JPH07207485A - 多孔性電鋳成形型及びその電鋳シェルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電鋳シェルが厚くても、通気のための細孔が
厚み方向に所定形状で開口しており、歪みも少ない多孔
性電鋳成形型を提供する。 【構成】 表面から背面に貫通する細孔１４が多数開口
する電鋳シェル１の背面に通気性のバッキング層２が接
着される多孔性電鋳成形型であって、前記電鋳シェル１
は、表面側の第１電鋳層１１と、該第１電鋳層１１の背
面側に取り付けられた導電性金属の網状体１２と、該網
状体１２及び前記第１電鋳層１１に接合する第２電鋳層
１３とを含む積層体であり、電鋳シェル１の細孔１４は
連珠状に形成され、この電鋳シェル１の背面には前記網
状体１２の凹凸が浮き出ており、網状体１２が補強材と
して作用するようにした型である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック成形体を
製造するための中空成形型や射出成形型、繊維質成形層
体を製造するためのプレス型に用いられる多孔性電鋳成
形型及びその電鋳シェルの製造方法に関し、特に電鋳シ
ェルの厚みが５〜１０ｍｍと厚いものに関する。

【０００２】

【従来の技術】上述した電鋳成形型は、模型の表面に導
電層を形成し、次いでその模型に電鋳処理を施して析出
した金属による電鋳シェルを形成し、この電鋳シェルを
型本体に用いるものである。複雑形状の型が簡単に形成
できるため、真空成形型等に使用されている。この真空
成形型は真空引き下で模様付けを行うため多孔性にする
必要がある。そこで、模型表面の導電層に微小の非導電
部を設け、この非導電部の部分には電鋳処理が施されな
いことによって多数の細孔を形成し多孔性にするものが
知られている。

【０００３】この多孔性電鋳成形型は複雑形状の型が簡
単に形成できるため、真空成形型に限らず、上述した中
空成形型、射出成形型及びプレス型への適用の拡大が試
みられるようになった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、中空成
形型、射出成形型及びプレス型のような型は、成形時に
所定の成形圧力が作用する型であり、電鋳シェルにの耐
圧性と耐久性が求められる。そのため、必然的に電鋳シ
ェルの厚みが５〜１０ｍｍと厚くなる。なお、真空成形
型の厚みは５ｍｍ程度と薄い。

【０００５】このように電鋳シェルが厚くなると、次の
ように問題点が発生する。第１の問題点は、通気のため
の細孔が厚みが増すと共に、金属析出で塞がってしまう
ことである。そのため、特公平２−１４４３４のように
厚みが増すと共に細孔が広がる方法や、特開昭６１−１
６３２９０のように粒子の積層体の間を金属析出で埋
め、粒子を溶出して多孔性にする方法の適用が考えられ
るが、電鋳シェルの厚みが増したとしても、孔の部分が
占める体積が大きく、強度が不足する。

【０００６】第２の問題点は、５〜１０ｍｍの厚みの全
部を電鋳処理で形成するとなると、メッキ時間が長くな
って電鋳処理の特徴である内部応力が厚みを増す程大き
くなり、歪みが発生する。

【０００７】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、電鋳シェルが厚くても、通気のための細孔が厚
み方向に所定形状で開口しており、歪みも少ない多孔性
電鋳成形型及びその電鋳シェルの製造方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する多孔
性電鋳成形型は、表面から背面に貫通する細孔が多数開
口する電鋳シェルの背面に通気性のバッキング層が接着
される多孔性電鋳成形型であって、前記電鋳シェルは、
表面側の第１電鋳層と、該第１電鋳層の背面側に取り付
けられた導電性金属の網状体と、該網状体及び前記第１
電鋳層に接合する第２電鋳層とを含む積層体であり、電
鋳シェルの細孔は連珠状に形成されている型である。こ
の電鋳シェルの背面には前記網状体の凹凸が浮き出てい
る。

