JPH0469044B2 - - Google Patents
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- JPH0469044B2 JPH0469044B2 JP9928885A JP9928885A JPH0469044B2 JP H0469044 B2 JPH0469044 B2 JP H0469044B2 JP 9928885 A JP9928885 A JP 9928885A JP 9928885 A JP9928885 A JP 9928885A JP H0469044 B2 JPH0469044 B2 JP H0469044B2
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- carbon film
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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
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/56—Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2907/00—Use of elements other than metals as mould material
- B29K2907/04—Carbon
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は樹脂成形用金型の表面処理法に関する
ものである。
ものである。
（従来技術とその問題点）
近年エンジニアリングプラスチツクは機械工業
分野をはじめ家庭用品に到るまで幅広く利用さ
れ、さらに、SiO2，SiCなどの微細繊維を複合し
たものは、金属材料に匹敵する強度を有するた
め、工業材料として重要になりつつある。
分野をはじめ家庭用品に到るまで幅広く利用さ
れ、さらに、SiO2，SiCなどの微細繊維を複合し
たものは、金属材料に匹敵する強度を有するた
め、工業材料として重要になりつつある。
このような複合材を含め樹脂を目的の製品形状
に造形するには、いずれの成形法を採つても金型
が不可欠であるが、金型は一般に製作に多くの手
間と時間がかかり、ことに、成形形状が複雑であ
つたり、高寸法精度が要求されるような場合に
は、なおさらであるため、金型コストが高価とな
る。そこで、樹脂成形製品を経済的に量産するに
は、金型の耐久性を向上し、金型寿命を改善する
ことが工業上きわめて重要となる。
に造形するには、いずれの成形法を採つても金型
が不可欠であるが、金型は一般に製作に多くの手
間と時間がかかり、ことに、成形形状が複雑であ
つたり、高寸法精度が要求されるような場合に
は、なおさらであるため、金型コストが高価とな
る。そこで、樹脂成形製品を経済的に量産するに
は、金型の耐久性を向上し、金型寿命を改善する
ことが工業上きわめて重要となる。
この金型寿命の改善対策として、金型材質を選
択するだけでは限度があることから、従来では、
SKD−３などのダイス鋼に型面類の加工を施し、
所定の熱処理を行つた後、クロムメツキを施す方
法が採用されていた。
択するだけでは限度があることから、従来では、
SKD−３などのダイス鋼に型面類の加工を施し、
所定の熱処理を行つた後、クロムメツキを施す方
法が採用されていた。
しかし、この表面処理法では、長期にわたり良
好な成形寸法を維持することが難しく、耐摩耗
性、離型性に対して充分な効果が挙げられなかつ
た。
好な成形寸法を維持することが難しく、耐摩耗
性、離型性に対して充分な効果が挙げられなかつ
た。
また、近年、イオンプレーテイング法、すなわ
ち、金属チタンを溶融して電子銃で蒸発させ、窒
素、メタン雰囲気中で放電することにより、対象
物にTiNやTiCの薄膜を被覆する方法が開発され
ている。しかし、この方法によつても、例えば前
記のような複合材を厳しい成形条件で成形する場
合などにおいては、金型の耐摩耗性などが不充分
となりやすく、いまだ実用性が乏しいうらみがあ
つた。
ち、金属チタンを溶融して電子銃で蒸発させ、窒
素、メタン雰囲気中で放電することにより、対象
物にTiNやTiCの薄膜を被覆する方法が開発され
ている。しかし、この方法によつても、例えば前
記のような複合材を厳しい成形条件で成形する場
合などにおいては、金型の耐摩耗性などが不充分
