JPS60128260A - プラスチツク成形金型鋼の表面処理方法 - Google Patents
プラスチツク成形金型鋼の表面処理方法Info
- Publication number
- JPS60128260A JPS60128260A JP23565383A JP23565383A JPS60128260A JP S60128260 A JPS60128260 A JP S60128260A JP 23565383 A JP23565383 A JP 23565383A JP 23565383 A JP23565383 A JP 23565383A JP S60128260 A JPS60128260 A JP S60128260A
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- JP
- Japan
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- die
- plastic
- wear
- mold
- corrosion
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/48—Ion implantation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
に関し、詳しくはイオン注入法によるプラスチック成形
金型の変寸のない強化処理方法に関するものである。
金型の変寸のない強化処理方法に関するものである。
近年、光学機器、事務機など精密様器の機械部品のグラ
スチック化に対する需要が増している。
スチック化に対する需要が増している。
ところで、これらの部品に使用するグラスチックは、エ
ンジニアリングプラスチックにガラス繊維を添加した強
化性樹脂が主流である。しかしこの場合、ガラス繊細に
よる金型表面の摩耗、大気中の水分や成形時に樹脂から
出るガスによる金型表面の腐蝕等の問顯、あるいはプラ
スチックレンズ成形型において表面の硬さが充分でない
ため成形中にすりきすが生じたり、金型開閉動作中にガ
イドビン、スライドなどの摺動部にかじりが発生して金
型の損傷を早めるなどの欠点があった。
ンジニアリングプラスチックにガラス繊維を添加した強
化性樹脂が主流である。しかしこの場合、ガラス繊細に
よる金型表面の摩耗、大気中の水分や成形時に樹脂から
出るガスによる金型表面の腐蝕等の問顯、あるいはプラ
スチックレンズ成形型において表面の硬さが充分でない
ため成形中にすりきすが生じたり、金型開閉動作中にガ
イドビン、スライドなどの摺動部にかじりが発生して金
型の損傷を早めるなどの欠点があった。
これに対し現状では、ガス軟窒化、イオン窒化、ＣＶＤ
法忙よる表面処理が行なわれている。しかしながら、こ
れらの処理法は５００３以上の高温拡散処理のため時間
を要し、また金型に変寸が生じる。特に金型の変寸は大
きな問Ｐ０であり、このため処理前に金型を３００℃以
上で高温焼戻しするか、あるいは金型を細かく分割する
といった対処を行なう必要がある。ところが、高温焼戻
しでは母材自身の硬度低下、金型な細かく分割するとそ
れにともなう加工工数の増加が避けられない。
法忙よる表面処理が行なわれている。しかしながら、こ
れらの処理法は５００３以上の高温拡散処理のため時間
を要し、また金型に変寸が生じる。特に金型の変寸は大
きな問Ｐ０であり、このため処理前に金型を３００℃以
上で高温焼戻しするか、あるいは金型を細かく分割する
といった対処を行なう必要がある。ところが、高温焼戻
しでは母材自身の硬度低下、金型な細かく分割するとそ
れにともなう加工工数の増加が避けられない。
また、これらの処理法では金型表面の肌荒れ、ニップ部
のダレなどを生じ、かかる処理では不充分である。
のダレなどを生じ、かかる処理では不充分である。
また、最近ｐｖｏ法によりＴ１．Ｎ 、 ＴＩＣ＋＋ａ
のコーティングが行なわれるようになった。この方法は
３００℃以下の低源処理が可能なため金型が変寸する間
Ｂ、Ｑに対してはかなり有効であるが、母材との密着性
あるいは安定した成１１ｇ：条件を得ることが困奸であ
り工業化はあまり進んでいない現状である。
のコーティングが行なわれるようになった。この方法は
３００℃以下の低源処理が可能なため金型が変寸する間
Ｂ、Ｑに対してはかなり有効であるが、母材との密着性
あるいは安定した成１１ｇ：条件を得ることが困奸であ
り工業化はあまり進んでいない現状である。
本発明の目的は、上述した従来の処理法による欠点を生
ぜすして、金型表面の耐摩耗性、而１ ｉｌｔ性、高硬
度化を達成することにある。
ぜすして、金型表面の耐摩耗性、而１ ｉｌｔ性、高硬
度化を達成することにある。
本発明は、プラスチック成形金型に対し低温で窒素イオ
ンをイオン注入することにより表層部に９化層を形成す
るようにしたので、従来の処理法における金型の変寸、
牌の密着性の問題を生じることなく、金が１表面のｉｌ
ｌ＋ｌｌ性、耐蝕性、高硬度化を達成することができる
。
ンをイオン注入することにより表層部に９化層を形成す
るようにしたので、従来の処理法における金型の変寸、
牌の密着性の問題を生じることなく、金が１表面のｉｌ
ｌ＋ｌｌ性、耐蝕性、高硬度化を達成することができる
。
以下実施例により本発明の詳細な説明する。
グラスチック成形金型鋼に素案イオンを加速電圧／３θ
にｖ １ビ一ム電流密度１１．１μ棒で注入体を／×／
θ１７〜Ｓ×／θ イオン／−の範囲でイオン注入した
場合の表面何１さ、耐摩耗性および弱酸水溶液中での耐
