JPH08336844A

JPH08336844A - 成形用金型装置の補修方法

Info

Publication number: JPH08336844A
Application number: JP14787495A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Senda; 昌伸千田; Yasuhiko Ogisu; 康彦荻巣
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1996-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】低グロス化が図られた成形品を得るための金型
装置が破損した場合であっても、ほぼ完全に成形面を修
復することの可能な補修方法を提供する。【構成】可動型２の成形面３はイオン窒化処理が施さ
れ、その粗化状態は非常に微細なものとなっている。こ
の成形面３に傷２６ができた場合、まず溶接機２１等を
用いて瞬間抵抗加圧溶接を施す。すると、パウダ（溶着
材）が瞬間的に溶融し、可動型２の傷２６の部分に肉盛
りがなされ、溶着材Ｙが可動型２と原子結合する。肉盛
りされた溶着材Ｙの表層部分を研磨加工し、再度イオン
窒化処理を施す。瞬間抵抗加圧溶接に際しては、可動型
２に対し、溶着材Ｙが瞬間的な電気エネルギー及び熱抵
抗によって原子結合させられるため、可動型２に対し、
長時間の熱が伝達されることがなく、窒化層の拡散窒素
の集合、ガス化による気泡が発生することがない。従っ
て、補修完了後の成形面３においては穴部が残存してし
まうことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、樹脂成形品に
おいて、その表面の光沢の程度の低い、いわゆるつや消
しの成形品（低グロス成形品）を得るための成形用金型
装置に係り、詳しくはこのような金型装置が破損したよ
うな場合の補修方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような低グロス成形品を得る
ための技術として、グリッドブラスト、又はサンドブラ
ストと称されるブラスト処理法を挙げることができる。
このブラスト処理法においては、金型の成形面に対し、
金属粗粒、砂、或いは研磨材が照射される。そして、上
記粒子の運動エネルギーによって成形面が削られ、表面
が粗化される。このように、成形面表面が粗化された金
型が用いられることによって、いわゆるつや消しの表面
を有する成形品が転写成形される。

【０００３】しかし、上記技術では、照射する粒子とし
て最も粒径の小さい砂を用いた場合であっても、その粒
径は数μｍのものであった。このため、図２１に示すよ
うに、金型５１の成形面５２の粗化を図るのにも限界が
あり、それ以上低グロスの製品を得るのが困難となる等
の問題があった。

【０００４】かかる問題を解消するべく、本願出願人
は、特願平７−６８３１６号において、少なくとも２つ
の金属製の分割型を備え、各分割型に形成された成形面
により成形品を成形するための成形用金型装置に関する
技術を提案している。この技術では、成形面の少なくと
も一部に、イオン窒化処理により微細な凹凸が形成され
るとともに、表層部に窒化層が形成される。この技術に
よれば、イオン窒化処理が施される際に、成形面には所
定のイオンが衝突する。また、エッチング作用により表
面が粗化され、微細な凹凸が形成される。これととも
に、イオンの衝突に伴い、型の表面温度が上昇し、窒素
原子が分割型の表層内に拡散してゆく。さらに、イオン
の衝突に伴う化学反応により、成形面の表面に窒化層が
形成される。従って、これらの作用があいまって、表面
の粗化状態は非常に微細なものとなる。その結果、得ら
れる成形品の表面の低グロス化を図ることができる。

