JPH10217257A

JPH10217257A - 金型およびその製造方法

Info

Publication number: JPH10217257A
Application number: JP9019360A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Hata; 誠一秦; Norihiro Yamada; 典弘山田; Takeshi Yamamoto; 武山本
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1998-08-18
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: JP3748971B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高強度、高精度の金型を簡便に製造する。【解決手段】ブロック１ａ，１ｂは過冷却液体域を有
する非晶質合金からなり、ブロック１ａ，１ｂをその過
冷却液体域の温度に加熱して粘性液体とし、この状態で
マスター部材４をブロック１ａ，１ｂで挟み込んで形状
の転写を行い、その後、冷却し、マスター部材４を取り
除く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過冷却液体域を有
する非晶質合金（金属ガラス）を用いた金型およびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック成形などに多用されている
金型は、従来、成形品を成形するキャビティ部分等を切
削などの機械加工や、放電加工を行った後、機械または
人手による表面の研磨を行うことにより製造されてい
る。また、マスター転写を行う金型の製造方法として
は、ロストワックス法が使用されている。このロストワ
ックス法は、ろうで模型を作製し、この模型の周囲に低
融点合金からなる鋳型材料を詰めた後、加熱によってろ
うを流し出して金型とするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】機械加工、放電加工を
経て、研磨を行うことにより作製される金型は、その製
造に数多くの工程を必要とすると共に、長時間を要して
おり、高価となっている。このため、多品種少量生産に
適用することができない問題を有している。

【０００４】一方、マスター転写を行う金型では、低融
点合金を用いるため強度及び耐熱性が小さく、しかも精
度が低いため、適用できる範囲が限定されている。本発
明は、このような事情を考慮してなされたものであり、
高精度、且つ高強度の金型を提供することを目的とす
る。又、本発明は、この金型を簡便に製造することがで
きる製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【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の金型は、少なくともキャビティ部分の一部又
は全部が過冷却液体域を有する非晶質合金によって形成
されていることを特徴とする。

【０００６】この金型では、キャビティ部分の一部また
は全部を過冷却液体域を有する非晶質合金である金属ガ
ラスで形成している。金属ガラスは過冷却液体域まで加
熱されることにより、１０⁸〜１０¹⁰Ｐａ・ｓ程度の粘
性を有する状態となり、数ＭＰａ程度の低圧力で塑性変
形が可能である。従って、所望の形状のマスター部材を
製造し、過冷却液体域まで加熱された金属ガラスをこの
マスター部材に押圧することにより、大きな圧力を必要
とせず、マスター部材の形状が高精度に転写されるた
め、高精度の金型となる。金属ガラスは非晶質合金なの
で、引っ張り強度や硬度が極めて大きな値を示す。この
ため、金属ガラスからなるキャビティ部は、優れた耐久
性を有している。このように、請求項１の金型は、最重
要部分であるキャビティ部を含む部分に金属ガラスの特
性である転写精度の高さと強度の大きさを有している。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明であっ
て、少なくともキャビティ部分の一部が非晶質合金を結
晶化させた合金によって形成されていることを特徴とす
る。

【０００８】この発明では金型の一部を結晶化させた合
金により形成している。他の部分は請求項１と同様に金
属ガラスで構成する。この金型は、その耐久性を金属ガ
ラス部分で対応し、結晶化した合金部分は機械加工性に
対応する。金属ガラスは強度が大である反面、機械加工
はダイヤモンドバイトの如く、特殊な工具を必要とす
る。これに対し結晶化した合金部分は、機械加工する場
合に特殊な工具が要求されず、機械加工が容易となる。

【０００９】この場合、結晶化した合金で構成される金
型の一部も過冷却液体域を経て製造されるという点で
は、請求項１と同様であり、製造は容易である。結晶化
した合金部分においては、過冷却液体域以上に金属ガラ
スを加熱するか、または過冷却液体域の温度に金属ガラ
スを長時間保持する点のみが異なる。

