JPH01165417A - 射出成形用型部材 - Google Patents
射出成形用型部材Info
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- JPH01165417A JPH01165417A JP32367687A JP32367687A JPH01165417A JP H01165417 A JPH01165417 A JP H01165417A JP 32367687 A JP32367687 A JP 32367687A JP 32367687 A JP32367687 A JP 32367687A JP H01165417 A JPH01165417 A JP H01165417A
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は表面に耐久性向上のための硬化膜を形成した射
出成形用型部材に関する。
出成形用型部材に関する。
本発明の射出成形用型部材は、たとえば切削性及び放電
加工性等の良好なアルミニウム合金製の型母材を用いて
、型製作のコストを削減し納期を短縮する目的のために
利用することができる。
加工性等の良好なアルミニウム合金製の型母材を用いて
、型製作のコストを削減し納期を短縮する目的のために
利用することができる。
［従来の技術］
射出成形用型部材に、切削性及び放電加工性等の良好な
アルミニウム合金製部材を用いることで、比較的容易に
型部材製作のコストを削減し、納期を短縮できる。しか
し、アルミニウム合金製部材は、射出成形用型部材とし
て用いられた場合、摩耗に対し耐久性が低いので、試作
用型部材やごく少量生産用の型部材にしか用いることが
できない。
アルミニウム合金製部材を用いることで、比較的容易に
型部材製作のコストを削減し、納期を短縮できる。しか
し、アルミニウム合金製部材は、射出成形用型部材とし
て用いられた場合、摩耗に対し耐久性が低いので、試作
用型部材やごく少量生産用の型部材にしか用いることが
できない。
また、摩耗に対する耐久性を向上するものとして、特公
昭５９−３５７７０号に、硬質アルマイト処理を施した
アルミニウム合金製部材を用いた射出成形用型部材が提
案されている。
昭５９−３５７７０号に、硬質アルマイト処理を施した
アルミニウム合金製部材を用いた射出成形用型部材が提
案されている。
また、同様の目的で鋼材の表面硬化膜として近年注目さ
れているＴｉＮ膜をアルミニウム合金製型部材に形成す
ることが考えられる。しかし、ＴｉＮ膜を、アルミニウ
ム合金製部材に、イオンブレーティング又はスパッタリ
ング等の成膜法により形成する場合、通常、成膜時の基
板温度を３００℃以上と高温にするため、アルミニウム
合金製部材の機械的強度に悪影響を与える。そこで、低
い温度でＴｉＮ膜を形成したアルミニウム合金製部材を
用いた射出成形用型部材が考えられる。
れているＴｉＮ膜をアルミニウム合金製型部材に形成す
ることが考えられる。しかし、ＴｉＮ膜を、アルミニウ
ム合金製部材に、イオンブレーティング又はスパッタリ
ング等の成膜法により形成する場合、通常、成膜時の基
板温度を３００℃以上と高温にするため、アルミニウム
合金製部材の機械的強度に悪影響を与える。そこで、低
い温度でＴｉＮ膜を形成したアルミニウム合金製部材を
用いた射出成形用型部材が考えられる。
［発明の解決しようとする問題点］
しかしながら、アルミニウム合金製部材の耐久性を向上
するため表面硬化膜として、硬質アルマイトを用いた場
合には、表面硬化処理後に表面あらさが大きく変化する
という問題点があり、高精度の型部材、光沢外観あるい
はシボ外観を有する型部材、光字品用の型部材等に用い
られるアルミニウム合金製部材の表面硬化膜には使用で
きないという欠点があった。
するため表面硬化膜として、硬質アルマイトを用いた場
合には、表面硬化処理後に表面あらさが大きく変化する
という問題点があり、高精度の型部材、光沢外観あるい
はシボ外観を有する型部材、光字品用の型部材等に用い
られるアルミニウム合金製部材の表面硬化膜には使用で
きないという欠点があった。
また１表面あらさの変化の少ないＴｉＮ膜を、低温でア
ルミニウム合金製部材に形成することが考えられるが、
低温でＴｉＮ膜を形成した場合１通常の成膜条件ではＴ
ｉＮ膜の内部応力が非常に高いため、アルミニウム合金
製部材とＴｉＮ膜の密着性が低下する。更に、内部応力
の大きなＴｉＮ膜は、密着性が高い場合でも膜にクラッ
クが発生するという欠点がある。
ルミニウム合金製部材に形成することが考えられるが、
低温でＴｉＮ膜を形成した場合１通常の成膜条件ではＴ
ｉＮ膜の内部応力が非常に高いため、アルミニウム合金
製部材とＴｉＮ膜の密着性が低下する。更に、内部応力
の大きなＴｉＮ膜は、密着性が高い場合でも膜にクラッ