【０００５】ところで、一般に、金型（分割型）が欠け
たり、傷付いたような場合には、溶接により補修が行わ
れる。つまり、一般的な補修方法としては、金型と同一
素材よりなる棒材等の溶着材が用いられることにより、
アーク溶接等の溶接により肉盛りが行われ、その後、研
磨加工が施される。そして、再度当該肉盛り部分等にイ
オン窒化処理が施されることにより、補修が完了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような補修方法では、次に示すような問題があった。す
なわち、溶接時においては、溶着材が、溶接用の治具か
らの熱によって溶融されるとともに、金型の母材の被溶
接部分も一部溶融される。そして、両者が相互に混在し
た状態で溶接が行われる。このとき、前記母材の溶融部
分の窒化層の拡散窒素が集合、ガス化して熱膨張し、そ
れがピンホールとなって残存してしまうおそれがあっ
た。そのため、図２２に示すように、その後に研磨加工
等を施した場合、ピンホールが残存していたことによ
り、母材６１との境界部分における溶接部６２の表面に
穴部６３等が出現し、これが残ってしまうおそれがあっ
た。従って、その上から再度イオン窒化処理を施した場
合には、当該穴部６３が残存したままとなってしまうこ
ととなり、その結果、最終的に得られる成形品にも穴部
６３による悪影響が及ぶおそれがあった。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、表面の低グロス化が図
られた成形品を得ることの可能な成形用金型装置におい
て、当該金型装置が破損した場合であっても、ほぼ完全
に成形面を修復することの可能な成形用金型装置の補修
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た
め、請求項１に記載の発明においては、少なくとも２つ
の金属製の分割型を備え、各分割型に形成された成形面
により成形品を成形するための成形用金型装置であっ
て、前記成形面の少なくとも一部にイオン窒化処理によ
り微細な凹凸が形成されるとともに、表層部に窒化層が
形成されてなる成形用金型装置が破損した場合の補修方
法であって、破損部位に瞬間抵抗加圧溶接を施す工程
と、少なくとも前記瞬間抵抗加圧溶接を施した部位の表
面を研磨加工する工程と、少なくとも前記研磨加工した
表面を再度イオン窒化処理により微細な凹凸を形成する
とともに、表層部に窒化層を形成する工程とを備えたこ
とをその要旨としている。

【０００９】また、請求項２に記載の発明においては、
少なくとも２つの金属製の分割型を備え、各分割型に形
成された成形面により成形品を成形するための成形用金
型装置であって、前記成形面の少なくとも一部にイオン
窒化処理により微細な凹凸が形成されるとともに、表層
部に窒化層が形成されてなる成形用金型装置が破損した
場合の補修方法であって、破損部位に一般的な溶接を施
す工程と、少なくとも前記溶接を施した部位の表面を研
磨加工する工程と、少なくとも研磨加工を施した後に残
存する穴部に瞬間抵抗加圧溶接を施す工程と、少なくと
も前記瞬間抵抗加圧溶接を施した部位の表面を研磨加工
する工程と、少なくとも前記研磨加工した表面を再度イ
オン窒化処理により微細な凹凸を形成するとともに、表
層部に窒化層を形成する工程とを備えたことをその要旨
としている。

【００１０】さらに、請求項３に記載の発明では、イオ
ン窒化処理は、前記成形面のうちの、ブラスト加工及び
シボ加工の少なくとも一方が施された面に対して施され
ている請求項１又は２に記載の成形用金型装置の補修方
法であって、前記再度のイオン窒化処理の前段階におい
て、少なくとも前記研磨加工した表面にブラスト加工及
びシボ加工の少なくとも一方を施すことをその要旨とし
ている。

【００１１】ここで、瞬間抵抗加圧溶接というのは、例
えばコンデンサ式の溶接機によって、分割型（母材）と
溶接機電極との間に溶着材を介在させた状態で、母材−
電極間に高電圧を印加して、抵抗熱（ジュール熱）によ
り溶着材及び母材表層を瞬間的に溶融することで母材と
溶着材とを原子結合させる溶接である。このため、この
瞬間抵抗加圧溶接に用いられる溶着材としては、母材と
同一素材よりなり、かつ瞬間的に溶融されうる粉末、薄
板材（厚さ０．１〜０．２ｍｍ程度）、細線材（直径
０．２〜０．４ｍｍ程度）等が好適に採用される。

【００１２】

【作用】上記の各発明の成形用金型装置によれば、成形
面の少なくとも一部にイオン窒化処理が施される。この
ため、上記成形面には、所定のイオンが衝突し、エッチ
ング作用により表面が粗化され、微細な凹凸が形成され
る。また、これとともに、イオンの衝突に伴い、型の表
面温度が上昇し、窒素原子が分割型の表層内に拡散して
ゆく。さらに、イオンの衝突に伴う化学反応により、成
形面の表面に窒化層が形成される。従って、これらの作
用があいまって、表面の粗化状態は非常に微細なものと
なる。そのため、このような金型装置によって得られる
成形品は非常に低グロス化されたものとなりうる。

【００１３】さらに、上記の化学反応により、成形面の
表面に窒化層が形成されることから、表面が酸化されに
くいものとなるとともに、分割型の表層の硬度が高めら
れる。

