WO2007141854A1

WO2007141854A1 - 成形金型の補修方法、耐熱性無機補修材、成形金型、成形製品及び製品

Info

Publication number: WO2007141854A1
Application number: PCT/JP2006/311439
Authority: WO
Inventors: Toshiaki Kitazawa
Original assignee: Asahi Co., Ltd
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2007-12-13
Also published as: JPWO2007141854A1; JP4884468B2

Abstract

　本発明の成型金型の補修方法は、成形金型１１０の成形面に発生したクラックＨの内部に、無機バインダ、無機粒子及び金属粒子を含有する耐熱性無機補修材１４０を充填する耐熱性無機補修材充填工程と、耐熱性無機補修材１４０を加熱して無機バインダを硬化させる無機バインダ硬化工程と、耐熱性無機補修材１４０を加熱して金属粒子を溶融させる金属粒子溶融工程とをこの順序で含む。　このため、本発明の成型金型の補修方法によれば、成形金型１１０の成型面に発生したクラックＨの内部には耐熱性無機補修材１４０が充填されることになるため、成型製品Ｐａの表面にバリ、駄肉Ｑがつかなくなる。また、成型製品Ｐａの表面にはバリ、駄肉Ｑがつかなくなるため、成形金型１１０から成型製品Ｐａを取り出す際に、成形金型１１０及び成型製品Ｐａの損傷を招くことがなくなる。

Description

明細書

成形金型の補修方法、耐熱性無機補修材、成形金型、成形製品及び製

PP

技術分野

[0001] 本発明は、成形金型の補修方法、耐熱性無機補修材、成形金型、成形製品及び製品に関する。

背景技術

[0002] 図 13は、アルミニウムダイカスト成形に用いる成形金型 1010を模式的に示す図である。図 13 (a)は成形金型 1010の断面図であり、図 13 (b)は成形金型 1010における移動金型 1020の斜視図であり、図 13 (c)は成形金型 1010における固定金型 10 30の斜視図である。なお、図 13においては、溶融状態のアルミニウムをキヤビティ S に流し込むための湯口、湯道などについては省略してある。図 14は、成形金型 101 0を用いて製造される成形製品 Pを示す図である。図 14 (a)は成形製品 Pの斜視図であり、図 14 (b)は成形製品 Pの断面図である。

[0003] 成形金型 1010は、図 13に示すように、移動金型 1020及び固定金型 1030を有する。成形は、移動金型 1020と固定金型 130との間に形成されるキヤビティ Sに溶融状態のアルミニウムを注湯することにより行われる。そして、正常に成形が行われると

、図 14に示すように、表面状態のよい成形製品 Pが製造されることになる。

[0004] ところで、このような成形金型 1010を用いて何回も成形を行うと、成形金型 1010の表面 (特に、湯口の近傍の角部）にクラック、ピンホール、面荒れなど（以下、この明細書ではこれらを総称して「クラック」ということとする。）が発生することがある。そうなると、このクラックに起因して、表面にバリ、駄肉がついた成形製品が製造されることになる。

[0005] 図 15〜図 17は、バリ、駄肉がついた成形製品 Pxが製造される様子を模式的に示す図である。図 15 (a)は成形面にクラックが発生した成形金型 1010を示す断面図であり、図 15 (b)は図 15 (a)の符号 A〜Fに示す部分を拡大して示す断面図である。図 16 (a)はバリ、駄肉がついた成形製品 Pxの斜視図であり、図 16 (b)はバリ、駄肉がついた成形製品 Pxの断面図である。図 17 (a)は図 16 (b)の符号 A〜Fに示す部分を拡大して示す断面図であり、図 17 (b)は図 17 (a)の符号 F 'に示す部分をさらに拡大して示す断面図である。

[0006] すなわち、成形金型 1010を用いて何回も成形を行うと、成形金型 1010の表面には、図 15の符号 A〜Fに示すようなクラックが発生することがある。そうなると、これに起因して、図 16及び図 17の符号 A〜Fに示すようなバリ、駄肉 Qが表面についた成形製品 Pxが製造されることになる。