【０００９】この多孔性電鋳成形型に用いられる電鋳シ
ェルは、模型の表面に導電塗料を塗布し、この導電塗料
の上に梨地状に不導性球状体を付着させる第１工程と、
電鋳加工により第１電鋳層を形成する第２工程と、この
第１電鋳層上に網状体を取り付ける第３工程と、電鋳加
工により第１電鋳層と網状体上に第２電鋳層を形成して
積層体とする第４工程とを含み、必要に応じて前記不導
性球状体の上に更に不導性球状体を付着させる工程が付
加され、必要に応じて上記第３及び第４工程が繰り返さ
れ、前記積層体を模型から離脱させ、残存する不導性球
状体を除去して表面から背面に貫通する細孔を多数開口
させる方法である。この第１工程は、模型の表面に一次
導電塗料を塗布して乾燥させる工程と、該一次導電塗料
の上に梨地状に二次導電塗料を塗布する工程と、この二
次導電塗料が乾く前に不導性球状体を付着させる工程と
からなる。

【００１０】

【作用】電鋳層に網状体を取り付けられそのまま更に電
鋳層で一体的に覆われた積層体になっているので、電鋳
層が網状体で支えられ、強度アップになって歪みが少な
くなる。この網状体は電鋳シェルの背面に浮き出て来る
ため、バッキング層との接着性も向上する。

【００１１】この電鋳シェルの細孔は連珠形状であるた
め、不導性球状体を連設して電鋳処理を行うことで、厚
くなっても、同じ形状の細孔となる。

【００１２】

【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は本発明の多孔性電鋳成形型に用いられる
電鋳シェルの要部を示す図、図２は多孔性電鋳成形型の
断面図である。

【００１３】図１（ａ）の電鋳シェル断面図において、
電鋳シェル１の背面にバッキング層２が補強のために裏
打ちされている。電鋳シェル１は、電鋳処理によりニッ
ケル、銅等の金属を析出させて形成した第１電鋳層１１
と、真鍮網等の網状体１２と、第１電鋳層１１と同材質
の第２電鋳層１３との積層体からなっている。バッキン
グ層２は、アルミ、ニッケル、亜鉛等の金属系粒状体１
５を電鋳シェル１の背面側に充満させ、金属系粒状体１
５同士及び電鋳シェル１との間をエポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂等の樹脂バインダ１６で接着したものであ
り、金属系粒状体１５間に空間１７が存在することで通
気性を有するものである。

【００１４】図１（ｂ）の表面図において、網状体１２
は碁盤目状の金網であって、網を構成する真鍮線１２ａ
が補強部材となっている。電鋳シェル１の全面に埋設さ
れた網状体１２は、全体の強度アップに寄与し、電鋳層
特有の内部応力に抗して歪みの発生を阻止している。こ
の網状体１２の存在によって、電鋳シェル１の厚みが水
増しされたことになり、それだけ電鋳処理時間が短縮さ
れる。また、網状体１２が接合状態で一体的に埋設され
たことにより、電鋳シェル１の背面側には網目模様が浮
き出て、凹凸模様が形成される。この凹凸模様にバッキ
ング層２が接着されることにより、層間の耐剥離性が向
上する。

【００１５】そして、網状体１２を構成する真鍮線１２
ａ間には多数の細孔１４が開口している。なお、真鍮線
１２ａの真下の細孔は二点鎖線のように塞がれるが、塞
がれた細孔は一部分であって、真空引きに支障が生じな
い程度になっている。

【００１６】図１（ｃ）の細孔断面図において、細孔１
４は球を押し付けて連続させた連珠状であり、電鋳シェ
ル１の表面から背面へと略同一形状で貫通している。細
孔１４が背面に至ると共に広がることなく、細孔１４の
電鋳シェル１に占める割合は最小限であって、電鋳シェ
ル１の強度は細孔１４の存在で損なわれない。この細孔
１４の径は０．１〜０．３ｍｍであって、１平方センチ
メートル当たり５０〜２００個が開口し、表面の転写性
を損なうことなく吸引可能となっている。

【００１７】上述した電鋳シェル１を用いる多孔性電鋳
成形型５を図２の断面図により説明する。上側がオープ
ンとなった容器状のダイプレート６にバッキング層２が
充填され、蓋に相当する電鋳シェル１がダイプレート６
に被せられて固着されたものである。電鋳シェル１の窪
み部分で成形材料が加圧されるので、窪み部分に細孔１
４が設けられている。そして、ダイプレート６の適所に
バッキング層２に至るパイプ７が設けられ、このパイプ
７を通じて真空引き、冷風通過による冷却、熱風通過に
よる加熱等が行われる。

