JPH05237656A - アルミニウム材金型の補修方法 - Google Patents

アルミニウム材金型の補修方法

Info

Publication number
JPH05237656A
JPH05237656A JP4458292A JP4458292A JPH05237656A JP H05237656 A JPH05237656 A JP H05237656A JP 4458292 A JP4458292 A JP 4458292A JP 4458292 A JP4458292 A JP 4458292A JP H05237656 A JPH05237656 A JP H05237656A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
mold
aluminum
hardness
plating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4458292A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriko Morita
訓子 森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4458292A priority Critical patent/JPH05237656A/ja
Publication of JPH05237656A publication Critical patent/JPH05237656A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型の特に溶接補修部周囲部の硬さを確保
し、耐摩耗性の向上、長寿命化が実現したアルミニウム
材金型の補修方法を得ることができる。 【構成】 アルミニウムまたはアルミニウム合金からな
る金型母材の溶接補修部の周囲部に、上記溶接補修部を
除いてニッケルーリンメッキからなる硬質層を設け、溶
加材を用いて溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、プラスチック部品の
成形等に用いられる、アルミニウムまたはアルミニウム
合金からなる例えばモールド用簡易金型であるアルミニ
ウム材金型の補修方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、金型材としては、その目的に応
じ、すなわち納期、加工精度等を考慮し、S55C、S
KDー11、SUS等が用いられてきた。しかし、金型
の製造工期は金型の加工性により左右され、金型の加工
には多大な時間と労力を要するため、加工性の良い材料
の出現が期待されていた。
【0003】一方、成形温度が200℃以下の低温で使
用されるモールド用簡易金型に対しては、加工性が良
く、短納期化、軽量化が実現でき、トータルとしてのコ
ストも低減可能な材料である、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金を用いた型が普及してきた。
【0004】しかし、アルミニウムまたはアルミニウム
合金は硬さが低く(高いものでHvが200程度)、耐
摩耗性に乏しいため、型の寿命が短く、またガラス入の
樹脂には耐摩耗性の観点から不適等の問題から、適用範
囲が限定されていた。これに対し本出願人は、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金により製造された金型の表
面硬さを向上させる表面処理方法についての発明を出願
し、アルミニウムまたはアルミニウム合金の強度不足に
よる問題を解決している。
【0005】更に、アルミニウムまたはアルミニウム合
金製金型の欠点として溶接が困難という問題があった。
溶接は、金型の設計変更あるいは放電加工・機械加工等
加工中のミス等により要請されるもので、溶接による補
修というのは、金型作成プロセスにおいて避けて通るこ
とのできない工程である。アルミニウムの溶接は合金の
種類にもよるが、鋼の溶接と比べて、割れが生じ易い・
ブローホールが生じ易い・アルミニウムには表面に堅固
な酸化被膜があり溶接の前処理を要する・溶接部の硬さ
が低下する等多くの問題がありこのためアルミニウムの
溶接は難しく、熟練技能者の勘によるところが大きいと
されていた。
【0006】これに対し、金型用アルミニウム合金提供
者(製造元)は各々の材質にあった専用の溶加材を開発
し、前記のような問題を解決すべく手法を提供してき
た。例えば、刊行物{型技術,第4巻5号およびジョイ
テック,1989年10月号P.79〜87}に専用溶
加材による利点が示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のような、専用の
