JPS61194103A - 金型の製作方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、各種金型の製作方法に関するものである。

〈従来の技術） 従来から金型の製作は、用いられる材料が耐熱、耐摩耗
性材料等で一般に機械加工が困難な事や精密な寸法精度
が要求される等の原因で放電加工により製作されており
、非常に長時間を要するという欠点があった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は複雑な形状の金型を用いる材料の種類の如何を
問わず、簡単に作る事が出来る方法を提供せんとするも
のである。

く問題点を解決する為の手段〉 上記目的達成の為に本発明では、高温高圧により金属塊
内部の空隙部全圧密、冶金的に接合し、一体化させる熱
同等方圧加圧（以下旧Ｐという）処理法を採用する事並
びに最初に準備する模型の素材としてカーボンの様にそ
の後に切削その他の機械的手段で容易に除去し易い材料
かあるいは炭素鋼の如き酸処理等の化学的手段で容易に
溶解除去出来る如き素材を使うものである。

即ち、金型の材料たる金属塊の内部採用する模型が完全
に埋設される空隙部を形成せしめ、該空隙部に模型を入
れて旧Ｐ処理で模型の周囲の空隙を圧密一体化する。又
は模型の周囲にのみ、あるいは金属塊の全部を金属の粉
粒体や片状体に代えて旧Ｐ処理で圧密一体化させるので
ある。

〈実施例及び作用〉 以下本発明の実施例を示す図面を参酌し乍ら本発明を詳
述する。

まず第１図に示す如く、例えばカーボンによりある製品
と同一の模型（１）を作り、その外表面にクロムやハス
テロイの様な耐熱、耐摩耗性金属から成るコーティング
層（２）を施す、この場合用いるカーボンは高密度のカ
ーボンを用いる様にしておけば、最終製品たる金型の内
表面となるコーティング層（２）の面が緻密となり、か
つ旧Ｐ処理時のカーボン収縮に伴う寸法変化が生じない
。又上記コーティング層（２）の形成方法としてはメッ
キ、溶射、蒸着の他に金属粉粒体を適当な溶剤によりペ
ースト状となしたものを塗布する方法等各種の方法が考
えられる。

次にこの様にコーティング層（２）を設けた模型（１）
を、例えばステンレス鋼製の粉粒体（３）の中にその全
体が埋まる様に埋設し、外側を気密性ケース（４）で囲
む様にする訳であるが、実際の作業としては、第２図に
示す様に、軟鋼やガラス製の容器の中に充填した粉粒体
（３）内に模型を埋設し、該容器に施蓋し気密的にシー
ルする方法を採る。

この際気密性ケース（４）内部は真空状態となる様にす
る為電子ビーム溶接法によりシール溶接すると便利であ
る。

この第２図に示した方法は金属塊全部を金属粉粒体を用
いた例を示したが、本発明では２個あるいは３個以上に
分割され、それらの分割片を組合わせた際に内部に模型
が入るべき空隙部が形成される様な金属塊を用い粉粒体
は全く用いない方法や、該金属塊と共に模型の周囲に金
属の粉粒体や片状体を充填して用いる場合もある。

以上の如き処理を施したものをケース毎旧Ｐ炉に装入し
、用いたコーティング層（２）や金型となるへき材料の
粉粒体（３）によって決まる温度及び圧力を設定し、旧
Ｐ処理を施すとこれらのコーティング層（２）及び粉粒
体（３）は冶金的に接合し塊成化される。この塊成化さ
れたものを旧Ｐ炉より取出し、分割すれば第３図の様に
中心にカーボン模型（１）が在り、その周囲にコーティ
ング層（２）が更にその外周には粉粒体（３）が塊成化
された金型母体（３′）が在る様なものが得られるので
、カーボン製の模型部分を適当な工具で除去すれば第４
図に示す様に内表面にコーティング層が張着された金型
が得られる。

以上は模型をカーボンで造った場合について述べて来た
が、この模型の素材としてはカーボンに限定される事な
く旧Ｐ処理時の温度にて溶融又は変形しない様な条件を
満足する範囲であれば、窒化ホウ素や酸化カルシウムを
初めとするセラミック材料でもよいし、又金属材料でも
よい。金属材料の場合には例えば炭素鋼の様に酸に溶解
し易い材料にて造っておき、旧Ｐ処理の後に炉から取出
し塊成化したものを分割した後、該分割片の全体あるい
は部分的部ら炭素鋼製模型の部分のみを塩酸等に浸漬あ
るいは接触させて該模型部分のみを溶解除去する事によ
り金型が得られるものである。

なお、本発明にあっては、模型除去後そのま＼金型とし
て用いる事が可能であるが、表面精度を更に良好なもの
となす為に模型除去夜更に表面の精度仕上げを施す事も
ある。

〈発明の効果〉 以上述べて来た如く、本発明方法によれば金型母体及び
内表面のコーティング層の素材として幅広い材料を選択
する事が可能で、例えば内表面のコーティング層にニッ
ケル合金やクロム合金を用い金型母体そのものは一部又
は全部を銅、銅合金という様に冷却効率の良好な金型を
造る事が出来る。

更に本発明方法は現物と同じ形状をした模型をカーボン
や炭素鋼の如き比較的機械加工が容易な材料で造るとい
う機械加工の他は、金属塊の製作も模型が十分に入る空
隙部を大まかな寸法で形成すればよく、又金属塊の全部
を金属の粉粒体や片状体で置換ずろ場合にはその必要も
なく旧Ｐ処理、その後の模型の除去と全てが簡単な操作
で行う事が出来るものである。

又通常の金型の製作にあっては、表面のコーティング層
処理に於いて、その方法によってはコーティング層のみ
に不均一が生じ、それが金型寸法に影響を与えるが、本
発明方法ではコーティング層厚に多少の不均一があった
としても得られる金型の寸法には何ら影響が無く、寸法
精度の良好な金型が得られ、しかも該コーティング層は
金型母材と冶金的に強固に接合されるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で用いるカーボン製模型の外
表面にコーティング層を施した状態の説明図、第２図は
同模型を気密性ケース内に設置した状態の説明図、第３
図は同ＨＩＰ処理後に分割した状態の説明図、第４図は
本発明方法によって得られる金型の説明図。 図中、　　（１）°模型 （２）コーティング層 （３）・粉粒体 （３゛）金型母体 （４）気密性ケース 特許出願人　株式会社黒木工業所 代　理　人　有吉　教哨 第１図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カーボン等切削容易な材料あるいは炭素鋼等酸に溶
   解可能な材料にて製造した模型の外表面に耐熱、耐摩耗
   性金属製コーティング層を施し、次いで該模型を金型の
   材料となるべき所要金属塊の内部に設けた空隙部中に埋
   設した後、外周を気密性ケースで覆い、高温高圧処理を
   施し上記金属塊を圧密一体化せしめた後、これを複数個
   に分割し、上記模型のみを切削等の機械的手段あるいは
   溶解等の化学的な手段で除去することを特徴とする金型
   の製作方法。 ２、上記金属塊の一部又は全部を金属の粉粒体又は片状
   体で置換せしめたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の金型の製作方法。