[0007] このようなバリ、駄肉 Qがついた成形製品 Pxは不良品となることがあり、その場合には、成形製品 Pxの表面にあるバリ、駄肉 Qをエンドレスペーパーなどによって削り落とす必要があるため、そのための時間、コストがかかるという問題がある。

また、この成形製品 Pxにバリ、駄肉 Qがあると、成形金型 1010から成形製品 Pxを取り出す際に成形製品や成形金型の損傷を招くこととなると！/ヽぅ問題がある。

[0008] なお、これらの問題は、アルミニウムダイカスト成形に用いる成形金型だけに見られる問題ではなぐ他の金属のダイカスト成形に用いる成形金型、低圧铸造成形に用いる成形金型、重力铸造成形に用いる成形金型、ガラス成形に用いる成形金型、ゴム成形に用いる成形金型、榭脂成形に用いる成形金型の場合などにも共通して見られる問題である。

[0009] そこで、従来より、上記のような問題を解決することのできる第 1の成形金型の補修方法が開示されている (例えば、特許文献 1参照。 ) oこの第 1の成形金型の補修方法は、成形金型の補修部分及び補修材の双方を例えば 1400°C以上に加熱して補修部分に溶融池を作り、これを冷却するというものである。これにより、成形金型の表面に発生したクラックを塞ぐことができ、上記のような問題を解決することができる。

[0010] し力しながら、上記した第 1の成形金型の補修方法においては、成形金型そのものを溶融させる必要があるため、成形金型表面の形状精度が劣化するという問題がある。また、第 1の成形金型の補修方法においては、クラックを塞いだ後に形成される盛り上がり部分を平坦ィ匕するのが容易ではないという問題がある。さらにまた、第 1の成形金型の補修方法においては、クラックの内部における表面部分 (例えば、表面力 l〜2mmの部分。）を塞ぐことは容易である一方、クラックの内部における底部分を塞ぐことは容易ではな、ため、成形金型の例えば冷却用配管までクラックが達しているような場合には、成形金型における冷却用配管部分の補修が容易ではないという問題がある。

[0011] そこで、エポキシ榭脂等力もなるバインダ及びアルミナ等力もなる無機粒子を含有するシボ加工用金型補修パテ (例えば、特許文献 2参照。）を、成形金型の成形面に発生したクラックの内部に充填する方法 (以下、第 2の成形金型の補修方法という。 ) が考えられる。

[0012] 特許文献 1 :特開平 3— 433号公報

特許文献 2：特開平 10— 244588号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0013] し力しながら、上記した第 2の成形金型の補修方法は、バインダとしてエポキシ榭脂等力もなる有機バインダを用いているため、この方法をダイカスト成形金型のような過酷な温度環境 (高温環境及び温度差が大き!ヽ冷熱サイクル環境）に晒される成形金型に用いた場合には、過酷な温度環境により有機バインダが劣化して、クラックの内部からパテが剥げ落ち易くなつてしまい、成形金型における成形面の品質を維持することが容易ではなヽと、う問題がある。

[0014] そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、成形金型表面の形状精度が劣化することがなぐクラックを塞いだ後に形成される盛り上がり部分を平坦化するのが容易で、クラックの内部における底部分を塞ぐことも容易であり、過酷な温度環境に晒されても成形金型における成形面の品質を維持することが可能な成形金型の補修方法を提供することを目的とする。また、このような成形金型の補修方法などに適用することが可能な耐熱性無機補修材を提供することを目的とする。また、このような成形金型の補修方法によって補修された成形金型及びこのような成形金型を用いて製造された各種成形製品を提供することを目的とする。さらにまた、このような耐熱性無機補修材を用いて補修された各種製品を提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0015] (1)本発明の成形金型の補修方法は、成形金型の成形面に発生したクラックの内部に、無機バインダ、無機粒子及び前記成形金型を構成する金属材料の融点よりも低い融点を有する金属材料からなる金属粒子を含有する耐熱性無機補修材を充填する耐熱性無機補修材充填工程と、前記耐熱性無機補修材を加熱して前記無機バインダを硬化させる無機バインダ硬化工程と、前記耐熱性無機補修材を加熱して前記金属粒子を溶融させる金属粒子溶融工程とをこの順序で含むことを特徴とする。