溶加材を用いて溶接補修は通常TIG溶接法により行な
われる。この手法にて溶接補修を行った場合、溶接の前
工程を管理さえすれば、前記問題、割れやブローホール
の問題は熟練者でなくても解決可能となる。さらに、溶
接部の硬さについても表面における硬さ分布が従来のよ
うな溶接部での極端な低下を示さず、溶接の品質を向上
させることが可能となった。しかし、専用の溶加材を用
いて溶接肉盛り補修を実施しても、溶接部自身硬さを従
来と比べて改善することができても、溶接部の周囲部で
ある溶接の熱影響部の硬さ回復は難しかった。
【0008】図6は上記従来の金型補修方法による溶接
部の周りの硬さ分布を示す分布図であり、図中Xはビー
ド幅(溶接金属)、Yは溶接による熱影響部、Zは溶接
による非熱影響部である。即ち、A7075相当のアル
ミニウム合金に対し、良く調質された専用の溶加材を用
い、TIG溶接法により、ビード幅約10mmで溶接し
た試料の表面硬さ分布を示したものである。このように
専用の溶加材を用いて溶接肉盛り補修を実施しても、溶
接部自身硬さを従来と比べて改善することができ(通
常、溶加材を選定しないと母材自身の約50%の硬さに
すぎない)、図6のように母材自身の約80%の硬さを
維持出来ても、溶接部の周囲である溶接の熱影響部の硬
さは母材自身の約50%まで低下し、硬さの回復が難し
いことがわかる。
【0009】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたもので、金型の特に溶接補修部周囲部の硬さを
確保し、耐摩耗性の向上、長寿命化が実現したアルミニ
ウム材金型の補修方法を得ることを目的とするものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明のアルミニウム
材金型の補修方法は、アルミニウムまたはアルミニウム
合金からなる金型母材を、溶加材を用いた溶接による肉
盛りにより補修を行なう前工程として、上記アルミニウ
ムまたはアルミニウム合金からなる金型母材の補修部の
周囲部に、ニッケルーリンメッキからなる硬質層を設け
る工程を施すことを特徴とするものである。
【0011】
【作用】この発明において、溶加材を用いた肉盛り補修
を行う前工程として、アルミニウムまたはアルミニウム
合金の補修部の周囲部に、ニッケルーリンメッキからな
る硬質メッキ層を形成する工程を導入するが、このニッ
ケルーリンメッキからなる硬質メッキ層の硬さ(Hv)
は500である。次に所望の箇所を肉盛り溶接すると溶
接部自身の硬さは従来(図6)と同じであるが、その周
囲の熱影響部は、溶接により熱処理を受けることにな
り、ニッケル−リンメッキからなる硬質層はアモルファ
スから結晶化し、これに伴い硬さは約500Hvから約
1000Hvへと上昇する。即ち溶接による熱影響を利
用してメッキ層を硬化することが可能となる。
【0012】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例による金型の補修プロ
セスを示すプロセス図であり、図2はこの発明の一実施
例による金型の溶接補修後の補修部周辺を拡大して示す
断面図、図3はこの発明の一実施例に係わる金型の補修
部周辺のメッキ前の所定領域の硬さ分布を示す分布図、
図4はこの発明の一実施例に係わる金型の補修部周辺の
メッキ後の所定領域の硬さ分布を示す分布図、図5はこ
の発明の一実施例に係わる金型の補修部周辺の溶接補修
後の所定領域の硬さ分布を示す分布図である。図におい
て、1はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる
アルミニウム材金型の金型母材、1aはアルミニウムま
たはアルミニウム合金からなる金型母材のうち溶接の影
響を受けない箇所、1bは金型母材のうち溶接の熱影響
部、2はニッケル−リンメッキからなる硬質メッキ層、
2aはアルミニウムあるいはアルミニウム合金からなる
金型母材のうち溶接の熱影響部上に形成されたニッケル
−リンメッキからなる硬質メッキ層、2bは金型母材の
うち溶接の影響を受けない箇所の上に形成されたニッケ
ル−リンメッキからなる硬質メッキ層、3は溶接部であ
る。なお、図中4(点線)は、メッキを施さない即ち従
来の分布(図6)に相当する。
【0013】次に、金型の補修方法について図1に基づ
いて説明する。先ず、アルミニウムまたはアルミニウム
合金からなる金型母材の内補修を要する部位を予めTI
G溶接し易いように削っておく。次に、削りとった補修
予定部の部位の周囲にメッキを施すための洗浄を行う。
後工程の溶接を考慮すると、表面の酸化膜を除去するよ
うな酸洗いが適している。次に、削り取った部位にマス
クをしてその周囲にニッケルーリンメッキを施す。メッ
キの付着力を確保するために、メッキの前処理として銅