蝕性について検討した。
にｖ １ビ一ム電流密度１１．１μ棒で注入体を／×／
θ１７〜Ｓ×／θ イオン／−の範囲でイオン注入した
場合の表面何１さ、耐摩耗性および弱酸水溶液中での耐
蝕性について検討した。
第１図は、金型錐ｊに対し窒素イオンな／×’１０”〜
Ｓ×７０ イオン／ｄの範囲でイオン注入した場合の表
面硬さをメーゾ硬さにより測定したもので注入量と硬さ
との関係を表す。この測定は試験荷ｉＦ／θｆ／ で行
なわれた。未注入のものに比べ、注入量が／×１０ イ
オン／Ｃ＃！以上で硬さが顕著に増加することが認めら
れた。
Ｓ×７０ イオン／ｄの範囲でイオン注入した場合の表
面硬さをメーゾ硬さにより測定したもので注入量と硬さ
との関係を表す。この測定は試験荷ｉＦ／θｆ／ で行
なわれた。未注入のものに比べ、注入量が／×１０ イ
オン／Ｃ＃！以上で硬さが顕著に増加することが認めら
れた。
第２図は、窒素イオンを／Ｘ／θ１７〜！×／θ１フイ
オン／ｄの範囲でイオン注入した場合について摩耗試験
を行なったときの注入量と摩耗量との関係を表す。この
摩耗試験は、試験荷＊ ／ −０４Ｋ９ｆ。
オン／ｄの範囲でイオン注入した場合について摩耗試験
を行なったときの注入量と摩耗量との関係を表す。この
摩耗試験は、試験荷＊ ／ −０４Ｋ９ｆ。
摩擦速度／ ０ ！； ｍｒｒｙ’ｓｅｃ 、摩擦距離
１００闘で行なわれた。未注入のものに対し、注入量は
著しく摩耗量が減少し、イオン注入量が増加するにつれ
て耐摩耗性は向上することが認められた。
１００闘で行なわれた。未注入のものに対し、注入量は
著しく摩耗量が減少し、イオン注入量が増加するにつれ
て耐摩耗性は向上することが認められた。
これらのことは、金型の摩耗状況に応じ最適注入量のコ
ントロールが可能であることを意味する。
ントロールが可能であることを意味する。
第３図は、弱酸性酢酸緩衝溶液中において鉄が溶出する
過程を電気化学的に測定した例であり、鉄が溶出すると
きのピーク電流値と電位掃引回数との関係を表している
。未注入のものに比べて、窒素イオンを注入したものは
市、流値が小さく、鉄の溶出が抑制されていることから
、明らかに腐蝕されにくくなっていることがわかる。ま
た、特にイオン注入量が、Ｓ−Ｘ／θ イオン／ｄ以上
の場合に、耐蝕性に優れていることが堆層される。
過程を電気化学的に測定した例であり、鉄が溶出すると
きのピーク電流値と電位掃引回数との関係を表している
。未注入のものに比べて、窒素イオンを注入したものは
市、流値が小さく、鉄の溶出が抑制されていることから
、明らかに腐蝕されにくくなっていることがわかる。ま
た、特にイオン注入量が、Ｓ−Ｘ／θ イオン／ｄ以上
の場合に、耐蝕性に優れていることが堆層される。
以上説明したように、プラスチック成形金型に窒素イオ
ンをイオン注入する方法は、従来の表面処理法に比べ低
温で処理できることから金型の精度が狂うことは全くな
く、従って金型を細かく分割して処理温度による変寸を
考える必要がなくなり型製作Ｋかかる時間、費用が削減
される。また、ＣＶＯ法のようＶｃｌＩ＠を被処理物表
面に堆積させるのではなく、イオンを直接表面に打込む
ことにより表層を合金化させる方法であるから、母材と
の密着性も全く問題とならない。しかも母材の硬さが高
い状態で表面に窒化層を形成させることが可゛能であり
、また窒化鉄そのものは摩耗係数が小さいことから耐摩
耗性は著しく向上する。よって、ガラス細維入り樹脂に
よる金型キャビの摩耗、あるいは金型のガイドピン、ス
ライド部のかじりν粍、成形品取り出し時の離型不良に
よるトラブル、レンズ成形型のすりきすが防止され、ま
た型表面の緻密な窒化層により腐蝕の進行も抑制される
ことから金型の寿命が延びるなど多くの利点がある。
ンをイオン注入する方法は、従来の表面処理法に比べ低
温で処理できることから金型の精度が狂うことは全くな
く、従って金型を細かく分割して処理温度による変寸を
考える必要がなくなり型製作Ｋかかる時間、費用が削減
される。また、ＣＶＯ法のようＶｃｌＩ＠を被処理物表
面に堆積させるのではなく、イオンを直接表面に打込む
ことにより表層を合金化させる方法であるから、母材と
の密着性も全く問題とならない。しかも母材の硬さが高
い状態で表面に窒化層を形成させることが可゛能であり
、また窒化鉄そのものは摩耗係数が小さいことから耐摩
耗性は著しく向上する。よって、ガラス細維入り樹脂に
よる金型キャビの摩耗、あるいは金型のガイドピン、ス
ライド部のかじりν粍、成形品取り出し時の離型不良に
よるトラブル、レンズ成形型のすりきすが防止され、ま
た型表面の緻密な窒化層により腐蝕の進行も抑制される
ことから金型の寿命が延びるなど多くの利点がある。
第１図は、ヌーゾ硬さ試験による蟹素イオン注入量と硬
さの関係の一例を示すグラフ、第２図は、摩耗量ＰＫよ
る窒素イオン注入量と摩耗量の関係の一例を示すグラフ
、 第３図は、和気化学的方法により溶液中へ鉄が溶出する
時のピーク電流密度値と電位掃引回数との関係の一例を
示すグラフである。 特許出願人 理化学仙究所 第１図 ０ １ ２．５ ５ 注入量 （％１ｄフイオ＞７ｃｍ”） 第２図 ０ １．２．５ ５ 住人量 （×１σフイオシ１ｃｍり 第３図 １Ｏ２０ 電を譚引回枚 手続補正書 １．事件の表示 昭和５８年特許願第２３５６５３号２
、発明の名称 プラスチック成形金型鋼の表面処理方法 ３、補正をする者 事件との関係 出願人 名称 （６７９）理化学研究所 ４代理人 ５、補正命令の日付 自 発
さの関係の一例を示すグラフ、第２図は、摩耗量ＰＫよ