[0016] このため、本発明の成形金型の補修方法によれば、成形金型の成形面に発生したクラックの内部には耐熱性無機補修材が充填されることになるため、この成形金型を用いて製造した成形製品の表面にはバリ、駄肉がつ力なくなる。また、成形製品の表面にはバリ、駄肉がっかなくなるため、成形金型から成形製品を取り出す際に成形製品や成形金型の損傷を招くことがなくなる。

[0017] また、本発明の成形金型の補修方法によれば、成形金型そのものを溶融させる必要がないため、このことに起因して成形金型表面の形状精度が劣化することがなくなる。

[0018] また、本発明の成形金型の補修方法によれば、成形金型の表面に耐熱性無機補修材の盛り上がり部分が形成されたとしても、この盛り上がり部分はやすりやエンドレスペーパーなどを用いて容易に平坦ィ匕することができる。

[0019] また、本発明の成形金型の補修方法によれば、耐熱性無機補修材として比較的低粘度の耐熱性無機補修材を選択すれば、クラックの内部における底部分まで容易に耐熱性無機補修材を充填することができるため、クラックの内部における底部分を容易に塞ぐことができる。

[0020] さらにまた、本発明の成形金型の補修方法によれば、有機バインダを含有するのではなく無機バインダを含有する耐熱性無機補修材を用いているため、過酷な温度環境に晒されたとしてもバインダが劣化してクラックの内部カゝら耐熱性無機補修材が剥げ落ち易くなつてしまう、ということがなくなる。

また、本発明の成形金型の補修方法によれば、金属粒子溶融工程を経て金属粒子が溶融及び固化することで、耐熱性無機補修材の強度を高くするとともに表面の平滑度を高くすることが可能となるため、クラックの内部力耐熱性無機補修材が剥げ落ち難くなる。これらの結果、過酷な温度環境に晒されても成形金型における成形面の品質を維持することが可能となる。

[0021] よって、本発明の成形金型の補修方法は、成形金型表面の形状精度が劣化することがなぐクラックを塞いだ後に形成される盛り上がり部分を平坦ィ匕するのが容易で、クラックの内部における底部分を塞ぐことも容易であり、過酷な温度環境に晒されても成形金型における成形面の品質を維持することが可能な成形金型の補修方法となる

[0022] 本発明の成形金型の補修方法にお!、ては、補修対象の成形金型として、移動金型、固定金型、中子のいずれをも選択することができる。

また、本発明の成形金型の補修方法においては、補修対象の成形金型として、押し出しピンのある成形金型及び押し出しピンのなヽ成形金型のヽずれをも選択することができる。

[0023] 押し出しピンのない成形金型の成形面にクラックが発生すると、成形製品についたバリ、駄肉の存在により、成形金型から成形製品を取り出すことができなくなることがある。本発明の成形金型の補修方法をこのような押し出しピンのない成形金型に適用すると、そのような重大な問題が解消される。

[0024] 一方、押し出しピンのある成形金型の成形面にクラックが発生すると、成形製品についたバリ、駄肉の存在により、成形金型から成形製品を取り出し難くなることがある。このような場合には、押し出しピンにより成形製品を成形金型から取り外すことができるが、成形金型から成形製品を取り出す際に、成形製品や成形金型の損傷を招くことがある。本発明の成形金型の補修方法をこのような押し出しピンのある成形金型に適用すると、そのような問題も解消される。

[0025] (2)本発明の成形金型の補修方法においては、前記クラックの内部に充填された耐熱性無機補修材のうち表面近傍の耐熱性無機補修材を加熱することにより前記金属粒子溶融工程を行うことが好ましヽ。

[0026] このような方法とすることにより、クラックの内部における表面側においては、金属粒子溶融工程を経て金属粒子が溶融及び固化することで、耐熱性無機補修材の強度が高くなるとともに耐熱性無機補修材の表面平滑度が向上するという効果が得られる。また、クラックの内部における底側においては、金属粒子溶融工程を経ても金属粒子が溶融及び固化することがなくなるため、無機バインダの接着力により耐熱性無機補修材と成形金型とが良好に接着するという効果が得られる。その結果、過酷な温度環境に晒されてもクラックの内部力も耐熱性無機補修材がさらに剥げ落ち難くなる。

