JP2588025B2 - 金型用型材の製造方法 - Google Patents
金型用型材の製造方法Info
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- JP2588025B2 JP2588025B2 JP16317289A JP16317289A JP2588025B2 JP 2588025 B2 JP2588025 B2 JP 2588025B2 JP 16317289 A JP16317289 A JP 16317289A JP 16317289 A JP16317289 A JP 16317289A JP 2588025 B2 JP2588025 B2 JP 2588025B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、全面にわたって通気用の細孔を有する金型
用型材を製造するための方法に関する。
用型材を製造するための方法に関する。
（従来技術と問題点） 従来プラスチックスの真空成形、圧空成形、ブロー成
形、射出成形、あるいは金属の重力金型鋳造、ダイキャ
スト鋳造等に使用される金型は、通気のために細孔、ス
リット、あるいはベントプラグ等の加工が施されるのが
一般的である。
形、射出成形、あるいは金属の重力金型鋳造、ダイキャ
スト鋳造等に使用される金型は、通気のために細孔、ス
リット、あるいはベントプラグ等の加工が施されるのが
一般的である。
しかしこれらの加工は局部的であるため均一な空気抜
けができないと共に加工が製品に転写される等の問題が
ある。
けができないと共に加工が製品に転写される等の問題が
ある。
上記の問題を解決するものとして最近ではセラミック
ス粉と金属粉とを混合した材料を粉末冶金の手法を用い
て成形焼結した型が開発されている。このような型は、
微細な空孔が全面にわたって均一に分布しているため、
空気抜けがよい上に空孔が微細であるため製品に転写さ
れることもない等の利点を有する半面、粉体が点接触に
より焼結されているため強さ及び靭性に欠けるという問
題がある。
ス粉と金属粉とを混合した材料を粉末冶金の手法を用い
て成形焼結した型が開発されている。このような型は、
微細な空孔が全面にわたって均一に分布しているため、
空気抜けがよい上に空孔が微細であるため製品に転写さ
れることもない等の利点を有する半面、粉体が点接触に
より焼結されているため強さ及び靭性に欠けるという問
題がある。
（目 的） 本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、全面
にわたって通気用の微細空孔を有し、かつ強度及び靭性
にすぐれた金型用型材を製造する方法を提供することを
目的とするものである。
にわたって通気用の微細空孔を有し、かつ強度及び靭性
にすぐれた金型用型材を製造する方法を提供することを
目的とするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、ワイヤー切削法により製造した太さ100μ
ｍ以下のステンレス鋼系長繊維を寸断して得たアスペク
ト比30〜300の短繊維に、必要に応じステンレス鋼粉とC
u粉若しくはCu−Sn粉を加えて混合した混合材料をプレ
ス成形用型若しくはCIP法用ラバー型内に均一に充填
し、0.5〜8ton/cm2の加圧力で加圧成形した後、真空若
しくは還元性雰囲気にて加圧焼結すると共に必要に応じ
て熱処理を施して成る金型用型材の製造方法である。
ｍ以下のステンレス鋼系長繊維を寸断して得たアスペク
ト比30〜300の短繊維に、必要に応じステンレス鋼粉とC
u粉若しくはCu−Sn粉を加えて混合した混合材料をプレ
ス成形用型若しくはCIP法用ラバー型内に均一に充填
し、0.5〜8ton/cm2の加圧力で加圧成形した後、真空若
しくは還元性雰囲気にて加圧焼結すると共に必要に応じ
て熱処理を施して成る金型用型材の製造方法である。
（作 用） 本発明は、主材料としてステンレス鋼の短繊維を使用
する。その代表例はSVS434（Ｃ≦0.1,Cr:16〜19％,Mo:
0.5〜２％）,SVS430L（Ｃ≦0.03,Cr:16〜19％）であ
る。この化学成分からなる線材をワイヤー切削法で削り
出すことにより直径換算で10〜50μｍの長繊維を作り、
この長繊維をカッターミル等で寸断してアスペクト比30
〜300の短繊維を得る。
する。その代表例はSVS434（Ｃ≦0.1,Cr:16〜19％,Mo:
0.5〜２％）,SVS430L（Ｃ≦0.03,Cr:16〜19％）であ
る。この化学成分からなる線材をワイヤー切削法で削り
出すことにより直径換算で10〜50μｍの長繊維を作り、
この長繊維をカッターミル等で寸断してアスペクト比30
〜300の短繊維を得る。
この短繊維は、ワイヤー切削法により削り出されたも
のを寸断したものであるため繊維軸線が切削方向と平行
であり全体としてカール気味になり、かつ繊維軸線と直
角の断面が割面状若しくは偏平矩形であり全体として帯
状を呈している。
のを寸断したものであるため繊維軸線が切削方向と平行
であり全体としてカール気味になり、かつ繊維軸線と直
角の断面が割面状若しくは偏平矩形であり全体として帯
状を呈している。
さらに材質的にはステンレス鋼であり、強さが格段に