【００１０】これらの請求項１又は２の発明において
は、温度幅が３０℃以上である過冷却液体域の金属ガラ
スを使用することが好ましい。金属ガラスを使用するこ
とにより、強度が大でかつ形状精度の良い金型とするこ
とができる。しかし、金属ガラスを過冷却液体域まで加
熱して成形する場合、高精度の温度制御が要求される。
即ち、室温からの加熱の初期には、毎分約１００℃程度
の急速加熱が必要であり、過冷却液体域に近づく時点で
加熱速度が低下しても、毎分約３０℃程度の加熱速度が
必要である。この場合の加熱としては、過冷却液体域の
目標温度以上の温度を到達目標温度として加熱すること
により、結果的には目標温度に金属ガラスを加熱するこ
とが必要となる。さらに、金属ガラスを金型とするた
め、バルク材を使用した場合は部位によって異なる温度
の温度分布となることを免れない。

【００１１】上述した温度制御は金属ガラスが過冷却液
体域まで加熱された場合、部分的に温度が上昇して、結
晶化することを防止するためである。従って、過冷却液
体域の温度幅が広いほど、温度制御が容易となる。この
場合、金属ガラスから金型を製造する場合、加熱と成形
と冷却とを数十分以内で行った方が、良好な金型が得ら
れる。本発明者の実験結果によれば、過冷却液体域の温
度幅が３０℃以上の場合に、良好な制御が可能であり、
金型を高精度に製造できることが判明した。なお、過冷
却液体域の温度幅が３０℃以上の金属ガラス材料は複数
あるため、材料の選択は困難ではない。また、温度幅の
上限としては、約１００℃程度の過冷却液体域を有する
金属ガラス材料が現存しているが、３０℃以上であれば
良い。

【００１２】請求項３の発明の金型の製造方法は、過冷
却液体域の温度に加熱された非晶質合金からなるブロッ
クに対して、少なくとも金型のキャビティ部分を形成す
るための形状を有したマスター部材を離型可能な範囲で
押圧して成形する工程と、前記ブロックの非晶質合金を
結晶化させる工程と、前記マスター部材が押圧されてい
るブロックの面に対して、過冷却液体域の温度に加熱さ
れた非晶質合金からなる他のブロックを押圧して密着さ
せる工程と、を備えていることを特徴とする。

【００１３】この方法においては、金型を構成する金属
ガラスを２つのブロックに分け、一方のブロック（ブロ
ックＡ）を過冷却液体域まで加熱し、その加熱されたブ
ロックＡに離型性を考慮してオーバーハング部が生じな
いよう埋没量を制御してマスター部材を押圧し、成形す
る。

【００１４】その後、ブロックＡの非晶質合金を結晶化
させる。この結晶化はブロックＡを結晶化温度以上に上
昇若しくは結晶化温度に３０分以上保温することによっ
て行うことができる。この結晶化の後、マスター部材の
一部が埋没し、他の部分が露出しているブロックＡの面
に対して、非晶質合金からなる他のブロック（ブロック
Ｂ）を過冷却液体域の温度まで加熱して押圧し、密着さ
せて成形する。

【００１５】この方法において、マスター部材の一部を
埋没させたブロックＡを結晶化させることにより、２度
目の成形の際にブロックＡが再び過冷却液体域に加熱さ
れ、粘性流動を起こしてマスター部材が過度に埋没して
離型不能となることを防止できると共に、ブロックＢが
ブロックＡに密着して接合することを防止することがで
きる。以上の成形後、冷却した２つのブロックＡ、Ｂを
開き、ブロックＡ、Ｂの内部からマスター部材を取り除
くことにより、少なくともキャビティ部を非晶質合金に
よって形成することができる。

【００１６】請求項４の製造方法は、過冷却液体域の温
度に加熱された非晶質合金からなるブロックに対して、
少なくとも金型のキャビティ部分を形成するための形状
を有したマスター部材を離型可能な範囲で押圧して成形
する工程と、ガラス遷移温度が前記非晶質合金のガラス
遷移温度よりも低温の非晶質合金からなる他のブロック
を、その過冷却液体域に加熱して、前記マスター部材が
押圧されているブロックの面に押圧して密着させる工程
と、を備えていることを特徴とする。