クが発生するという欠点がある。
従って、本発明の目的は、成膜後の表面あらさ変化が少
なく且つ耐久性に優れた硬化膜を表面に有する射出成形
用型部材を提供することにある。
なく且つ耐久性に優れた硬化膜を表面に有する射出成形
用型部材を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
本発明によれば、前記問題点を解決するものとして。
ＶとＶＮもしくはＶＣとの組合せ、ＮｂとＮｂＮもしく
はＮｂＣとの組合せ、ＴａとＴａＮもしくはＴａＣとの
組合せ、ＣｒとＣｒＮもしくはＣｒＣとの組合せ、 Ｍ
ｏとＭＯＮもしくはＭｏＣとの組合せ、または胃とＷＮ
もしくはＷＣとの組合せの第５族遷移金属とその窒化物
もしくは炭化物との組合せまたは第６族遷移金属とその
窒化物もしくは炭化物との組合せからなる膜がを母材表
面の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする
、射出成形用型部材、が提供される。
はＮｂＣとの組合せ、ＴａとＴａＮもしくはＴａＣとの
組合せ、ＣｒとＣｒＮもしくはＣｒＣとの組合せ、 Ｍ
ｏとＭＯＮもしくはＭｏＣとの組合せ、または胃とＷＮ
もしくはＷＣとの組合せの第５族遷移金属とその窒化物
もしくは炭化物との組合せまたは第６族遷移金属とその
窒化物もしくは炭化物との組合せからなる膜がを母材表
面の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする
、射出成形用型部材、が提供される。
本発明は、硬度の高いＶＮもしくはＶＣ，ＮｂＮもしく
はＮｂＣ、ＴａＮもしくはＴａＣ、ＣｒＮもしくはＣ「
Ｃ％ＭｏＮもしくはＭｏＣ、またはＷＮもしくはＷＣと
。
はＮｂＣ、ＴａＮもしくはＴａＣ、ＣｒＮもしくはＣ「
Ｃ％ＭｏＮもしくはＭｏＣ、またはＷＮもしくはＷＣと
。
内部応力の小さいＶ 、 Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｃｒ、Ｍｏ
％または■とからなる膜を形成することで、硬化膜全体
の内部応力を低下させて、低温条件下での硬化膜形成の
際の密着性低下の問題及び膜にクラックが生じる問題を
解決し、表面処理後の表面あらさ変化の少ない硬化膜を
形成し、耐久性の優れた射出成形用型部材を実現したも
のである。
％または■とからなる膜を形成することで、硬化膜全体
の内部応力を低下させて、低温条件下での硬化膜形成の
際の密着性低下の問題及び膜にクラックが生じる問題を
解決し、表面処理後の表面あらさ変化の少ない硬化膜を
形成し、耐久性の優れた射出成形用型部材を実現したも
のである。
また、ＶとＶＮもしくはＶＣとの組合せ、ＮｂとＮｂＮ
もしくはＮｂＣとの組合せ、ＴａとＴａＮもしくはＴａ
Ｃとの組合せ、ＣｒとＣｒＮもしくはＣｒＣとの組合せ
、ＭｏとＭｏＮもしくはＭｏＣとの組合せ、またはＷと
ＷＮもしくはＷＣとの組合せの第５族遷移金属とその窒
化物もしくは炭化物との組合せまたは第６族遷移金属と
その窒化物もしくは炭化物との組合せからなる膜を型母
材の表面に形成することにより、従来の硬質アルマイト
と同等以上の耐摩耗性が得られ、高精度の型部材、光沢
外観あるいはシボ外観を有する型部材、光学品用の型部
材等の品質の高い型部材として十分に利用できる程度に
耐摩耗性が向上し、これによりアルミニウム、アルミニ
ウム合金、または高分子樹脂等の比較的軟質の材料を型
母材として用いることが可能となり、容易に金型製作の
コストを削減し、納期の短縮が可能となった。
もしくはＮｂＣとの組合せ、ＴａとＴａＮもしくはＴａ
Ｃとの組合せ、ＣｒとＣｒＮもしくはＣｒＣとの組合せ
、ＭｏとＭｏＮもしくはＭｏＣとの組合せ、またはＷと
ＷＮもしくはＷＣとの組合せの第５族遷移金属とその窒
化物もしくは炭化物との組合せまたは第６族遷移金属と
その窒化物もしくは炭化物との組合せからなる膜を型母
材の表面に形成することにより、従来の硬質アルマイト
と同等以上の耐摩耗性が得られ、高精度の型部材、光沢
外観あるいはシボ外観を有する型部材、光学品用の型部
材等の品質の高い型部材として十分に利用できる程度に
耐摩耗性が向上し、これによりアルミニウム、アルミニ
ウム合金、または高分子樹脂等の比較的軟質の材料を型
母材として用いることが可能となり、容易に金型製作の
コストを削減し、納期の短縮が可能となった。
本発明において、硬化膜の組成は、原子％比で前記金属
が１．２〜！、７に対して窒素または炭素が１．０であ
ることが好ましく、該金属が原子％比で１．５に対して
窒素または炭素が！、０であることが最も好ましい。該
金属が原子％比で１．２未満であると膜にクラックが発
生し易くなる傾向があり、１７を越えると耐摩耗性が減
少する傾向がある。ここで、膜の組成はＥＳＣＡ ＥＰ
ＭＡの組成分析による。