【００１４】さて、このような金型装置において、分割
型の特に成形面の部分が欠けたり、傷付いたような場合
には、次に示すような補修が行われる。すなわち、請求
項１に記載の発明では、破損部位に瞬間抵抗加圧溶接が
施される。この瞬間抵抗加圧溶接に際し、分割型（母
材）と溶接機電極等との間に溶着材が介在した状態で、
母材−電極間に高電圧が印加され、抵抗熱（ジュール
熱）により溶着材及び母材表層が瞬間的に溶融されるこ
とで母材と溶着材とが原子結合させられる。このため、
母材に対し、長時間の熱が伝達されることがなく、溶接
に際し、窒化層の拡散窒素が集合、ガス化して熱膨張す
ることによる気泡が発生することがない。

【００１５】次に、少なくとも前記瞬間抵抗加圧溶接の
施された部位の表面が研磨加工される。その後、少なく
とも前記研磨加工された表面が再度イオン窒化処理に供
される。そして、当該表面にも、微細な凹凸が形成され
るとともに、表層部に窒化層が形成されうる。従って、
上述のとおり、溶接部分には気泡が形成されないため、
最終的に得られた金型装置の分割型の成形面において
は、損傷されていない部分と補修がされた部分との表面
状態に差異はほとんど生じず、前記気泡により穴部が残
存してしまうこともない。

【００１６】また、請求項２に記載の発明では、まず、
破損部位に一般的な溶接が施される。このとき、一般溶
接用の治具からの熱によって、分割型（母材）の被溶接
部分も一部溶融される。このとき、当該境界部分におけ
る窒化層の拡散窒素が集合、ガス化して熱膨張し、それ
がピンホールとなって残存しうる。

【００１７】次に、少なくとも前記溶接が施された部位
の表面が研磨加工される。この研磨加工の結果、ピンホ
ールの存在により、溶接部の表面には穴部が出現し、残
存しうる。そして、少なくとも研磨加工を施した後に残
存しうる当該穴部に、上述した瞬間抵抗加圧溶接が施さ
れる。

【００１８】その後、少なくとも瞬間抵抗加圧溶接の施
された部位の表面が研磨加工される。そして、最終的に
は、少なくとも研磨加工された表面が再度イオン窒化処
理に供され、当該部位にも微細な凹凸が形成されるとと
もに、表層部に窒化層が形成される。

【００１９】従って、本発明においては、一般的な溶接
により穴部が形成されてしまっても、当該穴部は、瞬間
抵抗加圧溶接により微補修されうることとなり、上記請
求項１に記載の発明と同様、穴部が残存してしまうこと
もない。また、最終的には、損傷されていない部分と補
修がされた部分との表面状態に差異はほとんど生じな
い。さらに、本発明の場合には、まず、大まかな補修が
なされうるという点で、比較的大きな損傷の補修を行う
場合に意義がある。

【００２０】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
請求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、金型装置
自身の作用として、成形面の所定の箇所に、ブラスト加
工及びシボ加工の少なくとも一方が施される。そして、
その加工の施された面に対してイオン窒化処理が施され
る。このため、一旦、ブラスト加工やシボ加工でもって
比較的大まかに粗化された成形面は、上記イオン窒化処
理にてさらに微細な粗化処理がなされることとなる。従
って、成形品のさらなる低グロス化が図られうる。ま
た、本発明の補修方法によれば、上記のさらに微細な粗
化処理がなされた金型装置の補修が、確実になされう
る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面に
基づいて説明する。ここで、本発明における補修方法を
説明する前に、まず、本実施例の金型装置等について説
明する。

【００２２】図１に示すように、本実施例における成形
用金型装置１は、分割型を構成する可動型２及び図示し
ない固定型を備えている。可動型２及び固定型の一部に
は、所定の樹脂製品を成形するための成形面３が形成さ
れている。この成形面３は、固定型の成形面とともに、
所定の樹脂製品を成形するためのキャビティを構成して
いる。また、成形面３は、予めシボ加工が施されている
とともに、その上からさらにイオン窒化処理が施されて
いる。

【００２３】かかるイオン窒化処理に際しては、図２に
示すようなイオン窒化装置４が使用される。すなわち、
イオン窒化装置４は、炉壁５を有するとともに、該炉壁
５内に台座状の直流電極６が設置されている。また、炉
壁５には減圧パイプ７が設けられ、該パイプ７は図示し
ない真空ポンプに連結されている。さらに、前記炉壁５
内には、少なくとも窒素ガスと水素ガスの混合されてな
る原料ガスが供給されるようになっている。

