JPH0451324B2 - - Google Patents

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JPH0451324B2
JPH0451324B2 JP62053585A JP5358587A JPH0451324B2 JP H0451324 B2 JPH0451324 B2 JP H0451324B2 JP 62053585 A JP62053585 A JP 62053585A JP 5358587 A JP5358587 A JP 5358587A JP H0451324 B2 JPH0451324 B2 JP H0451324B2
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JP
Japan
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mold
sintered body
ceramic sintered
molding
fixed
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JP62053585A
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Japanese (ja)
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Yoshihiko Yuzawa
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Resonac Holdings Corp
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Showa Denko KK
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、コンパクトデイスク、レーザーデイ
スクなどの光デイスクの成形に好適に用いられる
成形用金型に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a molding die suitably used for molding optical discs such as compact discs and laser discs.

「従来技術とその問題点」 光デイスクには、微少なピツト(凹部)の有無
によつて信号が記録されている。この光デイスク
の製造は、ピツトに対応する突起を有する薄い円
板(スタンパ)を成形用金型に取り付けて、射出
成形法により行なわれる。この光デイスクの成形
に用いられる成形用金型は、第2図に示すよう
に、固定側金型1のキヤビテイ面1aと可動側金
型2のキヤビテイ面2aとで円板状のキヤビテイ
3が形成されたものである。この成形用金型の可
動側金型2のキヤビテイ面2aは鏡面に仕上げら
れており、このキヤビテイ面2aには、中央の凹
部4を利用して、厚さ0.3mm程度の薄いスタンパ
5が着脱可能に取り付けられる。光デイスクを成
形する場合、このスタンパ5はデイスクの種類に
応じて交換される。
"Prior Art and Its Problems" Signals are recorded on optical discs depending on the presence or absence of minute pits (concavities). This optical disk is manufactured by injection molding by attaching a thin disk (stamper) having protrusions corresponding to the pits to a mold. As shown in FIG. 2, the mold used for molding this optical disk has a disc-shaped cavity 3 formed by a cavity surface 1a of a fixed mold 1 and a cavity surface 2a of a movable mold 2. It was formed. The cavity surface 2a of the movable mold 2 of this molding mold is finished to a mirror finish, and a thin stamper 5 with a thickness of about 0.3 mm is attached to and removed from the cavity surface 2a using the central recess 4. Can be installed. When molding an optical disk, the stamper 5 is replaced depending on the type of disk.

従来、この成形用金型は、一般にスタバツクス
(商品名 ウツデホルム社製)などの鋼材によつ
て製作されていた。
Conventionally, this molding die has generally been made of a steel material such as Starbucks (trade name, manufactured by Utsdeholm).

ところが、この成形用金型にあつては、キヤビ
テイ面2aが傷付き易い問題があつた。キヤビテ
イ面2aが傷付くと、その傷のために薄いスタン
パ5に変形が生じ、ついには成形されるデイスク
に転写されて、不良品が大量に生産されてしまう
問題がある。このため従来は、キヤビテイ面2a
に傷が付くと、その都度キヤビテイ面2aのメン
テナンス(磨き直し)を行わなければならず、デ
イスクの生産効率を向上するうえで障害となつて
いた。
However, this molding die had a problem in that the cavity surface 2a was easily damaged. When the cavity surface 2a is scratched, the thin stamper 5 is deformed due to the scratch, which is eventually transferred to the disk to be molded, resulting in the problem of producing a large number of defective products. For this reason, conventionally, the cavity surface 2a
If the disk is scratched, the cavity surface 2a must be maintained (repolished) each time, which has been an obstacle to improving disk production efficiency.

このような問題に対処し得る成形用金型とし
て、本発明者らは先に特願昭61−23594号におい
て、キヤビテイ3の一部をセラミツクス焼結体で
形成した成形用金型を提案した。第3図は、この
成形用金型の一例を示すもので、スタンパ5の取
り付けられる可動側金型2のキヤビテイ面2aが
セラミツクス焼結体6によつて形成されている。
As a molding die that can deal with such problems, the present inventors previously proposed in Japanese Patent Application No. 61-23594 a molding die in which a part of the cavity 3 is formed of a ceramic sintered body. . FIG. 3 shows an example of this molding die, in which the cavity surface 2a of the movable die 2 to which the stamper 5 is attached is formed of a ceramic sintered body 6.