が１．２〜！、７に対して窒素または炭素が１．０であ
ることが好ましく、該金属が原子％比で１．５に対して
窒素または炭素が！、０であることが最も好ましい。該
金属が原子％比で１．２未満であると膜にクラックが発
生し易くなる傾向があり、１７を越えると耐摩耗性が減
少する傾向がある。ここで、膜の組成はＥＳＣＡ ＥＰ
ＭＡの組成分析による。
前記膜の膜厚は１０μｍ以下であるのが好ましい、膜厚
がｌｏｇｍを越えると耐摩耗性が余り向上せず、経済的
に不利となる他、膜にクラックが発生する場合がある。
がｌｏｇｍを越えると耐摩耗性が余り向上せず、経済的
に不利となる他、膜にクラックが発生する場合がある。
前記膜は、例えばパンシャー（Ｂｕｎｓｈａｈｌ法によ
る活性化反応蒸着により形成される。前記膜の成膜温度
は、軟質の型母材を用いた場合には、その機械的強度の
劣化を抑えるために１５０℃以下であることが好ましい
。反応ガス圧はたとえば５×１Ｏ−５ｔｏｒｒとし、型
母材への入射イオン流量を０．７ｍＡ／ｃｍ’以下とす
るのが好ましい。
る活性化反応蒸着により形成される。前記膜の成膜温度
は、軟質の型母材を用いた場合には、その機械的強度の
劣化を抑えるために１５０℃以下であることが好ましい
。反応ガス圧はたとえば５×１Ｏ−５ｔｏｒｒとし、型
母材への入射イオン流量を０．７ｍＡ／ｃｍ’以下とす
るのが好ましい。
前記膜が形成される型母材としてアルミニウム合金を用
いる場合には、例えばＪＩＳ−２０００系、 ６０００
系、７０００系アルミニウム合金が好ましい。
いる場合には、例えばＪＩＳ−２０００系、 ６０００
系、７０００系アルミニウム合金が好ましい。
前記膜を形成する型母材の表面としては、射出成形にお
いて被成形樹脂が接触する部分の表面、例えば、キャビ
ティ形状部、コア形状部、ゲート部、スプール部、パー
ティング面等が挙げられる。
いて被成形樹脂が接触する部分の表面、例えば、キャビ
ティ形状部、コア形状部、ゲート部、スプール部、パー
ティング面等が挙げられる。
［実施例］
以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。
する。
第１図は本発明による型部材を用いた射出成形用型装置
の概略図である。第１図において、１はアルミニウム合
金で製作された固定側脚（型部材）、２はアルミニウム
合金で製作された可動側脚（型部材）、３は鋼材で製作
された固定側型板、４は鋼材で製作された可動側型板で
ある。
の概略図である。第１図において、１はアルミニウム合
金で製作された固定側脚（型部材）、２はアルミニウム
合金で製作された可動側脚（型部材）、３は鋼材で製作
された固定側型板、４は鋼材で製作された可動側型板で
ある。
第２図は、第１図の固定側脚ｌ及び可動側脚２の拡大図
ある。第２図において、５は硬化膜、６は鏡面に加工さ
れたキャビティ形状部、７は鏡面に加工されたコア形状
部、８は樹脂成形品を形成する空間、９はゲート部、１
０はスプール部の一部、ＩＩは固定側と可動側のパーテ
ィングライン面である。
ある。第２図において、５は硬化膜、６は鏡面に加工さ
れたキャビティ形状部、７は鏡面に加工されたコア形状
部、８は樹脂成形品を形成する空間、９はゲート部、１
０はスプール部の一部、ＩＩは固定側と可動側のパーテ
ィングライン面である。
前記固定側脚１及び可動側脚２の型母材としてはアルミ
ニウム合金ＪＩＳ＾７０７５に、Ｔ６処理の熱処理を加
えたものを用いた。
ニウム合金ＪＩＳ＾７０７５に、Ｔ６処理の熱処理を加
えたものを用いた。
く製造の実施例１〉
下記の如くアルミニウム合金製型母材を用い、その表面
、にＴａＮとＴａかうなる膜を形成した射出成型用型部
材を製造した。また、比較例としてＴａＮ膜を形成した
ものを製造した。
、にＴａＮとＴａかうなる膜を形成した射出成型用型部
材を製造した。また、比較例としてＴａＮ膜を形成した
ものを製造した。
固定側脚ｌ及び可動側脚２は、硬化膜を形成する前に、
型母材のまま第１図の状態で一度型装置に組み込まれ成
形品の光沢外観、寸法精度等の確認の成形を行なった後
、固定側脚ｌ及び可動側脚２の表面上にパンシャー法に
よる活性化反応蒸着により、ＴａとＴａＮからなる硬化
膜５をキャビティ形状部６、コマ形状部７．ゲート部９
、スプール部１０およびパーティング面ＩＩの表面に形
成した。ＴａとＴａＮからなる膜（原子％比による組成
＝Ｔａ：Ｎ・１．５：１．０）を形成する活性化反応蒸
着の条件は、基板温度１００℃、イオン化電圧３０Ｖ、
Ｎ２ガス圧５ Ｘ Ｉｎ −’ Ｌｏｒｒである。この
条件にて膜厚３μｍの膜を形成した。ここで、膜の組成
はＥＳＣＡ、 ＥＰＭＡで測定した値である。このよう
にして形成された膜の表面状態を参考写真−１に示す。
型母材のまま第１図の状態で一度型装置に組み込まれ成
形品の光沢外観、寸法精度等の確認の成形を行なった後