[0027] (3)本発明の成形金型の補修方法においては、成形金型全体を加熱したり、酸素バーナにより耐熱性無機補修材を加熱したり、空気中で放電加工を行うことにより耐熱性無機補修材を加熱したりすることももちろん可能であるが、不活性ガス雰囲気下で放電加工を行うことにより耐熱性無機補修材を加熱することが好ましい。

[0028] このような方法とすることにより、クラックの内部に充填された耐熱性無機補修材のうち表面近傍の耐熱性無機補修材のみを効率的に加熱することが可能となる。また、このような方法とすることにより、金属粒子溶融工程中に金属粒子が酸化されることがなくなり、このことに起因して耐熱性無機補修材の強度が低下するといつた事態の発生を防止することが可能となる。また、このような方法とすることにより、金属粒子溶融工程中に成形金型表面が酸化されることもなくなり、このことに起因して成形金型の品質が劣化するといつた事態の発生を防止することが可能となる。さらにまた、このような方法とすることにより、加熱温度の調整が容易となり、適正な条件 (耐熱性無機補修材のうち表面近傍の耐熱性無機補修材のみを溶融させる、成形金型を溶融させない、などの条件。）で金属粒子溶融工程を実施することが可能となる。

[0029] (4)本発明の成形金型の補修方法にお!、ては、前記金属粒子は、アルミニウム又はアルミニウム合金力なることが好まし、。

[0030] このような方法とすることにより、成形金型を構成する金属材料 (例えば、熱間ダイス鋼)の融点と金属粒子の融点との差を大きくすることが可能となるため、金属粒子溶融工程で成形金型を溶融させることなく金属粒子のみを溶融させることが可能となる

[0031] (5)本発明の成形金型の補修方法においては、前記無機粒子は、セラミックス粒子であることが好ましい。

[0032] セラミックス粒子は、高温にも強ぐ温度変化にも強いため、上記のように構成することにより、ダイカスト成形金型のような苛酷な温度環境に晒される成形金型を補修する場合に好適に使用することができる。また、セラミックス粒子は、機械的強度も高いため、硬化後の耐熱性無機補修材の機械的強度も高くなり、過酷な温度環境に晒されても成形金型における成形面の品質を維持することが可能となる。

[0033] セラミックス粒子としては、酸ィ匕アルミニウム、酸化ケィ素、酸ィ匕ジルコニウム、酸ィ匕クロム等力もなるセラミックス粒子を好ましく用いることができる。セラミックス粒子としては、成形金型の材料、成形条件、クラックの大きさ、深さ又は形状等に鑑みて適切な材料カゝらなるセラミックス粒子を適宜選択して用いることができる。

[0034] (6)本発明の成形金型の補修方法にお!ヽては、前記無機粒子は、前記金属粒子を構成する金属材料の融点よりも高い融点を有する金属材料力なる他の金属粒子であることも好まし、。

[0035] このような方法とすることにより、金属粒子溶融工程で他の金属粒子を溶融させることなく金属粒子のみを溶融させることが可能となるため、金属粒子溶融工程後の耐熱性無機補修材には他の金属粒子が粒子状態で存在することとなり、耐熱性無機補修材の強度が低下することがなくなる。その結果、ダイカスト成形金型のような苛酷な温度環境に晒される成形金型を補修する場合に好適に使用することができる。

[0036] 他の金属粒子としては、高融点でィ匕学的安定性に優れるタングステン、タンダステン合金、モリブデン、モリブデン合金、タンタル、タンタル合金、金、金合金、白金、白金合金、イリジウム、イリジウム合金、オスミウム、オスミウム合金などカゝらなる金属粒子を好適に用いることができる。

また、他の金属粒子としては、成形金型を構成する金属材料 (例えば、鉄鋼材料など。）からなる金属粒子や、高導電性の金属材料 (銅、銀、ニッケルなど。）からなる金属粒子をも好適に用いることができる。

