JPH064909B2 - 金 型 - Google Patents
金 型Info
- Publication number
- JPH064909B2 JPH064909B2 JP11508685A JP11508685A JPH064909B2 JP H064909 B2 JPH064909 B2 JP H064909B2 JP 11508685 A JP11508685 A JP 11508685A JP 11508685 A JP11508685 A JP 11508685A JP H064909 B2 JPH064909 B2 JP H064909B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- tin
- mold
- steel
- ions
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/56—Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金型に関し、詳しくはイオン注入後薄膜被覆が
施された高精度金型に関するものである。
施された高精度金型に関するものである。
（従来の技術） 金型の表面には摩耗による損傷を防ぐために、耐摩耗表
面処理が施される。この耐摩耗表面処理の方法として
は、従来、ガス軟窒化法、イオン窒化法、Ｃ．Ｖ．Ｄ．
法が使用されていた。これら処理方法においては金型は
５００℃〜１０００℃以上の高温にさらされるので、金
型に寸法変化が生じ、仕上加工が必要となるという大き
な問題があった。この問題を回避するために高安定、高
硬度の材料を、５００℃以下の低温で処理が可能なＰ．
Ｖ．Ｄ．法により金型表面に被覆することが提案されて
いる。
面処理が施される。この耐摩耗表面処理の方法として
は、従来、ガス軟窒化法、イオン窒化法、Ｃ．Ｖ．Ｄ．
法が使用されていた。これら処理方法においては金型は
５００℃〜１０００℃以上の高温にさらされるので、金
型に寸法変化が生じ、仕上加工が必要となるという大き
な問題があった。この問題を回避するために高安定、高
硬度の材料を、５００℃以下の低温で処理が可能なＰ．
Ｖ．Ｄ．法により金型表面に被覆することが提案されて
いる。
（発明が解決しようとする問題点） TiNはTiCと比較しても極めて安定であり、金型表面を保
護する材料としては最も適したものであると考えられ
る。しかしながらTiNはその性質が極めて安定であるが
ために金型表面との密着性が悪い。TiN膜の厚さを２μ
ｍ以上とすれば金型表面への密着性を実用上問題になら
ない程度にすることができるが、これでは金型の寸法精
度が低下してしまう。従って、TiNにより表面が被覆さ
れた金型は現実には広く使用されていない。
護する材料としては最も適したものであると考えられ
る。しかしながらTiNはその性質が極めて安定であるが
ために金型表面との密着性が悪い。TiN膜の厚さを２μ
ｍ以上とすれば金型表面への密着性を実用上問題になら
ない程度にすることができるが、これでは金型の寸法精
度が低下してしまう。従って、TiNにより表面が被覆さ
れた金型は現実には広く使用されていない。
本発明の目的は、高精度、高耐久性の金型を提供するこ
とにある。
とにある。
（問題点を解決するための手段） 金型の表面にTi及びＮの内の何れか一方のみをイオン注
入した後に、TiN薄膜を形成することにより上記目的は
達成される。
入した後に、TiN薄膜を形成することにより上記目的は
達成される。
なお、TiN薄膜形成はスパッタリング、イオンプレーテ
ィング等の低温処理可能なＰ．Ｖ．Ｄ．法によって行わ
れる。
ィング等の低温処理可能なＰ．Ｖ．Ｄ．法によって行わ
れる。
本発明によると、TiN膜を薄く金型表面につけることが
可能となる。
可能となる。
以下、実施例により本発明を詳しく説明する。プラスチ
ック成形用鋼材、金属成形用鋼材および機械構造用炭素
鋼材にTi+イオンまたはＮ＋イオンを加速電圧７０〜１
５０keV、ビーム電流密度１〜１０μＡ／cm2、注入量５
×１０１６〜１×１０１８イオン／cm2の範囲でイオン
注入し、その後Ｐ．Ｖ．Ｄ．法により、TiN薄膜を形成
した場合の表面硬さ、耐摩耗性、密着性を、Ti+イオン
またはＮ＋イオンを注入しない他は同様にしてＰ．Ｖ．
Ｄ．法によりTiN薄膜を形成した場合と比較検討した。
ック成形用鋼材、金属成形用鋼材および機械構造用炭素
鋼材にTi+イオンまたはＮ＋イオンを加速電圧７０〜１
５０keV、ビーム電流密度１〜１０μＡ／cm2、注入量５
×１０１６〜１×１０１８イオン／cm2の範囲でイオン
注入し、その後Ｐ．Ｖ．Ｄ．法により、TiN薄膜を形成
した場合の表面硬さ、耐摩耗性、密着性を、Ti+イオン
またはＮ＋イオンを注入しない他は同様にしてＰ．Ｖ．
Ｄ．法によりTiN薄膜を形成した場合と比較検討した。
第１図は、プラスチック成形用鋼材（ＪＩＳ．ＳＫＤ６
１相当）に対し、Ti+イオンを１０１７イオン／cm2ある
いはＮ＋イオンを５×１０１７イオン／cm2注入し、そ
の後、TiNイオンプレーティングを施した鋼のTiN膜厚と
硬度の関係を表わす。硬度は未注入・未被覆の鋼との相
