JPH0470097B2 - - Google Patents

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JPH0470097B2
JPH0470097B2 JP56503645A JP50364581A JPH0470097B2 JP H0470097 B2 JPH0470097 B2 JP H0470097B2 JP 56503645 A JP56503645 A JP 56503645A JP 50364581 A JP50364581 A JP 50364581A JP H0470097 B2 JPH0470097 B2 JP H0470097B2
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particles
tool
amount
particle
composite material
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JP56503645A
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Arune Anderusen
Niirusu Yorugen Rarusen
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DENSHITO AS
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DENSHITO AS
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Publication date
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Publication of JPH0470097B2 publication Critical patent/JPH0470097B2/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/20Making tools by operations not covered by a single other subclass

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は基礎材料、特にプレート又はシート状
の材料に圧力を加えて物品を成型加工するための
工具、たとえば真空成型プレス装置用の工具又は
型に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a tool for molding an article by applying pressure to a basic material, particularly a plate or sheet material, such as a tool for a vacuum forming press machine or Regarding types.

(従来の技術) プレス用工具は通常雌型即ちダイと雄型とを含
んでなるが、成型されるべき物品が複雑な形状を
有する場合には工具部品もまたこれに対応して複
雑な形状が必要である。更に、このような工具部
品は、その幾何学的形状を保持してサンプルに所
要の圧力を伝達し得る機械的性質を有する材料で
製作されることを要する。従来はプレス工具はス
チールで作られ、工具の成型表面は種々の機械加
工、たとえばミリング、研削、研磨等によつて仕
上げられている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Pressing tools typically include a female die or die and a male die, but if the article to be molded has a complex shape, the tool parts may also have a correspondingly complex shape. is necessary. Furthermore, such tool parts need to be made of a material with mechanical properties capable of retaining their geometry and transmitting the required pressure to the sample. Conventionally, press tools are made of steel, and the molded surfaces of the tools are finished by various machining processes, such as milling, grinding, polishing, etc.

(発明が解決しようとする課題) プレス工具の作業面を所望の形状にするために
モデルを用いて型取りすることも知られている
が、この成型工程は原理的には単純であるが多く
の困難を伴う。高温で液状となり、固化して硬
く、丈夫な材料となる鋳物溶融物(鋳鉄、ガラ
ス、セラミツクス)によつて精密な形状の表面を
得ることは、固化の際に過剰の熱的体積変化が生
ずるので、実際上不可能と思われる、一方、室温
において成型可能でありしかも室温において硬化
即ちセツト可能な鋳造材料の殆んどは、その機械
的強度が不足し(石膏、ベークライト)、又は健
康又は環境問題を生起する(エポキシ)。
(Problem to be solved by the invention) It is also known to use a model to mold the working surface of a press tool into a desired shape. Although this molding process is simple in principle, it is often with difficulties. Obtaining precisely shaped surfaces with foundry melts (cast iron, glass, ceramics), which become liquid at high temperatures and solidify into hard, durable materials, results in excessive thermal volume changes during solidification. On the other hand, most of the casting materials that can be molded at room temperature and harden or set at room temperature either lack their mechanical strength (gypsum, Bakelite) or have poor health or Causes environmental problems (epoxy).

(課題を解決するための手段) 本発明によれば、新規な、非常に強力且つ高密
度の材料、特に、たとえば国際特許出願PCT/
DK79/00047(日本特許第1419493号、特公昭60
−59182号公報)、及び国際特許出願PCT/
DK81/00048(特公表昭57−500645号公報)など
(その開示は本明細書でも参照される)に開示さ
れたセメント結合材料がプレスによつて物品を成
型するための工具に驚異的に好適し、従前から望
まれていたにも拘らず未だ得られなかつたこの目
的のための特性と性能を併せもつていることが判
つた。これらの材料は、本明細書及び請求の範囲
においては以降“DSP材料”と指称する。この
DSP材料は通常のセメントを主体とした材料に
比し遥かに優れたキヤスト(鋳込成形)能を示す
ので、非常に容易に成型し得る。その上、DSP
材料は通常のセメント主体の製品の圧縮強度の4
〜6倍にも達する圧縮強度を獲得することがで
き、特別な実施例においては、鉄の降伏応力(約
260MPa)と同程度にさえ達し、更に通常のセメ
ント主体の材料よりも遥かに優れたキヤスト能力
を示す。材料が適用されるモデルの表面構造は非
常に精密に再生される。従つて、精密にキヤスト
すれば、指紋でさえも正確に再生される。これら
の工具に必要な外部的な寸法限界が得られる外
に、DSP材料は、極めて簡単な方法で材料に頑
丈さを与えるためにたとえば棒状、繊維状その他
形状の他の成分をセメント主体の材料中に混合す
ることができる。又液体又はガス体を成型ゾーン
に導入し又はそこから導出するために材料中に細
いパイプや小さなチヤンネルを組込むことも極め
て容易であり、更にスチール、又は硬い金属体の
如き高硬度の高硬度の成分をプレス成型工程中に
特に高い荷重が加わるゾーンに組込んでもよい。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, novel, extremely strong and dense materials, in particular
DK79/00047 (Japanese Patent No. 1419493, Special Publication No. 1983)
-59182), and international patent application PCT/
The cement-bonded materials disclosed in DK81/00048 (Japanese Patent Publication No. 57-500645) and others (the disclosure of which is also referred to herein) are surprisingly suitable for tools for molding articles by press. It has been found that it is suitable for this purpose and has characteristics and performance that have been desired but not yet available. These materials are hereinafter referred to as "DSP materials" in this specification and claims. this
DSP materials exhibit far superior casting ability compared to ordinary cement-based materials and are therefore extremely easy to mold. Besides, DSP
The material has a compressive strength of 4% compared to ordinary cement-based products.
Compressive strengths up to ~6 times higher can be achieved, and in special embodiments, the yield stress of iron (approximately
260MPa) and exhibits far superior casting ability than ordinary cement-based materials. The surface structure of the model to which the material is applied is reproduced with great precision. Therefore, if cast precisely, even a fingerprint can be accurately reproduced. In addition to providing the external dimensional limits required for these tools, DSP materials can also be used to incorporate cement-based materials into other components, for example in the form of rods, fibers, etc., to impart sturdiness to the material in a very simple manner. can be mixed inside. It is also very easy to incorporate thin pipes or small channels into the material to introduce liquid or gaseous bodies into or out of the molding zone, and even in materials with high hardness such as steel or hard metal bodies. Components may also be incorporated into zones subject to particularly high loads during the press molding process.

高品質の成型用工具は製作コストが高価なこと
が多く、従つて通常多数の製品を成型する場合に
のみ経済的である。多くの場合、少数の製品の生
産に対する要求があり、そのような場合、この新
規な、高品質の、セメントを主体とするDSP製
品は工具が安価、迅速、及び簡単に準備され、特
別な手段を要しないので有望な可能性を提供す
る。
High quality molding tools are often expensive to manufacture and are therefore usually only economical when molding a large number of products. Often there is a demand for the production of a small number of products and in such cases this new, high quality, cement-based DSP product is cheap, quick and easy to prepare tooling and requires special means. It offers promising possibilities as it does not require

こうして、本発明によつて、基礎材料から製品
を成型するための工具であり、該成型工具はそれ
自体少なくとも1つの成型された面を有し、該工
具の少なくとも該成型された面を含む部分が下記
水硬性複合材料の硬化生成物で構成されたことを
特徴とする工具が提供され、この水硬性複合材料
は、粒径50Å〜0.5μmの無機固体粒子A(以下
「粒子A」と称する。)と、粒径0.5〜100μmかつ
粒子Aより少なくとも1オーダー大きいセメント
を含む固体粒子B(以下「粒子B」と称する。)
と、表面活性分散剤と、100μm〜0.1mの寸法で
コンパクト形状の固体粒子(以下「粒子C」と称
する。)と、水とからなり、 粒子Aの量は、粒子B及びCが上記複合材料中
に実質的に変形されずに相互に接触しかつ橋かけ
現象が実質的に存在しない状態で密に充填された
ときに、粒子B及びCの間の空隙に充填されうる
量以下の量であり、 水の量は、下記表面活性分散剤を溶解した状態
で、上記複合材料中に粒子B及びCが規定の如く
密に充填されかつその密充填された粒子B及びC
の間の空隙に粒子Aが均一に分布したときに、粒
子A,Bおよび粒子Cの間に形成される空隙を丁
度満たす量であり、 表面活性分散剤の量は、上記複合材料を混合し
て上記規定の如き粒子B及びCの密な充填と上記
規定の如き粒子Aの均一な分布を達成するのに充
分な量であり、且つ 粒子Cは普通コンクリート用普通砂及び石より
大きい強度を有し、具体的には、次の規準: 最大、最小粒径のサイズ比が実質的に4を越
えない材料の粒子について評価した場合、固体
充填率0.70では30MPa以上、固体充填率0.75で
は50MPa以上、固体充填率0.80では90MPa以
上のダイ圧力、 7を越える(粒子Cを構成する鉱物に関す
る)モース硬度、 800を越える(粒子Cを構成する鉱物に関す
る)ヌープ圧痕硬度、 のうち少なくとも1つを満たす強度を有する。
Thus, according to the invention, there is provided a tool for molding a product from a base material, the molding tool itself having at least one molded surface, and at least a portion of the tool comprising the molded surface. is composed of a cured product of the following hydraulic composite material, and this hydraulic composite material comprises inorganic solid particles A (hereinafter referred to as "particles A") having a particle size of 50 Å to 0.5 μm. ) and solid particles B (hereinafter referred to as "particles B") containing cement having a particle size of 0.5 to 100 μm and at least one order larger than particles A.
, a surface-active dispersant, compact-shaped solid particles with dimensions of 100 μm to 0.1 m (hereinafter referred to as "particles C"), and water, and the amount of particles A is such that particles B and C are the above-mentioned composite. An amount that is less than or equal to the amount that can fill the void between particles B and C when they are densely packed in a material without being substantially deformed, in contact with each other, and with substantially no bridging phenomenon. and the amount of water is such that the particles B and C are densely packed as specified in the above composite material and the tightly packed particles B and C are dissolved in the surface active dispersant below.
The amount of surface-active dispersant is the amount that just fills the voids formed between particles A, B, and particle C when particles A are uniformly distributed in the voids between them. is sufficient to achieve a dense packing of particles B and C as specified above and a uniform distribution of particles A as specified above, and particle C has a strength greater than that of ordinary sand and stone for ordinary concrete. Specifically, the following criteria: When evaluating particles of a material whose size ratio of maximum to minimum particle size does not substantially exceed 4, at a solids loading rate of 0.70, 30 MPa or more, and at a solids loading rate of 0.75, 50 MPa As described above, at a solid filling rate of 0.80, at least one of the following is required: a die pressure of 90 MPa or more, a Mohs hardness of more than 7 (related to the minerals that make up the particles C), and a Knoop indentation hardness of more than 800 (related to the minerals that make up the particles C). It has the strength to meet the requirements.

上記において、水の量は、厳密には、表面活性
分散剤を溶解した状態で、上記の定義を満たすべ
きものであるが、表面活性分散剤の量は粒子A,
B,C及び水の量と比べて極めて小さいので、水
が表面活性分散剤を溶解したことによつて増減す
る体積は実際上無視できる。従つて、本発明に用
いる複合材料中の水の量を決定する際には、表面
活性分散剤の影響は無視して計算することができ
る。
In the above, strictly speaking, the amount of water should satisfy the above definition with the surface-active dispersant dissolved, but the amount of surface-active dispersant is
Since the amounts are extremely small compared to the amounts of B, C and water, the increase or decrease in volume due to water dissolving the surface active dispersant can be practically ignored. Therefore, when determining the amount of water in the composite material used in the present invention, the influence of the surface active dispersant can be ignored in calculations.

同様に、本発明によれば、成型工具によつて製
造されるべき製品のモデルを用いて少なくともそ
の一部の形状が形成された型内に、上記水硬性複
合材料を鋳込み、そして硬化されることによつ
て、工具の少なくとも成型された面を形成するこ
とを特徴とする成型工具の製造方法も提供され
る。
Similarly, according to the invention, the hydraulic composite material is cast into a mold whose shape is shaped at least in part by means of a model of the product to be produced by a molding tool, and then cured. A method for manufacturing a molded tool is also provided, characterized in that it forms at least a molded surface of the tool.

上記水硬性材料は、1つの好ましい態様におい
て、粒子Aより少なくとも1桁大きい少なくとも
1つの寸法を有する付加成分(成分D)を含む。
The hydraulic material in one preferred embodiment comprises an additional component (component D) having at least one dimension that is at least one order of magnitude larger than the particles A.

本発明の成型用工具は、基礎材料を成型して製
品にするための工具の成型面が、水硬性複合材料
の硬化物を用いて構成されている。工具全体が水
硬性複合材料から作成されてもよいが、少なくと
も成型加工用の成型面が水硬性複合材料から作成
される。
In the molding tool of the present invention, the molding surface of the tool for molding a base material into a product is constructed using a cured product of a hydraulic composite material. The entire tool may be made from hydraulic composite material, but at least the molding surface for molding is made from hydraulic composite material.

(発明の原理の説明) 本発明におけるDSP(Densified Systems
containing homogeneously arranged ultrafine
Particles)材料又は水硬性複合材料の基本原理
を、構成成分である粒子A(例、シリカダスト)、
粒子B(例、ポルトランドセメント)、表面活性分
散剤(スーパープラスチサイザー)を考慮して説
明すると下記の如くである。第1に、第17図
ア,イに示す如く、粒子B(ポルトランドセメン
ト)を密に充填し、かつ密に充填された粒子B
(ポルトランドセメント)の間の空隙に粒子B(ポ
ルトランドセメント)よりも微細な粒子A(シリ
カダスト)を分布させれば、系の固体充填率(緻
密さ)が向上し、また圧縮強度も向上することは
明らかである。従来より、このような密な充填を
実現しようとする試みはあり、表面活性分散剤の
使用、超微粒子の使用、低水比の採用がそれぞれ
原初的に行なわれていたが、実際に所期の充填が
実現されることはなかつた。
(Description of the principle of the invention) DSP (Densified Systems) in the present invention
containing homogeneously arranged ultrafine
Particles) material or hydraulic composite material, the constituent particles A (e.g. silica dust),
The explanation will be as follows, taking into account the particles B (eg, Portland cement) and the surface active dispersant (super plasticizer). First, as shown in Figure 17 A and B, the particles B (Portland cement) are densely packed and the particles B
If particles A (silica dust), which are finer than particles B (Portland cement), are distributed in the voids between particles (Portland cement), the solid filling rate (density) of the system will improve, and the compressive strength will also improve. That is clear. Previous attempts have been made to achieve this kind of dense packing, including the use of surface-active dispersants, ultrafine particles, and low water ratios, but none of them actually achieved the desired results. filling was never realized.

これに対し、本発明では、上記の理想的な充填
を、従来考えられていたよりも多量の表面活性分
散剤(スーパープラスチサイザー)を使用し、か
つ使用する水の量を密に分布された粒子B(ポル
トランドセメント)と均一に分布された粒子A
(シリカダスト)の粒子の間の空隙を丁度満たす
量に規定することによつて実現する。粒子Aは微
細であるために、実際には凝集した二次粒子とし
て存在するため、これを均一に一次粒子として分
散させるにはその表面積の故に極めて多量の表面
活性分散剤を必要とする。また、ワーカビリテイ
を得るために必要な可塑性ないし流動性のコンシ
ステンシーが混合当初には得られ難く思われるた
め多量の水を使用すると、最終的に密な充填は得
られないのである。
In contrast, in the present invention, the above-mentioned ideal packing is achieved by using a larger amount of surface-active dispersant (superplasticizer) than previously thought, and by reducing the amount of water used to achieve the above ideal packing. B (Portland cement) and uniformly distributed particles A
This is achieved by specifying the amount of silica dust that just fills the voids between the particles. Since the particles A are so fine that they actually exist as aggregated secondary particles, an extremely large amount of surface-active dispersant is required to uniformly disperse them as primary particles due to their surface area. Furthermore, it seems difficult to obtain the plastic or fluid consistency necessary for workability at the beginning of mixing, so if a large amount of water is used, a dense packing may not be obtained in the end.