る窒素イオン注入量と摩耗量の関係の一例を示すグラフ
、 第３図は、和気化学的方法により溶液中へ鉄が溶出する
時のピーク電流密度値と電位掃引回数との関係の一例を
示すグラフである。 特許出願人 理化学仙究所 第１図 ０ １ ２．５ ５ 注入量 （％１ｄフイオ＞７ｃｍ”） 第２図 ０ １．２．５ ５ 住人量 （×１σフイオシ１ｃｍり 第３図 １Ｏ２０ 電を譚引回枚 手続補正書 １．事件の表示 昭和５８年特許願第２３５６５３号２
、発明の名称 プラスチック成形金型鋼の表面処理方法 ３、補正をする者 事件との関係 出願人 名称 （６７９）理化学研究所 ４代理人 ５、補正命令の日付 自 発
Claims (1)
- プラスチック成形金型鋼の表面に／×／θ１フイオン／
ｄ以上の陽イオン化した窒素をイオン注入することを特
徴とするグラスチック成形金型鋼の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23565383A JPS60128260A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | プラスチツク成形金型鋼の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23565383A JPS60128260A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | プラスチツク成形金型鋼の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128260A true JPS60128260A (ja) | 1985-07-09 |
Family
ID=16989198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23565383A Pending JPS60128260A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | プラスチツク成形金型鋼の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128260A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6274066A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-04 | Hitachi Cable Ltd | 押出機部品の耐食性向上方法 |
| JPS62192577A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-24 | Olympus Optical Co Ltd | プレス成形用金型およびその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5293661A (en) * | 1976-01-28 | 1977-08-06 | Atomic Energy Authority Uk | Metal processing die and method of treating the die |
| JPS5428379A (en) * | 1977-08-03 | 1979-03-02 | Starlite Ind | Sliding parts |
| JPS5696069A (en) * | 1979-12-28 | 1981-08-03 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Exterior decorative parts for watch |
-
1983
- 1983-12-14 JP JP23565383A patent/JPS60128260A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5293661A (en) * | 1976-01-28 | 1977-08-06 | Atomic Energy Authority Uk | Metal processing die and method of treating the die |
| JPS5428379A (en) * | 1977-08-03 | 1979-03-02 | Starlite Ind | Sliding parts |
| JPS5696069A (en) * | 1979-12-28 | 1981-08-03 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Exterior decorative parts for watch |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6274066A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-04 | Hitachi Cable Ltd | 押出機部品の耐食性向上方法 |
| JPS62192577A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-24 | Olympus Optical Co Ltd | プレス成形用金型およびその製造方法 |
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