JPH0633289A - 電鋳成形型及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きな型に適しており、成形品の品質を確保
し、型の製造コストを下げることができる電鋳成形型を
提供する。 【構成】 電鋳加工により形成される電鋳シェル１を有
する電鋳成形型において、前記電鋳シェル１が網目状リ
ブ４、５、６を一体的に含むことにより、大きな型に適
しており、成形品の品質を確保し、型の製造コストを下
げることができるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックの射出成
形、中空成形等に用いる電鋳成形型及びその製造方法に
係わり、特に、大きな型に適しており、成形品の品質を
確保し、型の製造コストを下げることができるものに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電鋳成形型としては図９
に示すものがある。図９において、この電鋳成形型は、
電鋳加工によりニッケル、銅等の金属を所定厚さに析出
させて形成した電鋳シェル５１を、熱硬化性樹脂又は低
融点合金のバッキング材５２で裏打ちして補強したもの
であり、バッキング材５２には加熱・冷却流体の流路と
なるステンレスパイプ５３が内設されている。ステンレ
スパイプ５３は型内を走行しており、このステンレスパ
イプ５３内に加熱・冷却流体を流通させて電鋳シェル５
１との間で熱交換を行わせ、電鋳シェル５１の加熱と冷
却を行うことによって、電鋳シェル５１の表面５１ａ上
に注入されたプラスチック材料を成形するようになって
いる。なお、５５は型枠であり、また、図では電鋳成形
型の内のキャビティを示しているが、コアについても同
様の構成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた電
鋳成形型の電鋳シェル５１は、成形品と同一形状に製作
した電鋳マスターを電解液中に漬け込み、電鋳マスター
の表面にニッケル、銅等の金属を析出させて形成するの
であるが、この電鋳加工によって電鋳シェル５１を形成
する過程において、電鋳シェル５１には不可避的に歪み
が発生し、特に型が大きくなると歪みも大きくなって、
型の精度低下を来すこととなるため、成形品の品質を確
保することができない。また、この電鋳加工による電鋳
シェル５１の形成では、電鋳シェル５１の全ての部分を
電解液中で金属を析出させることによって形成するもの
であるため、電鋳シェル５１の形成に長い時間を必要と
し、特に型が大きくなると所要時間も長くなって、型の
製造コストが高くなるという問題点を有している。

【０００４】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、成形品の品質を確保し、型の製造コストを下げ
ることができる電鋳成形型及びその製造方法を提供しよ
うとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明の電鋳成形型は、電鋳加工により形成される
電鋳シェルを有する電鋳成形型において、前記電鋳シェ
ルは網目状リブを一体的に含んでなるものである。

【０００６】また、この電鋳成形型は、電鋳加工により
第一電鋳層を形成する工程と、第一電鋳層上に一以上の
網目状リブを仮止めする工程と、電鋳加工により第一電
鋳層と網目状リブ上に第二電鋳層を形成して電鋳シェル
を製作する工程とを含んで製造することもできる。

【０００７】

【作用】剛性の高い網目状リブと一体となった第一電鋳
層上に第二電鋳層が形成されるため、中間の網目状リブ
が補強材となって電鋳シェルの全体の歪みは押さえら
れ、また、この第二電鋳層は第一電鋳層と網目状リブの
間の空間を埋めるようにして形成されるため、電鋳シェ
ルの製作時間は短縮される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の電鋳成形型の断面図、図２は図
１のＡ−Ａ断面図、図３乃至図６は本発明の電鋳成形型
の製造方法を示す図である。

【０００９】図１及び図２において、この電鋳成形型
は、電鋳加工によりニッケル、銅等の金属を析出させて
形成した第一電鋳層２と第二電鋳層３内に、ニッケル、
銅等の金網の第一網目状リブ４、第二網目状リブ５及び
第三網目状リブ６を一体的に含んでなる電鋳シェル１
を、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂又はすずとビスマス
の合金、すずと亜鉛の合金等の低融点合金のバッキング
材７で裏打ちして補強したものであり、バッキング材７
には加熱・冷却流体の流路となるステンレスパイプ８が
内設されている。なお、９は型枠である。

【００１０】つぎに、上述した電鋳成形型の製造方法を
図３乃至図６に基づいて説明する。図３（ａ）に示すよ
うに、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等により成形品
と同一形状の電鋳マスター１１（電鋳成形型の逆模型）
を製作し、電鋳マスター１１の表面に銀鏡処理による銀
膜等によって導電層１２を付設する。そして、図３
（ｂ）に示すように、この電鋳マスター１１を、ニッケ
ル、銅等の金属１３がプラス極に接続された電鋳槽１４
の電解液１５中に漬け込む。そして、導電層１２をマイ
ナス極に接続して通電し、電鋳マスター１１に電鋳加工
を施す。これにより、電鋳マスター１１表面の導電層１
２上にはニッケル、銅等の金属が析出し、第一電鋳層２
が形成される。そして、第一電鋳層２が所定の厚さｔ₁
になると電鋳マスター１１を電解液１５中から取り出
す。

