, molded resin, manufactured by 3D printer) when multiple foam metals of the same size and shape are manufactured. Model, etc.
Further, for example, when a prosthetic hand or a prosthetic leg is made of foam metal, the other hand (finger, palm, arm) or foot (leg, leg) of the user can be taken.

物品を型取りする方法としては、従来公知の方法を採用することができる。型取りの方法としては、石膏型等の型取り材を使用する方法と、型取りゲージ等の治具を使用する方法がある。後者の治具を使用する方法が短い時間で型取りできるので、本発明の発泡金属の製造方法には適している。   A conventionally known method can be adopted as a method of taking the article. There are two types of molding methods: a method using a molding material such as a plaster mold and a method using a jig such as a molding gauge. Since the method using the latter jig can be molded in a short time, it is suitable for the method for producing a metal foam according to the present invention.

例えば、治具を使用した型取りの方法として、一般的な市販の平板状の型取りゲージを使用して、一定位置毎に型取りする方法、複数個の型取りゲージを一定間隔で配置して型取りする方法が考えられる。   For example, as a mold-making method using a jig, a general commercially available flat plate-shaped mold-taking gauge is used, and a plurality of mold-taking gauges are arranged at regular intervals. It is possible to take a mold.

また例えば、治具を使用した型取りの方法として、平板状の型取りゲージと同様の針状の部材を縦横に配置した構成の型取り治具を使用して、立体的に型取りする方法も考えられる。
なお、この立体的に型取りする方法を採用する場合、型取り治具の針状の部材と、発泡金属の成型用型の針状の部材を、全く同一の配置とすれば、型取り治具で型取りして取得した位置座標を、そのまま成型用型の針状の部材の先端部の位置座標に適用することができる。しかしながら、型取り治具の測定に基づいて得られた物品の表面形状から、成型用型の針状の部材の先端部の位置座標を求めることが可能であるので、型取り治具の針状の部材と、発泡金属の成型用型の針状の部材とは、全く同一の配置でなくても構わない。従って、型取り治具と成型用型において、それぞれ針状の部材の寸法・数・配置等を適切に選定することが望ましい。例えば、型取り治具では針状の部材を密に配置して、より精密に型取りを行い、成型用型では針状の部材を疎密の分布を有して部材の隙間から光を照射できる配置とすることができる。
Also, for example, as a method of mold using a jig, a method of three-dimensional mold using a mold jig having a configuration in which needle-like members similar to a flat plate mold gauge are arranged vertically and horizontally Is also possible.
When this three-dimensional mold taking method is adopted, if the needle-shaped member of the mold-taking jig and the needle-shaped member of the mold for molding metal foam are arranged in exactly the same way, the mold can be cured. The position coordinates acquired by molding with the tool can be applied to the position coordinates of the tip of the needle-shaped member of the molding die as it is. However, since the position coordinates of the tip of the needle-shaped member of the molding die can be obtained from the surface shape of the article obtained based on the measurement of the mold-taking jig, the needle-like shape of the mold-taking jig These members and the needle-shaped member of the metal mold for molding metal need not be arranged in exactly the same way. Therefore, it is desirable to appropriately select the size, number, arrangement, etc. of the needle-shaped members for the mold-taking jig and the mold for molding. For example, needle-shaped members are densely arranged in a mold taking jig to perform mold drawing more precisely, and in a mold for molding, the needle-like members have a sparse and dense distribution, and light can be emitted from gaps between the members. It can be arranged.

また、上述した型取り方法を適用して、発注側で型取りを行い、型取りで得られたデータを利用して、製造側で成型用の型を作製して、型を用いた発泡金属の製造を行うことが可能である。
即ち、発注側に第1のコンピュータを設け、製造側に第2のコンピュータを設ける。そして、発注側において、物品の型取りを行って、物品の表面の寸法及び形状に関するデータを取得する。さらに、取得した物品の表面の寸法及び形状に関するデータ自体、もしくは、当該データに基づいて算出した物品の表面の形状のデータを、第1のコンピュータから第2のコンピュータに送信する。また、製造側において、第2のコンピュータが受信したデータに基づいて、成型用の型のそれぞれの針状の部材の先端部の基盤からの高さを調整して、成型用の型を作製する。そして、作製した成型用の型を使用して発泡金属を作製する。
In addition, by applying the mold making method described above, molds are made on the ordering side, data obtained by mold making is used to produce molds for molding on the manufacturing side, and foam metal using the molds Can be manufactured.
That is, a first computer is provided on the ordering side, and a second computer is provided on the manufacturing side. Then, on the ordering side, the article is molded and data relating to the size and shape of the surface of the article is acquired. Further, the data itself relating to the acquired size and shape of the surface of the article or the data of the shape of the surface of the article calculated based on the data is transmitted from the first computer to the second computer. Further, on the manufacturing side, based on the data received by the second computer, the height from the base of the tip portion of each needle-like member of the molding die is adjusted to produce the molding die. . And a metal foam is produced using the produced mold for molding.