この成形用金型によれば、金型メンテナンスの
必要頻度を大幅に減らすことができる利点があ
る。
This molding mold has the advantage that the frequency of mold maintenance can be significantly reduced.

しかしながら、係る成形用金型では、セラミツ
クス焼結体6が脆いものであるため、直接ボルト
等で固定することができず、セラミツクス焼結体
6の可動側金型本体2bへの固定が難しい問題が
あつた。
However, in such a mold, since the ceramic sintered body 6 is brittle, it cannot be directly fixed with bolts, etc., and it is difficult to fix the ceramic sintered body 6 to the movable mold body 2b. It was hot.

このため従来、セラミツクス焼結体6の固定
は、接着力が大である硬化型エポキシ系接着剤
(セメダイン製 EP−008)等を用いて行つてい
たが、1〜2万シヨツト程度でセラミツクス焼結
体6が剥離することもあり、、長時間成形できな
い場合があつた。
For this reason, conventionally, the ceramic sintered body 6 was fixed using a hardening type epoxy adhesive (EP-008 manufactured by Cemedine), etc., which has a high adhesive strength. In some cases, the sintered body 6 peeled off, and molding could not be performed for a long time.

「問題点を解決するための手段」 そこで、本発明にあつてはセラミツクス焼結体
をその外周部で固定枠によつて金型本体に挟持固
定することにより上記問題点の解決を図つた。
``Means for Solving the Problems'' Therefore, in the present invention, the above-mentioned problems were solved by clamping and fixing the ceramic sintered body to the mold body at its outer periphery using a fixing frame.

以下、図面を参照して本発明の成形用金型を詳
しく説明する。
Hereinafter, the molding die of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明の成形用金型の一例を示すも
ので、上記従来例と同一構成部分には、同一符号
を付して説明を簡略化する。
FIG. 1 shows an example of a molding die of the present invention, and the same components as those of the above-mentioned conventional example are given the same reference numerals to simplify the explanation.

この例の成形用金型では、可動側金型2が、金
属製の可動側金型本体2bとセラミツクス焼結体
6とによつて構成されている。そして、セラミツ
クス焼結体6は固定枠12によつて可動側金型本
体2bのバツクプレート2cに固定されている。
In the molding die of this example, the movable die 2 is constituted by a movable die body 2b made of metal and a ceramic sintered body 6. The ceramic sintered body 6 is fixed to the back plate 2c of the movable mold body 2b by a fixed frame 12.

固定枠12は、リング状の側壁部12aの一端
縁側に内方に延びる係止フランジ部12bが設け
られ、他端縁側にリングの外方に延びる固定フラ
ンジ部12cが設けられたもので、その断面形状
はほぼクランク状である。この固定枠12は、金
属によつて形成されている。また固定枠12の外
径は、従来の型(第2図参照)と同じように、こ
の部分が対向する金型本体にはまり込むように設
定されている。係止フランジ部12bは、後述す
るセラミツクス焼結体6の前面側の外周部分に形
成された凹所6aに係合されている。この係止フ
ランジ部12bは、その前面がセラミツクス焼結
体6の前面とほぼ同一の高さになるように形成さ
れている。固定フランジ部12cは、バツクプレ
ート2cに設けられた溝2dに嵌め合わされた状
態で、ボルト等によりバツクプレート2cに固定
されている。この固定枠12によつて、セラミツ
クス焼結体6は可動側金型本体2bに挟持固定さ
れている。
The fixed frame 12 is provided with a locking flange portion 12b extending inwardly at one end edge of a ring-shaped side wall portion 12a, and a fixing flange portion 12c extending outward from the ring at the other end edge. The cross-sectional shape is approximately crank-shaped. This fixed frame 12 is made of metal. Further, the outer diameter of the fixed frame 12 is set so that this portion fits into the opposing mold body, as in the conventional mold (see FIG. 2). The locking flange portion 12b is engaged with a recess 6a formed in the outer peripheral portion of the front side of the ceramic sintered body 6, which will be described later. This locking flange portion 12b is formed so that its front surface is approximately at the same height as the front surface of the ceramic sintered body 6. The fixed flange portion 12c is fixed to the back plate 2c with bolts or the like while being fitted into a groove 2d provided in the back plate 2c. The ceramic sintered body 6 is clamped and fixed to the movable mold body 2b by the fixed frame 12.

