JPS63188006A

JPS63188006A - 多孔性金型の製造方法

Info

Publication number: JPS63188006A
Application number: JP1956887A
Authority: JP
Inventors: Nagato Unosaki; 鵜崎　永人; Minoru Muto; 武藤　実; Hironobu Amano; 天野　浩伸
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 1987-01-29
Filing date: 1987-01-29
Publication date: 1988-08-03

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）本発明は製作が簡易かつ安価で、型全体にわたり通気性
を有し、転写性の優れた多孔性金型の製遣方法に関する
。

（従来技術）本出願人はすでに、製作が簡易かつ安価で、型全体にわ
たり通気性を有し、転写性の優れた多孔性金型を製造す
るため、金属粉末１００重量部に対して粘結剤１〜５重
量部を添刀■混練して湿態状の試料を作成する工程と、
この試料を枠体とマスターパターンプレートによって画
成された空間内に充填し、該試料を硬化成形する工程と
、この硬化成形された成形体をマスターパターンプレー
トとと離型し抜枠する工程と、前記成形体を酸化性雰囲
気中の焼結炉に入れて所定温度で焼成し、前記金属粉末
を酸化結合させる工程とから成る多孔性金型の製造方法
を提案している（特開昭６１−６７７０３号公報）。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、上記方法では、枠体とマスターパターンプレー
トによって画成された空間内で硬化成形された成形体を
更に焼結炉内で約７００℃以上の温度で８時間以上も焼
成しなければならず、多大の熱エホルギーを必要とした
。また金型の製作時間も焼成時間に規制されて大巾な短
縮が不可能であり、更に熱Ｑこより歪やクラックが発生
しやすいため、大きな金型は成形できなかった。

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、熱エネルギーの消費が少なく、従ってより低コスト
で製作でき、またその製作時間も大巾に短縮でき、更に
大型の型も成形可能な多孔性金型の製造方法を提供せん
とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記の目的を達成するため、１０〜５０μの金
属粉末１００重量部、ツーノール樹脂７〜２０重量部及
び蒸発成分を含む該樹脂の溶剤５〜２０重量部を混練し
て成る試料を枠体とマスターパターンプレートとによっ
て画成された空間内に２〜２０朋の厚さで均一に充填し
てこれを硬化させ、以て金属粉末層を形成する工程と、
粒径が１〜３鰭の金属粒体及び２液性硬化樹脂と蒸発成
分を含む該硬化樹脂の溶剤を混練して成る試料を前記金
属粉末層上に充填してこれを反応硬化させ、以て金属粒
体層を形成する工程と、このようにして成形された積層
体を離型・抜枠後、前記金属粉末層の表面を加熱乾燥す
る工程とから成る多孔性金型の製造方法を第１発明とし
、１０〜５０μの金属粉末１００重量部、フェノール樹脂
７〜２０重量部及び蒸発成分を含む該樹脂の溶剤５〜２
０重量部を混練して成る試料を枠体とマスターパターン
プレートとによって画成された空間内に２〜２０−の厚
さで均一に充填してこれを硬化させ、以て金属粉末層を
形成する工程と、該金属粉末層上に複数の金網を重々載
置する工程と、粒径が１〜３Ｍの金属粉末及び２液性硬
化樹脂と蒸発成分を含む該硬化樹脂の溶剤を混練して成
る試料を前記金属粉末層上に充填してこれを反応硬化さ
せ、以て金属粒体層を形成する工程と、このようにして
成形された積層体を離型・抜枠後、前記金属粉末層の表
面を加燃乾燥する工程とから成る多孔性金型の製造方法
を第２発明とするものである・（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１実施例まず２００メツシ＝アンダーの黄銅粉末６００９　、フ
ェノール樹脂６０ｇ及び蒸発成分を含む樹脂溶剤として
エタノール６０ｇを混練機で混練して湿態状の試料を作
り、これを３００”Ｘ　３００”×５０’Ｈの枠体（１
）とマスターパターンプレート（２）とによって画成さ
れた空間内に３〜５ｆｌの厚さで振動充填する（第１図
参照）。該試料は所定時間放置しておくと、その構成物
である黄銅粉末（３）とフェノール樹脂（４）が大気中
の酸素と反応し、あるいは試料中の水分が消失して硬化
し、金属粉末層（５）が形成され、それと同時に溶剤中
の蒸発分が蒸発して、該金属粉末層（５）中に細かい気
孔（６）が形成される（第２図参照）。