こうして、超多量の表面活性分散剤と超少量の
水の使用によつて可能にされた、粒子B(ポルト
ランドセメント)の密な充填と、その間の空隙に
均一に分布させられた粒子A(シリカダスト)の
系をマトリツクスとして、骨材として従来のポル
トランドセメントに用いられている普通の砂や石
を用いて得られた硬化物は、その破断面の観察に
よれば、破壊は骨材(砂や石)を避けてマトリツ
クスに没つてではなく、骨材を破断して進行して
いた。この意味するところは、上記原理により得
られたDSP材料の破断強度及び骨材との密着力
は、普通砂、普通石の破断強度よりも大きいとい
うことである。このようなことは、従来のポルト
ランドセメントの系ではあり得ないことである。
This results in a dense packing of particles B (Portland cement), made possible by the use of very large amounts of surface-active dispersants and very small amounts of water, and particles A (silica) evenly distributed in the interstices between them. Observation of the fracture surface of a hardened product obtained by using ordinary sand or stone, which is used in conventional Portland cement, as an aggregate and a matrix of a system of Instead of avoiding rocks and rocks and sinking into the matrix, the process progressed by breaking the aggregate. What this means is that the breaking strength and adhesion to aggregate of the DSP material obtained by the above principle are greater than the breaking strength of ordinary sand and ordinary stone. This kind of thing is impossible with conventional Portland cement systems.

さらに、この水硬性複合材料(DSP材料)は、
可塑性ないし流動性のコンシステンシーの材料と
してモデルに適用し硬化した場合、モデルの表面
の構造を極めて精密に再生する性質を有し、人間
の指紋、レコードの溝でさえも正確に再生できる
ことが判明した。これは超微細粒子(シリカダス
ト)の存在と、不必要な水が存在しない故に硬化
時の収縮が無視できるからである。
Furthermore, this hydraulic composite material (DSP material)
When applied to a model as a material with a plastic or fluid consistency and cured, it has been found to have the property of reproducing the surface structure of the model with extreme precision, and even human fingerprints and the grooves of a record can be reproduced accurately. did. This is because shrinkage during curing can be ignored due to the presence of ultrafine particles (silica dust) and the absence of unnecessary water.

この水硬性複合材料(DSP材料)の2つの驚
くべき性質(従つて、この複合材料はもはや従来
のセメント材料とは別の分類に属する新規複合材
料と観念されるべきである)から、上記骨材とし
て、従来のセメント系において用いられていた普
通砂や普通石よりも高硬度の骨材を用いることに
よつて、硬化体の圧縮強度は、前記の如く、通常
のセメント系の製品の圧縮強度の4〜6倍にも達
し、特別の実施例では鉄の降伏応力に匹敵するこ
とができた。従つて、この高い圧縮強度と、複雑
な形状、精密な形状に容易に成型できる性質(こ
の水硬性複合材料は通常のセメント系材料の如く
キヤスト成形が可能である)をもつてすれば、従
来のスチール製成型工具(曲げや絞り加工型等)
に代替し得る、特に小〜中の数の製品を成型する
ために有用な、安価な成型工具が提供される。
Two surprising properties of this hydraulic composite material (DSP material) (therefore, this composite material should no longer be considered as a new composite material belonging to a different category from conventional cement materials) By using aggregate with a higher hardness than ordinary sand or ordinary stone used in conventional cement-based products, the compressive strength of the hardened product is lower than that of ordinary cement-based products. The strength can be as high as 4 to 6 times, and in special embodiments, it has been able to match the yield stress of iron. Therefore, if it has this high compressive strength and the property that it can be easily molded into complex and precise shapes (this hydraulic composite material can be cast molded like ordinary cement-based materials), it will be possible to Steel forming tools (bending and drawing molds, etc.)
An inexpensive molding tool is provided that is particularly useful for molding small to medium number of products.

鉄板等のプレス加工等に用いる成型工具又は型
を、スチールの機械加工に代えて、セメント系の
水硬性複合材料のキヤスト成形により製造すると
いうことは、新規で、従来全く予期されなかつた
技術であり、かつその有用性は極めて高いもので
ある。
Manufacturing tools or molds used for press working of iron plates, etc. by cast molding of cement-based hydraulic composite materials instead of machining steel is a new and previously unanticipated technology. Yes, and its usefulness is extremely high.

ここで、本発明において水硬性複合材料により
得られる硬化物の密な充填は、粒子A、粒子B、
粒子C、表面活性分散剤、水の量の規定自体にお
いて、既に規定されている通りであり、第17図
を参照することができるが、特に粒子B及びCの
充填は、「実質的に変形されずに相互に実質的に
接触しかつ橋かけ現象が実質的に存在しない状態
で密に充填された状態」であり、要するに、粒子
B,Cが二次粒子を形成しようとする凝集力を表
面活性分散剤により完全に無効化した状態で、粒
子B,Cを密に充填させて得られるもので、この
とき粒子同士が物理的に絡み合つて橋(ブリツ
ジ)を作つて粒子の集合体中に異常な空洞を生じ
ていないことを表現するために、粒子が「実質的
に接触」するが「橋かけ現象」が存在しないと規
定したものであり、これを別表現すると、「粒子
が該粒子と幾何学的に相似の形状で固着表面力が
有意に働かないほど大きい粒径の粒子と仮定し
て、この大粒子の系において緩やかな機械的振動
を加えて得られる充填と実質的に相似する充填」
ということである。
Here, in the present invention, the dense packing of the cured product obtained by the hydraulic composite material consists of particles A, particles B,
In defining the amounts of particles C, surface-active dispersant, and water themselves, as already defined, and reference can be made to FIG. In other words, particles B and C are in a state of being densely packed with each other in substantial contact with each other without any cross-linking phenomenon, and in other words, particles B and C exert a cohesive force to form secondary particles. It is obtained by densely packing particles B and C in a state that is completely nullified by a surface-active dispersant. At this time, the particles physically entangle each other to form a bridge, forming an aggregate of particles. In order to express that no abnormal cavities are formed inside the particles, it is stipulated that the particles "substantially contact" but there is no "bridging phenomenon." Another way of expressing this is that "the particles Assuming that the particles have a geometrically similar shape and are large enough that the fixing surface force does not work significantly, the filling obtained by applying gentle mechanical vibration to the system of large particles and the substantial "filling similar to"
That's what it means.

これに対して、粒子Aの充填は、その密に充填
された粒子B,Cの間に形成される空隙に均一に
分散するものである。粒子Aは、それ自体が局所
的に凝集して二次粒子を形成せず、一次粒子とし
て上記空隙中に均一に分布することを特徴とし、
粒子Aは必ずしも密に充填されているわけではな
い。
On the other hand, when the particles A are packed, they are uniformly dispersed in the voids formed between the densely packed particles B and C. Particle A is characterized in that it does not locally aggregate itself to form secondary particles, but is uniformly distributed in the voids as primary particles,
Particles A are not necessarily tightly packed.

この密充填の詳細については、特公昭60−
59182号公報を参照されるべきであるが、参考ま
でに述べると、水硬性複合材料で達成される粒子
の密な充填は、特定の量で表現することはできな
いが、実際的でありかつ有用な1つの手法は次の
ものである。すなわち、本発明の複合材料の粒子
系は粒子Aと粒子B,Cとからなるが、この粒子
系の充填の程度を粒子B,Cの充填の程度によつ
て表わすことが可能であるので、粒子B,Cの充
填の程度を次のようにして実際に求める。すなわ
ち、粒子の間の空隙を完全に液体で満たしかつ表
面活性分散剤を用いるなどの手法によつて粒子の
表面の作用を除去して粒子を可及的に密に充填
(分布)した系を作成するのである。この系から
粒子の充填率を求めることは容易である。この場
合、液体は水である必要はないし、表面活性分散
剤も特に限定されない。例えば、本発明者による
市販の特定のセメントによるこのような実験によ
れば、セメントの充填率として0.60が得られた。
この粒子B,Cだけをその表面拘束力を除去して
密に充填させることによつて求めた粒子B,Cの
充填率を基準密度とする。すると、水硬性複合材
料で得られる密な充填は、一般的に、複合材料が
(粒子A+粒子B,Cの合計体積を基準に)10体
積%未満の粒子Aを含む場合、基準密度の少なく
とも80%、好ましくは90%、さらに好ましくは95
%の粒子B,Cの密度であり、複合材料が10〜20
体積%の粒子Aを含む場合、基準密度の少なくと
も75%、好ましくは85%、さらに好ましくは90%
の粒子B,Cの密度であり、そして複合材料が20
体積%より多くの粒子Aを含む場合、基準密度の
少なくとも70%、好ましくは80%、さらに好まし
くは85%の粒子B,Cの密度であるということが
可能である。なお、ここで、粒子Aの添加量が増
加すると共に、本発明の複合材料によつて得られ
る密な充填の粒子B,Cの密度は僅かに希釈され
ているが、前に述べたように、粒子Aの添加量と
共に粒子Aの密度が増加しているので複合材料全
体の粒子の充填の程度はそのように希釈されてい
るわけではなく、充分に密であることに留意され
るべきである。
For details of this dense packing, please refer to
Reference should be made to Publication No. 59182, but for reference, the close packing of particles achieved in hydraulic composites cannot be expressed in specific quantities, but is practical and useful. One such technique is as follows. That is, although the particle system of the composite material of the present invention consists of particles A and particles B and C, the degree of filling of this particle system can be expressed by the degree of filling of particles B and C. The degree of filling of particles B and C is actually determined as follows. In other words, a system is created in which the voids between particles are completely filled with liquid and the particles are packed (distributed) as densely as possible by removing the effect on the particle surface using methods such as using a surface-active dispersant. Create it. It is easy to determine the packing ratio of particles from this system. In this case, the liquid does not need to be water, and the surface active dispersant is not particularly limited. For example, according to such an experiment by the present inventor using a specific commercially available cement, a cement filling factor of 0.60 was obtained.
The filling rate of the particles B and C obtained by removing only the surface restraining force of the particles B and C and densely packing the particles B and C is defined as the reference density. The dense packing obtained with hydraulic composites then generally occurs when the composite contains less than 10% by volume of particles A (based on the total volume of particles A + particles B, C), at least at least 10% by volume of particles A. 80%, preferably 90%, more preferably 95
% density of particles B and C, and the composite material has a density of 10 to 20
% particles A by volume, at least 75%, preferably 85%, more preferably 90% of the reference density
The density of particles B and C is 20, and the density of the composite material is 20
It is possible to have a density of particles B, C of at least 70%, preferably 80%, even more preferably 85% of the reference density, if more than % by volume of particles A are present. Note that as the amount of particles A added increases, the density of the densely packed particles B and C obtained by the composite material of the present invention is slightly diluted, but as mentioned earlier, It should be noted that, since the density of particles A increases with the amount of particles A added, the degree of particle packing of the entire composite is not so diluted, but is sufficiently dense. be.

いずれにせよ、本発明は、このような密な充填
をなす粒子A,B,Cの組織と、粒子Cの特別の
硬度と、この水硬性複合材料を用いて構成される
成型用工具であることを特徴とする。
In any case, the present invention is a molding tool constructed using such a densely packed structure of particles A, B, and C, the special hardness of particles C, and this hydraulic composite material. It is characterized by

(発明の詳細な説明) 粒子A,B,C及び成分Dの例は、特公昭60−
59182号公報、特公表昭57−500645号公報に記載
されている(但し、特公表昭57−500645号公報で
は本発明の成分Dが成分Cとされている)。
(Detailed Description of the Invention) Examples of particles A, B, C and component D are
It is described in Japanese Patent Publication No. 59182 and Japanese Patent Publication No. 57-500645 (However, in Japanese Patent Publication No. 57-500645, component D of the present invention is referred to as component C).

粒子Bは液中での部分溶解、溶融状態での化学
反応及び反応生成物の沈澱によつて硬化する粒子
である。特に、粒子Bはセメントを含む無機結合
剤である。少なくとも粒子Bの20重量%がポルト
ランドセメントであることが多い。粒子Bの少な
くとも50重量%がポルトランドセメントであるこ
とが望ましく、特に、粒子Bが基本的にポルトラ
ンドセメント粒子から成ることが好ましい。これ
に加えて、粒子Bは微粒砂、フライアツシユ、微
粉チヨークから選択された粒子を含んでもよい。
Particle B is a particle that hardens by partial dissolution in a liquid, chemical reaction in the molten state, and precipitation of the reaction product. In particular, particle B is an inorganic binder containing cement. Often at least 20% by weight of Particle B is Portland cement. It is preferred that at least 50% by weight of the particles B are Portland cement, and in particular it is preferred that the particles B consist essentially of Portland cement particles. In addition to this, the particles B may also include particles selected from fine sand, flyash, and fine powder.

粒子Aもまた液中での部分溶解、溶液中での化
学反応、生成反応物の沈澱によつて硬化する粒子
であり、特に粒子Bよりも実質的に低い反応性を
示すか又は実質的に反応性を示さない粒子であ
る。典型的なものとしては、粒子Aは叙上の特許
公報中に述べられたタイプのたとえば“シリカダ
スト”などの無機材料であり、該シリカダストは
普通50Åから0.5μmまでの範囲、典型的には200
Åから0.5μmの粒径を有し、電気炉内で珪化金属
たとえば珪化第一鉄を製造する際の副産物として
生産されるSiO2を含む材料である。シリカダス
トの比表面積は50000〜2000000cm2/g、特に
250000cm2/gである。
Particle A is also a particle that hardens by partial dissolution in a liquid, a chemical reaction in the solution, and precipitation of the formed reactants, and in particular exhibits substantially lower reactivity than particle B or substantially Particles that do not show reactivity. Typically, particles A are inorganic materials of the type described in the above-mentioned patent publications, such as "silica dust", which typically ranges from 50 Å to 0.5 μm, typically is 200
It is a material containing SiO 2 that has a particle size of Å to 0.5 μm and is produced as a by-product when producing metal silicides, such as ferrous silicide, in an electric furnace. The specific surface area of silica dust is 50,000 to 2,000,000 cm 2 /g, especially
It is 250000cm 2 /g.

粒子Aはたとえばフライアツシユ、特に少なく
とも5000cm2/g、特に少なくとも7000cm2/g、又
しばしば10000cm2/gの比表面積(Blaine)にな
るように細かく粉砕されたフライアツシユを含ん
でもよい。
The particles A may, for example, comprise flyash, in particular finely ground flyash to a specific surface area (Blaine) of at least 5000 cm 2 /g, especially at least 7000 cm 2 /g, and often 10000 cm 2 /g.

粒子Aは通常粒子A・Bの合計量に対して体積
比で0.1〜50%、好ましくは5〜50%、更に好ま
しくは10〜30%を占める。殆んどの場合、大部分
の有効な強度特性は粒子Aと粒子Bとが共に稠密
充填されたときに得られる。
Particles A usually occupy 0.1 to 50%, preferably 5 to 50%, and more preferably 10 to 30% by volume of the total amount of particles A and B. In most cases, the most effective strength properties are obtained when particles A and B are closely packed together.

シリカダスト粒子の稠密充填を確保するための
シリカダストの量は該シリカダストの粒度分布
と、稠密充填された粒子Bの間に広く存在する空
隙による所が大きい。従つて、30%の微細な球状
フライアツシユ粒子を含むうまく分級されたポル
トランドセメントは稠密充填された場合、同じ粒
径の粒子を有するこれに対応する稠密充填セメン
トよりもシリカダストのためのはるかに微小な空
隙を残す。粒子Bがポルトランドセメントを主体
とする系である場合には、粒子A+粒子Bの体積
に対して15〜50%に達するシリカダストが稠密充
填される。同じような考え方は他の型の粒子A,
Bを含む系についても適用される。
The amount of silica dust to ensure dense packing of the silica dust particles largely depends on the particle size distribution of the silica dust and the wide voids that exist between the densely packed particles B. Therefore, a well-classified Portland cement containing 30% fine spherical flyash particles, when densely packed, will have much finer particles for silica dust than a corresponding densely packed cement with particles of the same size. leaving a void. When Particle B is a system mainly composed of Portland cement, silica dust is densely packed in an amount of 15 to 50% based on the volume of Particle A+Particle B. A similar idea can be applied to other types of particles A,
This also applies to systems containing B.