この例の成形用金型にあつては、セラミツクス
焼結体6が、さらに接着剤によつてバツクプレー
ト2cに固定されている。この接着剤による固定
は、セラミツクス焼結体6のバツクプレート2c
に接する背面6b全体で行なわれている。接着剤
には、硬化性接着剤であるエポキシ系のものなど
が好適に用いられる。
In the molding die of this example, the ceramic sintered body 6 is further fixed to the back plate 2c with an adhesive. This adhesive fixing is performed on the back plate 2c of the ceramic sintered body 6.
This is done on the entire back surface 6b that is in contact with the . As the adhesive, an epoxy adhesive that is a curable adhesive is preferably used.

セラミツクス焼結体6は、スタンパ取り付け用
凹部4の一部をなす孔6cを有するドーナツ板状
に形成されている。このセラミツクス焼結体6
は、取り付けられるスタンパ5よりも大径に形成
されている。その中央側の部分には、スタンパ5
を取り付けるためのスタンパ取り付け面6dが、
スタンパ5より若干大径に形成されている。この
スタンパ取り付け面6dな外周には、固定枠12
の係止フランジ部12bが係合する凹所6aが形
成されている。
The ceramic sintered body 6 is formed into a donut plate shape having a hole 6c forming a part of the stamper mounting recess 4. This ceramic sintered body 6
is formed to have a larger diameter than the stamper 5 to be attached. In the center part, there is a stamper 5.
The stamper mounting surface 6d for attaching the
It is formed to have a slightly larger diameter than the stamper 5. A fixing frame 12 is provided on the outer periphery of this stamper mounting surface 6d.
A recess 6a is formed in which the locking flange portion 12b of the locking flange 12b engages.

このセラミツクス焼結体6は、スタンパ取り付
け面6dの損傷を防止するために、ロツクウエル
硬さがAスケールで90以上のものであることが望
ましい。このようなセラミツクス焼結体6を形成
するセラミツクス材料には、炭化珪素、窒化珪
素、アルミナ、窒化アルミ、ジルコニア、スピネ
ル、チタンカーバイド、ボロンカーバイドなど、
種々のものを利用できる。中でも、炭化珪素は、
熱伝導率が大きいので、成形時の冷却を円滑に行
うことができ、成形時間を短縮して成形サイクル
の向上を図ることができる長所がある。炭化珪素
にはα型、β型などがあるが、このセラミツクス
焼結体6をなすセラミツクス材料には、いずれも
利用できる。
This ceramic sintered body 6 preferably has a Rockwell hardness of 90 or more on the A scale in order to prevent damage to the stamper mounting surface 6d. Ceramic materials forming such a ceramic sintered body 6 include silicon carbide, silicon nitride, alumina, aluminum nitride, zirconia, spinel, titanium carbide, boron carbide, etc.
Various types are available. Among them, silicon carbide is
Since it has a high thermal conductivity, it can be cooled smoothly during molding, and has the advantage of shortening molding time and improving the molding cycle. There are α-type and β-type silicon carbide, and any of them can be used as the ceramic material forming this ceramic sintered body 6.

