JPH05263286A - 通気性電鋳金型およびその製造方法 - Google Patents

通気性電鋳金型およびその製造方法

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JPH05263286A
JPH05263286A JP6034992A JP6034992A JPH05263286A JP H05263286 A JPH05263286 A JP H05263286A JP 6034992 A JP6034992 A JP 6034992A JP 6034992 A JP6034992 A JP 6034992A JP H05263286 A JPH05263286 A JP H05263286A
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JP
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electroformed
mold
electrocasting
electroforming
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JP6034992A
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Shoichi Nomura
鐘一 野村
Naoyuki Nakagawa
尚之 中川
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Kyokuto Giken Co Ltd
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Kyokuto Giken Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多孔質電鋳体に見られる通気孔の偏在を極力
解消するとともに、一般的な電鋳装置を使用するだけで
容易に製造可能である、良質な多孔質電鋳体およびその
製造方法を提供することを目的とする。 【構成】基体10の表面に導電層を設け、その上に電気鋳
造により金属層を形成する電鋳金型の製造方法におい
て、導電層を設ける前あるいは後に、基体表面の所定の
位置に盲孔1をあけて、電気鋳造をすることにより、表
裏貫通した連通孔構造の第一電鋳層12を形成し、次いで
該第一電鋳層の上に連通孔構造の第二電鋳層18を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電鋳金型に関し、特
にはプラスチックの成形用金型として好適な電鋳金型の
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ブロー成形、真空成形など一般に熱成形
と呼ばれるプラスチックの成形方法にあっては、加熱し
た熱可塑性のプラスチックの被成形物を圧縮空気または
真空を利用して、所定の型面に圧着または吸着して成形
することが行われる。
【0003】ところが、これらの成形方法にあっては、
その被成形物に加えられる圧力が比較的小さいことと型
面に賦されている凹凸模様などの影響から、型面と被成
形物である加熱した熱可塑性のプラスチックとの間の空
気が完全に脱気され難いきらいがあり、成形される製品
に所定の形状もしくは模様などが充分に転写されないこ
ともしばしばある。
【0004】そこで近年、このような欠点を排除する型
として、型自体を多孔質とするものが提案されている。
【0005】電鋳で製作する金型についても、型を多孔
質とする製造方法がいろいろ提案され、その一が特開昭
50−141540号公報に開示されている。その方法は、始め
に銅板などの導体からなる基体上または絶縁体からなる
基体上に形成した導電層上に、絶縁塗料を粗に吹き付け
ることなどにより、導電性基体の表面に分散しかつ微小
な絶縁部分を形成する。次いで、この導電性基体を電解
槽に入れて陰極とし、電着金属などを陽極として所望の
金属を電着することにより、絶縁部分を孔とする多孔質
電鋳体を製造するものである。
【0006】また他の方法として、特公平2−14434 号
公報に開示されている方法がある。同法は、エポキシな
どの樹脂で作られたマンドレルなどの基体の上に導電性
の銀ラッカーと絶縁体である塩化ビニルラッカーの混合
液を吹き付け、導電層を形成すると同時にその中に絶縁
体を点在させ、この基体を陰極として電解することによ
って、多孔質電鋳体を得る方法である。
【0007】ところが、これらの方法にあっては、絶縁