粒子Dとしては石英砂が代表的なものである。
本発明の一つの特徴として、通常のコンクリート
に用いられる砂状材料よりも強度に優れた砂状材
料(粒子C)が使用される。(典型的には普通の
コンクリートに用いられる砂は石英、長石、雲
母、炭酸カルシウム、硅酸等の鉱物質を含むグラ
ナイト、グナイス、砂岩、燧石、石灰岩などの普
通の岩石よりなる。)付加的成分Dはこのように
砂又は石でもよい。
A typical example of particles D is quartz sand.
One feature of the present invention is that a sand-like material (particles C) is used that has superior strength to sand-like materials used in ordinary concrete. (Typically, the sand used in ordinary concrete consists of ordinary rocks such as granite, gnice, sandstone, flint, and limestone, which contain minerals such as quartz, feldspar, mica, calcium carbonate, and silicic acid.) Component D may thus be sand or stone.

特別な砂石材料(粒子C)が普通のコンクリー
ト用砂石材料よりも強いことを評価するために
種々の比較テストが用いられる。たとえば 1 硬度測定 2 単一粒子の破砕強度の測定 3 砂石材料を構成する鉱物質の硬度 4 粉圧縮に対する抵抗力の測定 5 擦過テスト 6 粉砕テスト 7 粒子を含む複合材料の強度測定 高強度と高硬度を有する粒子Cの例としては85
%のAl2O3(コランダム)を含有する耐火グレー
ドのボーキサイト及びシリコンカーバイトがあ
る。両材料とも通常の砂や石中の鉱物質よりもか
なり高い硬度を有する。従つてコランダムもシリ
コンカーバイトもモース硬度9、ヌープ圧痕硬度
は酸化アルミニウム(コランダム)の場合1635〜
1680、シリコンカーバイトの場合2130〜2140と報
告されているが一方通常のコンクリート用の砂石
中の最も硬い鉱物質の一つであるモース硬度7、
ヌープ圧痕硬度710〜790である。(ジヨージエス
ブラデイ及びヘンリ アール クローザ、材料ハ
ンドブツク、第11版、マグローヒル出版社)
(George S.Brady and Henry R.Clauser,
Material Handbook,11th ed.,MeGraw−
Hill Book Company) 通常のコンクリート用砂石と比較するためにこ
れらの材料の高強度は粉体圧縮テスト及び該材料
を砂石として使用したシリカ−セメント結合材を
含むモルタルとコンクリートを用いたテストによ
つて示された。
Various comparative tests are used to evaluate whether the special sand stone material (particle C) is stronger than the ordinary concrete sand stone material. For example: 1. Measurement of hardness 2. Measurement of the crushing strength of single particles 3. Hardness of the minerals constituting the sandstone material 4. Measurement of the resistance to powder compaction 5. Abrasion test 6. Grinding test 7. Measurement of the strength of composite materials containing particles High strength and An example of particle C with high hardness is 85
There are refractory grades of bauxite and silicon carbide containing % Al 2 O 3 (corundum). Both materials have significantly higher hardness than the minerals found in normal sand and stone. Therefore, both corundum and silicon carbide have a Mohs hardness of 9, while aluminum oxide (corundum) has a Knoop indentation hardness of 1635~
1680, while silicon carbide is reported to have a hardness of 2130 to 2140, while Mohs hardness is 7, which is one of the hardest minerals in sandstone used for ordinary concrete.
Knoop indentation hardness is 710-790. (George S. Bradey and Henry Earl Kloser, Materials Handbook, 11th edition, McGraw-Hill Publishers)
(George S. Brady and Henry R. Clauser,
Material Handbook, 11th ed., MeGraw−
Hill Book Company) The high strength of these materials has been demonstrated in powder compaction tests and tests using mortar and concrete containing a silica-cement binder using the materials as sandstone to compare with regular concrete sandstone. It was shown that.

叙上の2つの材料以外の多くの材料も勿論強力
な砂石材料(粒子C)として用いられる。代表的
なものとしてはモース硬度7以上の材料、たとえ
ば黄玉、ローソナイト、ダイヤモンド、コランダ
ム、フエナサイト、スピネル、ベリル、金緑石、
ターモリン、花こう岩、アンダルサイト、スタウ
ロライト、ジルコン、炭化硼素、炭化タングステ
ンが用いられる。
Many materials other than the two mentioned above can of course also be used as strong sandstone materials (particles C). Typical materials include materials with a Mohs hardness of 7 or higher, such as yellow jade, lawsonite, diamond, corundum, fenasite, spinel, beryl, chlorophyll,
Turmorin, granite, andalusite, staurolite, zircon, boron carbide, and tungsten carbide are used.

硬度の規準は、勿論ヌープ圧痕によつて表示さ
れてもよく、石英(710〜790)の値より上の値を
有する鉱物質が通常のコンクリート用砂石を構成
する材料と比較して強力な材料と考えられる。
The criterion of hardness may, of course, be expressed by the Knoop indentation, indicating that minerals with values above that of quartz (710-790) are stronger compared to the materials that make up ordinary concrete sandstone. It is considered a material.

このように、粒子Cは強力な天然鉱物質、人工
鉱物質及び合金、特に粒子の強度が次の規準の少
なくとも一つに対応する材料である。
Particles C are thus strong natural minerals, artificial minerals and alloys, in particular materials whose strength of the particles corresponds to at least one of the following criteria:

1 (最大、最小粒子間の粒径比が実質的に4を
越えない材料の粒子に対して)国際特許出願
PCT/DK81/00048(特表昭57−500645号公
報)に記載された方法によつて評価された場
合、充填度0.70において30MPa以上、充填度
0.75において50MPa以上、充填度0.80において
90MPa以上のダイ圧力、好ましくは充填度0.70
において45MPa以上、充填度0.75において
70MPa以上、充填度0.80において120MPa以上
のダイ圧力 2 (粒子を構成する鉱物質に関する)7以上、
好ましくは8以上のモース硬度 3 (粒子を構成する鉱物質に関する)800以上、
好ましくは1500以上のヌープ圧痕硬度 上記において、ダイ圧力等は下記の方法により
測定する。
1. International patent application (for particles of material in which the particle size ratio between the largest and smallest particles does not substantially exceed 4)
When evaluated by the method described in PCT/DK81/00048 (Special Publication No. 57-500645), the filling degree is 30 MPa or more at a filling degree of 0.70.
50MPa or more at 0.75, filling degree 0.80
Die pressure above 90MPa, preferably filling degree 0.70
At 45MPa or more, at filling degree 0.75
70MPa or more, die pressure of 120MPa or more at filling degree 0.80 2 (regarding minerals that make up the particles) 7 or more,
Preferably a Mohs hardness of 8 or more, 3 (regarding the minerals that make up the particles) 800 or more,
Preferably Knoop indentation hardness of 1500 or more In the above, die pressure etc. are measured by the following method.

ダイ圧力:個別砂及び石フラクシヨンの試料を
一軸ダイプレスで圧縮する。圧縮装置は両端が開
口した円筒型ダイシリンダーと2個の円筒型ピス
トン(粉体に依存して16〜23mm径)とからなる。
乾燥材料を粗に注ぎ込む。一定圧縮速度(例、5
mm/分)を有する試験機(例、インストロン試験
機)で圧縮圧力350MPaまで圧縮した後、ピスト
ンを逆方向に動かして圧力を解放する。この圧
縮/解放の間の力/移動曲線をプロツトし、それ
にもとづいて圧縮の程度〔粒子自体の体積と全粉
末が塊の体積との比、即ち(1−空孔率)〕の関
数として圧縮圧力MPaを測定することができる。
Die pressure: Individual sand and stone fraction samples are compressed in a uniaxial die press. The compression device consists of a cylindrical die cylinder open at both ends and two cylindrical pistons (16-23 mm diameter depending on the powder).
Coarsely pour in the dry ingredients. Constant compression speed (e.g. 5
mm/min) to a compression pressure of 350 MPa, and then move the piston in the opposite direction to release the pressure. Plot the force/transfer curve during this compression/release and use it as a function of the degree of compaction (the ratio of the volume of the particles themselves to the volume of the total powder mass, i.e. (1 - porosity)). Can measure pressure MPa.

モース硬度:モース硬度標準として既知の下記
材料と硬度を比較して決定される。
Mohs hardness: Determined by comparing the hardness with the following materials known as the Mohs hardness standard.

1:タルク。2:鉱塩又は石膏。3:石灰石。
4:螢石。5:燐灰石。6:長石。7:石英。
8:トパーズ。9:金鋼石(コランダム)。10:
ダイヤモンド。
1: Talc. 2: Mineral salt or gypsum. 3: Limestone.
4: Fluorite. 5: Apatite. 6: Feldspar. 7: Quartz.
8: Topaz. 9: Corundum. Ten:
diamond.

試験方法は、試験片に対して引掻傷を付け得る
上記中最も軟かい材料を見い出すことによる。試
験対象の硬度はその引掻した材料とそれより1つ
軟かい材料の中間である。
The test method is to find the softest material of the above that can scratch the test piece. The hardness of the test object is intermediate between the scratched material and the next softer material.

ヌープ硬度:試験片の寸法に応じて25〜3600g
の負荷を適用して対角長比7:1のダイヤモンド
圧痕を創出するためのダイヤモンド頂角の貫入に
よつて表わす。硬度値は荷重対圧痕の投射面積の
比である。この測定方法はASTME 384に規定さ
れている。
Knoop hardness: 25-3600g depending on specimen size
by the penetration of the diamond apex angle to create a diamond indentation with a diagonal length ratio of 7:1 by applying a load of . The hardness value is the ratio of the load to the projected area of the indentation. This measurement method is specified in ASTME 384.

粒子Cは、セメントマトリツクスと一緒に用い
られる通常の砂石とは逆に国際特許出願PCT/
DK81/00048(特公表昭57−500645号公報)/
03170、ヨーロツパ特許出願81103363.8及びデン
マーク特許出願1957/81(特表昭57−500645号公
報)に詳細に論議されている如く、DSPマトリ
ツクスそのものと同じレベルの強度を有し、
DSP材料で作られた工具の強度を増大する。粒
子Cは粒子A,B,Cの合計体積に対して10〜90
体積%、好ましくは30〜80体積%、特に好ましく
は50〜70体積%で用いられることが多い。粒子C
もまた多くの場合実質的に稠密充填されることが
望ましい。
Particles C, as opposed to the usual sand stone used with cement matrices, are
DK81/00048 (Special Publication No. 57-500645)/
03170, European patent application 81103363.8 and Danish patent application 1957/81 (Japanese Patent Publication No. 57-500645), it has the same level of strength as the DSP matrix itself,
Increases the strength of tools made with DSP materials. Particle C is 10 to 90% of the total volume of particles A, B, and C.
It is often used in a volume %, preferably 30 to 80 volume %, particularly preferably 50 to 70 volume %. particle C
It is also desirable in many cases to be substantially densely packed.

DSCマトリツクスはその中に更にスチール繊
維を含む金属繊維、鉱物繊維、ガラス繊維、アス
ベスト繊維、耐熱繊維、炭素繊維及びポリプロピ
レン繊維、ポリエチレン繊維、ナイロン繊維、ケ
ブラ繊維その他の芳香族繊維などのプラスチツク
繊維を含み、グラフアイト並びにAl2O3ウイスカ
の如き無機非金属ウイスカ、珪灰石、アスベス
ト、その他の無機合成又は天然に存在する無機繊
維、鉄ウイスカの如き金属ウイスカ及び雲母を含
むグループの中から選択された繊維及び/又は板
状の改質材を埋入して含有してもよい。DSPマ
トリツクスが通常の混合及びキヤスト技術によつ
て作られる場合には、繊維(又は糸又はロービン
グ)は通常、切断繊維(又は糸又はロービング)
であり、典型的には100以上のアスペクト比を有
する場合には1〜5体積%、10〜100のアスペク
ト比の場合には5〜10の体積%までで用いられ
る。たとえば0.1〜1mmの太さのスチール繊維と
10μmのガラス繊維との組合せ使用による如く大
小繊維を組合わせる技術によつてより多量の切断
繊維を組入れることができる。
The DSC matrix further contains metal fibers including steel fibers, mineral fibers, glass fibers, asbestos fibers, heat-resistant fibers, carbon fibers, and plastic fibers such as polypropylene fibers, polyethylene fibers, nylon fibers, Kevlar fibers, and other aromatic fibers. selected from the group including inorganic non-metallic whiskers such as graphite and Al 2 O 3 whiskers, wollastonite, asbestos, other inorganic synthetic or naturally occurring inorganic fibers, metallic whiskers such as iron whiskers, and mica. It may also contain embedded fibers and/or plate-shaped modifiers. If the DSP matrix is made by conventional mixing and casting techniques, the fibers (or threads or rovings) are usually cut fibers (or threads or rovings).
It is typically used in an amount of 1 to 5% by volume when the aspect ratio is 100 or more, and up to 5 to 10% by volume when the aspect ratio is 10 to 100. For example, steel fibers with a thickness of 0.1 to 1 mm
Larger amounts of cut fibers can be incorporated by techniques that combine large and small fibers, such as by using in combination with 10 μm glass fibers.

工具の製造用のDSP材料を強化するのに切断
スチール繊維、特に5mmから50mmまでの長さのス
チール繊維、特に10mmから30mmまでの長さのスチ
ール繊維、たとえば10〜15mmのスチール繊維又は
20〜30mmのスチール繊維又はこれらの混合物で太
さが0.2〜1mmたとえば0.3〜0.6mmのものが好適で
あることが判明した。該スチール繊維はまた材料
中での固定、投錨効果を助長する特殊な幾何学的
形態を有してもよく、たとえば表面にくぼみを設
けたり、又はマトリツクス中での最大の投錨効果
を得るためにフツク状その他の突起を有する形状
となしてもよい。
Cut steel fibers, especially steel fibers with a length of 5 mm to 50 mm, especially steel fibers with a length of 10 mm to 30 mm, e.g. 10 to 15 mm steel fibers or
Steel fibers of 20-30 mm or mixtures thereof with a thickness of 0.2-1 mm, for example 0.3-0.6 mm, have been found to be suitable. The steel fibers may also have special geometries that facilitate anchoring in the material, such as depressions in the surface or in order to obtain maximum anchoring effect in the matrix. It may also have a hook-like or other protrusion.

本発明の製品中に有効に混合される付加成分D
の例としては、強化スチールのバー又はロツドを
含む金属バーがある。材料中に付加成分Dを含ん
だ場合最適な強度及び剛性又は付加的成分の稠密
充填を得るためのその他の目的のために有用であ
る。容易に変形し得る(易流動性の)マトリツク
スは公知の技術で得られるよりもかなり濃密な付
加成分の配合を許容する。
Additional component D which is advantageously mixed into the product of the invention
Examples include reinforced steel bars or metal bars containing rods. Inclusion of additional component D in the material is useful for optimum strength and stiffness or for other purposes to obtain close packing of the additional component. Easily deformable (free-flowing) matrices permit much more concentrated loading of additional components than is obtainable with known techniques.

特に繊維の混合は投錨繊維に関するDSPマト
リツクスの独得の性能のために非常に興味のある
所である。繊維のタイプ及び形態は工具の使用分
野によつて決まり、一般原則としては工具の寸法
が大きくなる程、長く、太い繊維が好適である。
Fiber blending in particular is of great interest because of the unique performance of DSP matrices with respect to anchor fibers. The type and morphology of the fibers will depend on the field of use of the tool; as a general rule, the larger the size of the tool, the longer and thicker the fibers are preferred.

特に本発明の工具が大きいサイズのものである
場合、バー、ロツド、ワイヤ、繊維等の強化スチ
ールによつて補強されることが好ましい。材料の
成型は非常にゆるやかな条件下で行なわれるの
で、強化成分はキヤスト工程中自からの幾何学本
性を保持することができる。
Particularly when the tool of the invention is of large size, it is preferably reinforced by reinforcing steel such as bars, rods, wires, fibers, etc. The shaping of the material is done under very gentle conditions so that the reinforcing component retains its geometrical nature during the casting process.