【００２４】次に、上記のイオン窒化装置４を用いた、
可動型２の成形面３のイオン窒化処理方法の一例につい
て、説明する。まず、図３に示すように、成形面３が予
めシボ加工されてなる可動型２を用意し、前処理として
アセトン、イソプロピルアルコール等を用いて可動型２
の成形面３の脱脂処理をする。

【００２５】次に、前処理工程を経た可動型２を、上記
直流電極６上に載置固定する。そして、真空ポンプにて
炉壁５内を所定圧力（例えば２６．６Ｐａ）まで減圧し
た後原料ガス［ガス圧…２６０〜４００Ｐａ、流量…５
Ｌ／ｍｉｎ、ガス流量比…Ｎ ₂：Ｈ₂：Ｎ₂（８０％）
＋ＣＯ（２０％）＝２：１：１］を炉壁５内に導入す
る。

【００２６】さらに、上記直流電極６を陽極とし、炉壁
５を陰極として、直流電流８Ａ（電圧５００Ｖ）にてプ
ラズマを発生させ、可動型２を約３０分間で５７５℃ま
で昇温せしめる。その後、可動型２の温度をその一定値
に保持し、所定時間（例えば３時間）、イオン窒化処理
を施す［このときの電流約４Ａ（電圧約６００Ｖ）］。
そして、所定時間経過後、放電のみを停止させ、一定時
間（例えば１時間）冷却した後、可動型２を炉壁５から
取り出す。

【００２７】このようにして得られた可動型２は、成形
面３にイオン窒化処理が施されるため、上記成形面３に
は、所定のイオン（窒素イオン、水素イオン等）が衝突
し、その運動エネルギーによるエッチング作用により表
面が粗化され、微細な凹凸が形成される。また、これと
ともに、イオンの衝突に伴い、可動型２の表面温度が上
昇し、窒素原子が分割型の表層内に拡散してゆく。さら
に、イオンの衝突に伴う化学反応により、成形面３の表
面に窒化層が形成される。従って、これらの作用があい
まって、表面の粗化状態は非常に微細なものとなる。

【００２８】さらに、上記化学反応により、可動型２の
表面温度が上昇し、窒素原子が可動型２の表層内に拡散
してゆく。従って、可動型２の表層の硬度が高められ
る。その結果、成形面３の微細な凹凸の磨滅を抑制する
ことができ、金型装置１の耐久性の向上を図ることがで
きる。

【００２９】また、イオンの衝突に伴う化学反応によ
り、成形面３の表面に窒化層（Ｆｅ₂Ｎ，Ｆｅ₃Ｎ，Ｆ
ｅ₄Ｎ）が形成される。従って、かかる窒化層の存在に
より、表面が酸化されにくいものとなる。その結果、防
錆剤等を成形面に塗布する必要がなくなり、その分だけ
生産性の向上及びコストダウンを図ることができる。

【００３０】上述した効果を確認するべく、従来技術の
ブラスト処理を施した金型のサンプルと、本実施例のイ
オン窒化処理を施した金型のサンプルとを用意し、硬度
及び耐腐食性を測定した。なお、金型サンプルを構成す
る素材として、機械構造用炭素鋼（Ｓ５５Ｃ）を使用し
た。

【００３１】まず、硬度に関しては、従来技術のサンプ
ルの場合の硬度は３００Ｈｖ．であったのに対し、本実
施例のサンプルの場合の硬度は６００Ｈｖ．であった。
また、耐腐食性の評価については、各サンプル［従来技
術のサンプル（未処理）、０．３時間処理のサンプル、
１時間処理のサンプル、３時間処理のサンプル、３１時
間処理のサンプル］に対し、塩水を噴霧したときの錆の
発生度合いを観察した。その結果を表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】上記表１に示すように、本実施例のサンプ
ルについては錆がほとんど発生せず、従来技術のサンプ
ルに対して飛躍的に耐腐食性を向上させることができ
た。次に、上記のようにして得られた可動型２等を用い
て、樹脂成形品を射出成形した場合の効果について説明
する。