このようにして発泡金属の製造を行うことにより、発注側で型取りした物品に対応する寸法形状の発泡金属を製造側で製造することができる。そして、オーダーメイドで発泡金属を製造することが可能になる。
また、比較的短い時間で所望の寸法形状の発泡金属を製造することができる。
By producing the foam metal in this manner, a foam metal having a size and shape corresponding to the article molded on the order side can be produced on the production side. And it becomes possible to produce a foam metal by order-made.
Moreover, a foam metal having a desired size and shape can be produced in a relatively short time.

続いて、図面を参照して、本発明の具体的な実施の形態を説明する。
なお、本発明は、請求の範囲に規定された範囲内の任意の構成を採りうるものであり、以下の実施の形態や実施例の構成に限定されるものではない。
Next, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, this invention can take arbitrary structures within the range prescribed | regulated to the claim, and is not limited to the structure of the following embodiment or an Example.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態を、図1A及び図1Bの概略断面図に示す。
本実施の形態は、上下に針状の部材を延ばした成型用の型を使用する場合である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention is shown in the schematic cross-sectional views of FIGS. 1A and 1B.
This embodiment is a case where a molding die is used in which needle-like members are extended up and down.

図1Aに示すように、平板状の基盤3に多数の針状の部材1が取り付けられており、この平板状の基盤3を上側と下側の合計2枚設けて、成型用の型が構成されている。
それぞれの基盤3に設けられた針状の部材1は、上方向と下方向に延びている。
針状の部材1は、細い柱状の部分と、柱状の部分よりも太く形成された先端部2とから構成されている。
それぞれの針状の部材1の先端部2の群によって、成型用の型が構成されている。
As shown in FIG. 1A, a large number of needle-like members 1 are attached to a flat base 3, and a total of two upper and lower flat bases 3 are provided to form a molding die. Has been.
The needle-like members 1 provided on the respective bases 3 extend upward and downward.
The needle-shaped member 1 includes a thin columnar portion and a tip portion 2 formed thicker than the columnar portion.
A group for molding is constituted by a group of tip portions 2 of each needle-like member 1.

成型用の型の内部に、1個の前駆体11が配置されている。
なお、図1Aでは、型の内部に前駆体11を1個のみ配置しているが、2個以上配置しても構わない。
One precursor 11 is disposed inside the mold for molding.
In FIG. 1A, only one precursor 11 is arranged inside the mold, but two or more precursors 11 may be arranged.

前駆体11は、金属に発泡剤が混合された構成である。金属や発泡剤としては、それぞれ前述した各種の材料を使用することができる。   The precursor 11 has a configuration in which a foaming agent is mixed with a metal. As the metal and the foaming agent, various materials described above can be used.