次に粒径１．２−の鉄鋼粒体１，２００　ｇ、フェノー
ル樹脂６０９とイソシアネート樹脂６０ｇから成る２液
性硬化樹脂及び蒸発成分を含む樹脂溶剤としてのアセト
ン１２０ｇを混練機で混練して湿態状の試料を作り、こ
れを前記金属粉末層（５）上に振動充填し、反応硬化さ
せて金属粒体層（７）を形成する。この時、溶剤中の蒸
発分が蒸発して該金属粒体層（７）中に細かい気孔（８
）が形成される。なお、実験の結果該金属粒体層（７）
の気孔率は、前記金属粉末層（５）の気孔率よりも大き
いことが分った。

しかる後、前記マスターパターンプレート（２）を離型
すると共や二枠体（１）を抜枠すると、金属粉末層（５
）と金属粒体層（７）から成る積層物（９）が得られる
（第３図参照）。そして該積層物（９）における金属粉
末層（５）の表面を赤外線ランプで３０分間、１５０℃
の温度で加熱乾燥して該積層物（９）の気孔率と強度を
′増大させる。

このようにして得た金型の気孔率をアルコール浸漬法に
より測定したところ３０％であった。また該金型の圧縮
強度は２１０に〜であった。更に該金型の寸法を測定し
たところ、マスターパターンプレートとほぼ同一寸法の
ものが得られた。モして該金型を真空成形装置にセット
して塩化ビニールシートを真空成形したところ、シート
は金型表面に短時間で吸引密着し、模様の鮮明な樹脂製
品が得られた。この時、金型にはクラックの発生は全く
なかった。

なお、金属粉末の種類としては、黄銅の他ムライト、酸
化鉄、還元鉄等を用いてもよく、また粒径としては１０
〜５０μのものが適当である。これは粒径が小さすぎる
と溶剤中の蒸発分が蒸発しにくく、気孔率が小さくなり
やすく、反面粒径が大きすぎると金型の表面形状や転写
性が悪くなるためである。

次にフェノール樹脂の量は、金属粉末１００重量部に対
して７〜２０重量部が適当である。これは１〜６重量部
であると充分な強度が得られず、反面２０重量部以上に
なっても強度的には変らないためである。次にフェノー
ル樹脂の溶剤の量は５〜２０重量部が適当である・これ
は５重量部以下であると金型の造型に必要な流動性が得
られず、反面２０重量部以上になると蒸発時間が長くな
るだけで強度的には変らないためである。

次に金属粒体の種類としては、金属粉末と同種でも異種
でもよく、粒径としては１〜３鵡のものが通気性の点か
ら好適である。

第２実施例まず第１実施例と同様に２００メツシユアンダーの黄銅
粉末６００ｇ、フェノール樹脂６０９及びエタノール６
０９を混練機で混練して湿態状の試料を作り、これを３
００”Ｘ　３００ｍ”Ｘ　５０”Ｈの゛枠体（１）とマ
スターパターンプレート（２）によって画成された空間
内に３〜５ｆｌの厚さで振動充填する（第４図参照）。

所定時間放置しておくと該試料が硬化して金属粉末層’
（１１）が形成され、それと同時に溶剤中の蒸発分が蒸
発して該金属粉末層（１１）中に細かい気孔が形成され
る。次に前記金属粉末層（１１）上に、直径０．３鱈の
樹脂被覆軟鋼線より成り、目開き１．４１０μ、１６メ
ツシーの金網（１２）を２０枚、上下に積重ねた状態で
載置する。しかる後、第１実施例と同様に、粒径１．２
ｆｉの鉄鋼粒体１．２００ｇ、フェノール樹脂６０９と
イソシアネート樹脂６０すから成る２液性硬化樹脂及び
蒸発成分を含む樹脂溶剤としてのアセトン１２０９を混
練機で混練して湿態状の試料を作り、これを前記金網（
１２）の網目を通して前記金属粉末層（１１）上に振動
充填し、反応硬化させて金属粒体層（１３）を形成する
。この時、溶剤中の蒸発分が蒸発して該金属粒体層（１
３）中に細かい気孔（但しその気孔率は前記金属粉末層
のそれよりも大きい’）　（１４）が形成される。