【００３４】本実施例の可動型２は、成形面３にイオン
窒化処理が施されるため、上記成形面３の粗化状態は非
常に微細なものとなる。このため、かかる成形面３によ
り転写成形された樹脂成形品は、いわゆるつや消しの表
面を有するとともに、その表面は低グロス化されたもの
となる。

【００３５】表２は、従来の金型装置で得た成形品と、
本実施例の金型装置で得た成形品とについて、種々の角
度から測定した光沢度合いを示すものである。なお、光
沢度合いの評価に際してはデジタル変角光沢計ＵＧＶ−
５Ｋ及びＳＭカラーコンピュータＳＭ−５を使用し、Ｊ
ＩＳＺ８７４１に従って測定した。また、成形品は、
ポリプロピレンよりなり、公知の射出成形法により得ら
れたものである。

【００３６】

【表２】

【００３７】表２に示すように、本実施例の金型装置を
用いて成形した成形品によれば、いかなる角度から見て
も光沢度合いが低く、いわゆる低グロスのものであると
いうことができる。

【００３８】また、本実施例では、特に、予めシボ加工
が施された可動型２を用いているので、一旦、シボ加工
でもって比較的大まかに粗化された成形面３は、上記イ
オン窒化処理にてさらに微細な粗化処理がなされること
となる。このため、得られる成形品の質感の飛躍的な向
上が図られうる。すなわち、図４に示すように、単に低
グロスの成形品が得られるものならず、その際の明度も
低いものとなる。なお、図中、従来サンプルＡは、限り
なく本皮に近いシボ加工を施した後にブラスト処理を施
した金型を用いた場合の成形品サンプルであり、従来サ
ンプルＢは、限りなく本皮に近いシボ加工を施した金型
を用い、成形品の表面に塗装を施した場合のサンプルで
ある。また本実施例サンプルは、限りなく本皮に近いシ
ボ加工を施した後にイオン窒化処理を３時間施した金型
を用いた場合の成形品サンプルである。一般には、グロ
スが低下すれば、明度は増大してしまうのであるが、同
図に示すように、本実施例では、グロス及び明度の双方
の低減を同時に図ることができるのである。かかる点か
らも、成形品の質感の飛躍的な向上を図ることができる
といえる。

【００３９】また、上記金型装置を用いて成形した成形
品の防眩性についての実験を行った。すなわち、従来の
金型装置で得た成形品と、本実施例の金型装置で得た成
形品とを、車両内部において、フロントガラス側に配設
されるインストルメントパネルとして用いた場合につい
ての防眩性を評価した。図５はそのときの実験装置を示
す図である。同図に示すように、台座１１上にインスト
ルメントパネルに相当する成形品１２を載置し、当該成
形品１２に対し鋭角状にフロントガラスに相当するウイ
ンドシールド１３を設置した。また、ウインドシールド
１３の外側においては、成形品１２に対し４５°の入射
角でもって光が当たるよう、キセノンランプ１４を配置
した。さらに、台座１１の前方には壁１５を立設し、そ
の所定の位置にターゲットマーク１６を取着した。

【００４０】そして、ウインドシールド１３の内側の、
運転席に相当する位置から６人の専任パネラーがターゲ
ットマーク１６を目視したときに、成形品の残像がウイ
ンドシールド１３に映る「映り込み」の程度を平均評価
点（映り込みが全くない場合には満点の「５点」を与え
ることとした）にて評価した。そのときの結果を図６に
示す。なお、図中、比較例１〜７は、従来技術に相当す
る金型装置（シボ加工＋ブラスト処理）により得られた
成形品の場合についての評価結果であり、参考例は、比
較例１の成形品に防眩塗装を施した成形品の場合につい
ての評価結果である。

【００４１】同図に示すように、比較例１〜７の成形品
は評価結果がさほど揮わないのに対し、本実施例の成形
品１２は、参考例の成形品と同等若しくはそれ以上の防
眩性を有していることがわかった。これらのことから
も、本実施例の成形品によれば、優れた防眩性を奏し、
特に、自動車の内装品（例えばインストルメントパネ
ル）として使用した場合には、ガラス等への映り込みに
よる不具合を解消することができる。

【００４２】さて、本実施例における補修対象となる金
型装置１についての説明が比較的長くなってしまった
が、以下には、その可動型２の成形面３の一部が損傷し
た場合の補修方法例について説明する。但し、以下に
は、説明の便宜上、シボ加工の施されていない可動型２
について説明する。