、固定側脚ｌ及び可動側脚２の表面上にパンシャー法に
よる活性化反応蒸着により、ＴａとＴａＮからなる硬化
膜５をキャビティ形状部６、コマ形状部７．ゲート部９
、スプール部１０およびパーティング面ＩＩの表面に形
成した。ＴａとＴａＮからなる膜（原子％比による組成
＝Ｔａ：Ｎ・１．５：１．０）を形成する活性化反応蒸
着の条件は、基板温度１００℃、イオン化電圧３０Ｖ、
Ｎ２ガス圧５ Ｘ Ｉｎ −’ Ｌｏｒｒである。この
条件にて膜厚３μｍの膜を形成した。ここで、膜の組成
はＥＳＣＡ、 ＥＰＭＡで測定した値である。このよう
にして形成された膜の表面状態を参考写真−１に示す。
尚、腹膜の内部応力は引張応力で約６ｋｇ／ｍｍ２であ
った。
った。
比較として、上記と同様にして膜厚３μｍのＴａＮ膜を
形成した。但し、活性化反応蒸着の条件は、基板温度３
００℃、イオン化電圧５０Ｖ、Ｎ２ガス圧３ Ｘ Ｉｎ
−’ ｔｏｒｒである。このようにして形成された膜
の表面状態を参考写真−２に示す。尚、腹膜の内部応力
は圧縮応力で約数百ｋｇ／ｍｍ２であった。
形成した。但し、活性化反応蒸着の条件は、基板温度３
００℃、イオン化電圧５０Ｖ、Ｎ２ガス圧３ Ｘ Ｉｎ
−’ ｔｏｒｒである。このようにして形成された膜
の表面状態を参考写真−２に示す。尚、腹膜の内部応力
は圧縮応力で約数百ｋｇ／ｍｍ２であった。
写真−１，２から明らかな如く、比較例のＴａＮ膜では
クラックの発生が認めらるのに対し、本発明のＴａＮと
Ｔａからなる膜ではクラックの発生は認められなかった
。
クラックの発生が認めらるのに対し、本発明のＴａＮと
Ｔａからなる膜ではクラックの発生は認められなかった
。
また、ＴａとＴａＮからなる膜と同様にして、ＶとＶＮ
からなる膜、ＮｂとＮｂＮからなる膜、 ＣｒとＣｒＮ
からなる膜、ＭｏとＭｏＮからなる膜、及び■とＩＩＩ
Ｎからなる膜を形成したところ、いずれもクラックの発
生は認められなかった。同様に、ＴａとＴａＮからなる
膜と同様にして、ＴａとＴａＣからなる膜、ＶとＶＣか
らなる膜、ＮｂとＮｂＣかうなる膜、ＣｒとＣｒＣから
なる膜、ＭＯとＭｏＣからなる膜、及び■とＷＣからな
る膜を形成したところ、いずれもクラックの発生は認め
られなかった。
からなる膜、ＮｂとＮｂＮからなる膜、 ＣｒとＣｒＮ
からなる膜、ＭｏとＭｏＮからなる膜、及び■とＩＩＩ
Ｎからなる膜を形成したところ、いずれもクラックの発
生は認められなかった。同様に、ＴａとＴａＮからなる
膜と同様にして、ＴａとＴａＣからなる膜、ＶとＶＣか
らなる膜、ＮｂとＮｂＣかうなる膜、ＣｒとＣｒＣから
なる膜、ＭＯとＭｏＣからなる膜、及び■とＷＣからな
る膜を形成したところ、いずれもクラックの発生は認め
られなかった。
〈成形の実施例〉
前記ＴａＮとＴａからなる硬化膜５が形成された固定側
胴ｌ及び可動側脚２の鏡面外観は、成膜後の表面あらさ
の変化がほとんどなかったため、第１図の状態に再び組
み込み、射出成形を行なった。
胴ｌ及び可動側脚２の鏡面外観は、成膜後の表面あらさ
の変化がほとんどなかったため、第１図の状態に再び組
み込み、射出成形を行なった。
成膜後に成形した成形品と成膜前の成形品とで光沢外観
を比較したところほとんど変化が見られず、また成膜後
の成形品の寸法精度も実用範囲内であった。
を比較したところほとんど変化が見られず、また成膜後
の成形品の寸法精度も実用範囲内であった。
被成形樹脂としてＡＢＳ樹脂を用いてｌＯ万回成形を行
なうと、硬化膜のないアルミニウム合金製型部材では型
の表面が摩耗するのに対し、前記ＴａとＴａＮからなる
膜を形成した場合では型の表面にほとんど変化が認めら
れず、良好な結果が得られた。
なうと、硬化膜のないアルミニウム合金製型部材では型
の表面が摩耗するのに対し、前記ＴａとＴａＮからなる
膜を形成した場合では型の表面にほとんど変化が認めら
れず、良好な結果が得られた。
また、ＴａとＴａＮからなる膜を形成した型部材を用い
た場合と同様にして、ＶとＶＮからなる膜、ＮｂとＮｂ
Ｎからなる膜、 ＣｒとＣｒＮからなる膜、 ＭｏとＭ
ＯＮからなる膜、Ｗと訃からなる膜、 ＴａとＴａＣか
らなる膜、ＶとＶＣからなる膜、ＮｂとＮｂＣからなる
膜、ＣｒとＣｒＣからなる膜、ＭｏとＭｏＣからなる膜
、及び胃とＷＣからなる膜をそれぞれ形成した型部材を
用いた場合にも、上記ＴａとＴａＮからなる膜を形成し
た型部材を用いた成形の場合と同様の結果が得られた。
た場合と同様にして、ＶとＶＮからなる膜、ＮｂとＮｂ
Ｎからなる膜、 ＣｒとＣｒＮからなる膜、 ＭｏとＭ
ＯＮからなる膜、Ｗと訃からなる膜、 ＴａとＴａＣか
らなる膜、ＶとＶＣからなる膜、ＮｂとＮｂＣからなる
膜、ＣｒとＣｒＣからなる膜、ＭｏとＭｏＣからなる膜
、及び胃とＷＣからなる膜をそれぞれ形成した型部材を
用いた場合にも、上記ＴａとＴａＮからなる膜を形成し