ここで、針状の部材1の先端部2の配置の例を、図2の平面図に示す。
図2に示すように、先端部2が、横方向(x軸方向)及び縦方向(y軸方向)に多数配置されている。そして、先端部2は、横方向(x軸方向)には疎に配置され、縦方向(y軸方向)には密に配置されている。
このように、方向によって疎と密に先端部2を配置することにより、縦方向の密な配置によって発泡金属の表面形状を設定すると共に、横方向の疎な配置により、針状の部材1の柱状の部分の隙間から縦方向(y軸方向)に光Lを照射することができる。
この場合の先端部2の横方向(x軸方向)の間隔は、先端部2の間に形成される発泡金属のはみ出し量が許容範囲となるようにする。
なお、針状の部材1の配置が密で前駆体11に直接光が届かない場合でも、針状の部材1が金属等の熱伝導性を有する材質でできている場合には、基盤3が光照射により加熱され、針状の部材1にその熱が伝わり針状の部材1からの放熱で前駆体11を加熱することができる。また、そのような型であれば従来のように電気炉に入れて加熱してもよいことは言うまでもない。
Here, the example of arrangement | positioning of the front-end | tip part 2 of the needle-shaped member 1 is shown in the top view of FIG.
As shown in FIG. 2, a large number of tip portions 2 are arranged in the horizontal direction (x-axis direction) and the vertical direction (y-axis direction). The distal end portions 2 are sparsely arranged in the horizontal direction (x-axis direction) and densely arranged in the vertical direction (y-axis direction).
In this way, by disposing the tip portion 2 sparsely and densely depending on the direction, the surface shape of the foam metal is set by the densely arranged in the vertical direction, and the needle-like member 1 of the sparsely arranged in the lateral direction is set. Light L can be irradiated in the vertical direction (y-axis direction) from the gaps between the columnar portions.
In this case, the distance in the horizontal direction (x-axis direction) between the tip portions 2 is set so that the amount of the metal foam formed between the tip portions 2 falls within an allowable range.
Even when the needle-like members 1 are densely arranged and light does not reach the precursor 11 directly, if the needle-like member 1 is made of a material having thermal conductivity such as metal, the base 3 is formed. Heated by light irradiation, the heat is transmitted to the needle-like member 1, and the precursor 11 can be heated by heat radiation from the needle-like member 1. Needless to say, such a mold may be heated in an electric furnace as in the prior art.

本実施の形態の構成では、図2の平面図に示した光Lのように、針状の部材1の隙間から、前駆体11に光を照射することができる。そして、例えば、図1Aの紙面に垂直な方向から、前駆体11に光を照射することができる。
また特に、平板状の基盤3を、光を透過する構成とした場合には、上又は下の少なくとも1つの方向から、平板状の基盤3を通して、前駆体11に光を照射することが可能である。
In the configuration of the present embodiment, the precursor 11 can be irradiated with light from the gaps in the needle-like member 1 like the light L shown in the plan view of FIG. For example, the precursor 11 can be irradiated with light from a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1A.
In particular, when the flat substrate 3 is configured to transmit light, the precursor 11 can be irradiated with light from the upper or lower direction through the flat substrate 3. is there.

成型用の型を作製して、図1Aに示すように型の内部に前駆体11を配置して、その後、前駆体11に対して光を照射して、前駆体11を加熱させて発泡させる。発泡した前駆体11は、膨張して発泡金属となる。
これにより、図1Bに示すように、針状の部材1の先端部2の群によって構成された型の内部に沿って、型に対応した寸法形状の発泡金属12が製造される。
As shown in FIG. 1A, a mold for molding is prepared, and the precursor 11 is arranged inside the mold. Thereafter, the precursor 11 is irradiated with light, and the precursor 11 is heated and foamed. . The foamed precursor 11 expands to become a foam metal.
As a result, as shown in FIG. 1B, the metal foam 12 having a dimension and shape corresponding to the mold is manufactured along the inside of the mold constituted by the group of the tip portions 2 of the needle-like member 1.

なお、図1や図2において、針状の部材1は1つの方向において等間隔に配置されていたが、針状の部材1の間隔は等間隔でなくてもよい。発泡金属12の形状に対応して、間隔を変えても構わない。例えば、図1A及び図1Bの構成を、製造すべき発泡金属12の傾斜の大きい部分に対して、その他の部分よりも針状の部材1を密に配置した構成に変形することにより、傾斜の大きい部分もより精度良く形成することが可能である。   1 and 2, the needle-like members 1 are arranged at equal intervals in one direction, but the intervals between the needle-like members 1 may not be equal. The interval may be changed according to the shape of the metal foam 12. For example, by changing the configuration of FIGS. 1A and 1B to a configuration in which the needle-like members 1 are more densely arranged than the other portions with respect to the portion with the large inclination of the foam metal 12 to be manufactured, the inclination is reduced. Large portions can be formed with higher accuracy.

また、図1A及び図1Bでは針状の部材1の先端部2のみで成型用の型を構成していたが、成型用の型の一部に、針状の部材1の柱状の部分を利用してもよい。例えば、針状の部材1の柱状の部分を利用して、発泡金属12の鉛直面(上下方向に平行な面)を形成することが可能である。   Further, in FIG. 1A and FIG. 1B, the mold for molding is constituted only by the tip 2 of the needle-shaped member 1, but the columnar portion of the needle-shaped member 1 is used as a part of the mold for molding. May be. For example, it is possible to form the vertical surface (surface parallel to the up-down direction) of the foam metal 12 using the columnar portion of the needle-like member 1.