一実施例によれば、DSPマトリツクス(特に
成型工具の作業表面部位に位置する)は粒子A及
びBによつて形成される構成体の空隙内に付加固
形物質を含む。この付加固形物質はたとえばポリ
メチルメタクリレート又はポリスチレンの如き有
機ポリマ、低融点金属及び硫黄の如き無機メタロ
イドからなるグループから選ぶことができる。
According to one embodiment, the DSP matrix (located in particular at the working surface area of the forming tool) contains additional solid material within the voids of the structure formed by particles A and B. The additional solid material can be selected from the group consisting of organic polymers such as polymethyl methacrylate or polystyrene, low melting point metals and inorganic metalloids such as sulfur.

前記の先頭に記載の如く、DSP材料は、粒子
A、粒子B、水、及び界面活性分散剤を混合して
キヤストでき、さらに必要に応じて粒子C、任意
に追加成分Dを加え、粒子A、液体、表面活性分
散剤、選択よつて粒子B、粒子C及び/又は付加
成分Dを共に機械的に混合し粘稠な塑性材料とな
し、 その後、必要、又は所望の場合には、叙上の
B,C,Dのタイプの粒子及び/又は成分を該得
られた材料に、所望の成分分布となるように機械
的手段によつて混合し、次いで任意に粒子C及
び/又は付加成分Dを加えつつ得られた材料を低
応力下でキヤストし前記成型表面部の少なくとも
一部が得られるようにする。
As mentioned above, the DSP material can be cast by mixing Particle A, Particle B, water, and a surfactant dispersant, optionally with Particle C, optionally additional component D, and Particle A. , liquid, surface-active dispersant, optionally particles B, particles C and/or additional component D, are mechanically mixed together into a viscous plastic material, and then, if necessary or desired, particles of type B, C, D and/or components are mixed into the resulting material by mechanical means to give the desired component distribution, and then optionally particles C and/or additional component D. The resulting material is cast under low stress while adding . to provide at least a portion of said molded surface.

該材料の成型に関連する力には通常主として 材料に作用する重力、又は 材料に作用する慣性力、又は 接触力、又は 上記各力の2又はそれ以上の同時作用 による応力であろう。 The forces associated with forming the material typically include the force of gravity acting on the material, or inertial force acting on the material, or contact force, or Simultaneous action of two or more of the above forces This is probably due to stress.

特に、この力は0.1Hzと106Hzの間の周波数を有
する振動力により、この中には叙上のタイプのも
の、又はこのような振動力と叙上のタイプの非振
動力との組合わせがある。
In particular, this force is an oscillating force with a frequency between 0.1 Hz and 10 6 Hz, including those of the type mentioned above, or combinations of such oscillatory forces with non-oscillatory forces of the type mentioned above. There is a match.

粒子Aがシリカダストであり、粒子Bがポルト
ランドセメントである場合には、液体は水であ
り、分散剤は国際特許出願PCT/DK79/00047
(特公昭60−59182号公報)、又は国際特許出願
PCT/DK81/00048(特表昭57−500645号公報)
において論議された種類のコンクリートスーパー
プラスチサイザーが代表的である。
If Particle A is silica dust and Particle B is Portland cement, the liquid is water and the dispersant is described in International Patent Application PCT/DK79/00047.
(Special Publication No. 60-59182) or international patent application
PCT/DK81/00048 (Special Publication No. 57-500645)
Typical are concrete superplasticizers of the type discussed in .

該界面活性分散剤は通常5Kg/cm2以下、好まし
くは100g/cm2以下の低応力下で液体が材料を可
塑粘性化するのに充分な量で用いられる。
The surfactant dispersant is used in an amount sufficient to cause the liquid to plasticize the material under low stress, usually less than 5 kg/cm 2 , preferably less than 100 g/cm 2 .

如何なるタイプの分散剤であつても、特にコン
クリートスーパープラスチサイザーは充分な量で
あれば系を低応力下で分散するので本発明の目的
のために有用である。実施例で用いられたコンク
リートスーパープラスチサイザーはアルカリ又は
アルカリ土類金属塩、特に70重量%以上が7又は
それ以上のナフタレン核を含む分子からなつてい
る高縮合されたナフタレンスルフオン酸/フオル
ムアルデヒド縮合物のナトリウム又はカルシウム
塩である。このタイプの市販品は“マイテイ”
(Mighty)と称され、日本、東京の花王石鹸
(株)によつて製造されている。本発明のポルト
ランドセメントを主体とするシリカダストを含有
するDSP材料においてはこのタイプのコンクリ
ート超可塑化剤はポルトランドセメントとシリカ
ダストの合計重量に対して1〜4重量%、特に2
〜4重量%の高率で使用される。
Any type of dispersant, especially concrete superplasticizer, is useful for the purposes of this invention because in sufficient quantities it will disperse the system under low stress. The concrete superplasticizer used in the examples is an alkali or alkaline earth metal salt, in particular a highly condensed naphthalene sulfonic acid/fluor, in which more than 70% by weight consists of molecules containing 7 or more naphthalene nuclei. Sodium or calcium salt of maldehyde condensate. This type of commercially available product is “Mighty”
(Mighty) and is manufactured by Kao Soap Co., Ltd. in Tokyo, Japan. In the DSP material containing silica dust based on Portland cement according to the invention, this type of concrete superplasticizer is 1 to 4% by weight, especially 2% by weight, based on the total weight of Portland cement and silica dust.
It is used in high proportions of ~4% by weight.

本発明の目的のために有用な他のタイプのコン
クリートスーパープラスチサイザーは、国際特許
出願PCT/DK81/00048(特表昭57−500645号公
報)の実施例2に示されている。
Another type of concrete superplasticizer useful for the purposes of the present invention is shown in Example 2 of International Patent Application PCT/DK81/00048.

本発明の工具を製造するためのDSP材料は乾
燥した粉末として荷造され、輸送され、作業の場
において水を加えられる。この場合、分散剤は複
合材料中に乾燥状態で入れられる。このタイプの
複合材料は生産者によつて正確に計量され、混合
されているので最終ユーザは予じめ決められた量
の液体を加え、たとえば国際特許出願PCT/
DK79/00047(特公昭60−59182号公報)及び国
際特許出願PCT/DK81/00048(特表昭57−
500645号公報)の実施例11に記載されたように予
定通りの残りの混合を行なえばよい。
The DSP material for manufacturing the tools of the invention is packaged and shipped as a dry powder, and water is added at the work site. In this case, the dispersant is introduced into the composite material in dry form. This type of composite material is precisely metered and mixed by the manufacturer so that the end user can add a predetermined amount of liquid, e.g.
DK79/00047 (Special Publication No. 59182 of 1982) and International Patent Application PCT/DK81/00048 (Special Publication of Publication No. 1982-59182)
The remaining mixing may be carried out as planned as described in Example 11 of Publication No. 500645).

セメント−シリカダスト主体のDSP材料中の
水とポルトランドセメントプラス他の粒子Bプラ
スシリカダストの間の重量比は典型的には0.12及
び0.3の間、好ましくは0.12〜0.20である。叙上の
特許出願には有用なDSP材料を作るためのいく
つかの重要な変形及び実施例が開示されており、
該複合材料が前混合され、又は高応力下で成型さ
れる実施例においては、水/粉末比が、たとえば
0.08〜0.13位に低くてもよい。従つて、たとえば
鋳造を100Kg/cm2に達する成型圧力下、特殊な場
合には更に高圧下で押出し、又はローリングによ
つて行なつてもよい。
The weight ratio between water and Portland cement plus other particles B plus silica dust in the cement-silica dust based DSP material is typically between 0.12 and 0.3, preferably between 0.12 and 0.20. The patent applications mentioned above disclose several important variations and embodiments for making useful DSP materials.
In embodiments where the composite material is premixed or molded under high stress, the water/powder ratio may be, e.g.
It may be as low as 0.08 to 0.13. Thus, for example, casting may be carried out under molding pressures of up to 100 kg/cm 2 and, in special cases, even higher pressures, by extrusion or by rolling.

キヤストは噴霧、塗装、刷毛塗り、射出又は支
持面上への材料層の適用及び前記成型表面部分の
少なくとも一部を形成するように材料を型付けす
ることによつて達成される。
Casting is accomplished by spraying, painting, brushing, injection, or applying a layer of material onto a support surface and molding the material to form at least a portion of the molded surface portion.

キヤストはまた遠心力によつても行なわれる。 Casting can also be done by centrifugal force.

DSPマトリツクスが粒子A及びBによつて形
成された構造体の空隙内に付加的固形物質を含有
する場合には、この固形物は固化したDSP材料
を液体で一部又は完全に浸潤し、その後で、冷却
又は重合等によつて固形物質を形成するように該
液体を固化することによつて得られる。該液体は
通常次の特性の少なくとも一つを示す: 粒子A及びBから形成された構成体の内部表面
を漏らし得ること 粒子Aよりも少なくとも一桁小さい寸法の分子
を含有していること 冷却又は重合による固化に際して、該液体と実
質的に同体積の固形物質を残すこと 液体による浸潤の効率は次の測定の一又はそれ
以上によつて評価 される。
If the DSP matrix contains additional solid material within the voids of the structure formed by particles A and B, this solid material partially or completely infiltrates the solidified DSP material with liquid and then and by solidifying the liquid to form a solid substance, such as by cooling or polymerization. The liquid typically exhibits at least one of the following properties: Capable of leaking the internal surface of the construct formed from particles A and B Containing molecules with dimensions at least one order of magnitude smaller than particles A Cooling or Upon solidification by polymerization, leaving behind substantially the same volume of solid material as the liquid. The efficiency of infiltration by a liquid is evaluated by one or more of the following measurements:

飽和させられるべき粒子又はその一部を乾燥
し、 浸潤処理に先立つて浸潤されるべき粒子又はそ
の一部に真空を適用し、 浸潤液に粒子を接触させた後、該浸潤液に外圧
を加える。
drying the particles or parts thereof to be saturated; applying a vacuum to the particles or parts thereof to be infiltrated prior to the infiltration process; and applying external pressure to the infiltration liquid after contacting the particles with the infiltration liquid. .

過剰な応力にさらされる本発明の工具用、又は
特にその表面用に有効なコンクリート様の他の材
料としてはセメント−ポリマ主体の材料(CP材
料及びDSPP材料)がある。
Other concrete-like materials that are useful for the tools of the present invention, or particularly for surfaces thereof, that are subject to excessive stress include cement-polymer based materials (CP materials and DSPP materials).

英国特許出願7905965、公開21018737A、ヨー
ロツパ特許出願80301908、公報0.021681、及びヨ
ーロツパ特許出願80301909、公報0.021684A1は
典型的に高応力分野で用いられる、非常に高い濃
度で且つ非常に濃密な混合成分を主体としたポル
トランドセメントと組合わされる濃縮ポリマ溶液
よりもはるかに濃いポリマ溶液を主として用いた
通常のセメント主体の製品よりも実質的に高品質
の試料の製造について開示している。このような
材料は本発明にかかるコンクリート状の材料とし
て用いられるのに有用な材料である。このような
材料の特に有用な実施例としては特に高応力下で
の混合の間に叙上のタイプの繊維と組合わされ及
び/又はその粘度がキヤストに先立つてポリマ溶
液又は水による稀釈の如き前処理によつてキヤス
ト又は成型のために好適な値にまで低下させられ
た材料がある。特に興味深いポリマ含有材料はポ
リマ結合材をも含んでいる叙上のDSP材料であ
る。(このような材料はDSPP材料と指称するこ
とができる:ポリマ及び均一に分散された超微粒
子を含む稠密化系Densified Systems
containing Polymer and homogeneously
arranged ultrafine Particles) CP又はDSPP材料用の有機ポリマはたとえば
叙上の英国特許出願7905965(公開2018737A)に
記載されたものと同じポリマ即ち次のグループに
多少とも関連する水分散性のポリマ(又はこのグ
ループの1又は数個に関連するポリマの混合物)
を含む: 文献1)カーク−オトマ、エンサイクロペデ
イア オブ ケミカル テクノロジ、(Kirk−
Othmer,Encyclopedia of Chemical
Technology,)7,676/716ページに定義され
たラテツクス 文献1),17,391〜410ページ又は文献3)
エール エル メルツア:“水溶性ポリマ.
1978以降の発展”ケミカル テクノロジ レビ
ユウNo.181,ノイズ データ コーポレーシヨ
ン、パーク リツジ、ニユージヤージイ、
USA1981 1〜596ページ(Yale L.Meltzer:
“Water−Soluble Polymer.Development
since 1978”,Chemical Technology Review
No.181,Noyes Data Corporation,Park
Ridge,New Jersey,)に定義された水溶性樹
脂、又は文献2)ピー ウルマン、12,530〜
536ページ(P.Ullmann)に定義された樹脂誘
導体 特別な態様によれば、該ポリマは特別なグルー
プから選ばれてもよい: コンクリートスーパープラスチサイザーとし
て知られるセメント分散剤、たとえばスルフオ
ン化ナフタレン又は、メラミン−フオルムアル
デヒド縮合物又はこれらの基となる酸のアルカ
リ又はアルカリ土類金属塩の如き中分子量ポリ
マ、又はそれらの高分子量ポリマ。更にこれら
のポリマのアミド誘導体もまた使用し得る。
UK Patent Application 7905965, Publication 21018737A, European Patent Application 80301908, Publication 0.021681, and European Patent Application 80301909, Publication 0.021684A1 are based on very high concentration and very dense mixture components typically used in high stress fields. It discloses the production of samples of substantially higher quality than conventional cement-based products, primarily using a much thicker polymer solution than the concentrated polymer solution combined with the same Portland cement. Such materials are useful materials for use as concrete-like materials according to the present invention. Particularly useful embodiments of such materials include those that are combined with fibers of the type mentioned above, particularly during mixing under high stress and/or whose viscosity is reduced prior to casting, such as by dilution with a polymer solution or water. There are materials that have been reduced by processing to values suitable for casting or molding. A particularly interesting polymer-containing material is the DSP material mentioned above, which also includes a polymeric binder. (Such materials can be designated as DSPP materials: Densified Systems containing a polymer and uniformly dispersed ultrafine particles.
containing Polymer and homogeneously
The organic polymers for the CP or DSPP materials are, for example, the same polymers as those described in the above mentioned UK Patent Application 7905965 (Publication 2018737A), i.e. the water-dispersible polymers more or less related to the following group: mixture of polymers related to one or more of the groups)
Includes: References 1) Kirk-Othma, Encyclopedia of Chemical Technology, (Kirk-
Othmer, Encyclopedia of Chemical
Latex defined in Technology, ) 7, pages 676/716 Reference 1), 17, pages 391-410 or Reference 3)
Ale El Merza: “Water-soluble polymers.
Developments since 1978, Chemical Technology Review No. 181, Noise Data Corporation, Park Ridge, New Jersey,
USA1981 pages 1-596 (Yale L. Meltzer:
“Water−Soluble Polymer.Development
since 1978”,Chemical Technology Review
No.181, Noyes Data Corporation, Park
Ridge, New Jersey, ) or reference 2) Pea Ullman, 12,530~
According to a special embodiment of the resin derivatives defined on page 536 (P. Ullmann), the polymers may be selected from the special group: cement dispersants, known as concrete superplasticizers, such as sulfonated naphthalenes, or Medium molecular weight polymers such as melamine-formaldehyde condensates or alkali or alkaline earth metal salts of their underlying acids, or high molecular weight polymers thereof. Additionally, amide derivatives of these polymers may also be used.

これらのポリマは水系分散液を脱水及び/又は架
橋結合することによつて被膜形成能を有する点が
叙上のポリマ群に共通する特色である。
A feature common to the aforementioned polymer groups is that these polymers have the ability to form a film by dehydrating and/or crosslinking an aqueous dispersion.

セメント−ポリマ含有マトリツクスを製造する
のに用いられる水系中の典型的なポリマの濃度は
1〜60%の範囲内にある。材料を準備するのに用
いられる水系(水+ポリマ)の量は全組成に対し
て約10〜約70体積%の範囲、特に約20〜約50体積
%の範囲内にある。
Typical polymer concentrations in aqueous systems used to make cement-polymer-containing matrices range from 1 to 60%. The amount of aqueous system (water+polymer) used to prepare the material is in the range of about 10 to about 70% by volume, particularly in the range of about 20 to about 50% by volume, based on the total composition.