【００１８】つぎに、上述した多孔性電鋳成形型の製造
方法を図３乃至図８に基づいて説明する。図３乃至図５
は微小な非導電部を有する導電層の形成する第１工程を
示す。図３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模型２０（電鋳成形型
の逆形状）を製作する。この模型２０の表面の全面に一
次導電塗料２１を塗布して乾燥させる。この一次導電塗
料２１には銅又は銀を含んだエポキシ系塗料が用いられ
る。

【００１９】図４（ａ）に示すように、乾燥した一次導
電塗料２１の上であって、細孔形成が必要な所望範囲
（図４（ｂ）のように台形状に突出した部分）に二次導
電塗料を霧吹きで塗布し、梨の表面のアバタのように微
小な点が多数付着する梨地状とする。この二次導電塗料
２２には銅又は銀を含んだアクリル系塗料が用いられ、
一次導電塗料２１と明確に識別でき、梨地状に塗布し易
いものがよい。そして、電鋳処理時には、一次導電塗料
２１と二次導電塗料２２とで形成される外表面が電鋳シ
ェルの剥離面となる。

【００２０】図５に示すように、梨地状に塗布された二
次導電塗料２２が乾く前に、不導性球状体２３を接触さ
せると、二次導電塗料２２の上に不導性球状体２３が付
着する。この不導性球状体２３は溶剤で溶かすことがで
きるスチレン樹脂又はアクリル樹脂製であり、直径２０
０〜５００ミクロンの大きさのものが用いられる。

【００２１】図６は第１電鋳層を形成する第２工程を示
している。第１工程によって形成された模型２０を電解
液３０中に漬け込み、電解液３０中のニッケル、銅等の
電極３１をプラス極に接続し、一次導電塗料２１をマイ
ナス極に接続して通電して電鋳処理を施す。模型２０表
面の一次導電塗料２１と二次導電塗料２２の上にはニッ
ケル、銅等の金属が析出し、第１電鋳層２４が形成され
る。しかし、不導性球状体２３には金属が析出せず、細
孔の元が形成されるので、第１電鋳層２４は不導性球状
体２３が露出している程度の厚みに止められる。

【００２２】ところで、不導性球状体２３の大きさが第
１電鋳層２４の所望厚みより小さい場合には、模型２０
を電解液３０から取り出し、不導性球状体２３の上に更
に溶剤等で不導性球状体２３を付着させ、電解液３０に
入れて再度電鋳処理を施す。この繰り返しによって、所
望厚さの第１電鋳層２４が得られる。

【００２３】図７は網状体を取り付ける第３工程を示し
ている。第１電鋳層２４の表面に、真鍮網等の如き導電
性網状体２５をスポット溶接又は真鍮線の結着により密
着状態に取り付ける。この網状体２５は第１電鋳装置２
４の全面を覆うように取り付けられ、図示のように碁盤
目状であって、補強の為の芯材となる。

【００２４】図８は第２電鋳層を形成する第４工程を示
している。第３工程によって形成された模型２０を電解
液３０中に漬け込み、電鋳処理を施す。第１電鋳層２４
及び網状体２５の上に一体的に接合する第２電鋳層２６
が形成される。この第２電鋳層２６で補強のための網状
体２５が埋め込まれ、外部又は内部の応力を負担し歪み
の発生を防止する。なお、不導性球状体２３の上に更に
溶剤等で不導性球状体２３を付着させ、第２電鋳層２６
の厚みを増やすことは適宜行われる。

【００２５】そして、電鋳層が所望の厚みに達するま
で、上記第３工程と第４工程を繰り返し、電鋳層と網状
体の積層体が形成される。つぎに、模型２０を電解液３
０から取り出し、積層体を模型２０から離型させる。こ
の時、模型２０の一次導電塗料２１と二次導電塗料２２
の界面が剥離面になり、不導性球状体２３は積層体の中
に残る。

