JPH0351564B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は樹脂型の製作装置に係り、特にマスタ
ーモデルに基づいて製作され、プラスチツク、ワ
ツクス素材等を成型するための樹脂型の製作にお
ける見切面形成装置及び見切面形成方法に関する
ものである。

（従来技術） プラスチツク、ワツクス等の射出成形用型は、
鉄、アルミニウ等の金属ブロツクから掘り出しに
より製作された金属切削型が一般的である。この
金属切削型は寸法精度、型寿命は優れているが、
型の製作期間が長くかつ製作コストが高い等の欠
点がある。

最近、自動車、家電製品等の各分野で顕著なよ
うに、新製品の開発サイクルが短期化され、また
消費者のニーズに沿うように製品の多様化が進ん
でいる。

このような状況において、開発部門においては
試作件数が増大するため試作費の低減、試作期間
の短縮のために試作用の型の製作費の低減及び製
作期間の短縮が求められており、また生産部門に
おいても１型当りの成形数が減少し、１成形品当
りの型償却代が増大し、成形品単価が上昇するこ
とになるので、型の製作期間の短縮に加えて型製
作費の低減が求められている。

以上のような要求に対して型製作期間が長くか
つ高価な金属切削型に代わるものが各種開発され
て実用化されており、一般に簡易型と呼ばれ型製
作期間が短くかつ安価なことが特徴であるとされ
ている。

樹脂型もそのうちの一つであり、型材料にはエ
ポキシ系、ウレタン系の注型用樹脂が用いられま
た樹脂中に鉄粉、アルミ粉を配合し、強度、耐熱
性、熱電導性を改善したものもみられる。

樹脂型の作成手順を第１図から第４図を参照し
ながら説明すると、まず目的の製品と同形状のマ
スターモデル１を作成する。この場合にマスター
モデル１には型完成後の成形における収縮を考慮
して縮み代を付加しておく。

次にマスターモデル１を用いて捨て型に見切面
を形成する。この方法として第１図に示すように
水に溶かした石膏液あるいは軟かい粘土２の中へ
マスターモデル１をその見切線１ａよりやや深く
まで埋没させ、石膏液あるいは粘土２を硬化させ
た後、ノミ、カンナ等を用いて手作業により硬化
した石膏あるいは粘土２の表面を削り見切線１ａ
に合わせて正確に見切面２ａを形成する。

次に見切面２ａを形成した石膏あるいは粘土２
を捨て型として、その見切面２ａ上に型枠３を設
置し見切面２ａ及びマスターモデル１表面に離型
剤を撒布した後、型用樹脂４を注形する。樹脂が
硬化した後、捨て型２′を除去すれば、半型４′が
完成する。次に半型４′上に型枠５を設置し、半
型４′の見切面４ａ及びマスターモデル１表面に
離型剤を撒布した後型枠５内に型用樹脂６を注形
する。硬化後、見切面４ａで半型４′及び６′を分
離し、マスターモデル１を取り去り、更に型枠３
及び５を夫々半型４′及び６′から取り去り、これ
らの半型に突き出しピン穴加工等の仕上げを行い
型を完成させる。

この製作手順において問題となる作業は見切面
の形成及び型用樹脂注形時の気泡除去である。

見切面の形成作業は前記したようにノミ、カン
ナ等を用いて手作業により硬化した石膏あるいは
粘土２の表面を削り取る作業であるが、正確に見
切面を出すには技術を要し、特にマスターモデル
が複雑な形状になり見切線が複雑になると、この
作業は非常に困難となる。

他の方法として予めマスターモデルを見切線で
分割し、夫々見切線で構成される見切面７ａ，８
ａを含む２個のマスターモデル７，８を用いて、
夫々平面上に型枠９，１０を載置して型用樹脂１
１，１２を注形硬化させて目的の型を製作する方
法がある。

この方法によると型の見切面の形成は比較的容
易に行えるが、分割された２個のマスターモデル
を機械加工する必要があつて、工数的にも納期的
にも不利な場合が多い。

（目的） 本発明の目的とするところは、マスターモデル
を分解することなく、マスターモデル１個により
型の製作ができ、かつ見切面の形成には手作業に
よる工数の無駄を極力省き、しかも精度及び平面
度、平滑度のよい見切面を得ることができ更には
型製作時における型用樹脂からの気泡の除去が十
分に行えるようにすることである。

（実施例） 以下本発明を実施例により説明する。第８図に
おいて、樹脂型の製作機２０は、本体２１上に配
設された見切面形成装置２２、作業板２３及び減
圧装置２４とから構成されている。

見切面形成装置２２は、透明材料からなる容器
２５とマスターモデル保持部材２６とからなり、
容器２５の下方には加熱手段２７と温度検知手段
２８とが配設され、更に夫々流量調節弁２９及び
３０を備えた流入管３１及び流出管３２が配設さ
れている。