【００４３】（補修方法例１）本実施例では、図７に示
すようなコンデンサ式の溶接機２１が用いられる。溶接
機２１は、図示しない把持部と、把持部から延び、かつ
回転可能な回転体２２と、回転体２２から延びるホルダ
２３と、ホルダ２３から延びる円柱状の電極２４と、電
極２４のほぼ先端部分の内部に設けられたマグネット２
５とから構成されている。このマグネット２５の存在に
より、電極２３の周囲には、可動型２と同一の素材（例
えばＳＣ系の鋼材）よりなる溶着材Ｙとしてのパウダが
付着されうる。そして、溶接（瞬間抵抗加圧溶接）時に
おいては、マグネット２５の部分が補修部分に押さえつ
けられる。そして、電極２４が陽極となり、可動型２
（母材）が陰極となってパルス的な電圧が印加され、瞬
間的に電流が流れる。これによって、抵抗熱（ジュール
熱）が生じ、パウダ（溶着材Ｙ）及び母材表層が瞬間的
に溶融し、両者が原子結合するようになっている。

【００４４】図８は、可動型２の成形面３に微細な傷２
６（５ｍｍ以下）ができてしまった場合の模式的な部分
平面図である。なお、図中編目模様を付した部分は、当
初イオン窒化処理の施されていた部分である。

【００４５】次に、当該傷２６の補修方法について説明
する。まず、図９，１０に示すように、前記溶接機２１
等を用いて瞬間抵抗加圧溶接を施す。すると、パウダ
（溶着材Ｙ）が瞬間的に溶融し、可動型２の傷２６の部
分に肉盛りがなされるとともに、溶着材Ｙが可動型２と
原子結合する。

【００４６】続いて、図１１に示すように、前記肉盛り
された溶着材Ｙの表層部分を研磨加工する。この研磨加
工により、溶着材Ｙの表面と、損傷を受けていない成形
面３とがほぼ面一となる。

【００４７】そして、図１２に示すように、上述したの
と同様の条件でイオン窒化処理を施す。すると、当該溶
着材Ｙの表面にも、微細な凹凸が形成されるとともに、
表層部に窒化層が形成されうる。このとき、損傷を受け
ていない成形面３についても、さらなるイオン窒化処理
が施されることとなるが、図１３に示すように、一定の
処理時間経過後は、通算の処理時間が長くなったとして
も、成形面３表面のグロスはほとんど変化しない。従っ
て、最終的にイオン窒化処理が完了した時点では、損傷
を受けていない成形面３と、補修の施された表面との間
には、粗化度合いには、つまり、グロスには差異が生じ
ない。

【００４８】以上説明したように、本実施例によれば、
傷２６に対し、瞬間抵抗加圧溶接が施される。この瞬間
抵抗加圧溶接に際し、抵抗熱（ジュール熱）により、パ
ウダ（溶着材Ｙ）及び母材表層が瞬間的に溶融し、これ
により、可動型２（母材）に対し、溶着材Ｙが瞬間的な
電気エネルギー及び熱抵抗によって原子結合させられ
る。このため、可動型２に対し、長時間の熱が伝達され
ることがなく、溶接に際し、窒化層の拡散窒素が集合、
ガス化して熱膨張することによる気泡が発生することが
ない。従って、研磨加工を施しても気泡により穴部が形
成されることもなく、最終的に得られた金型装置１の可
動型２の成形面３においては、穴部が残存してしまうこ
とがない。また、損傷されていない部分と補修がされた
部分との表面状態に差異はほとんど生じない。その結
果、ほぼ完全に成形面３を修復することができ、得られ
る成形品についても、損傷前のものと何ら変わりのない
ものを得ることができる。

【００４９】（補修方法例２）本実施例では、上記と同
様のコンデンサ式の溶接機２１が用いられる。また、そ
の前段階として、一般的な溶接機（例えばアーク溶接
機）が用いられる。

【００５０】図１４は、可動型２の一部が欠けることに
より、成形面３に比較的大きな欠陥部３１（５ｍｍ以
上）ができてしまった場合の模式的な平面図である。な
お、図中編目模様を付した部分は、イオン窒化処理の施
された部分である。