対比で表わした。TiNイオンプレーティング前にイオン
注入を行なった鋼材はイオン注入を行なわずにTiNイオ
ンプレーティングのみを施した鋼材と比較して明らかな
硬度の上昇が認められた。
１相当）に対し、Ti+イオンを１０１７イオン／cm2ある
いはＮ＋イオンを５×１０１７イオン／cm2注入し、そ
の後、TiNイオンプレーティングを施した鋼のTiN膜厚と
硬度の関係を表わす。硬度は未注入・未被覆の鋼との相
対比で表わした。TiNイオンプレーティング前にイオン
注入を行なった鋼材はイオン注入を行なわずにTiNイオ
ンプレーティングのみを施した鋼材と比較して明らかな
硬度の上昇が認められた。
第２図にプラスチック成形用鋼材（JIS.SKD61相当）に
対しTi+イオンを１０１７イオン／cm2あるいはＮ＋イオ
ンを５×１０１７イオン／cm2注入し、その後TiNイオン
プレーティングを施した場合のTiN膜厚と摩耗量の関係
を示す。摩耗テストはpin on disc型摩耗試験機を用
い、摩耗量は未注入・未被覆の鋼材の摩耗量との比で示
した。イオン注入を行なわずTiNイオンプレーティング
のみを施した鋼は、TiN膜厚１．８μｍ以上で耐摩耗性
を発揮したのに対し、TiNイオンプレーティング前にイ
オン注入を施した鋼は、Ｎ＋イオン注入した鋼で１．２
μｍ、Ti+イオン注入鋼では０．７μｍの膜厚で耐摩耗
性を発揮した。このようにイオン注入を行なった後TiN
イオンプレーティングを施すことにより耐摩耗性に有効
な膜厚を大きく減少でき、それだけ寸法変化を小さく出
来る。上述の摩耗テストは試験荷重２.１１kgf、摩擦速
度２２０mm／sec、摩擦距離１００ｍ大気中無潤滑下で
行なった。
対しTi+イオンを１０１７イオン／cm2あるいはＮ＋イオ
ンを５×１０１７イオン／cm2注入し、その後TiNイオン
プレーティングを施した場合のTiN膜厚と摩耗量の関係
を示す。摩耗テストはpin on disc型摩耗試験機を用
い、摩耗量は未注入・未被覆の鋼材の摩耗量との比で示
した。イオン注入を行なわずTiNイオンプレーティング
のみを施した鋼は、TiN膜厚１．８μｍ以上で耐摩耗性
を発揮したのに対し、TiNイオンプレーティング前にイ
オン注入を施した鋼は、Ｎ＋イオン注入した鋼で１．２
μｍ、Ti+イオン注入鋼では０．７μｍの膜厚で耐摩耗
性を発揮した。このようにイオン注入を行なった後TiN
イオンプレーティングを施すことにより耐摩耗性に有効
な膜厚を大きく減少でき、それだけ寸法変化を小さく出
来る。上述の摩耗テストは試験荷重２.１１kgf、摩擦速
度２２０mm／sec、摩擦距離１００ｍ大気中無潤滑下で
行なった。
第３図は、プラスチック成形用鋼材に対し、Ti+イオン
を５×１０１６イオン／cm2注入した後TiNイオンプレー
ティングを施した鋼（ＳＫＤ６１相当）と、イオン注入
を行なわずにTiNイオンプレーティングのみを施した鋼
（ＳＫＤ６１相当）における膜厚と密着力の関係を示
す。Ti+イオン注入を行なってからTiNイオンプレーティ
ングを施したものは、Ti+イオン注入をせずにTiNイオン
プレーティングのみを施こしたものと比較して、明らか
に安定した高い密着性を示した。
を５×１０１６イオン／cm2注入した後TiNイオンプレー
ティングを施した鋼（ＳＫＤ６１相当）と、イオン注入
を行なわずにTiNイオンプレーティングのみを施した鋼
（ＳＫＤ６１相当）における膜厚と密着力の関係を示
す。Ti+イオン注入を行なってからTiNイオンプレーティ
ングを施したものは、Ti+イオン注入をせずにTiNイオン
プレーティングのみを施こしたものと比較して、明らか
に安定した高い密着性を示した。
また、他のプラスチック成形用鋼材、金属成形用鋼材、
機械構造用炭素鋼材およびステンレス鋼材についても同
様の実験を行なったがプラスチック成形用鋼材（ＳＫＤ
６１相当）の場合と同様の結果であった。
機械構造用炭素鋼材およびステンレス鋼材についても同
様の実験を行なったがプラスチック成形用鋼材（ＳＫＤ
６１相当）の場合と同様の結果であった。
（発明の効果） 本発明の金型においては、耐摩耗性、耐蝕性の点で極め
て優れかつ高硬度のTiN薄膜が金型表面に強固に密着し
ており、また、TiN薄膜を薄くすることができるので高
精度、高耐久性の金型を得ることができる。なお、Tiま
たはＮのイオン注入により基材硬度が上昇し、見かけ上
の膜硬度も従来のＰ．Ｖ．Ｄ．法のみによる被膜の硬度
より高くなるという利点も生じる。
て優れかつ高硬度のTiN薄膜が金型表面に強固に密着し
ており、また、TiN薄膜を薄くすることができるので高
精度、高耐久性の金型を得ることができる。なお、Tiま
たはＮのイオン注入により基材硬度が上昇し、見かけ上
の膜硬度も従来のＰ．Ｖ．Ｄ．法のみによる被膜の硬度
より高くなるという利点も生じる。
更に、本発明においては、金型表面にTiN薄膜を設ける
前に、単に１種類の原子のイオン注入のみが必要とされ
るだけであり、極めて簡易に得ることができる。
前に、単に１種類の原子のイオン注入のみが必要とされ
るだけであり、極めて簡易に得ることができる。
第１図はヌープ硬さ試験によるTi+イオン１０１７イオ
