JPS63264317A - 通気性金型およびその製造法 - 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］ 本発明は金属又は合成樹脂の射出成形に有用な通気性金
型およびその製造法に関する。

［従来の技術］ 射出成形時におけるエアーの巻込みが製品に与える影響
が大きい。そのためエアーベント、エアーベントピース
等の通気性金属を金型の一部に取付けて対処しているが
、完全対策とはいえない。また真空射出機等もあるが、
コスト的に問題である。

［発明が解決しようとする問題点］ 現在、市販されている通気性金属は割出成形用としてエ
アーベントピース等のような機械的強度のないものであ
り、直接これを用いてキャビティとして型彫しても射出
金型としては適さない。射出用金型としては、■立体型
彫加工ができること、■射出に耐える機械的性質を有す
ること、の２点が必要である。

本発明は射出用金型として要求されるこれらの２点を充
分満足し、しかも通気性のある金型を提供し、真空射出
機によらなくても゛、エアーの巻込みのない製品を得ん
と覆るものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の第１発明はステンレス系粉末とホウ素または金
属ホウ化物との成形焼結体であり、密層と粗層とに分か
れた多孔質通気構造となっていることを特徴とする通気
性金型である。

上記金属ホウ化物としては、ＩＶ　ａ族のＴｉ、Ｚｒ、
ｖａ族（７）Ｎｂ、ｌａ、　ｖＪａ族のＣｒ、Ｎ・１０
、Ｗのホウ化物が用いられる。

ホウ素と金属ホウ化物の使用量は０．１〜６　ｗｔ％の
範囲が適当である。又、粒度は１０μ以下のものを使用
することが望ましい。ステンレス系粉末としてはマルテ
ンザイト系、オーステティ１〜系、フェライト系のいず
れでもよい。例えば析出硬化型５ＵＳ６３０、焼入れ、
焼戻し可能な５ＵＳ４４０等を使用する。ステンレス系
粉末は金型として使用時の目詰りを起さないため４００
メツシュ通過のものがよい。

またこの金型は後述の泥しよう鋳込みと撮動によりつく
られるため、型の底面近くに第１図に示すように密層１
ができ、流し込み面近くには粗層２ができて、いわゆる
二重層となる。

密層１の面を射出成型の際の内面側にして金型をつくる
と、射出溶融物が空孔に入って目詰りどなることが少く
、又、機械的強度が高いので、射出時の圧力で破損する
ことがない。又、金型の外面ｆｌｌｌＪ　を粗層２とす
ることによって通気性がよくなる。

第２発明はステンレス系粉末とホウ素または金属ホウ化
物との混合物に、乾燥同化過程で蒸発性のあるバインダ
ーを混合してなる泥しようを、型内に流し込んで撮動を
与えながら固化成形し、乾燥後、真空中にて焼結するこ
とを特徴とする通気性金型の製造法である。

すなわちこの製造法の発明では原材料混合物を泥しよう
鋳込みにより成形するので、焼成後の１法収縮を見込め
ば、最終型寸法に近いものが得られ、加工■を最小限に
とどめることができる。又、モデルがあればそれを転写
することが可能でおり、放電加工、カッター加工等の型
彫も行わずに耐久射出型として使用できる金型が得られ
る。

そして、第２図に示すように弾性体４により保持された
型枠３に泥しようを鋳込み、図示しない偏心ウェイトな
どにより振動を与えながら固化成形する。撮動により泥
しよう中の比較的比重の大きいものは型枠３の底部に集
まって、密層１を形成し、流し込み面近くは比較的比重
の小さいものが多くなり粗層２を形成する。この場合撮
動時間と生成する密層の深さとは相関関係を有する。一
つの試験結果を第３図に示す。

第３図はステンレス系粉末として４００メツシュ通過の
ものを用いブロック高さ１８ｍ／ｍのものを鋳込んだ場
合のものである。

かかる成形体を乾燥後真空焼結すると、密層１は焼結後
の機械的強度が強くなり空孔率が小さいものかでき粗層
２は機械的強度は低下するが、空孔率の大きいものがで
きる。焼結温度は１１６０〜１２００℃の範囲が適当で
ある。

泥しように用いる乾燥同化過程で蒸発性のあるバインダ
ーとしては、エチルシリケートなどで代表されるシリカ
ゾルあるいはコロイダルシリカなど゛が用いられる。

通常泥しよう鋳込みの場合に、は、水分吸収が必要であ
るため、型枠として石こう型等の水分吸収率の高い材質
のものを用いているが、本発明の場合はシリカゾルある
いはコロイダルシリカを使用するため硬化速度が速く、
木枠でも金枠でもすべての枠材が使用できる。