ポリマ(固体)とセメントとの比率は材料の所
望の強度、ポリマの正確な性格、セメントのタイ
プ及び粒径、セメント粒子間の空隙内を充填する
その他の粒子の存在等のいくつかの要因によつて
決められる。しかしながら、本発明の材料に用い
られるマトリツクス中のポリマとセメントの体積
比は通常0.1及び35体積%の間の範囲内にあり
(但し0乃至40体積%の間でもよい)、多くの場合
2及び10体積%の間にある。
The ratio of polymer (solid) to cement depends on several factors such as the desired strength of the material, the exact nature of the polymer, the type and particle size of the cement, and the presence of other particles filling the voids between the cement particles. You can decide accordingly. However, the volume ratio of polymer to cement in the matrix used in the materials of the invention is typically in the range between 0.1 and 35% by volume (although it may also be between 0 and 40% by volume), and often 2 and 35% by volume. Between 10% by volume.

特別な場合には、高い剪断処理、ミリング又は
粉砕の期間を延長すること、通常成型工程後の一
定期間大気圧を越える圧力下で、成型された製品
を保持することと組合わせて、マトリツクス含有
材料から製品を高圧モールド又は成型することな
どの、マトリツクスの構成成分の効果的な分布を
達成するための特別な注意が払われるが、これら
のすべての方法はヨーロツパ特許出願80301909
(公開公報0021682A1)に記載されたようなマト
リツクスに対して小さな孔比、及び特定の最大サ
イズの孔の特定の最大比率をもつた孔分布を有す
る材料をもたらすのに役立つ。たとえば曲げにお
ける引張強度に関する特別な性能をマトリツクス
に付与するためにとられるその他の方法としては
ヨーロツパ特許出願80301908(公開公報
0021681A1)に開示された如き特別の間隔グレー
デイングシステムの使用がある。
In special cases, matrix-containing Special care is taken to achieve an effective distribution of the components of the matrix, such as by high-pressure molding or shaping the product from the material; all these methods are described in European Patent Application No. 80301909.
(Publication Publication No. 0021682A1) serves to provide a material having a pore distribution with a small pore ratio and a particular maximum proportion of pores of a particular maximum size for the matrix. Other methods that can be used to impart special properties to matrices, for example with respect to tensile strength in bending, include European Patent Application No. 80301908 (Publication No.
There is the use of special interval grading systems such as those disclosed in 0021681A1).

本発明の工具に好適な高強度の特に曲げにおけ
る高引張強度を有する非常に特殊タイプのマトリ
ツクスは、ポリマを含有しないことが多いが、実
質的な結合成分としてセメント及び特別な処理即
ち、非常に均一な材料中に非常によく分布された
セメント水和物のコロイドを形成するように入念
な粉砕とかセメントの水和の初期の段階において
剪断の影響を受けたマトリツクスを形成する材料
を含むマトリツクスである。そのような材料はセ
メントに或る程度の水和が生ずるまで水を添加し
て高い剪断処理及び粉砕を行なうことによつて作
ることができる。
A very special type of matrix with high strength, especially high tensile strength in bending, suitable for the tools of the invention often does not contain polymers, but has cement as a substantial binding component and special treatments, i.e. very Careful grinding to form a colloid of highly distributed cement hydrate in a homogeneous material or a matrix containing materials that form a shear-affected matrix during the early stages of cement hydration. be. Such materials can be made by adding water to cement and subjecting it to high shear and grinding until some degree of hydration occurs.

本発明のこれらのマトリツクスに用いられるセ
メントは普通、低温セメント、低アルカリサルフ
エート耐性セメント、石膏、焼石膏、硫酸カルシ
ウム、高アルミナセメント、酸化マグネシウムセ
メント、酸化亜鉛セメント及び(たとえば1975年
5月15日の米国特許第4154717に特定された)酸
化珪素セメントタイプ、フルオロアルミノシリケ
ートガラス及びその他の歯科用タイプたとえばガ
ラスイオンセメントその他のポリマを架橋結合し
得るイオンを供給するタイプのセメントの如きポ
ルトランドセメントの変形を含むポルトランドセ
メントである。
The cements used in these matrices of the invention are typically low temperature cements, low alkali sulfate resistant cements, gypsum, calcined gypsum, calcium sulfate, high alumina cements, magnesium oxide cements, zinc oxide cements and portland cements such as silicon oxide cement types (identified in U.S. Pat. No. 4,154,717), fluoroaluminosilicate glasses and other dental types such as glass ionic cements and other types of cements that supply ions capable of cross-linking polymers. It is a portland cement that includes deformation.

全体的に見て、本発明で用いられるこれらのマ
トリツクスの乾燥のメカニズムの一部はたとえば
エル.ホリデイ、化学と工業、1972年12月第2号
921〜929ページ(L.Holiday,Chemistry and
Industry,2nd December,1972)を参照すれば
カルシウムイオン又はシリコンイオンの如き2,
3又はその他の多価陽イオン(カチオン)によつ
てポリマの負の位置とイオン的に架橋結合するこ
とにあると言える。
Overall, some of the drying mechanisms of these matrices used in the present invention are similar to those used in the present invention. Holiday, Chemistry and Industry, December 1972, No. 2
Pages 921-929 (L.Holiday, Chemistry and
Industry, 2nd December, 1972), 2, such as calcium ions or silicon ions,
This can be said to be due to ionically cross-linking with the negative position of the polymer by 3 or other polyvalent cations (cations).

ポリマのイオン的“架橋結合”に関する一つの
特に興味あるポリマグループとしてはアクリル酸
を基礎とするポリマ及びカルボキシル酸を有する
他のポリマ又はポリマの主鎖に架橋されたこれら
の誘導体がある。これらの材料の例としてはポー
ル ジー.ステツチヤ(Paul G.Stecher)著米
国ニユージヤージイ、パークリツジ(Park
Ridge,New Jersey,USA)のノイズデータコ
ーポレイシヨン(Noyes Data Corporation)
1980年発行の“新歯科材料”(New Dental
Materials)の115〜145ページに掲げられてい
る。これらのポリマの大部分は叙上のグループ
に分類され、即ち、水溶性樹脂である。このタイ
プの特に興味ある材料としてはカルボキシグルー
プがアミドグループに変更された材料を含む。基
礎的な環境においては、アミドグループはアルカ
リ加水分解によつて解離し、カルボキシグループ
はカチオンの、特にマトリツクス材料の無機部分
から解放されたイオンとの架橋結合に利用し得
る。酸であり、塩基の存在において架橋結合し得
るポリマは歯科技術においては公知である。本出
願の目的に対しては、これらのポリマは通常、反
応性に富過ぎ、混合後組成物を成型、モールデイ
ングするのに余りに速く反応し過ぎる。しかしな
がら、マトリツクスの無機成分を適当に使用すれ
ば、たとえば非常にゆつくりとカチオンを解放し
反応をカチオンの限定された利用によつて制限す
るようにする無機材料を用いることによつて酸性
グループを有するこれらのポリマを利用すること
が可能となる。これらの材料は焼石膏又はフルオ
ロアルミノシリケートガラスであつてもよい。こ
れに関して、ポルトランドセメントはカルシウム
イオン(主として)、アルミニウムイオン、シリ
コンイオン、マグネシウムイオン、及び鉄イオン
を含む数種のイオンを放出すると言われている。
One group of polymers of particular interest with respect to ionic "crosslinking" of polymers are acrylic acid-based polymers and other polymers with carboxylic acids or derivatives thereof crosslinked to the backbone of the polymer. Examples of these materials include Paul Gee. Written by Paul G. Stecher Park Ridge, New Jersey
Ridge, New Jersey, USA) Noyes Data Corporation
“New Dental Materials” published in 1980
Materials), pages 115-145. Most of these polymers fall into the above group, ie, water-soluble resins. Particularly interesting materials of this type include materials in which carboxy groups have been changed to amide groups. In a basic environment, the amide groups are dissociated by alkaline hydrolysis and the carboxy groups are available for cross-linking with cations, especially ions liberated from the inorganic part of the matrix material. Polymers that are acidic and can be crosslinked in the presence of bases are known in dental technology. For purposes of this application, these polymers are typically too reactive and react too quickly to mold the composition after mixing. However, with proper use of the inorganic components of the matrix, it is possible to release acidic groups, for example by using inorganic materials that release cations very slowly and the reaction is limited by limited availability of cations. It becomes possible to utilize these polymers that have These materials may be plaster of paris or fluoroaluminosilicate glass. In this regard, Portland cement is said to release several types of ions, including (primarily) calcium ions, aluminum ions, silicon ions, magnesium ions, and iron ions.

CP又はDSPP材料は本発明の工具にDSP材料
と同じように使用され、又はCP,DSPP材料は、
たとえば工具の最大応力にさらされる表面領域に
テープ又はシートとして適用される。
CP or DSPP materials are used in the tools of the invention in the same way as DSP materials, or CP, DSPP materials are
For example, it is applied as a tape or sheet to the surface area of the tool that is exposed to the greatest stress.

今後DSP材料と称する場合には、同じ目的に
適するように改良されたCP又はDSPP材料をも
指称するものと理解されたい。
References to DSP materials from now on should also be understood to refer to CP or DSPP materials modified to be suitable for the same purpose.

本発明においては、問題にしている工具の特別
な用途及び所望の性能と一体となつた要求に応じ
て、その特別な組成に関して工具用のセメントを
主体とするキヤスト材料が設計される。
In the present invention, a cement-based cast material for a tool is designed with respect to its specific composition depending on the requirements combined with the specific application and desired performance of the tool in question.

高温条件下で用いられる工具に関しては、特に
金属成分又は金属繊維等の良好な熱伝導性を有す
る構成体や繊維を含むことが重要である。
For tools used under high temperature conditions, it is especially important to include structures and fibers with good thermal conductivity, such as metal components or metal fibers.

実質的に面状の材料から成型用の雄及び雌型プ
レス工具部品のための材料を設計するには、プレ
ート又はシートの厚さ、プレート又はシート材料
の降伏強度、プレート又はシート材料の破裂強
度、及び曲率半径を考慮に入れなければならな
い。雄及び雌型工具のための材料に要求される強
度は成型されるべきシート又はパネルの強度で除
された工具材料の強度は曲率半径で除されたシー
ト又はパネル材料の厚さを乗じた定数に比例し、
ここで該定数は圧力の方向及び成型されるプレー
トと前記雄型並びに雌型工具の間の摩擦係数によ
つて定まることを述べた一つの式にかかるこれら
のパラメータに依拠する。(叙上の式の特性は成
型時の条件、即ち成型温度、成型速度等に関連す
る。) 図面を参照した説明によつて明らかになるであ
ろうが、所望の製品を作るための正確な工具を得
るための新規なセメント主体の材料の独得な性質
を利用することが可能ないくつかの方法が存在す
る: モデルは成型すべき製品の正確な型、又はガラ
ス繊維/ポリエステルの如き適宜な材料のキヤス
ト物のどちらで準備されてもよい。
To design materials for male and female press tool parts for molding from substantially planar materials, the thickness of the plate or sheet, the yield strength of the plate or sheet material, the bursting strength of the plate or sheet material, etc. , and the radius of curvature must be taken into account. The strength required of the material for male and female tools is the strength of the sheet or panel to be formed divided by the strength of the tool material multiplied by the thickness of the sheet or panel material divided by the radius of curvature. in proportion to
The constants here depend on these parameters according to an equation stating that they are determined by the direction of pressure and the coefficient of friction between the molded plate and the male and female tools. (The characteristics of the above formula are related to the conditions during molding, that is, molding temperature, molding speed, etc.) As will become clear from the explanation with reference to the drawings, the exact There are several ways in which it is possible to take advantage of the unique properties of the new cement-based materials to obtain tools: The model can be made from an exact mold of the product to be molded, or from a suitable material such as fiberglass/polyester. It may be prepared by either casting of the material.

1 雄型は該モデル上に直接キヤストされてもよ
い。硬化後、モデルは取外され、雄型工具は押
圧されるべきプレートの厚さに対応する厚み層
をつけて提供される。(典型的なものとしては、
厚み層としてワツクスシートが用いられる。)
その後雌型工具が厚み層で覆われた雄型工具上
にキヤストされる。硬化後、該雌及び雄型工具
は分離され、前記厚み層は除去される。(この
技術においては所望の製品の片側のモデルのみ
が用いられる。) 2 雄型部品は1)で説明されたようにキヤスト
される。モデルは硬化の間は該雄型部品に残存
しており、その後、雌型工具は1)に記載され
たようにしかしモデル上に直接キヤストされ
る。
1 The male mold may be cast directly onto the model. After curing, the model is removed and the male tool is provided with a layer thickness corresponding to the thickness of the plate to be pressed. (Typically,
A wax sheet is used as the thick layer. )
The female tool is then cast onto the male tool covered with a thick layer. After curing, the female and male tools are separated and the thick layer is removed. (Only one side model of the desired product is used in this technique.) 2. The male part is cast as described in 1). The model remains on the male part during curing, after which the female tool is cast directly onto the model as described in 1).

この技術においては、作られるべき製品の両
面の正確なコピを具えたモデルが用いられる。
In this technique, a model is used that contains exact copies of both sides of the product to be made.

3 雄並びに雌型工具は第10図との関連で説明
されるような2つの部分に分割されたキヤスト
ボツクス内に配置されたモデルの周囲に同時キ
ヤストされる。
3. Male and female tools are cast simultaneously around a model placed in a two-part cast box as described in connection with FIG.

1)〜3)のすべての場合ともグラフアイトな
どの離型剤をキヤストに先立つてモデル表面に噴
霧することが好ましい。
In all cases of 1) to 3), it is preferable to spray a mold release agent such as graphite onto the surface of the model prior to casting.

本発明の工具においては、DSP材料を含む材
料が引張応力に抵抗するのに適した態様にスチー
ルバーなどを配列する普通の強化のための原理に
よつて補強されてもよい。微細なクラツク等及び
局部的な応力に対抗する微細補強は叙上の種々の
タイプの繊維によつて得られる。これらの補強繊
維はマトリツクス中に均一に分布している必要は
なく、使用時に特に高応力にさらされる工具の表
面その他の部分に集中していることが有利な場合
もある。
In the tools of the invention, the material comprising the DSP material may be reinforced by conventional strengthening principles such as arranging steel bars or the like in a manner suitable to resist tensile stresses. Micro-reinforcement against micro-cracks and local stresses can be obtained with the various types of fibers mentioned above. These reinforcing fibers need not be uniformly distributed in the matrix, but it may be advantageous to concentrate them on surfaces or other parts of the tool which are exposed to particularly high stresses during use.

上述の如く、本発明の工具は通常の強化原理に
よつて補強される。補強の特徴及び範囲は特に応
力にさらされる本発明の工具のどの部分又は断面
に関連するかを考慮してその基礎の上で予じめ計
算することができる。補強はスチール又はその他
の金属の1又はそれ以上の部材を該工具内に配置
し、その少なくとも一つの表面が最終工具の成型
された表面部分の一部に露出し及びこれを形成す
るようになすことを含む。このような露出した補
強金属部材は、工具の使用の間過度に応力を受け
る最終工具の突出縁部又はその他の突出部を形成
するように配置されることが有利である。
As mentioned above, the tool of the invention is reinforced by conventional reinforcement principles. The nature and extent of the reinforcement can be calculated in advance on that basis, taking into account which parts or cross-sections of the tool of the invention are particularly exposed to stress. Reinforcement is accomplished by placing one or more members of steel or other metal within the tool such that at least one surface thereof is exposed to and forms part of the molded surface portion of the final tool. Including. Advantageously, such exposed reinforcing metal members are arranged to form raised edges or other protrusions of the final tool that are subject to excessive stress during use of the tool.

露出されるべき補強工具部材の表面部分はモー
ルの対応する表面と正確に相補的になるように成
型される。これらの露出する金属表面部分は研削
及び/又は研磨によつて仕上げられることが好ま
しい。
The surface portion of the reinforcing tool member to be exposed is molded to be exactly complementary to the corresponding surface of the molding. Preferably, these exposed metal surface portions are finished by grinding and/or polishing.