ン／cm2あるいはＮ＋イオン５×１０１７イオン／cm2注
入した後TiNイオンプレーティング被膜を施した鋼材及
びイオン注入を行なわずTiNイオンプレーティングのみ
を施した鋼材のTiN膜厚と未注入・未被覆の鋼材の硬度
との相対硬度変化の関係の一例を示すグラフ、 第２図はpin on disc摩耗試験によるTi+イオン１０１７
イオン〜Ｎ＋イオン５×１０１７イオン／cm2注入した
後TiNイオンプレーティング被膜を施した鋼材及びイオ
ン注入を行なわずTiNプレーティングのみを施した鋼材
のTiN膜厚と未注入・未被覆の鋼材の摩耗量との相対摩
耗量の関係の一例を示すグラフ、 第３図はスクラッチ試験によるTi+イオン５×１０１６
イオン／cm2注入した後TiNイオンプレーティング被膜を
施した鋼材及びイオン注入を行なわずTiNイオンプレー
ティングのみを施した鋼材における膜厚と密着力（臨界
剪断力）の関係の一例を示すグラフである。
ン／cm2あるいはＮ＋イオン５×１０１７イオン／cm2注
入した後TiNイオンプレーティング被膜を施した鋼材及
びイオン注入を行なわずTiNイオンプレーティングのみ
を施した鋼材のTiN膜厚と未注入・未被覆の鋼材の硬度
との相対硬度変化の関係の一例を示すグラフ、 第２図はpin on disc摩耗試験によるTi+イオン１０１７
イオン〜Ｎ＋イオン５×１０１７イオン／cm2注入した
後TiNイオンプレーティング被膜を施した鋼材及びイオ
ン注入を行なわずTiNプレーティングのみを施した鋼材
のTiN膜厚と未注入・未被覆の鋼材の摩耗量との相対摩
耗量の関係の一例を示すグラフ、 第３図はスクラッチ試験によるTi+イオン５×１０１６
イオン／cm2注入した後TiNイオンプレーティング被膜を
施した鋼材及びイオン注入を行なわずTiNイオンプレー
ティングのみを施した鋼材における膜厚と密着力（臨界
剪断力）の関係の一例を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】TiＮ原子及びの内の何れか一方のみがイオ
ン注入された金型表面にTiN薄膜が設けられている金
型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11508685A JPH064909B2 (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 金 型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11508685A JPH064909B2 (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 金 型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61272364A JPS61272364A (ja) | 1986-12-02 |
| JPH064909B2 true JPH064909B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=14653846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11508685A Expired - Lifetime JPH064909B2 (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | 金 型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064909B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62122714A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | Canon Inc | 精密成形用複製金型 |
| JPS6465251A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-10 | Nippon Light Metal Co | Surface treatment of aluminum member |
| JPH07116587B2 (ja) * | 1988-12-08 | 1995-12-13 | 工業技術院長 | 鍛造用金型およびその製法 |
| US4956858A (en) * | 1989-02-21 | 1990-09-11 | General Electric Company | Method of producing lubricated bearings |
| JPH02250952A (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-08 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 温度センサ用薄膜形成方法 |
| JPH0343211A (ja) * | 1989-07-11 | 1991-02-25 | Hitachi Tool Eng Ltd | プラスチック成形用金型 |