マスターモデル保持部材２６は、台板３３に水
準器３４及びマスターモデルの取付片３５が配設
され、更に台板２６には透明な容器２５に対して
マスターモデル保持部材２６の傾斜を調節するた
めに複数、本実施例では３本の調節部材３６から
なる調節機構３７を備えている。

調節部材３６は、第１０図に示すように台板３
３にねじ込まれた調節ねじ部３６ａ回動操作部３
６ｂと容器２５の上端面に形成された凹部２５ａ
と係合する係合凸部３６ｃとから構成されてい
る。

取付片３５の下端には、マスターモデル３８を
その見切線３８ａで構成される平面が前記した水
準器３４で表示される水平面と平行になるように
取り付けることができるようになつており、マス
ターモデル３８は取付片３５に対して接着剤等に
より堅固に固着されるようになつている。

減圧装置２４は、本体２１の台板３９上に密着
載置される減圧ベルジヤー４０と、モータ４１に
より駆動される減圧ポンプ４２とから構成されて
おり、減圧ポンプ４２と台板３９との間は外部操
作される開閉弁４３を備えた配管４４により接続
されており、配管４４は更に開閉弁４５を介して
大気と接続されている。

本体２１上に載置された作業板２３上では、後
記するように減圧装置２４のベルジヤー４０内で
型用樹脂の注形を行うための準備作業として、見
切面形成装置２２で見切面が形成された捨て型上
に型枠を載置する作業や減圧装置２４のベルジヤ
ー４０内で注型硬化した樹脂の半型上に型用樹脂
の注形を行うための準備作業等が行われる。

（操作手順） 以下本発明の実施例の操作手順について説明す
る。捨て型に見切面を形成するには、まず取付片
３５の下端にマスターモデル３８を該マスターモ
デルに描かれた見切線３８ａで構成される平面が
水準器３４で表示される水平面と平行になるよう
に接着剤等で堅固に固着する。

次に流量調節弁２９を開き、流入管３１から容
器２５内に第１の液体である水４６を注ぎ込み貯
溜し、加熱手段２７を作用させて加熱する。

容器２５の上方からパラフインワツクス130〓
（以後ワツクスと略称する）を計量して入れ、熱
で熔解させる。ワツクスが約55℃で熔解した後更
に加熱し、第２の液体であるワツクス液４７を60
℃〜65℃に保持する。この状態でワツクス液４７
は水と混じり合わず、また水より密度が小さいの
で、貯溜水４６の上方に分離して貯溜され、ワツ
クス液４７の水４６と接触する境界面４７ａは水
平で平坦な面となる。

この状態を保持したまま、容器２５の上面にマ
スターモデル３８を取り付けたマスターモデル保
持部材２６を載置し、調節機構３７により水準器
３４が水平面を表示するように調節すると、マス
ターモデル３８の見切線３８ａで構成される平面
と境界面４７ａとが平行になる。

ワツクス液４７の水４６と接触する境界面４７
ａは、前記したように水平で平坦な面となると共
にマスターモデル３８と接触する部分は、ワツク
ス液だけを貯溜した中へマスターモデルを浸漬し
た場合にはワツクス液はマスターモデルと接触す
る部分でマスターモデルに対して「ぬれ」により
液面がわん曲するが、本実施例の場合には下方に
貯溜している水によりそのわん曲が押えられ、マ
スターモデル３８と接触する部分は境界面４７ａ
と連続する実用上さしつかえのない平面となる。

次に流量調節弁２９及び３０により水４６の貯
溜量を調節し、容器２５外からの目視により境界
面４７ａを見切線３８ａに合わせる。

次に加熱手段２７を不作用にすると、貯溜液４
６及び４７が自然冷却させられ、ワツクス液４７
が約55℃になると、マスターモデル３８と一体と
なつて硬化する。硬化したワツクスからなる捨て
型４７′には境界面４７ａを忠実に写し取つた見
切面４７a′が形成される。

捨て型４７′及びマスターモデル３８をマスタ
ーモデル保持部材２６と共に容器２５から取り出
し、作業板２３上でマスターモデル保持部材２６
をマスターモデル３８から取り外す。

次に型用樹脂の注形について説明する。本実施
例では型用樹脂としてウレタン系樹脂にアルミ粉
を混入した主剤と硬化剤とからなる型用樹脂AL
−114（発売元、株式会社日本樹脂型製作所）を使
用した。

次に減圧装置２４の台板３９上に第１１図に示
すように捨て型４７′をその見切面４７a′が上向
きになるように載置し、更に見切面４７a′上に型
枠４８を密着載置して、見切面４７a′及びマスタ
ーモデル３８上面にワツクス系離型剤を撒布した
後、主剤と硬化剤とを混合撹拌した型用樹脂４９
を注形し、台板３９上に減圧ベルジヤー４０を密
着載置する。