となりやすく、いまだ実用性が乏しいうらみがあ
つた。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記のような実情にかんがみ研究を重
ねて創案されたもので、樹脂成形型金型の表面に
硬質カーボン皮膜とくにHv1800〜4000のダイヤ
モンド状ないしこれに類するカーボン皮膜を被覆
したところ、型面精度が良好に維持され、また耐
摩耗性と離型性の改善にきわめてすぐれた効果を
発揮し、型寿命が大きく延びることを見出した。
ねて創案されたもので、樹脂成形型金型の表面に
硬質カーボン皮膜とくにHv1800〜4000のダイヤ
モンド状ないしこれに類するカーボン皮膜を被覆
したところ、型面精度が良好に維持され、また耐
摩耗性と離型性の改善にきわめてすぐれた効果を
発揮し、型寿命が大きく延びることを見出した。
すなわち本発明の基本的特徴は、キヤビテイ、
ランナーなど必要な加工を施した樹脂成形型の表
面を硬質カーボン皮膜で被覆することにある。
ランナーなど必要な加工を施した樹脂成形型の表
面を硬質カーボン皮膜で被覆することにある。
前記カーボン皮膜は、型表面に単体の状態で施
されていてもよいし、下地として型の表面に他材
質の硬質皮膜を施し、この硬質皮膜の上に硬質カ
ーボン皮膜を重合させるようにしてもよい。
されていてもよいし、下地として型の表面に他材
質の硬質皮膜を施し、この硬質皮膜の上に硬質カ
ーボン皮膜を重合させるようにしてもよい。
（実施例）
以下本発明を詳述すると、第１図と第２図は本
発明により得られた樹脂成形型金型を模式的に示
すもので、１は樹脂成形用の金型であり、成形す
べき樹脂には、無機質、金属質などの微細繊維や
粉を添加した複合材も含まれる。前記金型１の用
いられる成形法は、射出成形、圧縮成形、トラン
スフア成形、押出し成形、真空成形、吹込み成形
など任意であり、また、型構造も問わない。
発明により得られた樹脂成形型金型を模式的に示
すもので、１は樹脂成形用の金型であり、成形す
べき樹脂には、無機質、金属質などの微細繊維や
粉を添加した複合材も含まれる。前記金型１の用
いられる成形法は、射出成形、圧縮成形、トラン
スフア成形、押出し成形、真空成形、吹込み成形
など任意であり、また、型構造も問わない。
２は硬質カーボン皮膜であり、第１図の実施例
では、金型１の表面に直接形成されている。第２
図の実施例では、金型１の表面に他材質の硬質皮
膜３が形成され、この硬質皮膜３の上に硬質カー
ボン皮膜２を重合させている。第１図の方法は、
小形製品の成形型に適しており、第２図の方法は
大形製品の成形型として好適である。硬質カーボ
ン皮膜２は、金型１の全面に施してもよいし、所
要範囲にだけ施してもよい。
では、金型１の表面に直接形成されている。第２
図の実施例では、金型１の表面に他材質の硬質皮
膜３が形成され、この硬質皮膜３の上に硬質カー
ボン皮膜２を重合させている。第１図の方法は、
小形製品の成形型に適しており、第２図の方法は
大形製品の成形型として好適である。硬質カーボ
ン皮膜２は、金型１の全面に施してもよいし、所
要範囲にだけ施してもよい。
硬質カーボン皮膜２を施す方法としては、固体
法と、気体法がある。前者の例としては、純カー
ボン、高純度グラフアイトをターゲツトとし、こ
れを水素雰囲気あるいはベンゼンで代表される芳
香族化合物の気化雰囲気中で高周波スパツタリン
グする方法が考えられる。
法と、気体法がある。前者の例としては、純カー
ボン、高純度グラフアイトをターゲツトとし、こ
れを水素雰囲気あるいはベンゼンで代表される芳
香族化合物の気化雰囲気中で高周波スパツタリン
グする方法が考えられる。
後者としては、メタン（CH4），C2H2などのプ
ラジマを用いて、基板に硬質カーボン皮膜を生成
する方法がある。
ラジマを用いて、基板に硬質カーボン皮膜を生成
する方法がある。
下地としての硬質皮膜３を施す方法は、メツキ
法、溶射法、イオンプレーテング法、高周波スパ
ツタリング法など任意である。硬質皮膜を構成す
る物質は、Cr，TiN，TiC，SiC，WC，ZrO2，
BaC，Y2O3，など金属、セラミツクス、あるい
はそれらの複合物質の１種または２種以上から適
宜選択される。
法、溶射法、イオンプレーテング法、高周波スパ
ツタリング法など任意である。硬質皮膜を構成す
る物質は、Cr，TiN，TiC，SiC，WC，ZrO2，
BaC，Y2O3，など金属、セラミツクス、あるい
はそれらの複合物質の１種または２種以上から適
宜選択される。
次に本発明の具体例を示す。