補強金属部材はその後、部分的にモデルによつ
て規定されたモール内に該補強部材の露出すべき
表面部分が対応するモデルの表面部分と接触する
ように置かれる。全部の補強構造物がモール内に
配置されたならば、DSP材料が前述の如くにキ
ヤストされる。
The reinforcing metal member is then placed within a molding partially defined by the model such that the exposed surface portion of the reinforcing member is in contact with a corresponding surface portion of the model. Once all reinforcement structures are placed in the molding, the DSP material is cast as described above.

(発明の効果、産業上の利用分野) しかしながら一つの特長としては、DSP材料
は工具を使用している間に高い応力にさらされる
ことが判つた部分を極めて容易に修理又は後で強
化することができる。そのような修理の場合、た
とえば特殊なタイプのDSP材料を組み込むこと
も可能であるし、又特に工具の使用中に最大の応
力が発生する部位に特に硬い成分たとえば硬い金
属又はスチール材又はCP材料又はDSPP材料又
はそのテープをこれと組合わせてもよい。
(Effects of the invention, industrial applications) However, one feature is that the DSP material is extremely easy to repair or later strengthen parts that are found to be exposed to high stresses during use of the tool. I can do it. In the case of such repairs, it is also possible to incorporate, for example, special types of DSP materials or particularly hard components, such as hard metals or steel materials or CP materials, especially in the areas where the greatest stresses occur during use of the tool. Or it may be combined with DSPP material or its tape.

本発明に用いられるDSP材料は容易にキヤス
トできるため、たとえ少量の生産に対しても経済
的な工具を得ることができると言う最適な特性を
示すと共に、該材料はまたその表面特性に関して
最適でもある。モデルの品質によつて、本発明に
用いられる材料は磨かれた金属又は平滑なプラス
チツク様の表面、換言すれば成型工具として理想
的な、そして成型される製品との摩擦が最小とな
る表面を得ることができる。これらの特別な表面
要求がセメントに基く材料によつて実際上満足さ
れることが判つたことは驚くべきことである。従
つて、たとえば実施例1において報告された条件
は何等特殊な手段を用いることなく3mmの曲率半
径をもつ0.9mm厚のスチール板の絞りが可能であ
つた。
While the DSP material used in the present invention is easy to cast and therefore exhibits optimal properties, allowing economic tooling to be obtained even for small production volumes, the material also exhibits optimal properties with respect to its surface properties. be. Depending on the quality of the model, the materials used in the invention may have a polished metal or smooth plastic-like surface, in other words a surface ideal for forming tools and with minimal friction with the product being formed. Obtainable. It is surprising that these special surface requirements were found to be practically met by cement-based materials. Therefore, for example, under the conditions reported in Example 1, it was possible to draw a 0.9 mm thick steel plate with a radius of curvature of 3 mm without using any special means.

本発明の高品質工具の製造が容易なことによつ
て、本発明は従来よりも遥かに高い性能と精密度
以つて絞り又は曲げによる成型をなし得る利点を
期待し得る。この目的のための高品質、長寿命の
工具は通常非常に高価な多くの技術を利用してス
チールで作られることを要したが、本発明の工具
は迅速に且つ安価に作られ、しかもモデルの表面
を忠実に再生するので、たとえばスチール工具の
準備を正当化する程の大規模には大量生産されな
い自動車用スペアパーツ及び構造要素の安価な生
産を可能になす。更に本発明の工具は独得な表面
品質をもつているので、これらの利点は製品の品
質を劣化させることなく達せられる。
Due to the ease of manufacture of the high quality tools of the present invention, the present invention has the advantage of being able to form by drawing or bending with much higher performance and precision than previously possible. Whereas high-quality, long-life tools for this purpose would normally require being made of steel using many techniques that are very expensive, the tools of the present invention can be made quickly and inexpensively, and This faithfully reproduces the surface of the material, allowing for the inexpensive production of automotive spare parts and structural elements that are not mass-produced on such a large scale as to justify the preparation of steel tooling, for example. Moreover, because the tool of the invention has a unique surface quality, these advantages are achieved without degrading the quality of the product.

それ故、本発明の工具を用いることによつて作
られた製品の主要なタイプとしては金属シート又
はパネル材から作られた製品、たとえば船体又は
船の外殻部、農業機械、航空機その他の輸送、交
通機械、特に自動車の車体部品、そして特にフー
ド、フエンダ又はそれらの部品、ドア又はその部
品、床パネル又はその部品、フロント部品又はそ
の部品等の自動車用車体部品又は車体部品の一部
にあたる修理部品がある。これらの製品を作るの
に用いられるシート又はパネル材は連続シート又
はパネル材から機械的手段、電気的手段、音響的
手段、又は電磁的手段、たとえばワイヤ切断機、
レーザ切断等による切断、鋸引き、打抜き、ワイ
ヤ切断によつて切り取られた粗材(blank)が好
適である。
Therefore, the main types of products made by using the tool of the invention include products made from metal sheet or panel materials, such as hulls or shells of ships, agricultural machinery, aircraft and other transportation vehicles. , transportation machinery, especially automobile body parts, and in particular repair of automobile body parts or parts of car body parts such as hoods, fenders or parts thereof, doors or parts thereof, floor panels or parts thereof, front parts or parts thereof, etc. There are parts. The sheet or panel material used to make these products is processed from the continuous sheet or panel material by mechanical, electrical, acoustic, or electromagnetic means, such as a wire cutting machine,
Blanks cut by laser cutting or the like, sawing, punching, wire cutting are suitable.

本発明の工具の経済的な生産の可能性は大きい
サイズにおいても補強技術のすべての有利性を享
受し得るので、本発明はその精密な絞り/曲げ技
術をたとえば船体、ビルデイング、巨大コンテ
ナ、及びその部品、反応槽等の巨大構造物の製造
の如き新規な応用分野に適用することが可能であ
る。本発明の工具は新規なセメント主体の材料で
全部作られるか、又はこれらの材料の多少とも厚
い表面領域を既に時代遅れとなつている成型用の
旧式の絞り/曲げ工具を含む他の構造体に応用す
ることによつて目的のために充分な強度をもたせ
て作られる。
Since the economical production possibilities of the inventive tool can enjoy all the advantages of reinforcing technology even in large sizes, the present invention applies its precise drawing/bending technology to e.g. ship hulls, buildings, large containers, and It can be applied to new application fields such as the manufacture of large structures such as parts and reaction vessels. The tools of the present invention may be made entirely of new cement-based materials, or may incorporate more or less thick surface areas of these materials into other structures, including older drawing/bending tools for forming that are already obsolete. By application, it is made to have sufficient strength for the purpose.

(実施例) 第1図は上面が開放されたコンテナ10を示
し、これはたとえば木又はスチールなどの充分な
強度を有する材料で作られる。型用樹脂の如き型
加工自在な材料11たとえば発泡ポリウレタン又
はポリスチレンを作るための成型自在な組成物は
可塑状態でコンテナ10内に置かれ、成型される
べき製品のモデル12は第1図に示す如くその凹
んだ面を、上にして該成型自在な組成物11内に
置かれる。材料11が硬化すると、第2図に示す
如く支持枠13がコンテナ10の上縁に載置され
て上部が開放された型を規定し、その底面はモデ
ル12の上面であり必要に応じてグラフアイトの
如き剥離層をその上に適用し、一方型の側壁は枠
13によつて構成される。たとえばスチールロツ
ドの如き補強材14が枠13内に入れられる。前
述のタイプのセメント主体のDSPキヤスト材料
15が上部が開放された型内に、所望により、型
を振動させながら該キャスト材料の上部表面が実
質的に枠13の上縁と同水準になるまで注入され
る。該セメント主体のDSP材料が乾燥した時、
出来上つた雄型工具16を有する枠13が第3図
に示されるように型から取出される。次いで該雄
型工具16は、たとえば該工具によつて成型され
るべきプレート又はシート材料の厚さに対応する
厚さのワツクスシートのような可塑材料の層17
によつて被覆される。第4図に示す如く、補強材
14をもつた枠18は枠13の上縁に載置され、
それによつて再び上部が開放された開放型が作ら
れ、該型の底面は雄型部品16のワツクスで被覆
された表面によつて構成される。叙上の雄型部品
の場合と同じように、雌型部品19はこの型の中
でキヤストされる。モデルの外形の外方に張出し
ているモールの縁部はすべて最終の工具組立体内
で成型されるべき粗材の厚さよりもなるべく大き
い厚さにワツクスの如き適宜の材料でかくされ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an open-topped container 10 made of a material of sufficient strength, such as wood or steel, for example. A moldable material 11, such as a molding resin, for example for making foamed polyurethane or polystyrene, is placed in a container 10 in a plastic state, and a model 12 of the product to be molded is shown in FIG. It is placed in the moldable composition 11 with its concave side facing up. Once the material 11 has hardened, a support frame 13 is placed on the upper edge of the container 10, as shown in FIG. A release layer such as Aite is applied thereon, and the side wall of one mold is constituted by a frame 13. A reinforcement 14, such as a steel rod, is placed within the frame 13. A cement-based DSP cast material 15 of the type described above is placed in an open-topped mold, optionally with vibration of the mold, until the upper surface of the cast material is substantially level with the upper edge of the frame 13. Injected. When the cement-based DSP material dries,
The frame 13 with the finished male tool 16 is removed from the mold as shown in FIG. The male tool 16 is then coated with a layer 17 of plastic material, such as a sheet of wax, of a thickness corresponding to the thickness of the plate or sheet material to be formed by the tool.
covered by. As shown in FIG. 4, a frame 18 with a reinforcing material 14 is placed on the upper edge of the frame 13,
This again creates an open mold with an open top, the bottom of which is constituted by the wax-coated surface of the male part 16. As with the male part described above, the female part 19 is cast within this mold. All edges of the molding that extend beyond the contour of the model are hidden with a suitable material, such as wax, to a thickness preferably greater than the thickness of the stock to be molded in the final tool assembly.

第5図及び第6図に図示された如く、雄型及び
雌型工具部品はたとえば水圧プレスなどのプレス
に取付けられ、粗材20はその間に導入され、そ
して絞りによつて型12の形状に成型される。第
10図に示す型においては、モデル12は垂直な
壁21の間に実質的に垂直に配置された2つの枠
13及び18の間に懸吊され、かくしてモデル1
2の反対側にある雄型及び雌型工具部品の同時キ
ヤストのために2つの型室24,25内に入口2
2及び23を通してキヤスト材料を導入する二重
成型が行なわれる。この場合モデル12はその両
面に関して製造されるべき所望の製品に一致す
る。
As illustrated in FIGS. 5 and 6, the male and female tool parts are mounted in a press, such as a hydraulic press, and the blank 20 is introduced therebetween and shaped into the shape of the mold 12 by drawing. Molded. In the mold shown in FIG.
Inlet 2 into two mold chambers 24, 25 for simultaneous casting of male and female tool parts on opposite sides of 2.
A double molding is carried out in which the cast material is introduced through 2 and 23. In this case the model 12 corresponds on both sides to the desired product to be manufactured.

第10図に示す如く、補強材14はモデル12
と接触するように置かれた表面部分を有する補強
スチール部材14aを含んでもよい。これらの表
面部分はモデル12とスチール部材14aとの係
合面部は正確に相補的である。スチール部材14
aはこれにたとえば溶接されたワイヤ又はロツド
(図示しない)によつて補強材の他の部品14と
結合されることが好ましい。完成された雄型及び
雌型工具部品においては、スチール部材14aの
露出面部分は該工具部品が使用時に異常に高応力
にさらされるであろう部位、即ち工具の突出縁部
などの成型面の一部を形成する。工具の高応力面
にスチールその他の金属の補強部材14aなどを
組込むことは工具の有効寿命を実質的に延長する
こととなる。
As shown in FIG.
A reinforcing steel member 14a may be included having a surface portion placed in contact with the reinforcing steel member 14a. These surface portions are exactly complementary to the engagement surfaces of model 12 and steel member 14a. Steel member 14
Preferably, a is connected to other parts 14 of the reinforcement, for example by wires or rods (not shown) welded thereto. In the completed male and female tool parts, the exposed surface portions of the steel member 14a are located at areas where the tool parts will be exposed to unusually high stresses in use, i.e., on molded surfaces such as the protruding edges of the tool. form part of Incorporating reinforcing elements such as steel or other metal reinforcing elements 14a on high stress surfaces of the tool will substantially extend the useful life of the tool.

第11図及び第12図は自動車用ランプ体の如
き皿形製品を熱可塑性平シート又はプレート27
から叙上のタイプのセメント主体のキヤスト材料
によつてキヤストされた型又はダイ28によつて
真空成形する有様を概略的に説明したものであ
る。型28は前述のようにモデルの外面に対して
セメント主体の材料をキヤストすることによつて
作られる。型28は上部が開放された空所29を
有し、該空所は型28の底壁内に設けられた吸気
通路30及びバルブ32を具えた真空導管31を
介して図示されない真空源と連通している。
Figures 11 and 12 show a dish-shaped product such as an automobile lamp body made of thermoplastic flat sheet or plate 27.
This is a schematic illustration of vacuum forming using a cast mold or die 28 using a cement-based cast material of the type described above. The mold 28 is made by casting a cement-based material onto the exterior surface of the model as described above. The mold 28 has a cavity 29 open at the top, which communicates with a vacuum source (not shown) via a vacuum conduit 31 with an intake passage 30 and a valve 32 provided in the bottom wall of the mold 28. are doing.

熱可塑性シート又はプレート27は型28の上
端縁に形成されたフランジ33と電線36を通じ
て電力が供給されている電熱手段35を含む把持
部材34との間に挟持される。該熱可塑性プレー
ト27がフランジ33と把持部材34との間に挟
持され、そして後者によつて加熱されたとき、空
所29はバルブ32を開くことによつて真空源と
接続され、それによつて該加熱された熱可塑性プ
レートは吸引され製品26を形成するように空所
29の内壁と密接に係合する。出来上つた製品が
充分に冷却された時、それは型から取外される。
成型品の冷却を促進するために、型28は図示さ
れない内部通路を具え水の如き冷媒を循環させて
もよい。
The thermoplastic sheet or plate 27 is sandwiched between a flange 33 formed on the upper edge of the mold 28 and a gripping member 34 containing electrical heating means 35 which are supplied with electrical power through electrical wires 36. When the thermoplastic plate 27 is clamped between the flange 33 and the gripping member 34 and heated by the latter, the cavity 29 is connected to a vacuum source by opening the valve 32, thereby The heated thermoplastic plate is suctioned into intimate engagement with the inner wall of the cavity 29 to form the product 26. When the finished product has cooled sufficiently, it is removed from the mold.
To facilitate cooling of the molded article, mold 28 may include internal passageways (not shown) for circulating a coolant, such as water.

第13図及び第14図は繊維セメント材料で作
られた波板38をプレスするために用いられるプ
レス工具の下部工具部品37の製造を説明してい
る。該工具部品37は前述のタイプのセメント主
体のキヤスト材料15によつて底部品39及び周
囲枠部品40によつて形成された型内でキヤスト
される。該底部品39は樹脂の如き型取り自在の
材料で作られた、波状の上面を有する下部層41
と、該層41の上面と相補的な形状の波状のスチ
ールプレート42とからなる。多数のぴつたりと
並んだゴムのテープ又はバンド43が横断的に好
ましくはプレート42の波形方向と直角に延びる
ように適宜な接着剤によつて該スチールプレート
42の上面に取付けられている。
13 and 14 illustrate the manufacture of the lower tool part 37 of a pressing tool used for pressing corrugated sheets 38 made of fiber cement material. The tool part 37 is cast in a mold formed by a bottom part 39 and a peripheral frame part 40 with a cement-based cast material 15 of the type described above. The bottom part 39 includes a lower layer 41 made of a moldable material such as resin and having a wavy upper surface.
and a corrugated steel plate 42 having a complementary shape to the upper surface of the layer 41. A number of closely-aligned rubber tapes or bands 43 are attached to the upper surface of the steel plate 42 by a suitable adhesive so as to extend transversely, preferably at right angles to the corrugation direction of the plate 42.