減圧装置２４の開閉弁４５を閉じ、開閉弁４４
を開き、減圧ポンプ４２をモータ４１で駆動し、
減圧ベルジヤー４０内を10mmHg程度に減圧して
型用樹脂の気泡を除去する。ある程度気泡を除去
した後、型用樹脂４９が硬化する前に開閉弁４５
を開き減圧ベルジヤー４０内を急激に大気圧に戻
すことにより樹脂内にわずかに残る気泡は圧縮さ
れて実用上殆ど完全に除去される。尚、注型前に
型用樹脂の主剤と硬化剤とを別々に減圧脱泡して
おくと、気泡除去には効果的である。

本実施例では、型用樹脂には前記したように
AL−114を使用したが、この他にエポキシ系樹脂
に金属粉を混入した主剤と硬化剤とからなる型用
樹脂プラスセメントRT−410（国際ケミカル株式
会社製）を使用することも可能である。

型用樹脂４９が硬化した後、減圧ベルジヤー４
０を取り除き、作業板２３上で型枠４８付きの半
型４９′にマスターモデル３８を残して捨て型４
７′を取り除き、次に減圧装置２４の台板３９上
に第１２図に示すように型枠４８付きの半型４
９′をその見切面４９ａが上向きになるように載
置し、更に型枠４８上に型枠５０を密着載置し、
見切面４９ａ及びマスターモデル３８上面にワツ
クス系離型剤を撒布した後、前記したと同様に型
枠５０内に型用樹脂５１を注形し、減圧脱肪して
硬化させ、硬化後に減圧ベルジヤー４０を取り除
き、見切面４９ａで半型４９′及び５１′を分離
し、マスターモデル３８を取り去り、更に型枠４
８及び５０を夫々半型４９′及び５１′から取り去
り、これらの半型に突き出しピン穴加工等の仕上
げを行うことにより型が完成する。

（効果） 以上のように本発明によれば、マスターモデル
を分割することなく、１個のマスターモデルから
樹脂型の製作ができるのでマスターモデルを短期
間で製作することが可能であ、かつ見切面の形成
には手作業による工数の無駄を極力省くことがで
き、しかも精度及び平面度、平滑度のよい見切面
を得ることができ、更には型製作時における型用
樹脂からの気泡の除去が十分に行える等、顕著な
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は従来例に係る樹脂型製作過
程を示す縦断面図、第５図から第７図は第１図か
ら第４図に示す従来例とは別の従来例に係る樹脂
型の製作過程を示す図である。第８図から第１２
図は本発明の実施例に係り、第８図は樹脂型製作
機の縦断面図、第９図は見切面形成装置の操作状
態における縦断面図、第１０図は調節手段及び関
連部材の主要部を示す縦断面図、第１１図、第１
２図は型用樹脂の製作過程を示す縦断面図にし
て、第１１図は捨て型上に型用樹脂を注形し半型
を製作した状態、第１２図は第１１図で製作した
半型上に型枠を密着載置し型用樹脂を注形して半
型を製作した状態。 ２２は見切面形成装置、２５は容器、２６はマ
スターモデル保持部材、２７は加熱手段、３１は
流入管、３２は流出管、３４は水準器、３７は調
節機構、３８はマスターモデル、３８ａは見切
線、４６は第１の液体、４７は第２の液体であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マスターモデルを液状樹脂で型取りした後硬
   化させる注型法による樹脂型の製作において、前
   記マスターモデルを型の分割線である見切り線を
   境にして二分した一方の側を崩壊性材料による捨
   て型で覆い見切り面を形成した後他の一方の側を
   液状樹脂により型取りするためマスターモデルを
   捨て型で覆うための装置であつて、上面の開口し
   た透明容器と、この透明容器に入れられた見切り
   面位置設定手段としての水及び崩壊性捨て型形成
   材料である低融点ワツクスと、透明容器に設けら
   れた見切り面位置調節手段として水位調節する水
   の流出入管及び低融点ワツクスを熔融するための
   加熱手段としてのヒータと、上面開口縁部に水平
   度調節機構としての複数の高さ調節ねじを介して
   保持され表面に水平度確認手段としての水準器が
   装着され裏面にマスターモデルを保持したマスタ
   ー保持板とより成ることを特徴とする樹脂型の製
   作における見切り面形成装置。 ２ 透明容器に入れられた水と低融点ワツクスと
   を加熱手段で加熱して水の層の上に熔融して液状
   となつたワツクスの層が浮いた二液の層を形成す
   る工程、この透明容器の上面開口縁部に水平度調
   節手段を介してマスター保持板を装着しこの板の
   裏面に保持されたマスターモデルを二液の層の中
   に浸漬する工程、水位調節手段で水位を調節して
   水とワツクスとの境界線を容器内に浸漬されたマ
   スターモデルの見切り線と一致させる工程、見切
   り線と境界線が完全に一致するようマスター保持
   板の水平度を水平度調節手段により調節する工
   程、加熱を止めてワツクスを冷却固化させる工
   程、見切り線を境として二分される一方の側が崩
   壊性材料であるワツクスで覆われ捨て型が形成さ
   れたマスターモデルをマスター保持板から取り外
   す工程、とより成ることを特徴とする樹脂型の製
   作における見切り面形成方法。