(変形例)
本発明の第1の実施の形態に対する変形例を、図3〜図5の概略断面図にそれぞれ示す。
これらの変形例は、針状の部材1を取り付ける基盤の数や形状を変えた構成である。
(Modification)
The modification with respect to the 1st Embodiment of this invention is each shown in the schematic sectional drawing of FIGS.
These modifications are configurations in which the number and shape of the bases on which the needle-like member 1 is attached are changed.

図3に示す変形例は、基盤を上下だけでなく、横にも設けた構成である。
図3に示すように、針状の部材1を取り付ける平板状の基盤3を、上側と下側の他に、横(右側と左側)にも設けて、合計4枚の平板状の基盤3を配置して、成型用の型を構成している。針状の部材1は、それぞれの平板状の基盤3の面に対して垂直な方向に延びている。
The modification shown in FIG. 3 has a configuration in which the base is provided not only on the top and bottom but also on the side.
As shown in FIG. 3, a flat base 3 for attaching the needle-like member 1 is provided on the side (right and left) in addition to the upper and lower sides, and a total of four flat bases 3 are provided. It is arranged to form a mold for molding. The needle-like member 1 extends in a direction perpendicular to the surface of each flat base 3.

第1の実施の形態では、2枚の平板状の基盤3に取り付けられた針状の部材1の先端部2で、発泡金属12の表面全体を形成していた。本変形例の場合には、発泡金属12の表面を、上下の基盤3に取り付けられた針状の部材1の先端部2と、左右の基盤3に取り付けられた針状の部材1の先端部2とで、分担している。   In the first embodiment, the entire surface of the foam metal 12 is formed by the tip 2 of the needle-like member 1 attached to the two flat bases 3. In the case of the present modification, the surface of the foam metal 12 is formed with the tip 2 of the needle-like member 1 attached to the upper and lower bases 3 and the tip of the needle-like member 1 attached to the left and right bases 3. 2 and share.

本変形例の構成では、紙面に垂直な方向から、前駆体11に光を照射することができる。また特に、平板状の基盤3を光を透過する構成とした場合には、上下左右の少なくとも1つの方向から、平板状の基盤3を通して、前駆体11に光を照射することが可能である。   In the configuration of this modification, the precursor 11 can be irradiated with light from a direction perpendicular to the paper surface. In particular, when the flat substrate 3 is configured to transmit light, the precursor 11 can be irradiated with light through the flat substrate 3 from at least one of the upper, lower, left, and right directions.

なお、平板状の基盤3が光を透過する構成である場合に、さらに図3の手前側と奥側にも平板状の基盤3と針状の部材1を配置して、合計6枚の基盤を配置することも可能である。   In addition, when the flat board | substrate 3 is the structure which permeate | transmits light, the flat board | substrate 3 and the needle-shaped member 1 are arrange | positioned also in the near side and back side of FIG. Can also be arranged.

図4に示す変形例は、基盤を上下左右だけでなく、斜め方向にも設けた構成である。
図4に示すように、針状の部材1を取り付ける平板状の基盤3を、上下左右の他に、斜め方向(右上、右下、左上、左下)にも設けて、合計8枚の平板状の基盤3を配置して、成型用の型を構成している。針状の部材1は、それぞれの平板状の基盤3の面に対して垂直な方向に延びている。
本変形例の場合には、発泡金属12の表面を、8枚の基盤3に取り付けられた針状の部材1の先端部2で分担している。
The modification shown in FIG. 4 has a configuration in which the base is provided not only in the vertical and horizontal directions but also in an oblique direction.
As shown in FIG. 4, a flat base 3 to which the needle-like member 1 is attached is also provided in an oblique direction (upper right, lower right, upper left, lower left) in addition to the upper, lower, left and right sides, for a total of eight flat shapes. The base 3 is arranged to form a mold for molding. The needle-like member 1 extends in a direction perpendicular to the surface of each flat base 3.
In the case of this modification, the surface of the foam metal 12 is shared by the tip 2 of the needle-like member 1 attached to the eight bases 3.