| DE102007002806A1 (de) | 2007-01-18 | 2008-07-24 | Sms Demag Ag | Kokille mit Beschichtung |
-
1985
- 1985-05-28 JP JP11508685A patent/JPH064909B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61272364A (ja) | 1986-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ZA847449B (en) | Improved molding tool and method | |
| CA2051611A1 (fr) | Procede de preparation d'ensembles collecteurs-electrodes pour generateurs de films minces, ensembles collecteurs- electrodes et generateurs obtenus | |
| DE3587078T2 (de) | Zerstaeubte beschichtungen aus metallegierungsoxiden. | |
| US4016305A (en) | Vacuum deposition method | |
| PH20682A (en) | Solderable polymer thick films | |
| JPH064909B2 (ja) | 金 型 | |
| JPS5757868A (en) | Piston ring | |
| ES2066958T3 (es) | Sustratos metalicos preimprimados para aplicaciones de metales conformados. | |
| JPS58181863A (ja) | 表面処理方法 | |
| DE59606516D1 (de) | Konkav gekrümmtes gleitelement und verfahren zu seiner herstellung | |
| EP0367269A3 (en) | Method for reinforcing glass, film-forming composition for the reinforcement of glass and reinforced glass articles | |
| Chevallier et al. | Enhancement of sliding life of MoS2 films deposited by combining sputtering and high‐energy ion implantation | |
| Peterson et al. | Coatings for tribological applications | |
| GB1495736A (en) | Moulded plastic bearing assembly | |
| JPS5629670A (en) | Preparation of coated high speed steel | |
| ES2019152A6 (es) | Procedimiento para el recubrimieto por plasma de objetos metalicos. | |
| Bolster et al. | Tribological behaviour of TiN Films deposited by high energy ion-beam-assisted deposition | |
| JPS60243269A (ja) | 鋼材の表面処理方法 | |
| JPS6485753A (en) | Coated steel plate suitable to adhesive-processing | |
| JP3060657B2 (ja) | 耐摩耗性の優れた表面改質層の形成方法 | |
| RU2079571C1 (ru) | Способ снижения трения и износа поверхностей изделий | |
| JP3060658B2 (ja) | 耐摩耗性の優れた表面改質層の形成方法 | |
| JPH05271675A (ja) | 複合固体潤滑材 | |
| JPS62128021A (ja) | 磁気デイスク基板 | |
| ES2107144T3 (es) | Procedimiento de electrodeposicion sobre una superficie de un sustrato de acero de una capa de revestimiento de una aleacion a base de cinc y material de acero revestido con una capa de revestimiento de una aleacion a base de cinc. |