良好であると共に耐食性に優れている。
良好であると共に耐食性に優れている。
このようにして得た短繊維に必要に応じステンレス鋼
粉とCu粉若しくはCu−Sn粉を加えて混合した混合材料を
プレス成形用型若しくはCIP法用ラバー型内に均一に充
填すると共に所要の圧力により加圧成形して圧粉体を得
る。
粉とCu粉若しくはCu−Sn粉を加えて混合した混合材料を
プレス成形用型若しくはCIP法用ラバー型内に均一に充
填すると共に所要の圧力により加圧成形して圧粉体を得
る。
この圧粉体を真空若しくはアンモニア分解ガスあるい
は水素ガス等の還元性雰囲気にて加熱焼結したものであ
る。これにより全面に微細な空孔を有し、かつ強度、靭
性及び耐食性にすぐれた金型用型材が得られる。
は水素ガス等の還元性雰囲気にて加熱焼結したものであ
る。これにより全面に微細な空孔を有し、かつ強度、靭
性及び耐食性にすぐれた金型用型材が得られる。
（実施例） SVS434（C:0.1％,Cr:18％,Mo:1％）のステンレス鋼線
材３〜5mmφをワイヤー切削法により切削して直径換算2
0〜50μｍの長繊維を作り、これをカッターミルで寸断
してアスペクト比30〜300（長さ0.4〜3.0mm）とした短
繊維を得た。この短繊維にSVS434（C:0.02％,Cr:17％）
のステンレス鋼粉（−100メッシュ）を20Wt％，電解銅
粉末を4Wt％添加して混合した混合材料をCIP法用ラバー
型に充填し3ton/cm2加圧力により加圧成形して圧粉体を
得た後、この圧粉体を水素ガス雰囲気中にて1140℃の加
熱温度により２時間保持して加熱焼結し、その後熱処理
を施して金型用型材を得た。
材３〜5mmφをワイヤー切削法により切削して直径換算2
0〜50μｍの長繊維を作り、これをカッターミルで寸断
してアスペクト比30〜300（長さ0.4〜3.0mm）とした短
繊維を得た。この短繊維にSVS434（C:0.02％,Cr:17％）
のステンレス鋼粉（−100メッシュ）を20Wt％，電解銅
粉末を4Wt％添加して混合した混合材料をCIP法用ラバー
型に充填し3ton/cm2加圧力により加圧成形して圧粉体を
得た後、この圧粉体を水素ガス雰囲気中にて1140℃の加
熱温度により２時間保持して加熱焼結し、その後熱処理
を施して金型用型材を得た。
このようにして得た金型用型材の特性値を表１に示す
と共に金属組織を表わす顕微鏡写真を第１図に示す。尚
顕微鏡写真において黒い部分が開空孔である。
と共に金属組織を表わす顕微鏡写真を第１図に示す。尚
顕微鏡写真において黒い部分が開空孔である。
ここで表１に示された特性値は、金属繊維を主体とし
た焼結体によってのみ得られるもので単にステンレス鋼
粉を主体とした焼結体では得ることがきわめて困難な特
性値である。
た焼結体によってのみ得られるもので単にステンレス鋼
粉を主体とした焼結体では得ることがきわめて困難な特
性値である。
またこの金型用型材について種々の基礎テストを行っ
た結果、第１の射出成形圧に耐える強さ及び硬さを有し
ており、第２に通気用の空孔中に樹脂が入り込まない空
孔径になっており、第３に十分な通気度を発揮する空孔
率になっている等通常のプラスチックインジェクション
成形に必要な条件を満足させるものであった。
た結果、第１の射出成形圧に耐える強さ及び硬さを有し
ており、第２に通気用の空孔中に樹脂が入り込まない空
孔径になっており、第３に十分な通気度を発揮する空孔
率になっている等通常のプラスチックインジェクション
成形に必要な条件を満足させるものであった。
このようにして製作した金型により射出成形されたAB
S樹脂成形品の出来上りは良好で射出成形圧も従来の約2
/3で成形が可能であった。
S樹脂成形品の出来上りは良好で射出成形圧も従来の約2
/3で成形が可能であった。
（添加材料テスト） 直径換算20〜50μ，長さ0.4〜3.0mm（アスペクト比30
〜300）の前記ステンレス鋼系短繊維を用いて添加材料
の影響を調査した。
〜300）の前記ステンレス鋼系短繊維を用いて添加材料
の影響を調査した。
１）ステンレス鋼粉について 基本的にはステンレス鋼系短繊維だけで型材として十
分であるが射出成形圧力及び成形樹脂の材質によっては
空孔径を小さくする必要があり、空孔径は第２図に示す
ようにステンレス鋼粉の添加量に応じてコントロールで
きることが確認できた。
分であるが射出成形圧力及び成形樹脂の材質によっては
空孔径を小さくする必要があり、空孔径は第２図に示す
ようにステンレス鋼粉の添加量に応じてコントロールで
きることが確認できた。
２）Cu粉及びCu−Sn粉について Cu粉及びCu−Sn粉は、ステンレス鋼の持つ耐食性をで
きるだけ低下させずに焼結後の強さを回復させるために
添加されるものであり、第３図に示すように添加量に応
じて圧環強さは高められるが添加量が５％以上になると
銅の相がみとめられ、型材として使用するのに不適であ
ることがわかった。
きるだけ低下させずに焼結後の強さを回復させるために
添加されるものであり、第３図に示すように添加量に応
じて圧環強さは高められるが添加量が５％以上になると
銅の相がみとめられ、型材として使用するのに不適であ
ることがわかった。
（加圧テスト） 前記ステンレス短繊維をCIP法により加圧成形して圧
粉体を作り、それを焼成してその影響を調べた。
