JP3414473B2 - 樹脂成形用金型 - Google Patents

樹脂成形用金型

Info

Publication number
JP3414473B2
JP3414473B2 JP01119994A JP1119994A JP3414473B2 JP 3414473 B2 JP3414473 B2 JP 3414473B2 JP 01119994 A JP01119994 A JP 01119994A JP 1119994 A JP1119994 A JP 1119994A JP 3414473 B2 JP3414473 B2 JP 3414473B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
base material
alloy
metal layer
die
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP01119994A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07214568A (ja
Inventor
武広 庄司
功 佐藤
哲平 山路
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Corp filed Critical Asahi Kasei Corp
Priority to JP01119994A priority Critical patent/JP3414473B2/ja
Publication of JPH07214568A publication Critical patent/JPH07214568A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3414473B2 publication Critical patent/JP3414473B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/48Moulds
    • B29C49/4823Moulds with incorporated heating or cooling means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/48Moulds
    • B29C2049/4874Moulds characterised by the material, e.g. having different thermal conductivities or hardness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は射出成形、圧縮成形、
ブロー成形など原料プラスチックを投入した後、熱の授
受によって賦型、固化させる樹脂成形用金型に関する。
【0002】
【従来の技術】射出成形、圧縮成形、ブロー成形など原
料プラスチックを投入した後、熱の授受を行って、プラ
スチックを賦型、固化させる。このような金型の具備す
べき要件は、表面が充分な硬さを有し、構造的に充分な
強さを有し、なおかつ熱の授受が効率よく行われること
である。すなわち、原料投入工程では原料プラスチック
が流動するに適した温度が維持でき、固化工程ではプラ
スチックとの間で熱の授受が速やかに行われることが求
められていた。一般の成形においては、冷却時間が前工
程の過半を占め、金型内のプラスチックとの熱の授受の
速さが生産性に大きく影響してくる。熱の授受が高速に
行われるために第一に必要なことは、金型素材の熱伝導
度が高いことである。さらに金型内のプラスチックと熱
交換を行う部分の熱慣性が小さいことが好ましい。加熱
または冷却を熱媒で行うにせよ、大気放熱するにせよ金
型自体の熱慣性が小さければ、交換熱量の中に占めるプ
ラスチックの熱量が増加するから、熱交換率は高くな
る。さらに付け加えれば、効率のよい加熱または冷却、
あるいは双方の手段を有することが望ましい。
【0003】この他、金型表面にキズが付くと成形不良
につながるため金型表面は硬度が高く、キズが付きにく
いことが必要である。さらに金型全体の構造が機械的に
充分な強度を有することが必要なのは言うまでもない。
特に現状、成形サイクルを向上させるため、金型材料は
従来から使用されている鋼製またはステンレス鋼から高
熱伝導性を有したアルミ合金、銅合金の金型材料が広く
使用されようになった。しかし、これらの材料単味では
金型全体の機械的強度を有するとは言い難い。
【0004】ところが、従来の金型は各種鋼材、ステン
レス鋼、銅合金、アルミ合金、亜鉛合金などの金属が用
いられ、一般に単体または複数に分割された部品の組合
せによって作成される。例えば、通常広く使われている
鋼製の金型ないし金型部品は、型構造に必要な強度と表
面硬度有しているが、アルミ合金製金型のような熱伝
導性を付与出来ない。
【0005】逆にアルミ合金製金型ないし金型部品は熱
伝導性に優れているが、型構造材として充分な強度、耐
久性があるとは言い難い。もちろん、表面硬度が低いた
め取扱いに細心の注意を払う必要がある。現に、アルミ
合金金型は耐久性が劣り、長期の生産に耐えられない。
金型の熱伝導性と耐久性に着目したものとし、特開平1
−143738号「高熱伝導性複合金型」がある。
【0006】これは、金型の作業面を鋼または鋳鉄に
し、作業面の裏側を銅または銅合金で構成する複合金型
である。しかし、実際の金型は成形サイクルを向上する
ため、数多くの冷却孔が複雑に設けられており、なおか
つ冷却性を上げるため、冷却水の圧力はかなり高いもの
になる。したがって、金型本体は構造的に充分な強度が
必要である。また、用途によっては、樹脂の供給圧力が
50kg/cm^2以上のもの、射出圧力が500kg
/cm^2以上のもの、型締め面力が50kg/cm^
2以上のものもあり、高圧力が加わる状態で、変形を生
じない強度を有していることが必要である。
【0007】したがって、前述の方法では、基材となる
材料が銅または銅合金であり、構造材料としては、強度
不足である。また、逆に前述の方法で金型本体強度を向
上させようとした場合、作業面側の鋼または鋳鉄の厚み
を増す必要がある。そうした場合、実際に成形されるプ
ラスチックの冷却時間は長くなり、成形サイクルの向上
は望めない。また、側面の鋼、鋳鉄を板厚を増し、強度
を向上させる方法もあるが、熱が放出されず、成形サイ
クルの向上は望めない。
【0008】
【発明が解決しようとしている課題】本発明はかかる問
題に着目して成されたものである。その目的は型構造材
料としての高強度を有しかつ、高熱伝導度、耐熱慣性を
備え、大幅な成形サイクルの短縮、成形不良の低減、熱
効率の向上が図れる樹脂成形用金型を提供するものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は金型基材を高剛
性金属層とし、金型作業面を高熱伝導性金属層とし、該
金型基材に冶金的に接合してあることを特徴とする樹脂
成形用金型である。本発明の樹脂成形用金型は、金型な
いしは金型部品を構成するに充分な剛性を有する材料を
金型基材(強度部材)とし、この表面に高熱伝導材料を
冶金的に結合したことを特徴とする。この発明で言う金
型基材となる高剛性金属は一般構造用圧延鋼、機械構造
用炭素鋼、構造用合金鋼、炭素工具鋼、軸受け鋼等の鉄