セラミツクス焼結体6のスタンパ取り付け面6
dの表面粗さは、0.05S〜1.2S程度であることが
望ましい。スタンパ取り付け面6dの表面粗さが
小になると、取り付けられたスタンパ5の密着力
が大となり、スタンパ5とセラミツクス部材6と
の熱膨張の差によりスタンパ5に微細なしわが生
じ易くなる。表面粗さが1.2Sを越えると、スタン
パ取り付け面6dの凹凸がスタンパ5を介して成
形されるデイスクに転写される恐れが増大する。
スタンパ取り付け面6dを上記範囲に仕上げるた
めに、セラミツクス焼結体6の焼結密度は、理論
密度の85%以上(炭化珪素の場合は2.74g/cm3
上ということになる)、特に理論密度の93%以上
(炭化珪素の場合は3.03g/cm3以上)であること
が望ましい。
Stamper mounting surface 6 of ceramic sintered body 6
The surface roughness of d is preferably about 0.05S to 1.2S. When the surface roughness of the stamper attachment surface 6d becomes small, the adhesion of the attached stamper 5 increases, and fine wrinkles are likely to occur in the stamper 5 due to the difference in thermal expansion between the stamper 5 and the ceramic member 6. If the surface roughness exceeds 1.2S, there is an increased possibility that the unevenness of the stamper attachment surface 6d will be transferred to the disk formed via the stamper 5.
In order to finish the stamper mounting surface 6d within the above range, the sintered density of the ceramic sintered body 6 should be 85% or more of the theoretical density (2.74 g/cm 3 or more in the case of silicon carbide), especially the theoretical density. It is desirable that the amount is 93% or more (3.03g/cm 3 or more in the case of silicon carbide).

なお、以上の説明では、可動側金型2側にセラ
ミツクス焼結体6を設けた成形用金型を例に示し
たが、本発明の成形用金型はセラミツクス焼結体
6が固定側金型1側に設けられたものであつても
良いことは勿論である。
In the above explanation, a molding die in which the ceramic sintered body 6 is provided on the movable side mold 2 side is taken as an example, but in the molding die of the present invention, the ceramic sintered body 6 is provided on the fixed side metal mold 2 side. Of course, it may be provided on the mold 1 side.

「作用」 本発明の成形用金型にあつては、セラミツクス
焼結体6が金型本体2bに、固定枠12によつて
機械的に挟持固定されているので、セラミツクス
焼結体6の固定が確実である。
"Function" In the molding die of the present invention, the ceramic sintered body 6 is mechanically clamped and fixed to the mold body 2b by the fixing frame 12, so that the ceramic sintered body 6 is fixed. is certain.

更に本発明の成形用金型では、固定枠12が対
向する金型1のキヤビテイ3にはまり込む外径を
有するものなので、この固定枠12の外周面を、
対向する金型1のキヤビテイ面1aと型締め時に
摺接するように形成することができる。金属はセ
ラミツクスに比較して延性に優れ、欠け難い材料
なので、前述のように固定枠12を形成すること
により、固定枠12によつて型締め時の金型1,
2の案内、すなわち固定側金型1と可動側金型2
との位置合わせを行うことが可能となる。
Furthermore, in the molding die of the present invention, the fixed frame 12 has an outer diameter that fits into the cavity 3 of the opposing mold 1, so the outer peripheral surface of the fixed frame 12 is
It can be formed so as to come into sliding contact with the cavity surface 1a of the opposing mold 1 during mold clamping. Since metal has superior ductility and is less likely to chip than ceramics, by forming the fixing frame 12 as described above, the fixing frame 12 allows the mold 1,
2 guides, i.e. fixed side mold 1 and movable side mold 2
This makes it possible to perform alignment with the

また、セラミツクス焼結体6を固定枠12と接
着剤とを用いて固定した場合には、接着剤の層に
よつて形成される断熱層により、セラミツクス焼
結体6の局部的な冷却が防止されるので、光デイ
スク等の成形品の品質向上を図ることができる。
Furthermore, when the ceramic sintered body 6 is fixed using the fixing frame 12 and an adhesive, the heat insulating layer formed by the adhesive layer prevents local cooling of the ceramic sintered body 6. Therefore, it is possible to improve the quality of molded products such as optical disks.