塗料などを吹付けるなどの手段によっているので、一度
に全面を塗装できないので塗料の重ね塗りが必要であ
り、且つ、型のような三次元形状の物では塗料の吹付け
の距離を一定に保つことが難しいなどにより、絶縁物粒
子が基体に均一に分散するようにすることは極めて難し
く、局部的に絶縁物粒子の偏在が生じることは避け得な
いきらいがある。このことは、完成した型の孔の分散が
不均一になって多孔質電鋳体金型の通気性が位置によっ
て異なることを意味するものであり、プラスチックの成
形用の型においては好ましいものではない。
【0008】また他の方法として、特公昭35−15208 号
公報に開示されている方法がある。同法は、貫通孔を有
する有孔板を電鋳型表面として使用し、裏面より気体を
噴出せしめつつ電鋳することによって金属有孔板を製造
する方法である。
【0009】しかしこの方法によれば、気体を噴出させ
るための装置が必要となるばかりではなく、気体を電鋳
型表面の全体から均一に噴出させることが難しく、特殊
な技術を要しなければ良好な多孔質電鋳体を製造できな
いきらいがある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】よって、この発明は、
多孔質電鋳体の製造方法において、従来技術が有するこ
のような通気孔の偏在を極力解消するとともに、一般的
な電鋳装置を使用するだけで容易に製造可能である、良
質な多孔質電鋳体およびその製造方法を提供することを
目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】ところで、本発明者ら
は、原型を模し絶縁性基体上に形成した導電層上に電気
鋳造を施す過程において、基体にピンホールが存在する
と当該箇所へは電着が妨げられて、いわゆるピット (非
電着部) が形成されることに着目した。
【0012】すなわち、絶縁性基体上に導電層を形成す
る前あるいは後に、電鋳体の完成後に必要とする箇所に
所定の孔を明けて電着時にピンホールとなるようにし
て、電鋳を行うことにより、上述の目的が達成されるこ
とを知り、この発明を完成した。
【0013】ここに、この発明は、金型の成形面を構成
する表面層である第一層と、該表面層に続く支持層から
構成され、前記支持層が多孔質構造の第二電鋳層からな
ることを特徴とする電鋳金型であり、前記表面層には電
着により形成された、成形面側から支持層に至る多数の
細孔が設けられている電鋳金型である。
【0014】さらに、この発明によれば、基体表面の導
電層の上に電気鋳造により所望の金属層を形成する電鋳
体の製造方法において、所定の位置に多数の盲孔を設け
た基体上に最初に電着させた第一電鋳層の上に、電着面
での非導電性粒子の存在下で電気鋳造を継続し、多孔質
構造の第二電鋳層を形成するのである。例えば、多数の
細孔を有する第一電鋳層が所定の厚さに達したと判断し
たときに、非導電性粒子、例えば硼化物、ふっ化物など
のプラスチック材料またはその他の非導電性微粒子、好
ましくは疎水性の非導電性物質の微粒子を溶液に懸濁さ
せたものを電解液に混入させ、電気鋳造の途中から電鋳
層を多孔質・海綿状とし、前記第一電鋳層の上に多孔質
・連通孔構造の第二電鋳層を形成するものである。
【0015】
【作用】以下、この発明の作用を構成と共に説明する。
【0016】図1は、この発明にかかる電鋳金型16の断
面構造の略式説明図であり、図中、盲孔1が設けられた
基体10の上には慣用の電気鋳造によって形成された第一
電鋳層12が設けられており、その上には多孔質連通構造
の第二電鋳層14が設けられている。特に、この発明の好
適態様によれば第二電鋳層14は海綿状のハニカム構造と
なっており、第一電鋳層12に形成されたピット状の細孔
18が電鋳作業の終了まで塞がらずに形成されるために、
金型として使用した場合のガス抜き性に優れている。ま
た、第二電鋳層14がハニカム構造になっていることによ
り、電鋳作業を短縮化できるとともに、型としての剛性
を損なうことなく型の軽量化が可能となっている。
【0017】なお、第一電鋳層12のみで使用することも
可能であるが、上記理由により、第二電鋳層14を設ける
ことが好ましい。
【0018】本発明により製造される物品は特に限定さ
れない。例えば前述のプラスチック成形用の型、スクリ
ーン印刷用の版、電気剃刀用の網刃、等所望の物品の製
造に使用し得る。また、鋳造する金属も限定されるもの
ではなく、電気鋳造が可能なものならば如何なる金属、
合金でも使用できる。
【0019】まず、所望の形状を有する基体10を用意す