[0037] (7)本発明の成形金型の補修方法においては、前記無機バインダは、リン酸塩系又はケィ酸塩系の無機バインダであることが好まし、。

[0038] リン酸塩系又はケィ酸塩系の無機バインダは、化学的安定性や熱的安定性が高いため、上記のような方法とすることにより、硬化後の耐熱性無機補修材の化学的安定性や熱的安定性を高くすることが可能になり、過酷な温度環境に晒されてもクラックの内部力も耐熱性無機補修材が剥げ落ち易くなつてしまうということが抑制され、その結果、過酷な温度環境に晒されても成形金型における成形面の品質を維持することが可能となる。また、リン酸塩系又はケィ酸塩系の無機バインダは、取扱いが容易で安価であるため、成形金型の補修を安価に行うことが可能となる。

[0039] なお、本発明の成形金型の補修方法にお!ヽては、前記無機バインダは、ケィ酸塩系の無機バインダであることがさらに好ましい。

[0040] このような方法とすることにより、リン酸塩系の無機バインダと比較して、金属粒子の変質を抑制することが可能となる。

[0041] なお、本発明の成形金型の補修方法にお!ヽては、前記耐熱性無機補修材は、一液加熱硬化性の無機補修材であることが好ましい。

[0042] このような方法とすることにより、耐熱性無機補修材を充填する前に複数の液を混合する必要がなくなるため、クラックの内部に耐熱性無機補修材を充填する際の作業性が向上する。

[0043] また、本発明の成形金型の補修方法にお!ヽては、前記無機バインダは、熱硬化性無機バインダであることが好まし、。

[0044] このような方法とすることにより、クラックの内部に耐熱性無機補修材を充填した後は、成形金型をそのまま加熱するだけで無機バインダ硬化工程を実施することが可能となる。加熱条件としても比較的穏和な条件 (例えば、常温〜 200°C。）を選択することができる。

[0045] (8)本発明の成形金型の補修方法にお!ヽては、前記耐熱性無機補修材は、無機繊維をさらに含有することが好ましい。

[0046] このような方法とすることにより、耐熱性無機補修材中で無機繊維が無機粒子に絡みつくことで無機粒子間の結びつきが強固になるため、クラックに充填された耐熱性無機補修材から無機粒子が剥離し難くなる。また、耐熱性無機補修材中で無機粒子及び無機繊維が適度に分散された状態となるため、硬化した耐熱性無機補修材の靭性を高めることが可能となる。その結果、本発明の成形金型の補修方法によれば、過酷な温度環境に晒されても成形金型における成形面の品質を維持することが可能となる。

[0047] 無機繊維の材質、長さ、太さ、形状、添加量は、クラックの大きさ、深さ又は形状、充填する耐熱性無機補修材に含有される無機粒子の大きさ又は形状等に鑑みて適切なものを適宜選択して用いることができる。

[0048] (9)本発明の成形金型の補修方法にお!ヽては、前記無機繊維は、炭素繊維であることが好ましい。

[0049] このような方法とすることにより、耐熱性無機補修材の導電性を高くすることが可能となるため、金属粒子溶融工程を放電加工で行う場合に作業性が向上する。

[0050] 炭素繊維としては、通常の炭素繊維の他に、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバをも好ましく用いることができる。

[0051] (10)本発明の成形金型の補修方法にお!ヽては、前記無機繊維は、セラミックス繊維であることも好まし、。

[0052] このような方法とすることにより、耐酸ィ匕性を高くすることが可能となるため、金属粒子溶融工程を行う際に、無機繊維が酸ィ匕することに起因して耐熱性無機補修材が劣化するということがなくなる。

[0053] セラミックス繊維としては、酸ィ匕アルミニウム、酸化ケィ素、酸ィ匕ジルコニウム、酸ィ匕クロム等力なるセラミックス繊維を好ましく用いることができる。

[0054] (11)本発明の成形金型の補修方法にお!、ては、前記無機繊維は、ガラス繊維であることも好まし、。

[0055] このような方法とすることによつても、耐酸ィ匕性を高くすることが可能となるため、金属粒子溶融工程を行う際に、無機繊維が酸ィ匕することに起因して耐熱性無機補修材が劣化するということがなくなる。