「実施例」 実施例 1 第1図に示した成形用金型を作成した。まず、
スタバツクスを用いて、可動側金型本体2bと固
定側金型1を製作した。また、炭化珪素によつて
外径140mm、内径34mm、厚さ12.7mmのドーナツ盤
状のセラミツクス焼結体6を作成した。ついで、
このセラミツクス焼結体6を、可動側金型本体2
bのバツクプレート2cの所定位置にエポキシ系
接着剤と固定枠12を用いて固定した。固定枠1
2は、係止フランジ部12bの内径が125mmのも
のであつた。この後、セラミツクス焼結体6の表
面を研削加工しついでダイヤラツプ加工して、面
粗さ0.2S、平行度0.002、平面度0.003に仕上げた。
"Example" Example 1 A molding die shown in FIG. 1 was created. first,
The movable mold body 2b and the fixed mold 1 were manufactured using Starbucks. Further, a donut-shaped ceramic sintered body 6 having an outer diameter of 140 mm, an inner diameter of 34 mm, and a thickness of 12.7 mm was prepared from silicon carbide. Then,
This ceramic sintered body 6 is transferred to the movable mold body 2.
It was fixed at a predetermined position on the back plate 2c of b using an epoxy adhesive and the fixing frame 12. Fixed frame 1
In No. 2, the inner diameter of the locking flange portion 12b was 125 mm. Thereafter, the surface of the ceramic sintered body 6 was ground and dial-lap processed to give a surface roughness of 0.2S, parallelism of 0.002, and flatness of 0.003.

この成形用金型を使用して本発明の効果を確認
した。
The effects of the present invention were confirmed using this molding die.

まず、この成形用金型を射出成形機に取り付け
た後、厚さ0.3mmのスタンパ5をセツトして、外
径120mm、内径15mm、厚さ1.2mmのレーザーデイス
クを100,000枚連続成形した。成形は、80℃の温
水を冷却孔に通し、300℃の溶融ポリカーボネー
ト樹脂をキヤビテイ3に注入して行つた。
First, after attaching this mold to an injection molding machine, a stamper 5 with a thickness of 0.3 mm was set, and 100,000 laser disks with an outer diameter of 120 mm, an inner diameter of 15 mm, and a thickness of 1.2 mm were continuously molded. . Molding was carried out by passing hot water at 80°C through the cooling holes and injecting molten polycarbonate resin at 300°C into cavity 3.

成形後、セラミツクス焼結体6の取り付け状態
を観察したところ、セラミツクス焼結体6に浮き
等の異常は見られず、この成形用金型によりデイ
スクを問題なく量産できることが確認できた。
After the molding, the mounting state of the ceramic sintered body 6 was observed, and no abnormalities such as floating were observed in the ceramic sintered body 6, confirming that disks can be mass-produced with this molding die without any problem.

また、成形されたデイスクに偏光を投射してそ
のしま模様を観察したところ、内部応力が非常に
少なく、成形時の冷却が全体に均一行なわれてい
ることが確認された。
Furthermore, when polarized light was projected onto the molded disk to observe its striped pattern, it was confirmed that the internal stress was extremely low and cooling during molding was uniform throughout.

実施例 2 接着剤を用いずに固定枠12のみでセラミツク
ス焼結体6を可動側金型本体2bに固定した点の
み、実施例1のものと異なる成形用金型を製作し
て、実施例1と同様の試験に供した。
Example 2 A molding die was manufactured that differed from that of Example 1 only in that the ceramic sintered body 6 was fixed to the movable mold body 2b only with the fixed frame 12 without using adhesive, and It was subjected to the same test as 1.

この成形用金型にあつても、実施例1のものと
同様、100,000枚連続成形後にも、セラミツクス
焼結体6の剥離はなく、この成形用金型によりデ
イスクを問題なく量産できることが確認できた。
In this molding mold, as in Example 1, there was no peeling of the ceramic sintered body 6 even after 100,000 pieces were continuously molded, indicating that disks can be mass-produced with this molding mold without any problem. It could be confirmed.

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の成形用金型は、
キヤビテイの一部を形成するセラミツクス焼結体
を外周部で固定枠によつて金型本体に挾持固定し
たものなので、スパツタ取り付け面を有するセラ
ミツクス焼結体が機械的に金型本体に強固に固定
され、多量生産に供されてもセラミツクス焼結体
が剥離したりその取り付け位置が狂うようなこと
はない。
"Effects of the Invention" As explained above, the molding die of the present invention has
The ceramic sintered body that forms part of the cavity is clamped and fixed to the mold body by the fixing frame at the outer periphery, so the ceramic sintered body with the sputter attachment surface is mechanically firmly fixed to the mold body. Therefore, even if the ceramic sintered body is used for mass production, the ceramic sintered body will not peel off or its mounting position will be distorted.