ゴムテープ43がスチールプレート42の上面
全体に相互に位置するように配列された時、枠部
品40は第14図に示されるように底部品39の
上面に置かれる。この枠部品40は波形のスチー
ルプレート42の各波形の頂部に沿つて延びる多
数の吸引管44を具えている。これらの吸引管
は、端部が枠部品40に結合された横方向に延び
る支持バー45によつて支持されている。
When the rubber tapes 43 are arranged so as to be mutually located over the entire upper surface of the steel plate 42, the frame part 40 is placed on the upper surface of the bottom part 39 as shown in FIG. The frame part 40 includes a number of suction tubes 44 extending along the top of each corrugation of a corrugated steel plate 42. These suction tubes are supported by laterally extending support bars 45 whose ends are connected to the frame part 40.

キヤスト材料15は上部が開放された型内に、
所望により型を振動させながら該キヤスト材料の
上面が実質的に枠部品40の上縁と同じ水準にな
るまで注入される。材料15が乾燥されると、得
られた下部工具部品37を有する枠40は底部品
39から取外される。該工具部品37はゴムテー
プ43によつて形成されたぴつたりと並んだ横方
向に延びた多数の溝46を具えた波形上面を形成
し、これらの溝は排水用の溝として用いられる。
それ故、下部工具部品37の上面は該工具部品3
7の上面の波形と相補的な形状を有する孔あきの
波形スチールプレート47で被覆され、そして該
スチールプレート47はたとえば青銅で作られた
波形ワイヤ網(図示しない)によつて被覆される
ことが望ましい。
The cast material 15 is placed in a mold with an open top.
The cast material is poured, with the mold being vibrated if desired, until the top surface of the cast material is substantially level with the top edge of the frame part 40. Once the material 15 has dried, the frame 40 with the resulting lower tool part 37 is removed from the bottom part 39. The tool part 37 forms a corrugated upper surface with a number of closely aligned laterally extending grooves 46 formed by rubber tape 43, which grooves are used as drainage grooves.
Therefore, the upper surface of the lower tool part 37 is
7 is covered with a perforated corrugated steel plate 47 having a shape complementary to the corrugations of the top surface of 7, and which steel plate 47 is preferably covered by a corrugated wire mesh (not shown) made of bronze, for example. .

第16図は機械式又は水圧式プレスに取付けら
れた完全なプレス用工具を示す。該工具は不動で
もよい下部工具部品37とプレスの垂直可動部分
49に固定された上部工具部品48を含んでな
る。上部工具部品48は下部工具部品に関して先
に述べたのと同じように作ることができる。しか
し、該上部工具部品は横方向に延びる排水溝46
なしに作られてもよく、又孔あきの波形スチール
プレート47は孔のない波形スチールプレート5
0に代えられてもよい。上部工具部品48の下方
位置には、波板47と50の間に波形の密閉され
た空間が規定される。湿潤状態の繊維セメント材
料で作られた前以つて成型された波形プレート又
はパネル38が上部及び下部工具部品48及び3
7の間で圧縮されると、該プレート又はパネル3
8の密度はかなり増加し、一方水がスチールプレ
ート47の孔から排出されて、下に横たわる排水
溝46に流れ落ち、更に水に下部工具部品37の
波形面の谷間に位置するこれらの溝の下方部分に
集められる。それ故、吸引管44は接続孔又は管
51を経てこれらの溝部分と接続され、そして該
吸引管44は水が上下両工具部品間に規定される
空所から吸い出され、繊維セメント材料が圧縮さ
れるように図示しないポンプ又は真空源と連結さ
れている。
FIG. 16 shows a complete press tool mounted on a mechanical or hydraulic press. The tool comprises a lower tool part 37 which may be stationary and an upper tool part 48 fixed to a vertically movable part 49 of the press. The upper tool part 48 can be constructed in the same manner as described above with respect to the lower tool part. However, the upper tool part has a laterally extending drainage groove 46.
The perforated corrugated steel plate 47 may also be made without perforated corrugated steel plate 5.
May be replaced with 0. In the lower position of the upper tool part 48, a corrugated closed space is defined between the corrugated plates 47 and 50. Preformed corrugated plates or panels 38 made of wet fiber cement material are attached to upper and lower tool parts 48 and 3.
7, the plate or panel 3
The density of 8 increases considerably, while the water drains out of the holes in the steel plate 47 and flows down into the underlying drainage grooves 46, and furthermore the water flows down below these grooves located in the valleys of the corrugated surface of the lower tool part 37. collected into parts. Therefore, suction pipes 44 are connected to these groove parts via connection holes or pipes 51, which suction pipes 44 allow water to be sucked out of the cavity defined between the upper and lower tool parts and to remove the fiber cement material. It is connected to a pump or vacuum source (not shown) so that it can be compressed.

実施例 1 この実施例で用いられた材料は次の通りであつ
た: セメント:低アルカリ耐硫酸ポルトランドセメ
ント シリカダスト:微粉球状SiO2に富むダスト。
(BET技術によつて決定された)比表面積約
250000cm2/gで、平均粒径0.1μに対応する。密
度2.22g/cm3 ボーキサイト:耐火グレードの焙焼ボーキサイ
ト、Al2O385%、密度3.32g/cm3、粒子サイズ
0〜4mm マイテイ:所謂コンクリートスーパープラスチ
サイザー、典型的には7個又はそれ以上のナフ
タレン核を含む分子70%以上よりなる高縮合の
ナフタレンスルフオン酸/フオルムアルデヒド
縮合物。密度約1.6g/cm3。固体粉末、水系溶
液(42重量%のマイテイ、58重量%の水)(デ
ンマーク、アールボルグポルトランドセメント
社(Aalborg Portland−Cement−Fabrik)
から商標セムミツクス (Cem−Mix)の名の
下に供給されている。) スチール繊維:直径0.4mm、長さ各々12mm及び
24mm。セメント主体のマトリツクスの投錨効果
を助長するために繊維端が僅かに変形を示すよ
うに鈍器で切断。
Example 1 The materials used in this example were: Cement: low alkali sulfate resistant Portland cement Silica dust: finely divided spherical SiO 2 rich dust.
Specific surface area (determined by BET technique) approx.
250000 cm 2 /g, corresponding to an average particle size of 0.1μ. Density 2.22 g/cm 3 Bauxite: Refractory grade roasted bauxite, 85% Al 2 O 3 , density 3.32 g/cm 3 , particle size 0-4 mm Mighty: So-called concrete super plasticizer, typically 7 pieces or more A highly condensed naphthalene sulfonic acid/formaldehyde condensate consisting of 70% or more of the molecules containing the above naphthalene nucleus. Density approximately 1.6g/cm 3 . Solid powder, aqueous solution (42% by weight, 58% by weight water) (Aalborg Portland-Cement-Fabrik, Denmark)
under the trademark Cem-Mix. ) Steel fiber: diameter 0.4mm, length 12mm each and
24mm. Cut with a blunt instrument so that the fiber ends show slight deformation to promote the anchoring effect of the cement-based matrix.

水:普通の水道水 自動車のフエンダの縁部を製造するための工具
の準備 セメントを主体とするキヤスト材料が次の組成
で作られた。
Water: ordinary tap water Preparation of tools for manufacturing the edges of automobile fenders A cement-based cast material was made with the following composition.

セメント 720Kg シリカダスト 144Kg ボーキサイト 1800Kg マイテイ粉末 15Kg スチール繊維12mm 60Kg スチール繊維24mm 40Kg 水 180Kg セメント、シリカダスト、マイテイ、及びボー
キサイトは均一な混合物が得られるまでパドルミ
キサの中で混合され、該混合物は25Kgの袋に包装
された。混合は可塑粘性の流体が得られるまで
(約10分間)続けられた。スチール繊維は、次い
で徐々に叙上の組成に対応する量を混合物内に投
入された。
Cement 720Kg Silica Dust 144Kg Bauxite 1800Kg Mighty Powder 15Kg Steel Fiber 12mm 60Kg Steel Fiber 24mm 40Kg Water 180Kg Cement, silica dust, Mighty and bauxite are mixed in a paddle mixer until a homogeneous mixture is obtained and the mixture is packed in 25Kg bags. packaged in. Mixing was continued until a plastic viscous fluid was obtained (approximately 10 minutes). The steel fibers were then gradually introduced into the mixture in amounts corresponding to the listed composition.

得られた柔かい流動混合物は第2図及び第8図
に示す型内にキヤストされた。該型内には深さ約
5cmのフエンダ部品のガラス繊維−エポキシモデ
ル12が約80cm×60cmの寸法のボツクス10内の
ポリウレタンフオーム中に配設されて、底面を構
成し、そして枠13内には1cmのスチールロツド
からなる補強材が配設された。型は空気ハンマに
よつて振動を付与された。型はできるだけ高水準
にスチール枠13の縁部又は丁度その上までキヤ
スト材料で満たされた。その後、キヤスト材料の
露出面は水がそこから蒸発するのを防ぐようにプ
ラスチツクフイルムで被覆された。キヤストされ
た材料は室温で約24時間固化のため放置されその
後で約48時間の間約30〜35℃に保たれた。枠はそ
れからひつくり返えされ、ポリウレタン及びガラ
ス繊維−エポキシモデルは取外され、かくして乾
燥されたセメント結合の材料の表面が曝露され
た。乾燥されたセメント結合材料の表面上には、
0.9mmのワツクスフイルムが置かれ、そして表面
の形状に正確に従うようになされた。第4図に図
示されたのと同じように、1cmのスチールロツド
の補強材を有するもう一つの枠が雄型工具部品の
上におかれ、雌型工具部品は前と同じ材料から、
前と同じやり方でキヤストされた。雌型部品は叙
上と同じやり方で雄型部品から取外されることな
く乾燥された。
The resulting soft fluid mixture was cast into the molds shown in FIGS. 2 and 8. In the mold a glass fiber-epoxy model 12 of the fender part, approximately 5 cm deep, is placed in a polyurethane foam in a box 10 measuring approximately 80 cm x 60 cm, forming the bottom surface, and in a frame 13. A reinforcement consisting of 1 cm steel rods was installed. The mold was vibrated by an air hammer. The mold was filled with cast material to the highest possible level to or just above the edge of the steel frame 13. The exposed surfaces of the cast material were then covered with plastic film to prevent water from evaporating therefrom. The cast material was left to solidify at room temperature for about 24 hours and then held at about 30-35°C for about 48 hours. The frame was then flipped over and the polyurethane and fiberglass-epoxy models were removed, thus exposing the surface of the dried cement bonded material. On the surface of the dried cement-bonded material,
A 0.9 mm wax film was placed and made to follow the surface contour exactly. Another frame with a 1 cm steel rod reinforcement is placed on top of the male tool part and the female tool part is made of the same material as before, as shown in Figure 4.
It was cast in the same way as before. The female part was dried in the same manner as described above without being removed from the male part.

雄、雌両工具部品は200トン水圧プレスに取付
けられ、そしてモデルに対応するフエンダ部品は
厚さ0.9mmの冷間転造1403スチールの粗材で作ら
れた。絞り圧力は50トンであつた。圧縮時間は粗
材当り約30秒であつたが、高速水圧プレスを用い
れば約2〜3秒の圧縮時間を得ることが可能であ
ろう。この場合に得られた最小曲率半径は3mmで
あつた。このようにして、工具の劣化なしに約
1000ユニツトが成型された。
Both the male and female tool parts were mounted in a 200 ton hydraulic press, and the fender parts corresponding to the model were made from rough cold rolled 1403 steel with a thickness of 0.9 mm. The squeezing pressure was 50 tons. The compaction time was about 30 seconds per blank, but it would be possible to obtain a compaction time of about 2-3 seconds using a high speed hydraulic press. The minimum radius of curvature obtained in this case was 3 mm. In this way, approx.
1000 units were molded.

実施例 2 従来法によつて作られた波形プレート又はパネ
ルが第16図に示すタイプの工具によつて圧縮処
理を受けた。下部工具部品の全体寸法は735×
1100×140mmであつた。該下部工具部品は直径25
mmの4本の吸引管44を具えており、一方接続孔
51の直径は10mmであつた。工具部品37及び4
8は実施例 1に記載されたのと同じDSP材料
及び実施例1に記載されたのと同じやり方でキヤ
ストされた。排水溝の巾と深さは夫々10mm及び8
mmであり、そして溝の間隔は15mmであつた。下部
工具部品37は厚さ2mmの孔あき、波形スチール
プレートで被覆され、該孔の直径は2mm、孔の相
互の間隔は約8〜10mmであつた。この孔あきスチ
ールプレートは青銅で作られた波形ワイヤ網によ
つて被覆されそして上部工具部品48無孔の波形
スチールプレート50で被覆された。
Example 2 A corrugated plate or panel made by conventional methods was subjected to a compaction process with a tool of the type shown in FIG. The overall dimensions of the lower tool part are 735×
It was 1100 x 140mm. The lower tool part has a diameter of 25
It was equipped with four suction tubes 44 of 10 mm in diameter, while the connecting hole 51 had a diameter of 10 mm. Tool parts 37 and 4
No. 8 was cast with the same DSP material and in the same manner as described in Example 1. The width and depth of the drain are 10mm and 8mm respectively.
mm, and the groove spacing was 15 mm. The lower tool part 37 was covered with a 2 mm thick perforated, corrugated steel plate, the diameter of the holes was 2 mm, and the distance between the holes was approximately 8-10 mm. This perforated steel plate was covered with a corrugated wire mesh made of bronze and covered with an upper tool part 48 and a solid corrugated steel plate 50.

種々の繊維セメント混合物から作られた湿潤し
ている波形プレート又はパネルが従来型のマグナ
ニマシン(Magnani−machine)によつて作られ
た。これらの波形繊維セメントパネルの各々は下
部工具部品37のワイヤ網の上におかれ次いで該
工具部品の間で2秒間34から63Kg/cm2まで変化す
る圧力で圧縮され、それにより該プレート又はパ
ネルの比重が8〜14%増加した。
Wet corrugated plates or panels made from various fiber cement mixtures were made on a conventional Magnani-machine. Each of these corrugated fiber cement panels is placed on the wire mesh of the lower tool part 37 and then compressed between the tool parts for 2 seconds at a pressure varying from 34 to 63 Kg/ cm2 , thereby compressing the plate or panel. The specific gravity increased by 8-14%.

従来型のハチエツクマシン(Hatschek−
machine)によつて作られた他の湿潤した波形繊
維セメントプレート又はパネルは今述べたプレス
工具によつて圧縮された。各繊維セメントパネル
は100Kg/cm2の圧力に45秒間従属させられ、それ
によつてパネルの比重は45%増加した。後者の場
合、隣接する排水溝46間に規定される下部工具
部品37の表面部分は約167Kg/cm2の平均圧力に
さらされた。しかし、工具部品は何等の割れ、そ
の他の劣化なしに完全に機能した。
Traditional hatschek machine (Hatschek-
Another wet corrugated fiber cement plate or panel made by a press machine was compacted by the press tool just described. Each fiber cement panel was subjected to a pressure of 100 Kg/cm 2 for 45 seconds, thereby increasing the specific gravity of the panel by 45%. In the latter case, the surface area of the lower tool part 37 defined between adjacent drainage grooves 46 was exposed to an average pressure of approximately 167 kg/cm 2 . However, the tool parts functioned perfectly without any cracks or other deterioration.