【００１７】この方法において、金型を構成する金属ガ
ラスを２つのブロックに分ける点は請求項３と同じであ
るが、２つのブロックはそれぞれ過冷却液体域の異な
る、具体的にはガラス遷移温度が２０℃以上異なってい
る金属ガラスを用いるものであり、これにより、結晶化
工程を省略できる。

【００１８】この方法では、先ずガラス遷移温度が高温
側にあるブロック（ブロックＣ）を過冷却液体域の温度
に加熱し、このブロックＣにマスター部材を押圧する。
この際、請求項３の方法と同様に、マスター部材の離型
を考慮して、オーバーハング部が生じないように埋没量
を制御し、離型可能な範囲で押圧する。

【００１９】その後、ガラス遷移温度が低温側にあるブ
ロック（ブロックＤ）を過冷却液体域まで加熱して、ブ
ロックＣのマスター部材の一部が埋没し、他の部分が露
出している面に押圧し、密着させて成形する。この加熱
温度をブロックＤの金属ガラスのガラス遷移温度以上で
あって、ブロックＣの金属ガラスのガラス遷移温度以下
とすることにより、マスター部材を埋没させたブロック
Ｃの粘性流動を抑制して、マスター部材の離型不能やブ
ロック相互の接合を防止することができる。成形後、冷
却した２つのブロックＣ、Ｄを開き、ブロックＣ、Ｄの
内部からマスター部材を取り除くことによって、少なく
とも金型のキャビティ部が形成される。

【００２０】なお、２つのブロックの金属ガラスのガラ
ス遷移温度差は２０℃以上が良好である。ブロックＤを
ガラス遷移温度以上に加熱したとき、ブロックＤ全体を
完全に同一温度にすることは困難なため、ブロックＤの
一部がブロックＣのガラス遷移温度に近い温度となり、
ブロックＣの一部が粘性流動を起こすことを完全に防止
するため、上述のような温度差を設けるものである。

【００２１】これらの製造方法においては、マスター部
材の離型位置に離型用板材を一体化させた後、この離型
用板材の両面から、過冷却液体域まで加熱した同一組成
の金属ガラスをマスター部材に押圧することができる。
これにより、同一の金属ガラスを用いても、マスターの
離型不能や金属ガラス相互の接合を防止でき、しかもオ
ーバーハングを防止して、適正な離型位置まで成形する
ことが可能となる。この方法では、２つの同一の金属ガ
ラスのブロックを同時に過冷却液体域まで加熱し、マス
ター部材に押圧して成形するので、前述の加熱と成形の
サイクルタイムを短くすることが可能で、成形や材料選
択の自由度が大きくなる。

【００２２】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
各部材の位置関係を示す断面図、図２は金型の製造工程
を示す断面図である。本実施の形態では、過冷却液体域
を有する非晶質合金である金属ガラスとしてＺｒ₅₅Ｃｕ
₃₀Ａｌ₁₀Ｎｉ₅（添字は原子％を示す）を用いた。Ｚｒ
₅₅Ｃｕ₃₀Ａｌ₁₀Ｎｉ₅は常温から３５０℃までは引っ張
り強度１．５ＧＰａ、硬さＨｖ５１０、線膨張係数１０
×１０^-6であり、一般の金型用鋼材ＳＵＳ４２０Ｊ２比
べて遜色のない強度、硬さと適度な線膨張係数を有す
る。さらに、この金属ガラスはガラス遷移温度Ｔｇが４
２０℃、結晶化開始温度Ｔｘが５００℃であり、過冷却
液体域△Ｔ（＝Ｔｘ−Ｔｇ）は約８０℃の広い温度範囲
を有している。この過冷却液体域ΔＴでは１０⁸〜１０
¹⁰Ｐａ・ｓ程度の粘性を示し、数１０ＭＰａ程度の圧力
で成形加工が可能である。