等のメッキ(真空蒸着でもよい)または亜鉛置換を行う
が、溶接時にメッキ部が一部溶け込んだ場合、銅(C
u)が1〜3%固溶すると割れが発生しやすくなるの
で、銅以外の金属の下地メッキか亜鉛置換がより望まし
い。亜鉛も多量に固溶すると割れ発生の原因となるが、
亜鉛は溶加材に含まれる場合も、比較的消耗(蒸発)し
易いので、亜鉛置換による亜鉛量を把握して溶加材を調
質するとよい。また、膜厚は厚すぎれば後で溶接の肉盛
り部と同様研磨して落せばよいのであるが、溶接部隣接
のメッキは一緒に溶け込むのでこれを考慮すると、10
〜100μm程度が望ましい。金型の精度にもよるが、
通常は膜厚20μm以上形成する場合は設計上の考慮が
必要となる。
【0014】次に、適切に調質された溶加材を用い、T
IG溶接を実施する。メッキ前の洗浄から充分時間が経
過しておれば、削りとった補修部をワイヤブラジでこす
り酸化膜の除去を行う。この場合、メッキをこすりとら
ないように注意する。代表的なTIG溶接条件の一例は
以下に示す通りである。 W電極径 3.2mm 溶接電流 180A シールドガス Arガス(10/min) 溶接速度 25cm/min 最後に溶接の肉盛り部を所望の形状に機械加工さらに研
磨し、仕上げ面とする。
【0015】この発明の一実施例による方法で補修され
たアルミニウムまたはアルミニウム合金の金型の補修部
周辺の硬さ分布を示した、図5に示されるように、従来
法による補修4と比べると従来一番硬さが低下していた
熱影響部の硬さが飛躍的に向上していることがわかる。
【0016】上記実施例では、溶接部の周囲にのみニッ
ケルーリンメッキを形成しているが、前述したように設
計上考慮しなくてもよいのであれば、実際は溶接部の周
囲に限らず、溶接部を除いた場所であれば全体にメッキ
を施してもよい。上記のように、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金を加工することにより製造されるモール
ド用金型、簡易金型の特に溶接補修部周囲の表面を簡便
な方法で硬化処理し、耐摩耗性を向上させることができ
たので、信頼性の高い、寿命の長い金型の提供が可能と
なった。
【0017】
【発明の効果】この発明は、以上説明した通り、アルミ
ニウムまたはアルミニウム合金からなる金型母材を、溶
加材を用いた溶接による肉盛りにより補修を行なう前工
程として、上記アルミニウムまたはアルミニウム合金か
らなる金型母材の補修部の周囲部に、ニッケルーリンメ
ッキからなる硬質層を設ける工程を施すことにより、金
型の特に溶接補修部周囲部の硬さを確保し、耐摩耗性の
向上、長寿命化が実現したアルミニウム材金型の補修方
法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による金型の補修プロセス
を示すプロセス図である。
【図2】この発明の一実施例による金型の溶接補修後の
補修部周辺を拡大して示す断面図である。
【図3】この発明の一実施例に係わる金型の補修部周辺
のメッキ前の所定領域の硬さ分布を示す分布図である。
【図4】この発明の一実施例に係わる金型の補修部周辺
のメッキ後の所定領域の硬さ分布を示す分布図である。
【図5】この発明の一実施例に係わる金型の補修部周辺
の溶接補修後の所定領域の硬さ分布を示す分布図であ
る。
【図6】従来の金型補修方法による溶接部の周りの硬さ
分布を示す分布図である。
【符号の説明】
1 アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるアル
ミニウム材金型の金型母材 1a 金型母材のうち溶接の影響を受けない箇所 1b 金型母材のうち溶接の熱影響部 2 ニッケル−リンメッキからなる硬質メッキ層 3 溶接部
【手続補正書】
【提出日】平成4年5月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】図6は上記従来の金型補修方法による溶接
部の周りの硬さ分布を示す分布図であり、図中Xはビー
ド幅(溶接金属)、Yは溶接による熱影響部、Zは溶接
による非熱影響部である。即ち、A7075相当のアル
ミニウム合金に対し、良く調質された専用の溶加材を用
い、TIG溶接法により、ビード幅約10mmで溶接し
た試料の表面硬さ分布を示したものである。このように
専用の溶加材を用いて溶接肉盛り補修を実施しても、溶
接部自身硬さを従来と比べて改善することができるが
(通常、溶加材を選定しないと母材自身の約50%の硬
さにすぎない)、図6のように母材自身の約80%の硬
さを維持出来ても、溶接部の周囲である溶接の熱影響部
の硬さは母材自身の約50%まで低下し、硬さの回復が
難しいことがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C25D 5/30