【００１１】また、電鋳マスター１１よりｔ₁ だけ厚い
厚みを有する第一マスター２１を製作する。そして、図
４（ａ）及び図４（ｂ）（図４（ａ）のＢ矢視図）に示
すように、径がｔ₂ で剛性が高く導電性のあるニッケ
ル、銅等の金網を、叩き出し等により第一マスター２１
の表面に沿うように加工し、第一網目状リブ４を製作す
る。そして、同じようにして、第一マスターよりｔ₂ 、
ｔ₂ の２倍だけ厚い厚みを有する第二マスター、第三マ
スターを製作し、金網を第二マスター、第三マスターに
沿うように加工して第二網目状リブ５、第三網目状リブ
６を製作する。このとき、各網目状リブ４、５、６の網
目を平面視でズレルように製作する。

【００１２】そして、図５（ａ）及び図５（ｂ）（図５
（ａ）のＣ矢視図）に示すように、網目状リブ４、５、
６を電鋳マスター１１表面に形成された第一電鋳層２上
に接着剤等により仮止めし、第一電鋳層２上に第一電鋳
層２と網目状リブ４、５、６とによって区切られた多数
の微小な空間２３を形成する。そして、図５（ｃ）に示
すように、この電鋳マスター１１を電鋳槽１４の電解液
１５中に再度漬け込み、電鋳マスター１１に電鋳加工を
施す。これにより、電鋳マスター１１表面の第一電鋳層
２と各網目状リブ４、５、６上には金属が析出し、第一
電鋳層２と各網目状リブ４、５、６の間の空間２３を埋
めるようにして第二電鋳層３が形成される。そして、第
二電鋳層３が所定の厚さになると電鋳マスター１１を電
解液１５中から取り出す。

【００１３】そして、図６（ａ）に示すように、第二電
鋳層３の裏面側を型枠９によって取り囲み、加熱・冷却
流体の流路となるステンレスパイプ８を配置する。そし
て、型枠９内に流動状態のエポキシ樹脂等の熱硬化性樹
脂又はすずとビスマスの合金、すずと亜鉛の合金等の低
融点合金のバッキング材７を注入し、バッキング材７を
時間経過により固化させる。そして、図６（ｂ）に示す
ように、第一電鋳層２から電鋳マスター１１を抜き取
る。これにより、第一電鋳層２と第二電鋳層３内に網目
状リブ４、５、６を一体的に含んでなる電鋳シェル１が
バッキング材７で裏打ちして補強され、加熱・冷却流体
の流路となるステンレスパイプ８を内設した電鋳成形型
が製造される。

【００１４】このように、剛性の高い網目状リブ４、
５、６と一体となった第一電鋳層２上に第二電鋳層３が
形成されるため、中間の網目状リブ４、５、６が補強材
となって電鋳シェル１の全体の歪みは押さえられる。そ
の結果、型の精度が向上して成形品の品質を確保するこ
とができるようになり、大きな型を電鋳加工で製造する
ことが可能となる。また、第二電鋳層３は第一電鋳層２
と網目状リブ４、５、６の間の空間２３を埋めるように
して形成されるため、電鋳シェル１の製作時間は短縮さ
れ、型の製造コストを大幅に下げることが可能となる。
さらに、電鋳シェル１のバッキング材７との境界面は全
面に亘って凹凸状となり、この凹部内にバッキング材７
が充填されてアンカー効果を奏するため、成形圧力等に
よる電鋳シェル１とバッキング材７との剥離が防止され
る。

【００１５】なお、上記実施例では、電鋳成形型の内の
キャビティについて説明したが、コアについても同様の
構成とすることができ、同様の製造方法によって製造す
ることができる。また、上記実施例では、網目状リブが
３層であるものについて説明したが、１層、２層或いは
４層以上とすることも勿論可能である。

【００１６】そして、網目状リブは、上記実施例で示し
たような電鋳シェルの全体を覆うものに限らず、歪みの
生じやすい部分に選択的に設けることも可能である。ま
た、上記実施例では、電鋳マスター表面に形成した電鋳
層上に、網目状リブの仮止めと新たな電鋳層の形成とか
らなる工程を１工程だけ施した場合について説明した
が、２工程以上とすることも勿論可能である。