従つて、本発明の成形用金型は、量産に適した
金型となり、金型管理の労力の軽減、金型の使用
効率の向上を図つて、デイスクの生産効率向上を
実現し得るものとなる。
Therefore, the molding mold of the present invention is suitable for mass production, reduces the labor for managing the mold, improves the usage efficiency of the mold, and improves the production efficiency of disks. Become.

更に本発明の成形用金型では、固定枠が対向す
る金型本体にはまり込む外径を有するものなの
で、この固定枠の外周面を、対向する金型本体の
キヤビテイ面と型締め時に摺接するように形成す
ることができる。金属はセラミツクスに比較して
延性に優れ、欠け難い材料なので、前述のように
固定枠を形成することにより、固定枠によつて型
締め時の金型本体の案内、すなわち固定側金型本
体と可動側金型本体との位置合わせを行うことが
可能となる。この結果、本発明の成形用金型によ
れば、スタンパ取り付け面をなすセラミツクス焼
結体を固定する固定枠により固定側金型本体と可
動側金型本体との位置を決定することが可能とな
り、型を閉じたとき形成されるキヤビテイの形状
をより正確に定めることができる。
Further, in the molding mold of the present invention, since the fixed frame has an outer diameter that fits into the opposing mold body, the outer circumferential surface of the fixed frame slides into contact with the cavity surface of the opposing mold body during mold clamping. It can be formed as follows. Since metal is a material that has superior ductility and is less likely to chip than ceramics, by forming the fixed frame as described above, the fixed frame guides the mold body during mold clamping, that is, the fixed side mold body and It becomes possible to perform positioning with the movable mold body. As a result, according to the molding die of the present invention, it is possible to determine the positions of the fixed side mold body and the movable side mold body by the fixed frame that fixes the ceramic sintered body forming the stamper mounting surface. , the shape of the cavity formed when the mold is closed can be determined more accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の成形用金型の一実施例を示す
断面図、第2図および第3図はそれぞれ従来の成
形用金型を示す断面図である。 1……固定側金型、2……可動側金型、2b…
…可動側金型本体、3……キヤビテイ、6……セ
ラミツクス焼結体、6d……スタンパ取り付け
面、12……固定枠。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a molding die of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing conventional molding molds, respectively. 1...Fixed side mold, 2...Movable side mold, 2b...
...Movable mold body, 3...Cavity, 6...Ceramics sintered body, 6d...Stamper mounting surface, 12...Fixed frame.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 固定側金型本体あるいは可動側金型本体の少
なくとも何れか一方にスタンパが取り付けられる
スタンパ取り付け面を形成するセラミツクス焼結
体が設けられた成形用金型において、 前記セラミツクス焼結体がその外周部で、対向
する金型本体にはまり込む外径を有する金属製固
定枠によつて金型本体に挟持固定されたことを特
徴とする成形用金型。 2 前記セラミツクス焼結体が硬化性接着剤によ
つて金型本体に接着されたうえで固定枠によつて
金型本体に挟持固定されたことを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の成型用金型。
[Scope of Claims] 1. A molding die provided with a ceramic sintered body forming a stamper attachment surface on which a stamper is attached to at least one of a fixed side die body and a movable side die body, 1. A molding die characterized in that a sintered body is clamped and fixed to a die body at its outer peripheral portion by a metal fixing frame having an outer diameter that fits into the opposing die body. 2. The ceramic sintered body according to claim 1, wherein the ceramic sintered body is bonded to the mold body with a curable adhesive and then clamped and fixed to the mold body by a fixing frame. Molding mold.
JP5358587A 1987-03-09 1987-03-09 Molding mold Granted JPS63218312A (en)

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JP5358587A JPS63218312A (en) 1987-03-09 1987-03-09 Molding mold

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