た型部材を用いた成形の場合と同様の結果が得られた。
く製造の実施例２〉
第３図はＴａＮとＴａからなる硬化膜（原子％比による
組成：Ｔａ：Ｎ・１．５：１．０）及び硬質アルマイト
膜を、鏡面に加工したアルミニウム合金製部材に膜厚を
変えて成膜し、膜上の１０点平均のあらさＲｚの比較を
行なったものである。
組成：Ｔａ：Ｎ・１．５：１．０）及び硬質アルマイト
膜を、鏡面に加工したアルミニウム合金製部材に膜厚を
変えて成膜し、膜上の１０点平均のあらさＲｚの比較を
行なったものである。
アルミニウム合金製部材は、ＪＩＳ＾７０７５に■６処
理を加えた板材から２５Ｘ ２５Ｘ ５ｍｍの形状にけ
ずり出し、−面をＲｚ＝ Ｏ，Ｉμ程度の鏡面に加工し
たものを用いた。
理を加えた板材から２５Ｘ ２５Ｘ ５ｍｍの形状にけ
ずり出し、−面をＲｚ＝ Ｏ，Ｉμ程度の鏡面に加工し
たものを用いた。
ＴａとＴａＮからなる膜は、パンシャー法による活性化
反応蒸着により基板温度１００℃、イオン電圧３０Ｖ、
窒素ガス圧５ Ｘ Ｉｎ −４ｔｏｒｒの条件で形成し
た。
反応蒸着により基板温度１００℃、イオン電圧３０Ｖ、
窒素ガス圧５ Ｘ Ｉｎ −４ｔｏｒｒの条件で形成し
た。
硬質アルマイト膜は直流電流法により、電流密度０．５
Ａ／ｄｎ＋ ２．電解液３％蓚酸、温度２０℃の条件で
形成した。第３図に示すように、硬質アルマイト膜は膜
厚が増すに従い表面あらさが大きくなっているが、Ｔａ
とＴａＮからなる膜では、成膜後のあらさ変化がほとん
どなかった。
Ａ／ｄｎ＋ ２．電解液３％蓚酸、温度２０℃の条件で
形成した。第３図に示すように、硬質アルマイト膜は膜
厚が増すに従い表面あらさが大きくなっているが、Ｔａ
とＴａＮからなる膜では、成膜後のあらさ変化がほとん
どなかった。
以上より、アルミニウム合金製部材の表面外観を損わな
い表面硬化膜として、ＴａとＴａＮからなる膜が有効で
あることが確認された。
い表面硬化膜として、ＴａとＴａＮからなる膜が有効で
あることが確認された。
また、ＴａとＴａＮからなる膜を形成した型部材と同様
、ＶとＶＮからなる膜、 ＮｂとＮｂＮからなる膜、Ｃ
「とＣｒＮからなる膜、ＭｏとＭｏＮからなる膜、■と
ＩＮからなる膜、ＴａとＴａＣからなる膜、ＶとＶＣか
らなる膜、 ＮｂとＮｂＣからなる膜、Ｃ「とＣｒＣか
らなる膜、 ＭｏとＭｏＣからなる膜、及び■とＷＣな
る膜も、膜厚が増しても成膜後のあらさ変化のない良好
な表面が得られた。
、ＶとＶＮからなる膜、 ＮｂとＮｂＮからなる膜、Ｃ
「とＣｒＮからなる膜、ＭｏとＭｏＮからなる膜、■と
ＩＮからなる膜、ＴａとＴａＣからなる膜、ＶとＶＣか
らなる膜、 ＮｂとＮｂＣからなる膜、Ｃ「とＣｒＣか
らなる膜、 ＭｏとＭｏＣからなる膜、及び■とＷＣな
る膜も、膜厚が増しても成膜後のあらさ変化のない良好
な表面が得られた。
〈試験例〉
第４図は、ＴａＮとＴａからなる硬化膜（原子％比によ
る組成： Ｔａ：Ｎ＝Ｉ１．６：１．０）と硬質アルマ
イト膜の耐久性を比較するために、第５図に示す摩耗試
験機で第６図に示す試験片を用いて摩耗テストを行なっ
た結果で、実際の成形で生じる型の摩耗をさらに促進し
た摩耗テストである。第５図において、１２はモーター
、１３はポリカーボネート樹脂にカーボン２０％、ガラ
ス１０％を混入した射出成形用の樹脂ベレット、１４は
摩耗テストを行なう試験片である。１２のモーターが回
転すると１４の試験片は、１３の樹脂ベレット中を一定
速度、一定時間回転し、試験片１４に摩耗を生じさせる
。第５図の摩耗試験機を用いて、アルミニウム合金（Ｊ
ＩＳＡ７０７５−Ｔ６）、射出成形金型材のプレハード
ン鋼（ＮＡに５５）、焼入れ焼戻し鋼（ＳＫＤ６１１
、アルミニウム合金（ＪＩＳＡ−７０７５−Ｔ６）にＴ
ａＮとＴａからなる膜を形成したもの、アルミニウム合
金（ＪＩＳＡ−７０７５−７６１に硬質アルマイト処理
を施したものについて摩耗テストを行ない、丁ａＮとＴ
ａからなる膜を形成することにより、アルミニウム合金
製部材の耐久性がどこまで高められるか検討を行なった
。
る組成： Ｔａ：Ｎ＝Ｉ１．６：１．０）と硬質アルマ
イト膜の耐久性を比較するために、第５図に示す摩耗試
験機で第６図に示す試験片を用いて摩耗テストを行なっ
た結果で、実際の成形で生じる型の摩耗をさらに促進し
た摩耗テストである。第５図において、１２はモーター
、１３はポリカーボネート樹脂にカーボン２０％、ガラ
ス１０％を混入した射出成形用の樹脂ベレット、１４は
摩耗テストを行なう試験片である。１２のモーターが回
転すると１４の試験片は、１３の樹脂ベレット中を一定
速度、一定時間回転し、試験片１４に摩耗を生じさせる
。第５図の摩耗試験機を用いて、アルミニウム合金（Ｊ
ＩＳＡ７０７５−Ｔ６）、射出成形金型材のプレハード
ン鋼（ＮＡに５５）、焼入れ焼戻し鋼（ＳＫＤ６１１
、アルミニウム合金（ＪＩＳＡ−７０７５−Ｔ６）にＴ