泥しようを用いるため焼成後の寸法収縮を見込めば、最
終型寸法に近いものが得られ、加工量も最小限にとどめ
ることができる。又、模型があればそれをそっくり転写
することが可能であり、放電加工、カッター加工等の型
彫を行う必要がないので、耐久射出型として使用するこ
とができる。

［実施例］ 次に実施例並びに比較例について説明する。

実施例１ ステンレス系粉末として５ＵＳ６３０の粉末を使用する
。その粒度は４００メツシュ通過のものを使用した。こ
れに０．９ｗｔ％のＢを添力旧昆合した混合粉末を３５
０ｇ使用した。

上記混合粉末にエチルシリケー１−に酸（例えばＨＣＩ
）を混合して得た珪酸ゾルを粉末最に対し１５〜３０ｗ
ｔ％混合してスラリー化し、これを容積が８０ｍｍｘ　
ａｏｍｍｘ　４０ｍｍの型枠に流し込んで６分間撮動を
かけながら厚さ１５ｍｍに成形した。このとき型枠内底
部にできる密層の深さは４ｍｍでおった。

これを乾燥後脱型し、真空にて１１９０℃で１時間焼結
した。

比較例１ Ｂを添加しない以外は実施例１と同様にして成形体を得
た。

上記実施例１おにび比較例１における製品の焼結温度と
空孔率との関係を示すグラフが第４図でおる。実施例１
の場合は比較例１に比してより低温で焼結が進み、低空
孔率となる。又、焼結温度と析出硬化処理後の抗折力と
の関係を示すグラフが第５図である。実施例１の場合は
比較例１の場合に比して低温で抗折力が向上する。

つぎに実施例１および比較例１で作製した型で亜鉛ダイ
カストの射出を行った。それぞれ表面に型彫を行ったが
、実施例１の場合は密層側に型彫を行った。

実施例１のものは破壊せずに２万回以上の射出成型が可
能であったが、比較例１のものは型彫微細部分の破壊が
見られた。

又、実施例１の場合は通気性があるため通常鋼材の型に
較べ低圧射出でも充分に射出可能であり、成形品の鋳肌
も良好であった。

実施例２ Ｂの代りにＴｉＢ２を３ｗｔ％添加した以外は実施例１
と同様にした。この場合も実施例１と同様の結果が得ら
れた。

実施例３ Ｂの代りにＷＢを３ｗｔ％添加した以外は実施例１と同
様にした。この場合も実施例１と同様の結果が得られた
。

以上の実施例は射出型を主目的として記述し・だが、本
発明に係る金型はアルミニウム等の軟質材のプレス型に
も有効である。つまりプレス等においては油扱けの穴を
金型につけておかなければ型彫の部分に切削油が介在す
るため、型面形状が正確に転写されないという欠点があ
るが、本発明に係る金型の場合、油逃しが可能でおるた
め上記欠点を補うことができる。

［発明の効果］ 本発明に係る金型は密層と粗層とに分かれた多孔性通気
構造となっており、密層側に微細型彫りを施せば強度が
大であるため繰返し使用によっても型面れしない。又、
型面の孔に割出溶融物が入って目詰りを起すことが少く
、しかも粗層側は通気性が大であるから、型内面に空気
が残留することがなく型面を射出成型品表面に精密に転
写することができる。

又、本発明方法は泥しよう鋳込みにより製造するため、
焼成後の寸法収縮を予め見込んでおけば、最終型寸法に
近いものが得られ、最終的な加工量を最小限にとどめる
ことが可能である。

そして撮動成形によって粗層と密層とよりなる成形体に
容易に成形することができる。

ホウ素または金属ホウ化物をステンレス系粉末とともに
用いることにより、より低温で理想的な空孔率と機械的
強度の高いものがｊｑられる。

通常泥しよう鋳込みの場合には水分吸収が必要であるた
め、型枠として石こう型等の水分吸収率の高い材質のも
のを用いているが本発明の場合は硬化剤として珪酸ゾル
を使用するため、硬化速度が速く木型でも金型でもすべ
ての型材のものが使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明金型の一例の説明図、第２図は同製造法
の説明図、第３図は本発明製法における振動時間と密層
深さの関係を示すグラフ、第４図は焼結温度と空孔率と
の関係を示すグラフ、第５図は焼結温度と抗折力との関
係を示すグラフである。 １・・・密層、２・・・粗層、３・・・型枠、４・・・
弾性体。 臼−麗■（ｔ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステンレス系粉末とホウ素または金属ホウ化物と
   の成形焼結体であり、密層と粗層とに分かれた多孔質通
   気構造となっていることを特徴とする通気性金型。
2. （２）ステンレス系粉末とホウ素または金属ホウ化物と
   の混合物に、乾燥固化過程で蒸発性のあるバインダーを
   混合してなる泥しょうを、型内に流し込んで振動を与え
   ながら固化成形し、乾燥後、真空中にて焼結することを
   特徴とする通気性金型の製造法。