鋼、ステンレス鋼その他強度の高い金属であり、また、
高熱伝導金属材料はアルミニウム、アルミニウム合金、
銅、銅合金である。
【0010】また、上記金型の寿命を向上するために、
金型作業面、すなわち最表面層に、硬度の高い金属を全
面または、部分的に冶金接合することができる。この金
属は炭素工具鋼、金型鋼等の鉄鋼、ステンレス鋼、ク
ームニッケルまたは、熱処理等の後加工により、これら
金属材料と同じ硬さのレベルに加工可能な金属材料であ
る。この層の厚みは極薄くてよく、一般に0.01mm
以上有ればよい。
【0011】またさらに、本発明の金型は、金型全体の
耐熱慣性を小さくし、成形サイクルを向上するために、
金型基材が低熱伝導性材料であるか、金型基材と高熱伝
導性金属層の間に低熱伝導性の金属材料層を設け、冶金
的に接合できる。この低熱伝導性の金属材料は、ステン
レス鋼、チタン、チタン合金、ジルコニウム、ジルコニ
ウム合金の低熱伝導の材料である。
【0012】またさらに、高熱伝導性金属層の内部に孔
を設けるか、あるいは、高熱伝導性金属層とそれに接す
る金属材料との接合面に溝を設けることができる。高熱
伝導金属層は、厚くすると熱伝導は良くなる。また、薄
くすると熱慣性を軽減することができる。このため、こ
の層の厚みは金型の構造によって最適値が異なる。熱交
換が十分出来る系や大型成形品あるいは形状が複雑で型
表面の温度がバラツキ易い金型では20mm以上と厚め
にするとよい。小型用や原料投入時と冷却時の温度差を
付けたい場合は5mm〜20mm程度にする。
【0013】熱交換用に設ける孔ないし溝は、水、油な
どの熱媒循環用、あるいはヒートパイプ、電気ヒータを
装着する。なお、この孔ないし溝は、高熱伝導性金属層
の熱伝導面積を減らす効果もあり、低熱伝導金属層また
は金型基材以降への伝熱を小さくする。本発明で言う冶
金的接合とは2つの金属を原子間引力が作用する領域ま
で近づけ接合せしめたものであり、通常、摩擦圧接、爆
発圧接、ロール圧接、拡散接合、電気メッキ等の手段に
より接合する。また、2つの異なる金属を冶金的に直接
接合することが難しい場合には中間材として、例えば、
純アルミニウム、チタン、ニッケル、純鉄等を用い接合
せしめることができる。
【0014】
【実施例】以下、図示する実施例により説明する。
【0015】
【実施例1】アルミニウム合金、A5052−(3)
と、ステンレス鋼、SUS304−(4)を爆発圧着に
より冶金的に接合し、クラッド板を作成した。このクラ
ッド板のアルミニウム合金の表面より、賦型の彫り込み
を行い、図1に示すようなプラスチック容器を作る射出
成形用の樹脂成形金型を作成した。また、ステンレス
鋼、SUS304側より、均一な冷却ができるよう水冷
却(図示せず)を設けた。
【0016】この金型にプラスチック原料を投入し、そ
の後、プラスチックを賦型、冷却固化しプラスチック容
器を作成した。その結果、一般金型鋼、SKD651単
味の同形状の金型より、成形サイクルを短縮できた。同
時に、冷却時の温度むらに起因する成型品の不具合の発
生もなかった。金型基材のステンレス鋼、SUS304
は引張強さが53kg/mm2 以上で熱変形に十分耐え
うる強度を有している。したがって、さらに理想的な冷
却を得るための複雑な冷却孔を設けても、基材としての
強度低下が少なく、さらに冷却効率を上げることがで
き、成形サイクルを短縮できる。
【0017】
【実施例2】アルミニウム合金、A5052−(3)
と、ステンレス鋼、SUS304−(4)を爆発圧着に
より冶金的に接合し、クラッド板を作成した。このクラ
ッド板のアルミニウム合金の表面より、賦型の彫り込み
を行い、その後、金型作業面(1)に0.5mmのクロ
ムメッキ(2)を施し、図2に示すような容器を作る射
出成形用の樹脂成形金型を作成した。また、ステンレス
鋼、SUS304側より、均一な冷却ができるよう水冷
孔を設けた。この金型にプラスチック原料を投入し、そ
の後、プラスチックを賦型、冷却固化しプラスチック容
器を作成した。
【0018】その結果、一般金型鋼、SKD651単味
の同形状の金型より、成形サイクルを短縮できた。同時
に、冷却時の温度むらに起因する成型品の不具合の発生
もなかった。また、アルミニウム合金、A5052単味
の同形状の金型に比べ、金型作業面の耐磨耗性が向上
し、プラスチック容器を連続で、長時間作ることができ
た。さらに、この金型以降の成形装置の温度上昇も少な
く、成形サイクルを短縮することができた。これは、基
材のステンレス鋼の熱伝導率が0.04cal/cm・
℃・secと、アルミニウム合金、A5052の熱伝導
率が0.35cal/cm・secより小さく、耐熱慣
性が減少したためである。
【0019】
【実施例3】アルミニウム合金、A5052−(3)に
予め熱交換可能な溝(5)加工を施し、これを母材と
し、これにステンレス鋼、SUS304−(4)を爆発
圧着により冶金的に接合し、クラッド板を作成した。こ
のクラッド板のアルミニウム合金の表面より、賦型の彫
り込みを行い、その後、金型作業面(1)に0.5mm
のクロムメッキ(2)を施し、図3に示すようなプラス
チック容器を作る射出成形用の樹脂成形金型を作成し
た。
【0020】この金型にプラスチック原料を投入し、そ
の後、プラスチックを賦型、冷却,固化しプラスチック
容器を作成した。冷却は、予めアルミニウム合金、A5
052に加工した溝により水冷した。この結果、実施例
2の金型より、成形サイクルを向上することができた。
これは、予め水冷溝を設け、その後、接合する手段を取
ることにより、金型本体のアルミニウム合金、A505
2および金型基材のステンレス鋼、SUS304の強度
を低下させることなく、効率的な水冷溝を配することが
できるからである。と同時に、この溝は熱伝導面積を減
少させ、基材であるステンレス鋼、SUS304への伝
熱を小さくし、基材以降への熱慣性を小さくする効果も
ある。
【0021】
【発明の効果】本発明は型構造材料としての高強度を有
しかつ、高熱伝導度、耐熱慣性を備え、大幅な成形サイ
クルの短縮、成形不良の低減、熱効率の向上が図れる樹
脂成形用金型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アルミニウム合金 A5052とステンレス鋼
SUS304を爆発圧着により冶金的に接合したプラ
スチック容器を作成する成形金型1の構造を模した側断
面図である。
【図2】アルミニウム合金 A5052とステンレス鋼
SUS304を爆発圧着により冶金的に接合し、アル
ミニウム合金側を成形品の形状に加工後、金型作業面に
0.5mmのクロムメッキを施したプラスチック容器を
作成する成形金型2の構造を模した側断面図である。
【図3】アルミニウム合金 A5052とステンレス鋼
SUS304を爆発圧着により冶金的に接合し、アル
ミニウム合金側を成形品の形状に加工後、金型作業面に
0.5mmのクロムメッキを施し、A5052とSUS
304の間に、A5052に食い込むように熱交換可能
な溝加工を施したプラスチック容器を作成する成形金型
3の構造を模した側断面図である。
【符号の説明】
1・・金型作業面 2・・クロムメッキ 3・・アルミニウム合金 4・・ステンレス鋼 5・・溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84 B29C 33/00 - 33/76 B29C 49/00 - 49/80