【００２６】積層体の中に残存する不導性球状体２３を
溶剤等で抽出して除去すると、連珠状の細孔が形成され
た電鋳シェルを得ることができる。この電鋳シェルを型
本体にして図２の如き多孔性電鋳成形型５が製作され
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明の多孔性電鋳成形型は、電鋳層内
に補強のための網状体が一体的に埋設されているため、
電鋳処理特有の内部応力にこの網状体が抗するため、電
鋳層を厚くしても歪みが少なくなり、５〜１０ｍｍもの
厚みを有し耐久性及び耐圧性に優れた電鋳シェルを用い
ることが可能になる。この網状体によって電鋳層の背面
に凹凸が浮き出るため、凹凸によってバッキング層と電
鋳層のずれが阻止され、両層の接着が充分になされ、層
間剥離の発生を防止できる。また、細孔は連珠状であ
り、所定大きさの細孔を厚み方向に連ねることで、５〜
１０ｍｍもの厚みを有していても、閉塞することなく且
つ拡大することもなく、所定の径の細孔を電鋳シェルの
表面から裏面に貫通させることができる。

【００２８】また、本発明の電鋳シェルの製造方法は、
導電塗料の上に梨地状に不導性球状体を付着させ、必要
に応じて不導性球状体の上に更に不導性球状体を付着さ
せるので、連珠状の細孔を細長く形成することが可能に
なる。この細孔の大きさは不導性球状体の大きさで決ま
り、細孔の径も任意に選択可能である。また、導電塗料
を一次導電塗料と梨地状二次導電塗料の組合せすると、
細孔を設ける部分を任意に選択でき、複雑形状の電鋳シ
ェルの形成に対応可能である。さらに、導電層内には網
状体が埋設されており、この網状体の分だけ厚みが稼げ
るので、所望厚みの電鋳層を得るための電鋳処理時間を
短縮させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多孔性電鋳成形型に用いられる電鋳シ
ェルの要部を示す図である。

【図２】多孔性電鋳成形型の断面図である。

【図３】本発明の電鋳シェル製造の第１工程を示す図で
ある。

【図４】本発明の電鋳シェル製造の第１工程を示す図で
ある。

【図５】本発明の電鋳シェル製造の第１工程を示す図で
ある。

【図６】本発明の電鋳シェル製造の第２工程を示す図で
ある。

【図７】本発明の電鋳シェル製造の第３工程を示す図で
ある。

【図８】本発明の電鋳シェル製造の第４工程を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 電鋳シェル ２ バッキング層 ５ 多孔性電鋳成形型 １１，２４ 第１電鋳層 １２，２５ 網状体 １３，２６ 第２電鋳層 １４ 細孔 ２０ 模型 ２１ 一次導電塗料 ２２ 二次導電塗料 ２３ 不導性球状体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 周市 岐阜県各務原市松が丘７丁目６番地 (72)発明者 長岡 洋人 愛知県小牧市桃ヶ丘１丁目11−11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面から背面に貫通する細孔が多数開口
   する電鋳シェルの背面に通気性のバッキング層が接着さ
   れる多孔性電鋳成形型であって、前記電鋳シェルは、表
   面側の第１電鋳層と、該第１電鋳層の背面側に取り付け
   られた導電性金属の網状体と、該網状体及び前記第１電
   鋳層に接合する第２電鋳層とを含む積層体であり、電鋳
   シェルの細孔は連珠状に形成されている多孔性電鋳成形
   型。
2. 【請求項２】 請求項１記載の多孔性電鋳成形型におい
   て、前記電鋳シェルの背面には前記網状体の凹凸が浮き
   出ているもの。
3. 【請求項３】 模型の表面に導電塗料を塗布し、この導
   電塗料の上に梨地状に不導性球状体を付着させる第１工
   程と、電鋳加工により第１電鋳層を形成する第２工程
   と、この第１電鋳層上に網状体を取り付ける第３工程
   と、電鋳加工により第１電鋳層と網状体上に第２電鋳層
   を形成して積層体とする第４工程とを含み、必要に応じ
   て前記不導性球状体の上に更に不導性球状体を接着させ
   る工程が付加され、必要に応じて上記第３及び第４工程
   が繰り返され、前記積層体を模型から離脱させ、残存す
   る不導性球状体を除去して表面から背面に貫通する細孔
   を多数開口させる電鋳シェルの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電鋳シェルの製造方法に
   おいて、前記第１工程は、模型の表面に一次導電塗料を
   塗布して乾燥させる工程と、該一次導電塗料の上に梨地
   状に二次導電塗料を塗布する工程と、この二次導電塗料
   が乾く前に不導性球状体を付着させる工程とからなるも
   の。