【００２３】図１において、１ａ，１ｂは上記金属ガラ
スからなるブロックであり、それぞれが上下の枠２、３
内に充填されている。枠２、３における対向面には位置
決め用凹部２ａと凸部３ａが形成されている。加熱手段
としては放射加熱、高周波加熱、抵抗加熱などを用いる
ことができ、本実施の形態では放射加熱を加熱手段とし
て用いた。

【００２４】図２に示すように金型により成形される製
品のマスター部材４として、全長６ｍｍの内視鏡処置具
の先端カップ部品を用いた。本実施の形態では耐熱性と
強度を考慮してＳＵＳ３０３を用いてマスター部材４を
機械加工で製造した。このマスター部材４を押圧手段で
あるポンチ５を用いて、ブロック１ａ上の所定の位置に
セットする。ポンチ５には図示しない直動機構などの押
圧機構と荷重センサ、変位センサが具備されている。

【００２５】図２（ａ）において、図示しない加熱装置
によりブロック１ａを過冷却液体域の温度である４５０
℃に加熱する。このときブロック１ａの金属ガラスは高
温での酸化性が高いため、１０^-2Ｐａ以下の真空中、ま
たはＡｒ、Ｈｅなどの不活性ガス雰囲気中で加熱する。
また、加熱に伴う結晶化により成形不能となるのを防止
するため、ガラス遷移温度（４２０℃）以上に加熱する
際はできるだけ速やかに、可能ならば毎分３０℃以上の
加熱温度で、均一加熱することが望ましい。

【００２６】次に、マスター部材４をポンチ５を用い、
接触部が１０ＭＰａの圧力となるように押圧して、過冷
却液体域に加熱されたブロック１ａに埋没させる。この
とき、マスター４の変形、傾きを防止するためにマスタ
ー部材４の形状に近い治具６を用いることが良い。この
マスター部材４が離型できるように、その形状を考慮し
て、埋没量を設定し、ポンチ５の変位量が設定した埋没
量になるまで押圧を続ける。

【００２７】この押圧工程が終了後、ブロック１ａを結
晶化開始温度である５００℃以上に５分間以上加熱する
か、もしくは過冷却液体域の温度のまま３０分以上保持
する。これにより金属ガラスが非晶質から結晶組織に変
化し、過冷却液体域が消失し、結晶化したブロック１ｃ
となる。

【００２８】次に、図２（ｂ）に示すように、別のブロ
ック１ｂを過冷却液体域に加熱し、このポンチ５により
同様にマスター部材４との接触部が１０ＭＰａの圧力と
なるようにブロック１ｂを押圧する。押圧が進行すると
結晶化させた上述のブロック１ｃに密着する。このとき
位置決め用の凹部２ａ，凸部３ａが嵌合するので、上下
の枠２，３が固定される。このとき、マスター部材４お
よび結晶化したブロック１ｃとの密着度を増大させるた
め、枠２の上部に設けられた開口部７からポンチ５によ
り再押圧することが望ましい。

【００２９】以上の工程により成形されたブロック１ｂ
及び１ｃを冷却し、図２（ｃ）に示すようにマスター部
材４を離型する。これにより、一部は非晶質合金からな
るブロック１ｂであり、他の部分は結晶化した合金から
なるブロック１ｃからなる金型のキャビティ部８が形成
される。

【００３０】なお、冷却においては非晶質の金属ガラス
の脆化を防止するため、冷却速度は５０℃／ｍｉｎ以上
であることが望ましい。又、キャビティ部８の形状転写
精度は、マスター部材４の形状、材質によって影響され
るが、立方体や球形など単純な形状の場合には、線膨張
係数の影響を除去した形状転写誤差（＝（転写後の形
状）−（マスター部材の形状））０．５μｍ以下であ
り、高精度とすることができた。この実施の形態では必
要に応じて機械加工、放電加工により、ゲート部やラン
ナー部を形成することができる。

【００３１】このような実施の形態の金型では、機械加
工により製造されたマスター部材４を過冷却液体域に加
熱された金属ガラスからなるブロック１ａ、１ｂに１０
ＭＰａの低圧力で押圧することによって簡便にキャビテ
ィ部８を製造できるため、高強度、高精度とすることが
できる。