実施例 １
ポリカーボネート樹脂のネジ成形金型（材質
SCM−４）に必要な型加工を施した後、金型全
体に高周波スパツタリング法により、ダイヤモン
ド状カーボン皮膜を被覆した。
SCM−４）に必要な型加工を施した後、金型全
体に高周波スパツタリング法により、ダイヤモン
ド状カーボン皮膜を被覆した。
被覆条件は、ターゲツトとして100mmφの高純
度グラフアイトを用い、基板温度200℃、ターゲ
ツト電圧1Kv、基板−ターゲツト間距離６cm、水
素雰囲気1.5×10-2Torrとした。
度グラフアイトを用い、基板温度200℃、ターゲ
ツト電圧1Kv、基板−ターゲツト間距離６cm、水
素雰囲気1.5×10-2Torrとした。
その結果、金型表面に厚さ1μｍ、硬さHv約
2000のダイヤモンド状カーボン皮膜が均一に生成
された。
2000のダイヤモンド状カーボン皮膜が均一に生成
された。
この金型の性能を比較するため、同じ仕様の金
型に厚さ10μｍのクロムメツキを施した金型（従
来品１）と、厚さ1μｍのTiN皮膜をイオンプレ
ーテング法で形成した金型（比較品）をそれぞれ
用い、同じ条件で、ネジ成形を行つた。
型に厚さ10μｍのクロムメツキを施した金型（従
来品１）と、厚さ1μｍのTiN皮膜をイオンプレ
ーテング法で形成した金型（比較品）をそれぞれ
用い、同じ条件で、ネジ成形を行つた。
その結果、従来品は、1000シヨツト、比較品は
1300シヨツトでそれぞれ型寿命に達し、これに対
し、本発明の金型は4000シヨツトでも充分に耐え
ることができ、型寿命が大幅に延長した。
1300シヨツトでそれぞれ型寿命に達し、これに対
し、本発明の金型は4000シヨツトでも充分に耐え
ることができ、型寿命が大幅に延長した。
実施例 ２
エポキシ樹脂にSiO2微細繊維を２％混入した
複合材をIC用パツケージ製品に射出成形するセ
グメント式金型（材質SKD−３、50×80×15mm）
に本発明を適用した。
複合材をIC用パツケージ製品に射出成形するセ
グメント式金型（材質SKD−３、50×80×15mm）
に本発明を適用した。
まず、窒素雰囲気、２×10-2Torr、700Vとし
たイオンプレーテング法により厚さ2μｍのTiN
皮膜を施し、次いで雰囲気としてベンゼンのDC
プラジマを用い、圧力１×10-2Torr条件とした
DCプラジマ法により、厚さ1μｍのダイヤモンド
状硬質カーボン皮膜を形成した。この皮膜の硬度
はキヤビテイ、ランナーともにHv約3000で、均
一であつた。
たイオンプレーテング法により厚さ2μｍのTiN
皮膜を施し、次いで雰囲気としてベンゼンのDC
プラジマを用い、圧力１×10-2Torr条件とした
DCプラジマ法により、厚さ1μｍのダイヤモンド
状硬質カーボン皮膜を形成した。この皮膜の硬度
はキヤビテイ、ランナーともにHv約3000で、均
一であつた。
得られた金型の性能を試験するため、同じ仕様
の金型にクロムメツキ厚さ5μｍを施したもの
（従来品）、イオンプレーテング法により厚さ2μ
ｍのTiN皮膜を施したもの（比較品）を作り、
上記樹脂を同じ条件で射出成形し、キヤビテイ
部、ランナー部の摩耗性を検討した。
の金型にクロムメツキ厚さ5μｍを施したもの
（従来品）、イオンプレーテング法により厚さ2μ
ｍのTiN皮膜を施したもの（比較品）を作り、
上記樹脂を同じ条件で射出成形し、キヤビテイ
部、ランナー部の摩耗性を検討した。
その結果、従来品は、ランナー部500シヨツト、
キヤビテイ部50000シヨツト、比較品は、ランナ
ー部200シヨツト、キヤビテイ部30000シヨツトで
それぞれ素地が一部露出した。
キヤビテイ部50000シヨツト、比較品は、ランナ
ー部200シヨツト、キヤビテイ部30000シヨツトで
それぞれ素地が一部露出した。
これに対し、本発明の場合には、ランナー部で
1500シヨツト、キヤビテイ部70000シヨツトに耐
えることができ、大幅に耐摩耗性が向上した。
1500シヨツト、キヤビテイ部70000シヨツトに耐
えることができ、大幅に耐摩耗性が向上した。
（発明の効果）
以上説明した本発明によるときには、樹脂成形
型の表面にHv1800〜4000の硬質カーボン皮膜を
直接または間接的に被覆したので、長期にわたり
良好な寸法・形状精度を維持できるとともに、す
ぐれた耐摩耗性、耐触性、離型性を得ることがで
きる。そのため、従来問題となつていた樹脂成形
型の寿命を大幅に延長することができ、成形コス
トを著しく低減することが可能となるというすぐ
れた効果が得られる。