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金型基材を鉄鋼またはステンレス鋼から
    なる高剛性金属層とし、金型作業面をアルミニウム、ア
    ルミニウム合金、銅、銅合金から選ばれる高熱伝導性金
    属層とし、該金型基材に摩擦圧接、爆発圧接、ロール圧
    接、拡散接合、電気メッキから選ばれる方法により冶金
    的に接合してあることを特徴とする樹脂成形用金型。
  2. 【請求項2】 金型基材がチタン、チタン合金、ジルコ
    ニウム、ジルコニウム合金から選ばれる低熱伝導性金属
    層とし、金型作業面をアルミニウム、アルミニウム合
    金、銅、銅合金から選ばれる高熱伝導性金属層とし、
    金型基材に摩擦圧接、爆発圧接、ロール圧接、拡散接
    合、電気メッキから選ばれる方法により冶金的に接合し
    てあることを特徴とする樹脂成形用金型。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の金型作業面に
    鋼、ステンレス鋼、クロームニッケルまたは、後加工に
    よりこれら金属材料と同じ硬さのレベルに加工可能な
    度の高い金属層を全面または、部分に冶金的に接合して
    あることを特徴とする樹脂成形用金型。
  4. 【請求項4】 金型基材と金型作業面の間にチタン、チ
    タン合金、ジルコニウム、ジルコニウム合金から選ばれ
    低熱伝導性金属層を設けたことを特徴とする請求項1
    記載の樹脂成形用金型。
JP01119994A 1994-02-02 1994-02-02 樹脂成形用金型 Expired - Lifetime JP3414473B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01119994A JP3414473B2 (ja) 1994-02-02 1994-02-02 樹脂成形用金型