【００３２】さらに、一方の金属ガラスからなるブロッ
ク１ｃを結晶化させるため、マスター部材４の過度の埋
没や金属ガラス相互の接合を防止することができる。さ
らに２次加工によりゲート部やライナー部を加工する際
に、非晶質部分よりも機械加工し易いい結晶化した部分
を加工することにより加工効率を向上する。

【００３３】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２における各部材の位置関係を示す断面図である。本
実施の形態の構成は基本的には実施の形態１と同様であ
るが、過冷却液体域を有する非晶質合金である金属ガラ
スとしてＺｒ₅₅Ｃｕ₃₀Ａｌ₁₀Ｎｉ₅（添字は原子％を示
す）を用いたブロック１２と、金属ガラスとしてＺｒ₆₅
Ａｌ_7.5Ｃｕ₂₇ _.5（添字は原子％を示す）を用いたブロ
ック１０とにより、金型を製造する。ブロック１２は実
施の形態１で用いた金属ガラス１ａ、１ｂと同一組成及
び、同一特性を有するものである。

【００３４】ブロック１０の金属ガラスは常温から３５
０℃までは引っ張り強度１．２ＧＰａ、硬さＨｖ４７
０、線膨張係数９×１０^-6であり、金属ガラス１と同様
に、一般の金型用鋼材ＳＵＳ４２０Ｊ２に比べ遜色のな
い強度、硬さと、適度な線膨張係数を有する。

【００３５】さらにブロック１０の金属ガラスはガラス
遷移温度Ｔｇ３７０℃、結晶化開始温度Ｔｘ４７０℃で
あり、このため１００℃の広い過冷却液体域ΔＴを有す
る。この過冷却液体域では１０⁸〜１０¹⁰Ｐａ・ｓ程度
の液体としての粘性を示し、数１０ＭＰａ程度の圧力で
成形加工が可能である。図４は、ブロック１２及び１０
に使用した金属ガラスのＤＳＣ（元差操作熱分析）曲線
を示す。

【００３６】本実施の形態に於ける製造工程を図５に示
す。図５（ａ）において、図示しない加熱装置によりブ
ロック１２を過冷却液体域の４５０℃に加熱する。ブロ
ック１２の金属ガラスは高温での酸化性が高いので、１
０^-2Ｐａ以下の真空中、またはＡｒ、Ｈｅなどの不活性
ガス雰囲気中で加熱する。また、加熱に伴う結晶化によ
り成形不能となるのを防止するため、ガラス遷移温度以
上に加熱する際は出来るだけ速やかに、出来れば毎分３
０℃以上の加熱速度で、均一に加熱する事が望ましい。

【００３７】次に、実施の形態１と同一のマスター部材
４をポンチ５とともに治具６を用いて接触部が１０ＭＰ
ａの圧力となるように押圧して、過冷却液体域に加熱さ
れたブロック１２に埋没させる。このとき、マスター部
材４が離型できるように、その形状を考慮して、埋没量
を設定し、ポンチ５の変位量が設定した埋没量になるま
で押圧を続ける。

【００３８】この押圧が終了後、ブロック１２の金属ガ
ラスをガラス遷移温度以下の４００℃まで速やかに冷却
する。このときの冷却速度は非晶質の金属ガラスの脆化
を防止するために、５０℃／ｍｉｎ以上であることが望
ましい。ガラス遷移温度以下に冷却された金属ガラス
は、常温とほぼ変わらない強度、硬さを回復し、結晶化
も進行しなくなる。

【００３９】次に、図５（ｂ）に示したように、枠２内
の別のブロック１０を過冷却液体域の４００℃に加熱
し、同様にマスター部材４との接触部が１０ＭＰａの圧
力となるようにブロック１０をポンチ５によって押圧す
る。押圧が進行するとブロック１０はブロック１２に密
着し、位置決め部の凹部２ａ，凸部３ａが嵌合して上下
の枠２，３が固定される。このときマスター部材４およ
びブロック１０との密着度を増大させるため、ポンチ５
を用いて枠２の上部に設けられた開口部７からよりさら
に、再押圧することが望ましい。