ａＮとＴａからなる膜を形成したもの、アルミニウム合
金（ＪＩＳＡ−７０７５−７６１に硬質アルマイト処理
を施したものについて摩耗テストを行ない、丁ａＮとＴ
ａからなる膜を形成することにより、アルミニウム合金
製部材の耐久性がどこまで高められるか検討を行なった
。
ＴａＮとＴａからなる膜はパンシャー法による活性化反
応蒸着を用いて、基板温度１００℃、イオン化電圧３０
Ｖ、窒素ガス圧５ Ｘ １０−’ ｔｏｒｒの条件で形
成された。
応蒸着を用いて、基板温度１００℃、イオン化電圧３０
Ｖ、窒素ガス圧５ Ｘ １０−’ ｔｏｒｒの条件で形
成された。
硬質アルマイトは、直流電流法で電流密度０．５Ａ／ｄ
ｍ２、電解液３％蓚酸、温度２０℃での条件で処理され
た。第４図の縦軸に示す摩耗量は、下に行くほど少なく
なり耐摩耗性が優れていることを示している。
ｍ２、電解液３％蓚酸、温度２０℃での条件で処理され
た。第４図の縦軸に示す摩耗量は、下に行くほど少なく
なり耐摩耗性が優れていることを示している。
第４図の結果からＴａＮとＴａからなる膜の摩耗量は、
いずれの膜厚でも硬質アルマイト膜より少なく、膜厚２
μｍ以上で鋼材のプレハードン鋼と同等以上であり５膜
厚を増すほど耐摩耗性は良くなるが、膜厚９μｍ近くか
ら耐摩耗性向上の効果が少なくなることが分かる６ 第４図の摩耗テストの結果から、ＴａＮとＴａからなる
膜の膜厚は、射出成形用型部材に用いるアルミニウム合
金製部材の耐摩耗性向上のための硬化膜として用いる場
合、ｆｏＬＬｍ以下が適当であると確認された。
いずれの膜厚でも硬質アルマイト膜より少なく、膜厚２
μｍ以上で鋼材のプレハードン鋼と同等以上であり５膜
厚を増すほど耐摩耗性は良くなるが、膜厚９μｍ近くか
ら耐摩耗性向上の効果が少なくなることが分かる６ 第４図の摩耗テストの結果から、ＴａＮとＴａからなる
膜の膜厚は、射出成形用型部材に用いるアルミニウム合
金製部材の耐摩耗性向上のための硬化膜として用いる場
合、ｆｏＬＬｍ以下が適当であると確認された。
また、ＴａとＴａＮからなる膜と同様にして、ＶとＶＮ
からなる膜、ＮｂとＮｂＮからなる膜、ＣｒとＣｒＮか
らなる膜、ＭｏとＭｏＮかうなる膜、ＷとＩＮからなる
膜、ＴａとＴａＣからなる膜、ＶとＶＣからなる膜、Ｎ
ｂとＮｂＣからなる膜、ＣｒとＣｒＣからなる膜、ＭＯ
とＭＯＣからなる膜、及びＷとＷＣからなる膜を形成し
たところ、摩耗試験機による耐摩耗性は良好であり、適
当な膜厚は１０μｍ以下であった。
からなる膜、ＮｂとＮｂＮからなる膜、ＣｒとＣｒＮか
らなる膜、ＭｏとＭｏＮかうなる膜、ＷとＩＮからなる
膜、ＴａとＴａＣからなる膜、ＶとＶＣからなる膜、Ｎ
ｂとＮｂＣからなる膜、ＣｒとＣｒＣからなる膜、ＭＯ
とＭＯＣからなる膜、及びＷとＷＣからなる膜を形成し
たところ、摩耗試験機による耐摩耗性は良好であり、適
当な膜厚は１０μｍ以下であった。
［他の実施例１
（１）第７図に示すように、スライド駒１５をもつ射出
成形用型装置においては、ＴａとＴａＮからなる膜、Ｖ
とＶＮからなる膜、ＮｂとＮｂＮからなる膜％ＣｒとＣ
ｒＮからなる膜、ＭＯとＭｏＮからなる膜、ＷとＩＮか
らなる膜、ＴａとＴａＣからなる膜、ＶとＶＣからなる
膜、ＮｂとＮｂＣからなる膜、Ｃ「とＣｒＣからなる膜
、ＭＯとＭｏＣかうなる膜、及び■とＷＣからなる膜を
スライド駒の摺動部分に処理することで、スライド駒の
カジリを防ＩＦすることが可能である。
成形用型装置においては、ＴａとＴａＮからなる膜、Ｖ
とＶＮからなる膜、ＮｂとＮｂＮからなる膜％ＣｒとＣ
ｒＮからなる膜、ＭＯとＭｏＮからなる膜、ＷとＩＮか
らなる膜、ＴａとＴａＣからなる膜、ＶとＶＣからなる
膜、ＮｂとＮｂＣからなる膜、Ｃ「とＣｒＣからなる膜
、ＭＯとＭｏＣかうなる膜、及び■とＷＣからなる膜を
スライド駒の摺動部分に処理することで、スライド駒の
カジリを防ＩＦすることが可能である。
（２）前記製造の実施例１では、ＴａとＴａＮからなる
膜、ＶとｖＮからなる膜、ＮｂとＮｂＮからなる膜、Ｃ
「とＣｒＮからなる膜、ＭｏとＭｏＮからなる膜、Ｗと
ＩＮからなる膜、ＴａとＴａＣからなる膜、ＶとＶＣか
らなる膜、 ＮｂとＮｂＣからなる膜、ＣｒとＣｒＣか
らなる膜、 ＩＪｏとＭｏＣからなる膜、及び■と簀Ｃ
からなる膜を固定側脚１、可動側脚２の双方に用いたが
成膜後の表面あらさの変化が許される場合、固定側脚ｌ
又は可動側脚２のいずれか一方に、硬質アルマイト等の
別の表面硬化膜を用いても良い。
膜、ＶとｖＮからなる膜、ＮｂとＮｂＮからなる膜、Ｃ
「とＣｒＮからなる膜、ＭｏとＭｏＮからなる膜、Ｗと
ＩＮからなる膜、ＴａとＴａＣからなる膜、ＶとＶＣか
らなる膜、 ＮｂとＮｂＣからなる膜、ＣｒとＣｒＣか
らなる膜、 ＩＪｏとＭｏＣからなる膜、及び■と簀Ｃ
からなる膜を固定側脚１、可動側脚２の双方に用いたが