本変形例の構成では、紙面に垂直な方向から、前駆体11に光を照射することができる。また、特に平板状の基盤3を、光を透過する構成とした場合には、上下左右の少なくとも1つの方向から、平板状の基盤3を通して、前駆体11に光を照射することが可能である。   In the configuration of this modification, the precursor 11 can be irradiated with light from a direction perpendicular to the paper surface. In particular, when the flat substrate 3 is configured to transmit light, the precursor 11 can be irradiated with light through the flat substrate 3 from at least one of the upper, lower, left, and right directions. .

図5に示す例は、基盤を断面半円状として、上下に基盤を設けた構成である。
図5に示すように、針状の部材1を取り付ける基盤として、断面半円状の基盤4を用いて、基盤4に垂直に針状の部材1を取り付けて、中心部から針状の部材1が放射状に延びるようにして、成型用の型を構成している。
断面半円状の基盤4は、2枚を接合すると円筒状になる構成である。
The example shown in FIG. 5 has a configuration in which the base is provided in the vertical direction with the base having a semicircular cross section.
As shown in FIG. 5, a needle-like member 1 is attached perpendicularly to the base 4 using a base 4 having a semicircular cross section as a base to which the needle-like member 1 is attached. Are formed so as to extend radially.
The base 4 having a semicircular cross section is configured to be cylindrical when two sheets are joined.

本変形例の構成では、紙面に垂直な方向から、前駆体11に光を照射することができる。また特に、断面半円状の基盤4を光を透過する構成とした場合には、断面半円状の基盤4を通して、前駆体11に光を照射することが可能である。   In the configuration of this modification, the precursor 11 can be irradiated with light from a direction perpendicular to the paper surface. In particular, when the base 4 having a semicircular cross section is configured to transmit light, the precursor 11 can be irradiated with light through the base 4 having a semicircular cross section.

なお、基盤に光を透過する材料を用いた場合には、図5の断面半円状の基盤4の代わりに、半球状の基盤を2枚設けて、それぞれの半球状の基盤に針状の部材1を取り付けた構成とすることも可能である。   When a material that transmits light is used for the base, two hemispherical bases are provided instead of the semicircular base 4 in FIG. 5, and each hemispherical base has a needle-like shape. A configuration in which the member 1 is attached is also possible.

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態を、図6A及び図6Bの概略断面図に示す。
本実施の形態は、成型用の型の一部を、光が透過する材料(透明材)で構成した場合である。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in the schematic cross-sectional views of FIGS. 6A and 6B.
In the present embodiment, a part of a mold for molding is made of a material that transmits light (transparent material).

図6Aに示すように、針状の部材1を取り付ける平板状の基盤3を上下2枚設けて、さらに左側に、光が透過する材料(透明材)で形成された透明板5を設けている。
そして、2枚の平板状の基盤3に取り付けられた針状の部材1の先端部2の群と、透明板5の表面とによって、成型用の型を構成している。
As shown in FIG. 6A, two flat bases 3 to which the needle-like member 1 is attached are provided on the upper and lower sides, and a transparent plate 5 made of a material that transmits light (transparent material) is provided on the left side. .
The group of tip portions 2 of the needle-like member 1 attached to the two flat bases 3 and the surface of the transparent plate 5 constitute a molding die.

図6Aでは、型の内部に前駆体11を2個配置している。なお、型の内部に配置する前駆体11の数は、図6Aの2個に限定されない。   In FIG. 6A, two precursors 11 are arranged inside the mold. In addition, the number of the precursors 11 arrange | positioned inside a type | mold is not limited to 2 pieces of FIG. 6A.

本実施の形態の構成では、針状の部材1の隙間から、例えば、図6Aの紙面に垂直な方向から、前駆体11に光を照射することができる。
また、本実施の形態では、左側に透明板5を設けているので、左側から透明板5を通して前駆体11に光を照射することができる。
In the configuration of the present embodiment, the precursor 11 can be irradiated with light from the gap between the needle-like members 1, for example, from the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 6A.
In this embodiment, since the transparent plate 5 is provided on the left side, the precursor 11 can be irradiated with light from the left side through the transparent plate 5.