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

本発明は図面を参照して詳細に説明されるであ
ろう。 第1図及び第2図は雄型工具部品をキヤストす
る方法の概略説明、第3図は第1図及び第2図の
方法によつて作られる工具部品を示す概略断面
図、第4図は第3図に示された雄型工具部品に対
応する雌型工具部品又はダイのキヤストの概略説
明、第5図及び第6図は2つの異つた作業位置に
ある雄型及び雌型部品を含むプレス又は絞り工具
の概略説明、第7図及び第8図は雄型部品をキヤ
ストする工程を更に説明する斜視図、第9図は第
7図及び第8図に図示された方法によつてキヤス
トされた雄型部品の斜視図、第10図は協働する
雄型及び雌型工具部品を同時にキヤストし得る鋳
型の断面図、第11図及び第12図は本発明にか
かる方法によつて作られる真空成型モールの部分
断面斜視図、第13図及び第14図は波板を作る
のに使用される下部工具部品を形成する方法の説
明、第15図は孔あき、波型のスチール板がその
上に載置された前記下部工具部品であり、第16
図は繊維−セメント材料で作られた波板をプレス
するための完成された工具の部分断面側面図であ
る。
The invention will be explained in detail with reference to the drawings. 1 and 2 are schematic explanations of the method of casting male tool parts, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the tool parts made by the method of FIGS. 1 and 2, and FIG. A schematic illustration of a female tool part or die cast corresponding to the male tool part shown in FIG. 3, FIGS. 5 and 6 including the male and female parts in two different working positions. A schematic illustration of a press or drawing tool; FIGS. 7 and 8 are perspective views further illustrating the process of casting a male part; and FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of a mold in which cooperating male and female tool parts can be cast simultaneously; FIGS. FIGS. 13 and 14 are illustrations of the method for forming the lower tooling part used to make corrugated sheet metal; FIG. the lower tool part placed thereon;
The figure is a partially sectional side view of a completed tool for pressing corrugated sheets made of fiber-cement material.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 基礎材料から製品を成型するための工具であ
り、該成型工具はそれ自体少なくとも1つの成型
された面を有し、該工具の少なくとも該成型され
た面を含む部分が下記水硬性複合材料の硬化生成
物で構成されたことを特徴とする工具。 前記水硬性複合材料は、粒径50Å〜0.5μmの無
機固体粒子A(以下「粒子A」と称する。)と、粒
径0.5〜100μmかつ粒子Aより少なくとも1オー
ダー大きいセメントを含む固体粒子B(以下「粒
子B」と称する。)と、表面活性分散剤と、100μ
m〜0.1mの寸法でコンパクト形状の固体粒子
(以下「粒子C」と称する。)と、水とからなり、 粒子Aの量は、粒子B及びCが上記複合材料中
に実質的に変形されずに相互に実質的に接触しか
つ橋かけ現象が実質的に存在しない状態で密に充
填されたときに、粒子B及びCの間の空隙に充填
されうる量以下の量であり、 水の量は、下記表面活性分散剤を溶解した状態
で、上記複合材料中に粒子B及びCが上記規定の
如く密に充填されかつその密充填された粒子B及
びCの間の空隙に粒子Aが均一に分布したとき
に、粒子A,Bおよび粒子Cの間に形成される空
隙を丁度満たす量であり、 表面活性分散剤の量は、上記複合材料を混合し
て上記規定の如き粒子B及びCの密な充填と上記
規定の如き粒子Aの均一な分布を達成するのに充
分な量であり、且つ 粒子Cは普通コンクリート用普通砂及び石より
大きい強度を有する。 2 前記粒子Cの強度が下記基準のうち少なくと
も1つを満たす請求の範囲第1項記載の工具。 最大、最小粒径のサイズ比が実質的に4を越
えない材料の粒子について評価した場合、固体
充填率0.70では30MPa以上、固体充填率0.75で
は50MPa以上、固体充填率0.80では90MPa以
上のダイ圧力、 7を越える(粒子Cを構成する鉱物に関す
る)モース硬度、 800を越える(粒子Cを構成する鉱物に関す
る)ヌープ圧痕硬度。 3 前記複合材料がさらに粒子Aよりも少なくと
も一桁大きい少なくとも一つの寸法を有する付加
成分Dを含む請求の範囲第1又は2項記載の工
具。 4 粒子Cが稠密充填され、該稠密充填とは粒子
が該粒子と幾何学的に相似の形状で固着表面力が
有意に働かないほど大きい粒径の粒子場合にこの
大粒子の系において緩やかな機械的振動を加えて
得られる充填と実質的に相似する充填である請求
の範囲第1,2又は3項記載の工具。 5 粒子Aが稠密に充填されているか、又は凝集
性の単一構造体Aがそのような稠密充填粒子で形
成されている請求の範囲第1〜4項のいずれか1
項に記載の工具。 6 マトリツクスが分散剤を含んでいる請求の範
囲第1〜5項のいずれか1項に記載の工具。 7 固体の成分である付加成分Dを含む請求の範
囲第1〜6項のいずれか1項に記載の工具。 8 付加成分Dがコンパクト形状成分、プレート
形状成分及び長尺形成分からなる群から選択され
ている請求の範囲第7項記載の工具。 9 付加成分Dが砂;石;スチールバー又はロツ
ドを含む金属バーと又はロツド、スチール繊維の
如き金属繊維、プラスチツク繊維、ケブラ繊維、
ガラス繊維、アスベスト繊維、セルロース繊維、
鉱物繊維、耐熱繊維、炭素繊維を含む繊維、グラ
フアイト及びAl2O3ウイスカの如き無機非金属ウ
イスカ及び鉄ウイスカの如き金属ウイスカを含む
ウイスカからなる群から選ばれる請求の範囲第6
項又は第8項記載の工具。 10 付加成分Dが稠密充填されている請求の範
囲第8項〜第9項のいずれか1項に記載の工具。 11 粒子Bが少なくとも50重量%のポルトラン
ドセメント粒子を含む請求の範囲第1〜10項の
いずれか1項に記載の工具。 12 粒子Bが付加的に微粒砂、フライアツシュ
及び微粉チヨークから選択された粒子を含む請求
の範囲第11項記載の工具。 13 粒子Aが50000〜2000000cm2/gの比表面積
を有するシリカダストである請求の範囲第1〜1
2項のいずれか1項に記載の工具。 14 粒子Cが次の成分の一又はそれ以上からな
る請求の範囲第1〜13項のいずれか1項に記載
の工具。 トパーズ、ローソナイト、ダイヤモンド、コラ
ンダム、フエナサイト、スピネル、ベリル、金緑
石、ターモリン、花こう岩、アンダルサイト、ス
タウロライトジルコン、炭化硼素、炭化タングス
テン。 15 粒子Cが耐火グレードのボーキサイトから
なる請求の範囲第1〜14項のいずれか1項に記
載の工具。 16 粒子Cが粒子A,B及びCの合計体積の10
〜90体積%で存在する請求の範囲第1〜15項の
いずれか1項に記載の工具。 17 前記複合材料がバー又はロツドとしての補
強スチールを付加的に含む請求の範囲第1〜16
項のいずれか1項に記載の工具。 18 マトリツクスが付加的にポリマを含んでな
る請求の範囲第1〜17項のいずれか1項に記載
の工具。 19 少なくとも一つの成型された面を有し、該
成型面によつて基礎材料から製品を成型するため
の工具の製造方法であつて、下記水硬性複合材
料、すなわち、 粒径50Å〜0.5μmの無機固体粒子A(以下「粒
子A」と称する。)と、粒径0.5〜100μmかつ粒子
Aより少なくとも1オーダー大きいセメントを含
む固体粒子B(以下「粒子B」と称する。)と、表
面活性分散剤と、100μm〜0.1mの寸法でコンパ
クト形状の固体粒子(以下「粒子C」と称する。)
と、水とからなり、 粒子Aの量は、粒子B及びCが上記複合材料中
に実質的に変形されずに相互に実質的に接触しか
つ橋かけ現象が実質的に存在しない状態で密に充
填されたときに、粒子B及びCの間の空隙に理論
的に充填されうる量以下の量であり、 水の量は、下記表面活性分散剤を溶解した状態
で、上記複合材料中に粒子B及びCが上記規定の
如く密に充填されかつその密充填された粒子B及
びCの間の空隙に粒子Aが均一に分布したとき
に、粒子A,Bおよび粒子Cの間に形成される空
隙を丁度満たす量であり、 表面活性分散剤の量は、上記複合材料を混合し
て上記規定の如き粒子B及びCの密な充填と上記
規定の如き粒子Aの均一な分布を達成するのに充
分な量であり、且つ 粒子Cは普通コンクリート用普通砂及び石より
大きい強度を有する、 上記水硬性複合材料を、前記成型工具によつて
製造されるべき製品のモデルを用いて少なくとも
この一部の形状が形成されたモールド内でキヤス
トし、硬化させることによつて、前記成型工具の
少なくとも前記成型面を形成することを特徴とす
る成型工具の製造方法。 20 前記粒子Cの強度が下記基準のうち少なく
とも1つを満たす請求の範囲第19項記載の方
法。 最大、最小粒径のサイズ比が実質的に4を越
えない材料の粒子について評価した場合、固体
充填率0.70では30MPa以上、固体充填率0.75で
は50MPa以上、固体充填率0.80では90MPa以
上のダイ圧力、 7を越える(粒子Cを構成する鉱物に関す
る)モース硬度、 800を越える(粒子Cを構成する鉱物に関す
る)ヌープ圧痕硬度。 のうち少なくとも1つを満たす強度を有する、 21 前記複合材料がさらに粒子Aよりも少なく
とも一桁大きい少なくとも一つの寸法を有する付
加成分Dを含み、 粒子Aの量は、粒子B,C及びDが上記複合材
料中に実質的に変形されずに相互に実質的に接触
しかつ橋かけ現象が実質的に存在しない状態で密
に充填されたときに、粒子B,C及びDの間の空
隙に理論的に充填されうる量以下の量であり、 水の量は、上記複合材料中に粒子B,C及びD
が上記規定の如く密に充填されかつその密充填さ
れた粒子B,C及びDの間の空隙に粒子Aが均一
に分布したときに、粒子A,B,C及びDの間に
形成される空隙を丁度満たす量であり、且つ、 表面活性分散剤の量は、上記複合材料を混合し
て上記規定の如き粒子B,C及びDの密な充填と
上記規定の如き粒子Aの均一な分布を達成するの
に充分な量である請求の範囲第19又は20項記
載の方法。
[Scope of Claims] 1. A tool for molding a product from a basic material, the molding tool itself having at least one molded surface, and at least the portion of the tool that includes the molded surface. A tool comprising a cured product of the following hydraulic composite material. The hydraulic composite material includes inorganic solid particles A (hereinafter referred to as "particles A") having a particle size of 50 Å to 0.5 μm, and solid particles B (hereinafter referred to as "particles A") having a particle size of 0.5 to 100 μm and containing cement that is at least one order larger than the particles A. (hereinafter referred to as "particle B"), a surface active dispersant, and a 100μ
It consists of compact-shaped solid particles with dimensions of m to 0.1 m (hereinafter referred to as "particles C") and water, and the amount of particles A is such that particles B and C are substantially deformed into the composite material. The amount of water is less than or equal to the amount that can fill the void between particles B and C when the particles B and C are tightly packed in a state where they are in substantial contact with each other without substantial cross-linking phenomenon, and The amount is such that when the following surface-active dispersant is dissolved, particles B and C are densely packed in the composite material as specified above, and particles A are filled in the voids between the tightly packed particles B and C. The amount of the surface-active dispersant is such that when uniformly distributed, it just fills the voids formed between particles A, B, and particle C, and the amount of surface-active dispersant is such that when the composite material is mixed, particles B and C as specified above are mixed. The amount is sufficient to achieve a dense packing of C and a uniform distribution of particles A as defined above, and the particles C have a strength greater than that of ordinary sand and stone for ordinary concrete. 2. The tool according to claim 1, wherein the strength of the particles C satisfies at least one of the following criteria. When evaluating particles of a material in which the size ratio of the maximum and minimum particle diameters does not substantially exceed 4, the die pressure is 30 MPa or more at a solids filling rate of 0.70, 50 MPa or more at a solids filling rate of 0.75, and 90 MPa or more at a solids filling rate of 0.80. , a Mohs hardness of more than 7 (for the minerals that make up particle C), a Knoop indentation hardness of more than 800 (for the minerals that make up particle C). 3. Tool according to claim 1 or 2, wherein the composite material further comprises an additional component D having at least one dimension that is at least one order of magnitude larger than the particles A. 4 Particles C are densely packed, and dense packing means that the particles are geometrically similar in shape to the particles and have a particle size so large that the adhesion surface force does not work significantly. 4. A tool according to claim 1, 2 or 3, wherein the filling is substantially similar to that obtained by applying mechanical vibration. 5. Any one of claims 1 to 4, wherein the particles A are densely packed, or the cohesive single structure A is formed of such densely packed particles.
Tools listed in section. 6. The tool according to any one of claims 1 to 5, wherein the matrix contains a dispersant. 7. The tool according to any one of claims 1 to 6, which contains additional component D which is a solid component. 8. The tool of claim 7, wherein the additional component D is selected from the group consisting of compact shaped components, plate shaped components and elongated shaped components. 9 Additional component D is sand; stone; metal bars and rods, including steel bars or rods, metal fibers such as steel fibers, plastic fibers, Kevlar fibers,
glass fiber, asbestos fiber, cellulose fiber,
Claim 6: Whiskers selected from the group consisting of mineral fibers, heat-resistant fibers, fibers including carbon fibers, inorganic non-metallic whiskers such as graphite and Al 2 O 3 whiskers, and metallic whiskers such as iron whiskers.
The tool described in item 8 or item 8. 10. The tool according to any one of claims 8 to 9, wherein the additional component D is densely packed. 11. A tool according to any one of claims 1 to 10, wherein the particles B comprise at least 50% by weight of Portland cement particles. 12. Tool according to claim 11, wherein the particles B additionally include particles selected from fine sand, flyash and fine powder. 13. Claims 1 to 1, wherein the particles A are silica dust having a specific surface area of 50,000 to 2,000,000 cm 2 /g.
The tool according to any one of item 2. 14. A tool according to any one of claims 1 to 13, wherein the particles C consist of one or more of the following components: Topaz, lawsonite, diamond, corundum, fenasite, spinel, beryl, chrysolite, tarmoline, granite, andalusite, staurolite zircon, boron carbide, tungsten carbide. 15. The tool according to any one of claims 1 to 14, wherein the particles C are made of refractory grade bauxite. 16 Particle C is 10 of the total volume of particles A, B and C
16. A tool according to any one of claims 1 to 15, wherein the tool is present in an amount of ~90% by volume. 17. Claims 1 to 16, wherein the composite material additionally comprises reinforcing steel as bars or rods.
The tool described in any one of paragraphs. 18. Tool according to any one of claims 1 to 17, wherein the matrix additionally comprises a polymer. 19. A method for manufacturing a tool having at least one molded surface for molding a product from a basic material by means of the molding surface, the method comprising: Inorganic solid particles A (hereinafter referred to as "particles A"), cement-containing solid particles B (hereinafter referred to as "particles B") having a particle size of 0.5 to 100 μm and at least one order larger than particles A, and a surface active dispersion. and compact solid particles with dimensions of 100 μm to 0.1 m (hereinafter referred to as “particles C”).
and water, and the amount of particles A is such that particles B and C are in close contact with each other without being substantially deformed in the composite material and with substantially no bridging phenomenon. The amount of water is less than the amount that can be theoretically filled into the void between particles B and C when the particles are filled into the composite material. When particles B and C are densely packed as specified above and particles A are uniformly distributed in the gaps between the tightly packed particles B and C, a particle is formed between particles A, B and particle C. and the amount of surface-active dispersant is such that the composite material is mixed to achieve a dense packing of particles B and C as defined above and a uniform distribution of particles A as defined above. and the particles C have a strength greater than that of ordinary sand and stone for ordinary concrete. A method for manufacturing a molding tool, characterized in that at least the molding surface of the molding tool is formed by casting in a mold in which a part of the shape has been formed and curing. 20. The method according to claim 19, wherein the strength of the particles C satisfies at least one of the following criteria. When evaluating particles of a material in which the size ratio of the maximum and minimum particle diameters does not substantially exceed 4, the die pressure is 30 MPa or more at a solids filling rate of 0.70, 50 MPa or more at a solids filling rate of 0.75, and 90 MPa or more at a solids filling rate of 0.80. , a Mohs hardness of more than 7 (for the minerals that make up particle C), a Knoop indentation hardness of more than 800 (for the minerals that make up particle C). 21. The composite material further comprises an additional component D having at least one dimension at least one order of magnitude larger than particles A, and the amount of particles A is such that particles B, C and D are When the particles B, C, and D are densely packed into the composite material without being substantially deformed, in substantial contact with each other, and with substantially no bridging phenomenon, the voids between the particles B, C, and D are filled. The amount of water is less than the amount that can be theoretically filled, and the amount of water is less than the amount that can be filled theoretically.
is formed between particles A, B, C, and D when the particles are densely packed as defined above and particles A are uniformly distributed in the voids between the tightly packed particles B, C, and D. The amount of surface-active dispersant is just enough to fill the voids, and the amount of surface-active dispersant is such that when the composite material is mixed, there is a dense packing of particles B, C and D as defined above and a uniform distribution of particles A as defined above. 21. The method of claim 19 or 20, wherein the amount is sufficient to achieve.
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