【００４０】以上の工程により金型が成形され、非晶質
の金属ガラスの脆化を防止するため、冷却速度５０℃／
ｍｉｎ以上で冷却し、図５（ｃ）の様にマスター部材４
を離型する。これにより、非晶質合金からなる金型のキ
ャビティ部８が形成される。このキャビティ部８の形状
転写精度は、立方体や球形など単純な形状の場合には、
０．５μｍ以下の形状転写誤差とすることができた。ま
た必要に応じて機械加工、放電加工により、ゲート部や
ランナー部を形成しても良い。

【００４１】本実施の形態の金型では、過冷却液体域の
異なる２種類の金属ガラスを用いることにより、金属ガ
ラスを結晶化させることなく、キャビティ部８を成形す
ることができる。このためマスター部材４の形状に若干
の変更が生じても、再び過冷却液体域に加熱することに
より簡単に金型の形状を修正することができる。また、
長時間加熱を要する結晶化工程を省略できるため、製造
時間を短縮できる。

【００４２】（実施の形態３）図６は本実施の形態３の
製造方法を示す断面図である。本実施の形態では、過冷
却液体域を有する非晶質合金である金属ガラスとしてＺ
ｒ₆₅Ａｌ_7.5Ｃｕ_27.5を用いた。この金属ガラスは実施
の形態２で用いた金属ガラスと同一組成で、同一特性を
有するものである。基本的な構成は、実施の形態１およ
び実施の形態２と変わらないが、マスター部材４の離型
予定位置に離型用板材２０を装着した。この離型用板材
２０は、本実施の形態の場合、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ
３０３製板材を用いた。

【００４３】図６（ａ）において、マスター部材４と上
下の枠２、３内に納められた上述の金属ガラスからなる
ブロック１０ａ及び１０ｂを、図示しない加熱装置によ
り過冷却液体域の４００℃に加熱する。このときブロッ
ク１０ａ，１０ｂの金属ガラスは高温での酸化性が高い
ので、１０^-2Ｐａ以下の真空中、またはＡｒ、Ｈｅなど
の不活性ガス雰囲気中で加熱する。また、加熱に伴う結
晶化により成形不能となるのを防止するため、ガラス遷
移温度以上に加熱する際は出来るだけ速やかに、出来れ
ば毎分３０℃以上の加熱速度で、均一加熱する事が望ま
しい。

【００４４】次に、図６（ｂ）のようにマスター部材４
を上下の枠２、３内のブロック１０ａ及び１０ｂで挟み
込むようにポンチ５を用いて押圧する。そして接触部が
１０ＭＰａの圧力となるように押圧して、過冷却液体域
に加熱されたブロック１０ａ及び１０ｂに埋没させる。

【００４５】このとき、離型用板材２０は、上下のブロ
ック１０ａ及び１０ｂが接触して接合されるのを防止す
る。又、この離型用板材２０は、各ブロック１０ａ及び
１０ｂの金属ガラスの自由表面を拘束するために、均等
な圧力を生じさせる。これにより過冷却液体状態の金属
ガラスが有している強い表面張力に起因したマスター部
材４と自由表面とのダレ部を減少させる。

【００４６】押圧が進行すると各ブロック１０ａ及び１
０ｂと、マスター部材４及び離型用板材２０とが密着す
ると共に、位置決め部の凹部２ａ、凸部３ａが嵌合する
ため、上下の枠２、３が固定される。このとき、マスタ
ー部材４およびブロック１０ａ及び１０ｂとの密着度を
増大させるため、枠２の上部に設けられた開口部７から
ポンチ５により、さらに再押圧することが望ましい。

【００４７】以上の工程により金型が成形される。そし
て成形された金型の脆化を防止するため、冷却速度５０
℃／ｍｉｎ以上で冷却し、図６（ｃ）の様にマスター４
を離型することにより、非晶質合金製のキャビティ部８
が形成される。このとき必要に応じて離型用板材２０を
取り除いても良いが、その場合、板材２０の厚み分、各
金型との嵌合にクリアランスが生じるので、マスター部
材４の形状をこのクリアランス分、変更しておく必要が
ある。このため、図６（ｃ）で示すように、ブロック１
０ａのキャビティ部８の周囲に対しては、離型用板材２
０を残すものである。