[0056] ガラス繊維としては、石英ガラス繊維その他のガラス繊維を好ましく用いることができる。

[0057] なお、本発明の成形金型の補修方法にお!ヽては、無機繊維として、 SiC繊維その他の無機繊維を用いることもできる。

[0058] (12)本発明の成形金型の補修方法においては、前記耐熱性無機補修材充填工程を実施する前に、前記耐熱性無機補修材に加えて、無機バインダ及び無機粒子を含有し前記耐熱性無機補修材の粘度よりも低い粘度を有する他の耐熱性無機補修材を準備しておき、前記耐熱性無機補修材充填工程においては、前記成形金型の成形面に発生したクラックの内部に、前記他の耐熱性無機補修材及び前記耐熱性無機補修材をこの順序で充填することが好まし、。

[0059] このような方法とすることにより、クラックの内部における底部分には耐熱性無機補修材の粘度よりも低い粘度を有する他の耐熱性無機補修材が充填されることとなるため、クラックの内部における底部分を十分に塞ぐことが可能となる。

[0060] また、クラックの内部における表面側部分には機械的強度が十分に高く表面平滑性が十分に高い耐熱性無機補修材が充填されることになるため、成形中に耐熱性無機補修材がクラックの内部力も剥げ落ちてしまうということがなくなる。

[0061] なお、クラックの内部における底部分を十分に塞ぐという観点力も言えば、他の耐熱性無機補修材に含有される無機粒子の平均粒径は、耐熱性無機補修材に含有される無機粒子の平均粒径よりも小さ、ことが好ま U、。

[0062] なお、本発明の成形金型の補修方法にお!ヽては、前記耐熱性無機補修材充填ェ程を行うのに先立って、前記耐熱性無機補修材を充填しょうとするクラックの内部を有機溶剤で洗浄する工程を行うことが好ましヽ。

[0063] 成形金型がゴム成形用の成形金型又は榭脂成形用の成形金型の場合には、耐熱性無機補修材充填工程を行うのに先立って、耐熱性無機補修材を充填しょうとするクラックの内部を有機溶剤で洗浄する工程を行うことにより、クラックの内部に存在することがあるゴムや榭脂を取り除くことができる。このため、成形金型と耐熱性無機補修材との接着性が向上する。

[0064] また、本発明の成形金型の補修方法にお!ヽては、前記耐熱性無機補修材充填ェ程を行うのに先立って、前記耐熱性無機補修材を充填しょうとするクラックの内部を強アルカリ性水溶液で洗浄する工程と、前記耐熱性無機補修材を充填しょうとするクラックの内部を有機溶剤で洗浄する工程とを行うことも好ましい。

[0065] 成形金型がダイカスト成形用の成形金型、低圧铸造成形用の成形金型、重力铸造成形用の成形金型又はガラス成形用の成形金型の場合には、耐熱性無機補修材充填工程を行うのに先立って、クラックの内部を強アルカリ性水溶液で洗浄する工程と、クラックの内部を有機溶剤で洗浄する工程とを行うことにより、クラックの内部に存在することがあるガラス及び油脂成分又は金属及び油脂成分を取り除くことができる。このため、成形金型と耐熱性無機補修材との接着性が向上する。

[0066] (13)本発明の成形金型の補修方法にお!、ては、前記成形金型は、ダイカスト成形用の成形金型であることが好まし、。

[0067] 本発明の成形金型の補修方法にお!、ては、ダイカスト成形用の成形金型、低圧铸造成形用の成形金型、重力铸造成形用の成形金型、ガラス成形用の成形金型、ゴム成形用の成形金型、榭脂成形用の成形金型のすべてに適用することができるが、特に、成形金型がダイカスト成形用の成形金型である場合に、耐熱性、耐冷熱サイクル性、機械的強度に関する耐久性の観点で優れた効果を有する。その理由は、ダイカスト成形用の成形金型においては、極めて大きな温度差及び圧力差の条件下で成形が行われるため、成形金型にクラックが入り易いからである。