【００５１】次に、当該欠陥部２６の補修方法について
説明する。まず、図１５，１６に示すように、上記アー
ク溶接機等を用いて一般的な溶接を施す。このとき、一
般的な溶接機からの熱によって、可動型２（母材）の被
溶接部分も一部溶融される。このとき、一般溶接部３２
のうち、可動型２とアーク溶接用の溶着材とが混在一体
化した部分においては、可動型２の当該境界部分におけ
る窒化層の拡散窒素が集合、ガス化して熱膨張し、それ
がピンホール３３となって残存しうる。

【００５２】次に、図１７に示すように、少なくとも前
記一般溶接部３２の表面を研磨加工する。この研磨加工
の結果、ピンホール３３の存在により、一般溶接部３２
の表面には穴部３４が出現しうる。

【００５３】そして、図１８に示すように、少なくとも
研磨加工を施した後に残存しうる当該穴部３４に、上記
補修方法例１で説明した瞬間抵抗加圧溶接を施す。する
と、上記同様、パウダ（溶着材Ｙ）が瞬間的に溶融し、
一般溶接部３２の穴部３４の部分に肉盛りがなされると
ともに、溶着材Ｙが一般溶接部３２と原子結合する。

【００５４】続いて、図１９に示すように、前記肉盛り
された溶着材Ｙの表層部分を研磨加工する。この研磨加
工により、溶着材Ｙの表面と、一般溶接部３２とがほぼ
面一となる。

【００５５】そして、図２０に示すように、上述と同様
の条件でイオン窒化処理を施す。すると、当該溶着材Ｙ
の表面にも、微細な凹凸が形成されるとともに、表層部
に窒化層が形成されうる。

【００５６】このように、本実施例によれば、比較的大
きな欠陥部３１に対しては、まず、一般的な溶接が施さ
れた後、当該一般溶接及び研磨加工により出現する穴部
３４に、瞬間抵抗加圧溶接が施される。このため、最終
的に得られた金型装置１の可動型２の成形面３において
は、穴部３４が残存してしまうことがない。また、損傷
されていない部分と補修がされた部分との表面状態に差
異はほとんど生じない。その結果、ほぼ完全に成形面３
を修復することができ、得られる成形品についても、損
傷前のものと何ら変わりのないものを得ることができ
る。

【００５７】尚、本発明は上記実施例に限定されず、例
えば次の如く構成してもよい。（１）前記実施例では、樹脂成形品を得るための金型装
置１に具体化したが、例えば金属等のその他の成形品を
成形する場合に使用される金型装置に具体化してもよ
い。

【００５８】（２）前記実施例では、可動型２の成形面
３にイオン窒化処理を施した場合に具体化したが、固定
型、その他の分割型の成形面にイオン窒化処理を施した
ような場合に具体化することもできる。また、成形面３
の全てをイオン窒化処理する必要はなく、少なくとも一
部に処理を施したような場合であってもよい。

【００５９】（３）イオン窒化処理に際しての処理条件
は、上記実施例のものに何ら限定されるものではない。（４）前記各補修方法例１，２では説明しなかったが、
成形面３に予めシボ加工又はブラスト加工を施してお
き、その上からさらにイオン窒化処理を施したような金
型装置１を補修する場合に具体化することもできる。こ
のように、予めシボ加工等が施された金型装置１によれ
ば、そのシボ加工等でもって比較的大まかに粗化された
成形面３が、上記イオン窒化処理にてさらに微細な粗化
処理がなされることとなる。このため、得られる成形品
の質感の飛躍的な向上が図られうる。

【００６０】そして、このように予めシボ加工等が施さ
れていた金型装置１の補修に際しては、上述した再度の
イオン窒化処理の前段階において、少なくとも研磨加工
した表面にシボ加工等を施すことにより、ほぼ完全な補
修を行うことができる。

【００６１】（５）前記各補修方法例１，２では、溶着
材Ｙとして、パウダを用いたが、母材と同一素材よりな
り、かつ瞬間的に溶融されうるものであれば、薄板材、
細線材等いかなる物理的形状をなしていてもよい。