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01119994A JP3414473B2 (ja) 1994-02-02 1994-02-02 樹脂成形用金型

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07214568A JPH07214568A (ja) 1995-08-15
JP3414473B2 true JP3414473B2 (ja) 2003-06-09

Family

ID=11771377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP01119994A Expired - Lifetime JP3414473B2 (ja) 1994-02-02 1994-02-02 樹脂成形用金型

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3414473B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002347104A (ja) 2001-05-23 2002-12-04 Minoru Kasei Kk ブロー成形用金型装置
JP4875805B2 (ja) * 2001-07-17 2012-02-15 株式会社リコー 成形用金型装置
JP2003089136A (ja) * 2001-09-18 2003-03-25 Ricoh Co Ltd プラスチック成形品の成形方法及び金型
JP5023562B2 (ja) * 2006-06-06 2012-09-12 東洋製罐株式会社 成形金型
KR20120115617A (ko) * 2011-04-11 2012-10-19 삼성디스플레이 주식회사 스템퍼 및 이의 제조 방법
CN103171093A (zh) * 2013-04-12 2013-06-26 昆山腾宇鑫金属制品有限公司 模具
CH716011A1 (de) * 2019-03-29 2020-09-30 Alpla Werke Alwin Lehner Gmbh & Co Kg Blasformwerkzeug für eine Blasformmaschine.

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07214568A (ja) 1995-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4014232B2 (ja) 樹脂成形用電磁誘導加熱式金型
JP3414473B2 (ja) 樹脂成形用金型
US20150367404A1 (en) Method of and a device for forming a projection on a metal member and a metal part processed by the method of forming a projection
CN111716084B (zh) 一种蜂窝加植钉界面结构的铜/钢复合注塑模具制造方法
JPH0775848B2 (ja) プラスチック成形金型
CN111715983B (zh) 一种铜/钢复合注塑模具的增材制造方法
JPH11104810A (ja) 金属ガラス製成型品及びその製法
JPH0234270B2 (ja)
JP2001259821A (ja) 非晶質合金成型品の製造装置、製造用金型及び製法
US5470012A (en) Method for forming surfaces of continuous casting molds
JPS61163223A (ja) 銅−クロム系合金製品の製造方法
JP2001071113A (ja) 非晶質合金成形品の製造装置
JPS5838654A (ja) 複合部材の鋳造方法
JPS6195739A (ja) 積層体成形用金型の製造方法
JP2000301542A (ja) 高熱伝導性複合金型及びその製造方法
US5551625A (en) Method of manufacturing a molding member and molding member which can be manufactured by means of the method
JP4030223B2 (ja) 合成樹脂用成形型およびその製造方法
JPH03433A (ja) 金型の補修方法
KR102283100B1 (ko) 이종금속재료 용융 접합방법
JP2935404B2 (ja) 加熱・冷却孔を有する成形用金型の製造方法および成形用金型
EP0580259B1 (en) Method of manufacturing a moulding member and moulding member which can be manufactured by means of the method
JPH106398A (ja) エンボス加工装置
JP2882672B2 (ja) 成形機用ダイプレート
JPS6059069B2 (ja) 金属部材のろう付け方法
JP3008002B2 (ja) 耐摩耗性を有する構造物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030318

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140404

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term