成型用の型を作製して、図6Aに示すように型の内部に前駆体11を配置して、その後、前駆体11に対して光を照射して、前駆体11を加熱させて発泡させる。発泡した前駆体11は、膨張して発泡金属となる。
これにより、図6Bに示すように、針状の部材1の先端部2の群及び透明板5によって構成された型の内部に沿って、型に対応した寸法形状の発泡金属12が製造される。
A mold for molding is prepared, and the precursor 11 is arranged inside the mold as shown in FIG. 6A. After that, the precursor 11 is irradiated with light, and the precursor 11 is heated and foamed. . The foamed precursor 11 expands to become a foam metal.
Thereby, as shown in FIG. 6B, along the inside of the mold constituted by the group of tip portions 2 of the needle-like member 1 and the transparent plate 5, a foam metal 12 having a dimension and shape corresponding to the mold is manufactured. .

なお、本実施の形態では、成型用の型を構成する透明材として、透明板5を用いたが、透明材は透明板5のような平板状に限定されるものではなく、その他の形状の透明材を使用することも可能である。例えば、表面が曲面形状である透明材も使用することができ、そのような透明材により、曲面形状を発泡金属に付与することができる。
また、針状の部材や基盤を透明材で構成してもよい。
In the present embodiment, the transparent plate 5 is used as the transparent material constituting the mold for molding. However, the transparent material is not limited to a flat plate shape like the transparent plate 5, and other shapes are used. It is also possible to use a transparent material. For example, a transparent material having a curved surface can be used, and such a transparent material can impart a curved surface shape to the foam metal.
Moreover, you may comprise a needle-shaped member and a base | substrate with a transparent material.

(第3の実施の形態)
続いて、本発明の第3の実施の形態を説明する。
本実施の形態は、製造すべき発泡金属の形状に対応する物品を用いて、物品の型取りを行う場合である。
(Third embodiment)
Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, the article is molded using an article corresponding to the shape of the foam metal to be manufactured.

図7に断面図を示すように、製造すべき発泡金属の形状に対応する物品21に、2つの型取り用の治具22,23を押し当てて、物品21の型取りを行う。
型取り用の治具22,23は、物品21に当接させて型取りを行うための多数の部材で構成されている。なお、図7では、可視化のために、型取り用の治具22,23の部材を棒状に表現しているが、細い針状の部材を使用しても構わない。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the mold 21 is molded by pressing two mold-making jigs 22 and 23 against the article 21 corresponding to the shape of the foam metal to be manufactured.
The mold-taking jigs 22 and 23 are composed of a large number of members that are brought into contact with the article 21 to perform mold-making. In FIG. 7, the members of the mold-taking jigs 22 and 23 are represented as rods for visualization, but thin needle-like members may be used.

より精密に型取りを行うために、型取り用の治具22,23の部材は、なるべく密に配置されていることが好ましい。   In order to perform the mold taking more precisely, it is preferable that the members of the jigs 22 and 23 for mold taking are arranged as densely as possible.

型取り用の治具22,23は、平板状であっても、立体状であっても、型取りを行うことが可能である。
ただし、治具22,23を平板状とする場合には、位置を変えて型取りを行うか、複数個の治具22,23を平行に並べて型取りを行う。
Whether the mold-taking jigs 22 and 23 have a flat plate shape or a three-dimensional shape, it is possible to perform the mold drawing.
However, when the jigs 22 and 23 are formed in a flat plate shape, the molds are taken by changing the positions, or the plurality of jigs 22 and 23 are arranged in parallel and the molds are taken.

物品21の型取りを行うことにより、物品21の表面形状のデータが得られる。
この物品21の表面形状のデータに基づいて、成型用の型を構成する、針状の部材の先端部の基盤からの高さ(位置座標)を決定することができる。即ち、物品21の表面形状のデータと、針状の部材の位置とから、それぞれの針状の部材の先端部の位置座標を求めることができる。
そして、決定した針状の部材の先端部の群により成型用の型を作製して、成型用の型の内部に配置した前駆体に光を照射して加熱することにより、発泡金属を製造することができる。
なお、型取り用の治具22,23を成型用の型と同じ材質の細い針状の部材と基盤で構成すれば、針状の部材を物品21に当接させた後、基盤に固定して、これを成型用の型として利用してもよい。
By performing the molding of the article 21, data on the surface shape of the article 21 is obtained.
Based on the surface shape data of the article 21, the height (positional coordinates) from the base of the tip of the needle-like member constituting the mold for molding can be determined. That is, the position coordinates of the tip of each needle-like member can be obtained from the surface shape data of the article 21 and the position of the needle-like member.
Then, a mold for molding is produced by the determined group of tip portions of the needle-shaped member, and the foam metal is manufactured by irradiating and heating the precursor disposed inside the mold for molding. be able to.
In addition, if the jigs 22 and 23 for molding are composed of a thin needle-like member and a base made of the same material as the mold for molding, the needle-like member is brought into contact with the article 21 and then fixed to the base. This may be used as a mold for molding.