【００１７】そして、上記実施例では、加熱・冷却流体
の流路となるステンレスパイプをバッキング材の内部の
電鋳シェルとは離れた位置に設けたものについて説明し
たが、図７に示したように、ステンレスパイプ３１を電
鋳シェル３２の裏面３２ａに沿うように加工し、電鋳シ
ェル３２の裏面３２ａ上にこのステンレスパイプ３１を
仮り止めした状態で、電鋳加工により電鋳シェル３２の
裏面３２ａとステンレスパイプ３１上に電鋳層３３を形
成することにより、電鋳シェル３２の裏面３２ａ上にス
テンレスパイプ３１を一体的に配置することもできる。
この場合には、ステンレスパイプ内を流通する加熱・冷
却流体は、電鋳シェルと直接熱交換を行うため、加熱・
冷却流体と電鋳シェルとの熱交換効率が向上し、電鋳シ
ェルの加熱と冷却を短時間で行うことが可能となる結
果、成形サイクルを短縮することができるようになる。

【００１８】さらに、上記実施例では、射出成形等に用
いる電鋳成形型について説明したが、図８に示したよう
に、真空成形等に用いるポーラス状の電鋳成形型にも同
様に適用することができる。この場合には、図８（ａ）
に示したように、微小な径の吐き出し孔３５ａを多数有
する電鋳マスター３５を製作し、電解液１５中で吐き出
し孔３５ａからガスを吐き出させながら電鋳マスター３
５に電鋳加工を施すことにより、多数の第一通気孔３６
を有する第一電鋳層３７を形成する。そして、第一電鋳
層３７上に網目状リブ４０、４１、４２を仮止めし、図
８（ｂ）に示したように、電解液１５中で吐き出し孔３
５ａからガスを吐き出させながら電鋳マスター３５に再
度電鋳加工を施すことにより、第一電鋳層３７と各網目
状リブ４０、４１、４２上に第二電鋳層４３を形成する
のである。この場合にあっては、吐き出し孔３５ａから
ガスを吐き出させながら第二電鋳層４３を形成するた
め、図７（ｃ）（図７（ｂ）のＤ部詳細）に示したよう
に、第二電鋳層４３には各網目状リブ４０、４１、４２
を避けるようにして第一通気孔３６と連通する第二通気
孔４５が形成される。また、第一電鋳層３７と各網目状
リブ４０、４１、４２の間の金属が析出し難い箇所で
は、電鋳層が形成されない空間部分４６も多く発生す
る。このため、各々の通気孔はこの空間部分を介して実
質的に連通状態となり、電鋳層が形成される過程で塞が
ってしまった通気孔があったとしても、成形時には近接
する通気孔を通して確実に排気がなされることになる。
その結果、成形時には、全ての通気孔からシート材の吸
引がなされることになり、シート材の成形型への密着が
均一となって成形品の成形型に対する均一な反転性を確
保することができるようになる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので以下に記載する効果を奏する。剛性の高い網目状リ
ブと一体となった第一電鋳層上に第二電鋳層が形成され
るため、中間の網目状リブが補強材となって電鋳シェル
の全体の歪みは押さえられる。その結果、型の精度が向
上して成形品の品質を確保することができるようにな
り、大きな型を電鋳加工で製造することが可能となる。
また、第二電鋳層は第一電鋳層と網目状リブの間の空間
を埋めるようにして形成されるため、電鋳シェルの製作
時間は短縮され、型の製造コストを大幅に下げることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電鋳成形型の断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の電鋳成形型の製造方法を示した図であ
る。

【図４】本発明の電鋳成形型の製造方法を示した図であ
る。

【図５】本発明の電鋳成形型の製造方法を示した図であ
る。

【図６】本発明の電鋳成形型の製造方法を示した図であ
る。

【図７】他の電鋳成形型を示した図である。

【図８】他の電鋳成形型の製造方法を示した図である。

【図９】従来の電鋳成形型の断面図である。

【符号の説明】

１ 電鋳シェル ２ 第一電鋳層 ３ 第二電鋳層 ４、５、６ 網目状リブ ７ バッキング材 １１ 電鋳マスター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電鋳加工により形成される電鋳シェルを
   有する電鋳成形型において、前記電鋳シェルは網目状リ
   ブを一体的に含んでなることを特徴とする電鋳成形型。
2. 【請求項２】 電鋳加工により第一電鋳層を形成する工
   程と、第一電鋳層上に一以上の網目状リブを仮止めする
   工程と、電鋳加工により第一電鋳層と網目状リブ上に第
   二電鋳層を形成して電鋳シェルを製作する工程とを含ん
   でなる請求項１記載の電鋳成形型の製造方法。