成膜後の表面あらさの変化が許される場合、固定側脚ｌ
又は可動側脚２のいずれか一方に、硬質アルマイト等の
別の表面硬化膜を用いても良い。
また、固定側型板３．可動側型板４はアルミニウム合金
部材を用いても良い。
部材を用いても良い。
（３１ＴａとＴａＮからなる膜、ＶとＶＮからなる膜、
ＮｂとＮｂＮからなる膜、 ＣｒとＣｒＮからなる膜、
ＭｏとＭｏＮかもなる膜、■とＷＮからなる膜、Ｔａと
ＴａＣからなる膜、ＶとＶＣからなる膜、ＮｂとＮｂＣ
からなる膜、Ｃ「とＣｒＣからなる膜、ＭＯとＭｏＣか
らなる膜、及び■とｗＣからなる膜は、アルミニウム合
金製部材を用いたプレス型、ゴム型等の耐久性向上にも
有効である。
ＮｂとＮｂＮからなる膜、 ＣｒとＣｒＮからなる膜、
ＭｏとＭｏＮかもなる膜、■とＷＮからなる膜、Ｔａと
ＴａＣからなる膜、ＶとＶＣからなる膜、ＮｂとＮｂＣ
からなる膜、Ｃ「とＣｒＣからなる膜、ＭＯとＭｏＣか
らなる膜、及び■とｗＣからなる膜は、アルミニウム合
金製部材を用いたプレス型、ゴム型等の耐久性向上にも
有効である。
［発明の効果］
（１）型部材の硬化膜として、ＴａとＴａＮからなる膜
、ＶとＶＮからなる膜、ＮｂとＮｂＮからなる膜、Ｃｒ
とＣｒＮからなる膜、ＭＯとＭｏＮからなる膜、ＷとＷ
Ｎからなる膜、ＴａとＴａＣからなる膜、ＶとｖＣから
なる膜、ＮｂとＮｂＣからなる膜、ＣｒとＣｒＣからな
る膜、 ＭｏとＭｏＣかうなる膜、またはＷとＷＣから
なる膜を用いることで、硬化膜全体の内部応力が低くな
り、比較的軟質の型母材の熱処理温度、あるいは耐熱温
度以下の低温で、密着性の良い耐摩耗性の有る硬化膜が
得られ、耐久性に優れた射出成形用型部材が実現できた
。
、ＶとＶＮからなる膜、ＮｂとＮｂＮからなる膜、Ｃｒ
とＣｒＮからなる膜、ＭＯとＭｏＮからなる膜、ＷとＷ
Ｎからなる膜、ＴａとＴａＣからなる膜、ＶとｖＣから
なる膜、ＮｂとＮｂＣからなる膜、ＣｒとＣｒＣからな
る膜、 ＭｏとＭｏＣかうなる膜、またはＷとＷＣから
なる膜を用いることで、硬化膜全体の内部応力が低くな
り、比較的軟質の型母材の熱処理温度、あるいは耐熱温
度以下の低温で、密着性の良い耐摩耗性の有る硬化膜が
得られ、耐久性に優れた射出成形用型部材が実現できた
。
（２）本発明による型部材は、従来の硬質アルマイト硬
化膜では表面処理後の表面あらさの変化が大きく適応で
きなかった、高精度の型部材、光沢外観あるいはシボ外
観を有する型部材、光学部品成形のための型部材等に対
し適応できるものであり、また、これにより多種少量生
産用の高品質型部材の製作コストを削減し、納期を短縮
できるようになった。
化膜では表面処理後の表面あらさの変化が大きく適応で
きなかった、高精度の型部材、光沢外観あるいはシボ外
観を有する型部材、光学部品成形のための型部材等に対
し適応できるものであり、また、これにより多種少量生
産用の高品質型部材の製作コストを削減し、納期を短縮
できるようになった。
第１図は本発明による型部材を用いた射出成形用型装置
の概略図である。 第２図は、第１図の射出成形用型装置の要部の拡大図で
ある。 第３図は、ＴａＮとＴａからなる膜と硬質アルマイト膜
をアルミニウム合金に成膜した時の膜厚と表面あらさの
関係を示す図である。 第４図は、 ＴａＮとＴａからなる膜と硬質アルマイト
膜を、アルミニウム合金に成膜した時の膜厚と耐摩耗性
の関係を示す図である。 第５図は、第４図の摩耗テストを行なった摩耗試験機の
図である。 第６図は、第５図の摩耗試験機で使用した試験片の図で
ある。 第７図は、本発明による型部材を用いた射出成形用型装
置の一部の概略図である。 １は固定側脚、２は可動側脚、３は固定側型板、４は可
動側型板、５は硬化膜、６はキャビティ形状部、７はコ
ア形状部、８は樹脂成形品を形成する空間、９はゲート
部、１０はスプールの一部、１１はパーティング面、１
２はモーター、１３は樹脂ベレット、１４は試験片、１
５はスライド駒である。 代理人 弁理士 山 下 積 子 弟１図 第２図 月謝 ４ （、ｕｍ） 第４図 く表錫玉里なＬ〉 ぐル之合金ムの表面り理ン順尋（μ
ｍ）
の概略図である。 第２図は、第１図の射出成形用型装置の要部の拡大図で
ある。 第３図は、ＴａＮとＴａからなる膜と硬質アルマイト膜
をアルミニウム合金に成膜した時の膜厚と表面あらさの
関係を示す図である。 第４図は、 ＴａＮとＴａからなる膜と硬質アルマイト
膜を、アルミニウム合金に成膜した時の膜厚と耐摩耗性
の関係を示す図である。 第５図は、第４図の摩耗テストを行なった摩耗試験機の
図である。 第６図は、第５図の摩耗試験機で使用した試験片の図で
ある。 第７図は、本発明による型部材を用いた射出成形用型装
置の一部の概略図である。 １は固定側脚、２は可動側脚、３は固定側型板、４は可
動側型板、５は硬化膜、６はキャビティ形状部、７はコ
ア形状部、８は樹脂成形品を形成する空間、９はゲート