しかる後、前記マスターバタ・−ンプレート（２）を離
型すると共に枠体（１）を抜枠すると、金属粉末層（１
１）と金属粒体層（１３）から成る積層物（１５）が得
られる（第５図参照）。そして該積層物（１５）におけ
る金属粉末層（１１）の表面を赤外線ランプで３０分間
、１５０℃の表面温度で加熱乾燥して該積層物（１５）
の気孔率と強度を増大させる。　　、このようにシて得
た金型の気孔率をアルコール浸漬法により測定したとこ
ろ３０％であった。また該金型の圧縮強度は７５０　Ｋ
Ｖ６．ｌ言でありだ。更に該金型の寸法を測定したとこ
ろ、マスターパターンプレートとほぼ同一寸法のものが
得られた。モして該金型を真空成形装置にセットして塩
化ビニールシートを真空成形したところ、シートは金型
表面に短時間で吸引密着し、模様の鮮明な樹脂製品が得
られた。この時、金型にはクラックの発生は全くなかっ
た。

（発明の効果）本発明の第１の特徴は、金型を構成する金属粉末及び金
属粒体の硬化が主として樹脂の化学反応を利用して行な
われ、硬化物を加熱するのは樹脂の化学反応を促進する
補助的な手段にすぎない点である。また金型の気孔も主
として樹脂溶剤に含まれた蒸発成分の自然蒸発によって
形成されるものであり、硬化物を加熱するのは溶剤の蒸
発を促進する補助的手段にすぎない。このため硬化物の
加熱温度は従来方法よりも大巾に低下され、また加熱時
間も大巾に短縮されて熱エネルギーの消費が少なくなり
、製作コストがより安価になる。また金型の製作時間も
大巾に短縮され、生産性が向上する。更には熱による歪
やクラックの発生がないため、大きな金型も成形できる
。

本発明の第２の特徴は、金型の型面附近は金属粉末層で
構成し、それ以外の部分は金属粒体層で構成したことで
ある。その結果、転写性に優れると共に通気性にも優れ
た金型が得られる。

本発明の第３の特徴は、金型内部に複数の金網を積み重
ねて配設することにより、金型の圧縮強度をより向上さ
せることができると共に歪の発生を防止し、寸法精度を
向上させることができることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における一製造工程を示す
断面図、第２図は本発明の第１実施例で製造中の金型に
おける金属粉末層の組織図、第３図は本発明の第１実施
例で製造された金型の断面図、第４図は本発明の第２実
施例における一製造工程を示す断面図、第５図は本発明
の第２実施例で製造された金型の断面図である。（１）　：枠体（２）　：マスターパターンプｌ／−ト
（５）　（１１）　：金属粉末層　（７）　（１３）　
：金属粒体層（９）　（１５）　：積層体　　（１２）
　：金網第１田多２図 ′＃−３聞舛４囚〉５凶

Claims

【特許請求の範囲】１　１０〜５０μの金属粉末１００重量部、フェノール
樹脂７〜２０重量部及び蒸発成分を含む該樹脂の溶剤５
〜２０重量部を混練して成る試料を枠体（１）とマスタ
ーパターンプレート（２）によって画成された空間内に
２〜２０ｍｍの厚さで均一に充填してこれを硬化させ、
以て金属粉末層（５）を形成する工程と、粒径が１〜３
ｍｍの金属粒体及び２液性硬化樹脂と蒸発成分を含む該
硬化樹脂の溶剤を混練して成る試料を前記金属粉末層（
５）上に充填してこれを反応硬化させ、以て金属粒体層
（７）を形成する工程と、このようにして成形された積
層体（９）を離型・抜枠後、前記金属粉末層（５）の表
面を加熱乾燥する工程とから成ることを特徴とする多孔
性金型の製造方法。２　１０〜５０μの金属粉末１００重量部、フェノール
樹脂７〜２０重量部及び蒸発成分を含む該樹脂の溶剤５
〜２０重量部を混練して成る試料を枠体（１）とマスタ
ーパターンプレート（２）によって画成された空間内に
２〜２０ｍｍの厚さで均一に充填してこれを硬化させ、
以て金属粉末層（１１）を形成する工程と、該金属粉末
層（１１）上に複数の金網（１２）を積層して配設する
工程と、粒径が１〜３ｍｍの金属粒体及び２液性硬化樹
脂と蒸発成分を含む該硬化樹脂の溶剤を混練して成る試
料を前記金属粉末層（１１）上に充填してこれを反応硬
化させ、以て金属粒体層（１３）を形成する工程と、こ
のようにして形成された積層体（１５）を離型・抜枠後
、前記金属粉末層（１１）の表面を加熱乾燥する工程と
から成ることを特徴とする多孔性金型の製造方法。