【００４８】キャビティ部８の形状転写精度は、前記の
各実施の形態と同様に、立方体や球形など単純な形状の
場合、０．５μｍ以下の形状転写誤差とすることができ
た。また必要に応じて機械加工、放電加工により、ゲー
ト部やランナー部を形成しても良い。

【００４９】本実施の形態の金型は、実施の形態１及び
実施の形態２に比べ、離型用の板材２０を用いることに
より、マスター部材４とブロックの金属ガラスの自由表
面とのダレを防止することができると共に、マスター部
材４を正確に離型位置に設けることができる。また、一
度に両方の金属ガラスを成形できるために、製造時間を
さらに短縮できる。

【００５０】尚、以上の本発明では、Ｚｒ系の過冷却液
体域を有する非晶質合金を用いたが、他の過冷却液体域
を有する非晶質合金、例えばＬａ₅₅Ａｌ₂₅Ｎｉ₂₀（数値
は原子％を示し、ガラス遷移温度Ｔｇ＝２００℃、結晶
化温度Ｔｘ＝２７５℃）などを用いることもできる。

【００５１】以上のような本発明は、以下の発明を包含
するものである。（１）少なくともキャビティ部の一部又は全部が、３
０℃以上の温度幅の過冷却液体域を有する非晶質合金に
よって形成されていることを特徴とする金型。（２）少なくとも金型のキャビティ部分を形成する形
状を有したマスター部材に離型用板材を取り付け、過冷
却液体域の温度に加熱された非晶質合金からなるブロッ
クを前記離型用板材が覆う状態で前記マスター部材をブ
ロックに押圧して成形することを特徴とする金型の製造
方法。

【００５２】

【発明の効果】請求項１及び２の金型では、高強度であ
り、しかも高精度とすることができる。請求項３及び４
の製造方法では、過冷却液体域を有する非晶質合金を用
い、その特性を利用して金型を製造するため、従来機械
加工などにより製造されていた高精度な金型を簡便に高
精度、高強度に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示す断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態１の製造
工程を示す断面図である。

【図３】実施の形態２を示す断面図である。

【図４】金属ガラスのＤＳＣ曲線特性図である。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態２の製造工程を示
す断面図である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態３の製造工程を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂブロック１ｃ結晶化した金属ガラス２，３枠２ａ位置決め用凹部３ａ位置決め用凸部４マスター部材５ポンチ６治具７開口部８キャビティ１０ブロック１２ブロック２０離型用板材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田典弘東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者山本武東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともキャビティ部分の一部又は全
部が過冷却液体域を有する非晶質合金によって形成され
ていることを特徴とする金型。
【請求項２】少なくともキャビティ部分の一部が非晶
質合金を結晶化させた合金によって形成されていること
を特徴とする請求項１記載の金型。
【請求項３】過冷却液体域の温度に加熱された非晶質
合金からなるブロックに対して、少なくとも金型のキャ
ビティ部分を形成するための形状を有したマスター部材
を離型可能な範囲で押圧して成形する工程と、前記ブロックの非晶質合金を結晶化させる工程と、前記マスター部材が押圧されているブロックの面に対し
て、過冷却液体域の温度に加熱された非晶質合金からな
る他のブロックを押圧して密着させる工程と、を備えて
いることを特徴とする金型の製造方法。
【請求項４】過冷却液体域の温度に加熱された非晶質
合金からなるブロックに対して、少なくとも金型のキャ
ビティ部分を形成するための形状を有したマスター部材
を離型可能な範囲で押圧して成形する工程と、ガラス遷移温度が前記非晶質合金のガラス遷移温度より
も低温の非晶質合金からなる他のブロックを、その過冷
却液体域に加熱して、前記マスター部材が押圧されてい
るブロックの面に押圧して密着させる工程と、を備えて
いることを特徴とする金型の製造方法。