(第4の実施の形態)
続いて、本発明の第4の実施の形態を説明する。
本実施の形態は、発注側で物品に対する型取りを行って得たデータを製造側に送信し、製造側で型を作製して、型による発泡金属の製造を行う場合である。
(Fourth embodiment)
Subsequently, a fourth embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, data obtained by taking a mold on an article on the ordering side is transmitted to the manufacturing side, a mold is manufactured on the manufacturing side, and foam metal is manufactured using the mold.

本発明の第4の実施の形態のブロック図を、図8に示す。
図8に示すように、発注側110と製造側120に、それぞれコンピュータ111,121が設けられている。
そして、これらのコンピュータ111,121の間で、データの送受信が行われる。
FIG. 8 shows a block diagram of the fourth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 8, computers 111 and 121 are provided on the ordering side 110 and the manufacturing side 120, respectively.
Data is transmitted and received between these computers 111 and 121.

発注側110には、第1のコンピュータ111が設けられている。
製造側120には、第2のコンピュータ121、製造装置122が設けられている。製造装置122は、発泡金属を製造する。
The ordering side 110 is provided with a first computer 111.
On the manufacturing side 120, a second computer 121 and a manufacturing apparatus 122 are provided. The manufacturing apparatus 122 manufactures a foam metal.

第1のコンピュータ111と第2のコンピュータ121の間は、データの送信及びデータの受信が行えるように構成する。
有線による接続、無線による接続、インターネット等のネットワークを介した接続、等様々な構成が考えられる。
Between the first computer 111 and the second computer 121, data transmission and data reception can be performed.
Various configurations such as a wired connection, a wireless connection, and a connection through a network such as the Internet are conceivable.

発注側110では、図示しないが、ユーザーの発注に対応して、製造すべき発泡金属の形状に対応する物品の型取りを行う。型取りを行うことにより、物品の表面の寸法及び形状に関するデータを取得する。
そして、第1のコンピュータ111は、物品の表面の寸法及び形状に関するデータ自体、もしくは、当該データに基づいて算出した物品の形状のデータを、図8中矢印Tで示すように、送信する。
Although not shown, the ordering side 110 molds an article corresponding to the shape of the foam metal to be manufactured in response to a user order. Data relating to the size and shape of the surface of the article is obtained by performing the molding.
Then, the first computer 111 transmits data relating to the size and shape of the surface of the article itself, or data on the shape of the article calculated based on the data, as indicated by an arrow T in FIG.

製造側120では、第2のコンピュータ121が、図8中矢印Rで示すように、第1のコンピュータ111から送信されたデータを受信する。
第2のコンピュータ121が受信したデータに基づいて、成型用の型のそれぞれの針状の部材の先端部の基盤からの高さを調整して、成型用の型を作製する。
そして、作製した成型用の型を使用して、製造装置122において、発泡金属を製造する。
On the manufacturing side 120, the second computer 121 receives the data transmitted from the first computer 111 as indicated by an arrow R in FIG.
Based on the data received by the second computer 121, the height from the base of the tip portion of each needle-shaped member of the molding die is adjusted to produce a molding die.
And the metal foam is manufactured in the manufacturing apparatus 122 using the produced mold for molding.

このようにして、発注側で型取りした物品に対応する寸法形状の発泡金属を製造することができる。そして、オーダーメイドで発泡金属を製造することが可能になる。
また、比較的短い時間で所望の寸法形状の発泡金属を製造することができる。
In this way, it is possible to manufacture a foam metal having a dimension and shape corresponding to the article molded on the ordering side. And it becomes possible to produce a foam metal by order-made.
Moreover, a foam metal having a desired size and shape can be produced in a relatively short time.