型の表面にHv1800〜4000の硬質カーボン皮膜を
直接または間接的に被覆したので、長期にわたり
良好な寸法・形状精度を維持できるとともに、す
ぐれた耐摩耗性、耐触性、離型性を得ることがで
きる。そのため、従来問題となつていた樹脂成形
型の寿命を大幅に延長することができ、成形コス
トを著しく低減することが可能となるというすぐ
れた効果が得られる。
第１図は本発明により得られた樹脂成用型金型
の一例を模式的に示す断面図、第２図は同じく他
の実施例を模式的に示す断面図である。 １…金型、２…硬質カーボン皮膜、３…硬質皮
膜。
の一例を模式的に示す断面図、第２図は同じく他
の実施例を模式的に示す断面図である。 １…金型、２…硬質カーボン皮膜、３…硬質皮
膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 樹脂成形型の表面に、硬質カーボン皮膜を施
すことを特徴とする樹脂成形用金型の表面処理
法。 ２ 硬質カーボン皮膜を、型表面に直接施す特許
請求の範囲第１項記載の樹脂成形用金型の表面処
理法。 ３ 硬質カーボン皮膜以外の硬質物皮膜を形型表
面に被覆した後、その硬質物皮膜上に硬質カーボ
ン皮膜を施すことを含む特許請求の範囲第１項記
載の樹脂成形用金型の表面処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9928885A JPS61258713A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 樹脂成形用金型の表面処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9928885A JPS61258713A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 樹脂成形用金型の表面処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61258713A JPS61258713A (ja) | 1986-11-17 |
| JPH0469044B2 true JPH0469044B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=14243457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9928885A Granted JPS61258713A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 樹脂成形用金型の表面処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61258713A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0629480A3 (de) * | 1993-06-17 | 1996-05-08 | Volkhard Kaehler | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formwerkzeugen. |
| JPH10130865A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-05-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 硬質炭素被膜基板及びその形成方法 |
| EP1067210A3 (en) | 1996-09-06 | 2002-11-13 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for providing a hard carbon film on a substrate and electric shaver blade |
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-
1985
- 1985-05-10 JP JP9928885A patent/JPS61258713A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61258713A (ja) | 1986-11-17 |
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