る。この基体を構成する材料は特に限定されるものでは
ないが、後述するように、この基体は鋳造される電鋳体
から剥離するものであるから、再使用を意図しないかぎ
り安価な材料、例えばエポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、フェノール樹脂、尿素樹脂等容易に所定の形状に付
形できるプラスチックが好便に使用できる。
【0020】この基体10は、例えば、自動車のドアトリ
ムなど所定の表面形状に、製品モデルの反転型などを利
用し、エポキシ樹脂等によって複製される。
【0021】この基体10を構成するエポキシ樹脂は、本
来的に絶縁体であることから、その転写予定面に銀鏡反
応を利用あるいは銀ラッカーなど導電塗料を塗布するこ
とにより、連続する被膜状の導電層を形成する。なお、
この導電層形状に先立ち、基体に対する導電層の付着力
を高めるために、脱脂処理を施すこと、および銀鏡反応
を利用する場合は、さらに塩化第一錫溶液を塗布するな
どして、より感応性を付与することが望ましい。
【0022】この発明によれば、絶縁性基体上に導電層
を形成後、あるいはそれに先立って、電鋳体の完成後に
必要とする箇所に所定の大きさの盲穴1を明けて電着時
にピンホールとなるようにする。この穴は基体の表裏を
貫通させてはならない。貫通孔では、その後に行う電鋳
層に細孔18が形成されない。基体表面より数mmの深さの
穴があいておればよい。このような盲孔1を設けること
で電着時に表裏連通する細孔に成長し得るピンホールが
形成される。
【0023】なお、この盲穴1は導電層を形成する前に
あけても良いことはいうまでもない。
【0024】次にこの基体10を所定の電解液からなる電
鋳浴中にいれ、前記基体の導電層を陰極とする一方、他
方の電極 (陽極) を電着する金属と同一の金属板から構
成し、両電極間に所定の電圧を加え、電鋳を行う。
【0025】この場合、基体は三次元の複雑な形状をし
ているので、各部へ均一な電着が成されるように小さな
電流で電鋳を行うのが望ましい。
【0026】電鋳浴へ入れた後でも、基体10へピンホー
ルのようにして明けた盲孔1には空気が残っており、電
着の邪魔をする絶縁物となるために当該部分には電着が
生じずに、電鋳体でも細孔18として残る。次いで、盲孔
1の周囲では電着が行われているために、電着時に不可
避的に発生する水素ガスが当該部分に集まり、その結果
ピットとして成長し始める。
【0027】電鋳操作それ自体は、電解液組成も含めて
慣用のものであってもよく、この発明においてはそれら
は何ら制限されない。
【0028】この状態で数日間電鋳を行い、第一電鋳層
12を形成する。
【0029】この発明の好適態様によれば、電着面の厚
さが希望する厚さ、例えば0.2 〜1.0 mmになったと判断
したら、第一電鋳層12の形成を終了し、次いで疎水性の
非導電性粒子、例えば、ふっ素樹脂などの微粒子を懸濁
させた水溶液を電解液へ混入し、第二電鋳層14を形成す
る。
【0030】電解液中に入ったふっ素樹脂などの微粒子
は液中に拡散され、その一部が基体の電着面に付着す
る。通常、微粒子の拡散・分散は、均一に行われるた
め、基体の電着面への付着もほぼ全体的に均一に行われ
る。
【0031】かくして、上記態様の場合、電着面、つま
り第一電鋳層12上に付着した状態で存在する微粒子は絶
縁体であるために、その部分には金属イオンが電着され
ず、当該部分は電着の凹部となり始める。さらに付着し
た微粒子が絶縁体であると同時に疎水性である場合に
は、電着時に不可避的に発生する水素ガスが当該部分に
付着しやすくなり、その結果ピットとして成長を始め
る。そして、そのような傾向はもともとピットとして孔
が成長した箇所に集中することから、ますますピットが
成長して表裏貫通した連通孔を備えた第二電着層14が生
成する。
【0032】
【実施例】次に、この発明の実施例を挙げるが、それら
はこの発明の単なる例示として示すものであって、この
発明がそれらによって何ら限定されるものでないことは
理解されよう。
【0033】自動車用ドアトリムの表面形状を有する基
体をエポキシ樹脂により製作した。その基体上に、通常
の銀鏡反応により、銀の薄膜からなる導電層を形成し、
その後、基体表面全体に0.3 mmのドリルでもって、10〜
20mmピッチで盲穴を明けた。このようにして用意した基
体を陰極とする一方、陽極として金属チタン製バスケッ
トケースに入ったニッケル金属の小片を使用し、表1に
示す組成の電解液を使って、電鋳槽で電着を行った。こ
のときの電着条件も表1に示す。