【００６２】（６）前記各補修方法例１，２では、ちょ
っとした傷２６や、穴状の欠陥部３１ができたしまった
場合の補修方法を示したが、破損の態様としては、いか
なるケースにも適用することができるものである。例え
ば、エッジ、角出し部、打こん、２次ひけ、欠け、カジ
リ傷等をはじめ、別途寸法修正等を行う場合にも適用で
きる。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の成形用金
型装置の補修方法によれば、表面の低グロス化が図られ
た成形品を得ることができる成形用金型装置において、
当該金型装置が破損した場合であっても、ほぼ完全に成
形面を修復することができるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例における可動型の成形面を示す断面模
式図である。

【図２】イオン窒化処理装置を示す模式図である。

【図３】シボ加工を施した可動型を模式的に示す断面図
である。

【図４】本実施例の金型装置により得られた成形品の明
度とグロスとの関係を示すグラフである。

【図５】成形品の防眩性を評価する際の装置を示す模式
図である。

【図６】成形品の防眩性を評価結果を示すグラフであ
る。

【図７】本補修方法に際し使用される溶接機を示す側面
図である。

【図８】補修方法例１における可動型の一部を示す平面
模式図である。

【図９】補修方法例１の瞬間抵抗加圧溶接を施した状態
を示す可動型の模式的な部分平面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ線断面図である。

【図１１】図１０の状態から研磨加工を施した可動型の
断面図である。

【図１２】図１１の状態から再度イオン窒化処理を施し
た断面図である。

【図１３】イオン窒化処理時間とグロスとの関係を示す
グラフである。

【図１４】補修方法例２における可動型の一部を示す平
面模式図である。

【図１５】図１４の状態から一般溶接を施した状態を示
す断面図である。

【図１６】図１５のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１７】図１６の状態から研磨加工を施した可動型の
断面図である。

【図１８】図１７の状態から補修方法例２の瞬間抵抗加
圧溶接を施した状態を示す断面図である。

【図１９】図１８の状態から研磨加工を施した可動型の
断面図である。

【図２０】図１９の状態から再度イオン窒化処理を施し
た断面図である。

【図２１】従来技術における金型を模式的に示す断面図
である。

【図２２】従来技術における補修時の不具合を示す断面
図である。

【符号の説明】

１…成形用金型装置、２…分割型としての可動型、３…
成形面、２６…破損部位としての傷、３１…破損部位と
しての欠陥部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つの金属製の分割型（２）
を備え、各分割型（２）に形成された成形面（３）によ
り成形品を成形するための成形用金型装置（１）であっ
て、前記成形面（３）の少なくとも一部にイオン窒化処
理により微細な凹凸が形成されるとともに、表層部に窒
化層が形成されてなる成形用金型装置（１）が破損した
場合の補修方法であって、破損部位（２６）に瞬間抵抗加圧溶接を施す工程と、少なくとも前記瞬間抵抗加圧溶接を施した部位の表面を
研磨加工する工程と、少なくとも前記研磨加工した表面を再度イオン窒化処理
により微細な凹凸を形成するとともに、表層部に窒化層
を形成する工程とを備えたことを特徴とする成形用金型
装置の補修方法。
【請求項２】少なくとも２つの金属製の分割型（２）
を備え、各分割型（２）に形成された成形面（３）によ
り成形品を成形するための成形用金型装置（１）であっ
て、前記成形面（３）の少なくとも一部にイオン窒化処
理により微細な凹凸が形成されるとともに、表層部に窒
化層が形成されてなる成形用金型装置（１）が破損した
場合の補修方法であって、破損部位（３１）に一般的な溶接を施す工程と、少なくとも前記溶接を施した部位の表面を研磨加工する
工程と、少なくとも研磨加工を施した後に残存する穴部（３４）
に瞬間抵抗加圧溶接を施す工程と、少なくとも前記瞬間抵抗加圧溶接を施した部位の表面を
研磨加工する工程と、少なくとも前記研磨加工した表面を再度イオン窒化処理
により微細な凹凸を形成するとともに、表層部に窒化層
を形成する工程とを備えたことを特徴とする成形用金型
装置の補修方法。
【請求項３】前記イオン窒化処理は、前記成形面
（３）のうちの、ブラスト加工及びシボ加工の少なくと
も一方が施された面に対して施されている請求項１又は
２に記載の成形用金型装置の補修方法であって、前記再度のイオン窒化処理の前段階において、少なくと
も前記研磨加工した表面にブラスト加工及びシボ加工の
少なくとも一方を施すことを特徴とする成形用金型装置
の補修方法。