部、１０はスプールの一部、１１はパーティング面、１
２はモーター、１３は樹脂ベレット、１４は試験片、１
５はスライド駒である。 代理人 弁理士 山 下 積 子 弟１図 第２図 月謝 ４ （、ｕｍ） 第４図 く表錫玉里なＬ〉 ぐル之合金ムの表面り理ン順尋（μ
ｍ）
Claims (7)
- （１）ＶとＶＮもしくはＶＣとの組合せ、ＮｂとＮｂＮ
もしくはＮｂＣとの組合せ、ＴａとＴａＮもしくはＴａ
Ｃとの組合せ、ＣｒとＣｒＮもしくはＣｒＣとの組合せ
、ＭｏとＭｏＮもしくはＭｏＣとの組合せ、またはＷと
ＷＮもしくはＷＣとの組合せの第５族遷移金属とその窒
化物もしくは炭化物との組合せまたは第６族遷移金属と
その窒化物もしくは炭化物との組合せからなる膜が型母
材表面の少なくとも一部に形成されていることを特徴と
する、射出成形用型部材。 - （２）前記膜の厚さが１０μｍ以下である、特許請求の
範囲第１項記載の射出成形用型部材。 - （３）前記膜の組成は、原子％比で該金属が１．２〜１
．７に対して窒素または炭素が１．０である、特許請求
の範囲第１項または第２項記載の射出成形用型部材。 - （４）前記膜が１５０℃以下の温度で形成されたもので
ある、特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載
の射出成形金型。 - （５）型母材が低硬度の材料からなる、特許請求の範囲
第１項〜第４項のいずれかに記載の射出成形用型部材。 - （６）型母材がアルミニウム、アルミニウム合金または
高分子樹脂からなる、特許請求の範囲第５項記載の射出
成形用型部材。 - （７）型母材が熱処理されたＪＩＳ−２０００系、６０
００系、７０００系アルミニウム合金である、特許請求
の範囲第６項記載の射出成形用型部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32367687A JPH01165417A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 射出成形用型部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32367687A JPH01165417A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 射出成形用型部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01165417A true JPH01165417A (ja) | 1989-06-29 |
Family
ID=18157363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32367687A Withdrawn JPH01165417A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 射出成形用型部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01165417A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG89254A1 (en) * | 1998-03-09 | 2002-06-18 | Advanced Systems Automation | Mold coating |
| US6607850B2 (en) * | 2000-06-29 | 2003-08-19 | Borgwarner, Inc. | Hard steel articles |
| CN111757788A (zh) * | 2018-02-28 | 2020-10-09 | 株式会社电装 | 模具装置 |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP32367687A patent/JPH01165417A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG89254A1 (en) * | 1998-03-09 | 2002-06-18 | Advanced Systems Automation | Mold coating |
| US6607850B2 (en) * | 2000-06-29 | 2003-08-19 | Borgwarner, Inc. | Hard steel articles |
| CN111757788A (zh) * | 2018-02-28 | 2020-10-09 | 株式会社电装 | 模具装置 |
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