【0034】なお、本例では非導電性粒子としてふっ素
樹脂の一種であるポリテトラフルオロエチレン (粒径5
μm)を電解液濃度で35ppm 使用した。電解液は連続濾過
を行い、微粒子の混在はそれの電着面への付着が行われ
る期間のみとした。
【0035】
【表1】 電解液 : スルファミン酸ニッケル 300〜500 g/L 塩化ニッケル 5〜 10 g/L 硼酸 30〜 40 g/L 応力減少剤 微量 電着条件 : pH 3〜 4 g/L 浴温 35〜 55 ℃ 電流密度 1〜 2 A/dm2 陽極 ニッケルペレット 濾過 連続濾過 電着厚さ 2〜 4 mm 製造された電鋳金型は図1に示すように、基体に接する
面はピット状の細孔を有する通常の電鋳体であり、その
途中から多孔質・連通孔構造の電鋳体となっている。各
々の厚さは電着する時間数によって左右され、ポリテト
ラフルオロエチレン微粒子懸濁水溶液を電解液へ混入す
るタイミングを遅くすれば、通常の電鋳体となる第一電
鋳層の厚さを厚くでき、タイミングを早くすればそれが
薄くなる。
【0036】
【発明の効果】この発明は、詳述したように、盲穴をあ
けた基体上に電着した第一電鋳層とその上に電着した多
孔質構造の第二電鋳層とから構成されるのであって、多
孔質な電鋳体を製造するに際しても、この発明の好適態
様によれば、従来法のように、孔の位置を偶然性に頼る
ことなく、必要な箇所に確実に孔をあけることができる
ものである。また、特殊な装置や特殊な電解液を使用す
る必要が全くなく、ごく普通の方法で通常の導電処理を
した基体上にメッキを施し、かつ連通孔構造の電着析出
層を形成できるものである。さらに、第二電鋳層で第一
電鋳層の連通孔構造の電着析出層を保護しているので、
型を充分に厚く強固にしても連通孔が埋まることなく良
好な電鋳金型を得られ、かつ型断面構造が半ば多孔質で
あるので軽量であり、取扱いが容易であるという利点も
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる金型の断面構造の説明図であ
る。
【符号の説明】
1 : 盲孔 10 : 基体 12 : 第一電鋳層 14 : 第二電鋳層 16 : 電鋳金型 18 : 細孔

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金型の成形面を構成する表面層と、該表
    面層に続く支持層とから構成され、該支持層が連通孔構
    造の電鋳層からなり、前記表面層には電着により形成さ
    れた、成形面側から支持層にいたる多数の細孔が設けら
    れている電鋳金型。
  2. 【請求項2】 基体の表面に導電層を設け、その上に電
    気鋳造により金属層を形成する電鋳金型の製造方法にお
    いて、導電層を設ける前あるいは後に、基体表面の所定
    の位置に多数の盲孔をあけて、電気鋳造をすることによ
    り、表裏貫通した連通孔構造の第一電鋳層を形成し、次
    いで該第一電鋳層の上に連通孔構造の第二電鋳層を形成
    することを特徴とする通気性電鋳金型の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記第二電鋳層の電鋳に際して、電解液
    に非導電性の微粒子を混入することにより、第一電鋳層
    から第二電鋳層に連続した連通孔を形成容易とした請求
    項2記載の通気性電鋳金型の製造方法。
  4. 【請求項4】 基体の表面に導電層を設け、その上に電
    気鋳造により金属層を形成する電鋳金型の製造方法にお
    いて、導電層を設ける前あるいは後に、基体表面の所定
    の位置に盲孔をあけて、電気鋳造をすることにより、表
    裏貫通した連通孔構造の第一電鋳層を形成することを特
    徴とする通気性電鋳金型の製造方法。
JP6034992A 1992-03-17 1992-03-17 通気性電鋳金型およびその製造方法 Withdrawn JPH05263286A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016074964A (ja) * 2014-10-09 2016-05-12 極東技研有限会社 多孔性電鋳の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016074964A (ja) * 2014-10-09 2016-05-12 極東技研有限会社 多孔性電鋳の製造方法

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