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウムまたはアルミニウム合金か
    らなる金型母材を、溶加材を用いた溶接による肉盛りに
    より補修を行なう前工程として、上記アルミニウムまた
    はアルミニウム合金からなる金型母材の補修部の周囲部
    に、ニッケルーリンメッキからなる硬質層を設ける工程
    を施すことを特徴とするアルミニウム材金型の補修方
    法。
JP4458292A 1992-03-02 1992-03-02 アルミニウム材金型の補修方法 Pending JPH05237656A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4458292A JPH05237656A (ja) 1992-03-02 1992-03-02 アルミニウム材金型の補修方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4458292A JPH05237656A (ja) 1992-03-02 1992-03-02 アルミニウム材金型の補修方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05237656A true JPH05237656A (ja) 1993-09-17

Family

ID=12695485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4458292A Pending JPH05237656A (ja) 1992-03-02 1992-03-02 アルミニウム材金型の補修方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05237656A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6397651B2 (en) 2000-02-22 2002-06-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Die assembly and method of manufacturing die assembly
CN103286516A (zh) * 2013-05-31 2013-09-11 河海大学 一种水力机械过流部件空蚀复合修复覆层及其制备方法
CN103341720A (zh) * 2013-07-16 2013-10-09 烟台开发区蓝鲸金属修复有限公司 一种刮板输送机中部槽的修复方法
US8720056B2 (en) 2008-02-14 2014-05-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Turbine rotor blade repair method
JP2020006642A (ja) * 2018-07-11 2020-01-16 株式会社Ibuki 金型の補修方法および金型
CN111621822A (zh) * 2020-06-24 2020-09-04 中国航空制造技术研究院 一种电化学微增材的表面修复方法
CN111673372A (zh) * 2020-06-16 2020-09-18 大连天晟通用机械有限公司 一种螺套的翻新方法
DE102021005402A1 (de) 2021-11-02 2023-05-04 Harro Höfliger Verpackungsmaschinen GmbH Verfahren zum Reparieren von Formatplatten

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6397651B2 (en) 2000-02-22 2002-06-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Die assembly and method of manufacturing die assembly
US8720056B2 (en) 2008-02-14 2014-05-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Turbine rotor blade repair method
CN103286516A (zh) * 2013-05-31 2013-09-11 河海大学 一种水力机械过流部件空蚀复合修复覆层及其制备方法
CN103286516B (zh) * 2013-05-31 2015-10-07 河海大学 一种水力机械过流部件空蚀复合修复覆层及其制备方法
CN103341720A (zh) * 2013-07-16 2013-10-09 烟台开发区蓝鲸金属修复有限公司 一种刮板输送机中部槽的修复方法
CN103341720B (zh) * 2013-07-16 2015-07-08 烟台开发区蓝鲸金属修复有限公司 一种刮板输送机中部槽的修复方法
JP2020006642A (ja) * 2018-07-11 2020-01-16 株式会社Ibuki 金型の補修方法および金型
CN111673372A (zh) * 2020-06-16 2020-09-18 大连天晟通用机械有限公司 一种螺套的翻新方法
CN111621822A (zh) * 2020-06-24 2020-09-04 中国航空制造技术研究院 一种电化学微增材的表面修复方法
DE102021005402A1 (de) 2021-11-02 2023-05-04 Harro Höfliger Verpackungsmaschinen GmbH Verfahren zum Reparieren von Formatplatten

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6673169B1 (en) Method and apparatus for repairing superalloy components
US20080017280A1 (en) Process for repairing turbine engine components
US4449714A (en) Turbine engine seal and method for repair thereof
JP2897803B2 (ja) 超合金製部品に被覆を形成する方法
JP2002523240A (ja) タービンロータの改造及び補修方法
JPS6233067A (ja) 突起を有する部材の修理
JP2003507613A (ja) タービンエンジン羽根の台板のレーザークラッディング
US7093335B2 (en) Coated article and method for repairing a coated surface
JPH11156559A (ja) 硬化可能なニッケルベース合金を溶接する方法
JPH0570971A (ja) 電気放電工程を用いたろう付け合金のベース金属面への堆積方法
JPH05237656A (ja) アルミニウム材金型の補修方法
US5968299A (en) Foil coating on a local region of a component and its method of production and installation
US5686001A (en) Variable polarity arc technology for the repair of coated articles
JPH07237225A (ja) アルミ金型及びその補修方法
US4382169A (en) Weld deposition of metal other than aluminium onto aluminium-base alloy
JPH03264705A (ja) ガスタービン動翼補修方法
JPS6284976A (ja) 研削砥石用回転式形直しもしくは目直し工具の製造方法
JPH09314337A (ja) 溶接割れのないAl又はAl−Si合金被覆ステンレス鋼板の溶接方法
JPH059786A (ja) 内面の耐食性に優れた溶接管及びその製造方法
JP2696002B2 (ja) 孔付複合シリンダおよびその製造方法
JPS62166074A (ja) 肉盛製スリ−ブの製造方法
CN106493502A (zh) 一种航空发动机限动器端面磨损的修复方法
US20080189946A1 (en) Dimensional restoration of stator inner shrouds
JP4303447B2 (ja) 二軸シリンダーの製造方法
JPH0417974A (ja) 半田用チップおよびその製造方法