粉体を作り、それを焼成してその影響を調べた。
第４図に示す通り成形圧が上昇するに従い強さが向上
する。これは密度が上昇するためであるが、これは逆に
通気のための残留空孔を小さくすることを意味する。CI
P法成形の場合成形圧4ton/cm2（プレス成形圧8ton/cm2
とほぼ同等な密度が得られる）の場合残留空孔率が15％
弱となり金型の通気性に若干問題が生じる。
する。これは密度が上昇するためであるが、これは逆に
通気のための残留空孔を小さくすることを意味する。CI
P法成形の場合成形圧4ton/cm2（プレス成形圧8ton/cm2
とほぼ同等な密度が得られる）の場合残留空孔率が15％
弱となり金型の通気性に若干問題が生じる。
（発明の効果） 本発明の製造方法により得られた型材による金型は、
全面に微細で均一な開空孔を有するため通気用の孔加工
を一切必要とせず、また強度、靭性及び耐食性に優れた
特性を有する型にすることができる等種々の効果があ
る。
全面に微細で均一な開空孔を有するため通気用の孔加工
を一切必要とせず、また強度、靭性及び耐食性に優れた
特性を有する型にすることができる等種々の効果があ
る。
【図面の簡単な説明】 第１図は実施例により得られた金型用型材の熱処理後の
金属組織を表わす顕微鏡写真、第２図はステンレス鋼粉
の添加量と平均空孔径の関係を示すグラフ、第３図はCu
粉の添加量と圧環強さの関係を示すグラフ、第４図はCI
P法成形圧と圧環強さの関係を示すグラフである。
金属組織を表わす顕微鏡写真、第２図はステンレス鋼粉
の添加量と平均空孔径の関係を示すグラフ、第３図はCu
粉の添加量と圧環強さの関係を示すグラフ、第４図はCI
P法成形圧と圧環強さの関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｆ 5/00 9543−4Ｆ Ｂ２９Ｃ 33/38 Ｂ２９Ｃ 33/38 Ｂ２２Ｆ 5/00 Ｆ
Claims (1)
- 【請求項１】ワイヤー切削法により製造した太さ100μ
ｍ以下の鉄系長を寸断して得たアスペクト比30〜300の
短繊維に、ステンレス鋼粉とCu粉若しくはCu−Sn粉を加
えて混合した混合材料を、プレス成形用型若しくはCIP
法用ラバー型内に均一に充填し、0.5〜8ton/cm2の加圧
力で加圧成形した後、真空若しくは還元性雰囲気にて加
圧焼結すると共に熱処理を施して成る金型用型材の製造
方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16317289A JP2588025B2 (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 金型用型材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16317289A JP2588025B2 (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 金型用型材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0328303A JPH0328303A (ja) | 1991-02-06 |
| JP2588025B2 true JP2588025B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=15768611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16317289A Expired - Fee Related JP2588025B2 (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 金型用型材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588025B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07173507A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-11 | Ndc Co Ltd | 樹脂成形用通気性金型およびその製造方法 |
| WO2012111835A2 (en) | 2011-02-14 | 2012-08-23 | Sintokogio, Ltd. | Mold and die metallic material, air-permeable member for mold and die use, and method for manufacturing the same |
-
1989
- 1989-06-26 JP JP16317289A patent/JP2588025B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0328303A (ja) | 1991-02-06 |
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Legal Events
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