1 針状の部材、2 先端部、3 平板状の基盤、4 断面半円状の基盤、5 透明板、11 前駆体、12 発泡金属、21 物品、22,23 型取り用の治具、110 発注側、111 第1のコンピュータ、120 製造側、121 第2のコンピュータ、122 製造装置、T 送信、R 受信 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Needle-shaped member, 2 front-end | tip part, 3 flat plate base, 4 cross-sectional semicircle base, 5 transparent plate, 11 precursor, 12 foam metal, 21 articles | items, 22, 23 the jig for mold taking, 110 Ordering side, 111 first computer, 120 manufacturing side, 121 second computer, 122 manufacturing equipment, T transmission, R reception

Claims (7)

発泡金属を成型するための型であって、
針状の部材と、
前記針状の部材が高さ調整可能に取り付けられた基盤から成り、
前記針状の部材の先端部の群を用いて成型面が形成されている
発泡金属成型用の型。
A mold for molding foam metal,
A needle-shaped member;
The needle-shaped member consists of a base attached to be adjustable in height,
A mold for forming a metal foam, wherein a molding surface is formed using a group of tip portions of the needle-like member.
発泡金属を製造する方法であって、
高さ調整可能に基盤に取り付けられた針状の部材の先端部の群により前記発泡金属の成型面が形成された型を用い、
金属に発泡剤が混合された前駆体を、前記型の内部に配置し、
その後に、前記前駆体を加熱することにより、前記前駆体を発泡させて、前記型により形状が制御された発泡金属を作製する
発泡金属の製造方法。
A method for producing a foam metal, comprising:
Using a mold in which the molding surface of the metal foam is formed by a group of tip portions of needle-like members attached to the base so that the height can be adjusted,
A precursor in which a foaming agent is mixed with a metal is placed inside the mold,
Thereafter, the precursor is heated to foam the precursor, and a foam metal whose shape is controlled by the mold is produced.
前記型の前記針状の部材の柱状の部分も成型に用いる請求項2に記載の発泡金属の製造方法。   The manufacturing method of the metal foam of Claim 2 which uses the column-shaped part of the said needle-shaped member of the said type | mold for shaping | molding. 前記型は、少なくとも一部が光を透過する材料により構成されている、請求項2に記載の発泡金属の製造方法。   The said metal mold | die is a manufacturing method of the foam metal of Claim 2 comprised by the material which at least one part permeate | transmits light. 前記前駆体が発泡した後に、さらに別の成型用の型によりプレスして追加的に形状を付与する請求項2に記載の発泡金属の製造方法。   3. The method for producing a foam metal according to claim 2, wherein after the precursor is foamed, it is further pressed by another molding die. 製造すべき発泡金属の形状に対応する形状の物品を用いて、前記物品の型取りを行って、前記物品の表面の寸法及び形状に関するデータを取得し、
取得した前記物品の表面の寸法及び形状に関するデータに基づいて、前記成型用の型の前記針状の部材の先端部の前記基盤からの高さを決定し、
決定した前記先端部の群により、前記成型面が形成された成型用の型を作製し、
作製した前記成型用の型を使用して発泡金属を作製する
請求項2に記載の発泡金属の製造方法。
Using an article having a shape corresponding to the shape of the foam metal to be manufactured, mold the article to obtain data on the size and shape of the surface of the article,
Based on the acquired data regarding the size and shape of the surface of the article, the height from the base of the tip of the needle-shaped member of the mold for molding is determined,
With the determined group of tip portions, a mold for molding on which the molding surface is formed is produced,
The method for producing a foam metal according to claim 2, wherein a foam metal is produced using the produced mold for molding.
発注側に、第1のコンピュータを設け、
製造側に、第2のコンピュータを設け、
前記発注側において、前記物品の型取りを行って、前記物品の表面の寸法及び形状に関するデータを取得し、
取得した前記物品の表面の寸法及び形状に関するデータ自体、もしくは、当該データに基づいて算出した前記物品の表面の形状のデータを、前記第1のコンピュータから前記第2のコンピュータに送信し、
前記製造側において、前記第2のコンピュータが受信したデータに基づいて、前記成型用の型の前記針状の部材の前記先端部の前記基盤からの高さを調整する
請求項6に記載の発泡金属の製造方法。
A first computer is provided on the ordering side,
The manufacturing side is provided with a second computer,
On the ordering side, mold the article to obtain data on the size and shape of the surface of the article,
The acquired data itself regarding the size and shape of the surface of the article, or the data of the shape of the surface of the article calculated based on the data is transmitted from the first computer to the second computer,
The foaming according to claim 6, wherein the manufacturing side adjusts the height of the tip portion of the needle-shaped member of the molding die from the base based on data received by the second computer. Metal manufacturing method.
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