[0068] (14)本発明の耐熱性無機補修材は、無機バインダ、無機粒子及び金属粒子を含有することを特徴とする。

[0069] このため、本発明の耐熱性無機補修材によれば、本発明の耐熱性無機補修材を用いることによって上記（1)に記載の成形金型の補修方法を実施することが可能となる。

[0070] 従って、本発明の耐熱性無機補修材にお!/ヽては、金属粒子としては、成形金型を構成する金属材料の融点よりも低、融点を有する金属材料力なる金属粒子を用いることが好ましい。

[0071] (15)本発明の耐熱性無機補修材においては、前記金属粒子は、アルミニウム又はアルミニウム合金力なることが好まし、。

[0072] このため、本発明の耐熱性無機補修材によれば、本発明の耐熱性無機補修材を用いることによって上記 (4)に記載の成形金型の補修方法を実施することが可能となる。

[0073] (16)本発明の耐熱性無機補修材においては、前記無機粒子は、セラミックス粒子であることが好ましい。

[0074] このため、本発明の耐熱性無機補修材によれば、本発明の耐熱性無機補修材を用いることによって上記（5)に記載の成形金型の補修方法を実施することが可能となる。 [0075] (17)本発明の耐熱性無機補修材においては、前記無機粒子は、前記金属粒子を構成する金属材料の融点よりも高い融点を有する金属材料力なる他の金属粒子であることが好ましい。

[0076] このため、本発明の耐熱性無機補修材によれば、本発明の耐熱性無機補修材を用いることによって上記（6)に記載の成形金型の補修方法を実施することが可能となる。

[0077] (18)本発明の耐熱性無機補修材においては、前記無機バインダは、リン酸塩系又はケィ酸塩系の無機バインダであることが好まし、。

[0078] このため、本発明の耐熱性無機補修材によれば、本発明の耐熱性無機補修材を用いることによって上記（7)に記載の成形金型の補修方法を実施することが可能となる。

[0079] (19)本発明の耐熱性無機補修材においては、前記耐熱性無機補修材は、無機繊維をさらに含有することが好ましい。

[0080] このため、本発明の耐熱性無機補修材によれば、本発明の耐熱性無機補修材を用いることによって上記（8)に記載の成形金型の補修方法を実施することが可能となる。

[0081] (20)本発明の耐熱性無機補修材にお!/ヽては、前記無機繊維は、炭素繊維であることが好ましい。

[0082] このため、本発明の耐熱性無機補修材によれば、本発明の耐熱性無機補修材を用いることによって上記（9)に記載の成形金型の補修方法を実施することが可能となる。

[0083] (21)本発明の耐熱性無機補修材におヽては、前記無機繊維は、セラミックス繊維であることが好ましい。

[0084] このため、本発明の耐熱性無機補修材によれば、本発明の耐熱性無機補修材を用いることによって上記（10)に記載の成形金型の補修方法を実施することが可能となる。

[0085] (22)本発明の耐熱性無機補修材にお!/ヽては、前記無機繊維は、ガラス繊維であることが好ましい。 [0086] このため、本発明の耐熱性無機補修材によれば、本発明の耐熱性無機補修材を用いることによって上記（11)に記載の成形金型の補修方法を実施することが可能となる。

[0087] なお、本発明の成形金型の補修方法 (上記（1)〜（13)のいずれかに記載の成形金型の補修方法)で説明した耐熱性無機補修材の好適な特徴は、本発明の耐熱性無機補修材 (上記（14)〜（22)のヽずれかに記載の耐熱性無機補修材）にも適用可能である。

[0088] なお、本発明の耐熱性無機補修材 (上記（14)〜（22)のヽずれかに記載の耐熱性無機補修材）は、上記したように本発明の成形金型の補修方法に用いることができるほか、過酷な温度環境で使用する製品にクラックが発生した場合における当該製品の補修方法にも用いることができる。

[0089] (23)本発明の成形金型は、本発明の成形金型の補修方法によって補修された成形金型である。

[0090] このため、本発明の成形金型は、クラックの内部が耐熱性無機補修材で充填された成形金型であるため、表面にバリ、駄肉のない高品質の成形製品を製造することができる。また、このことに起因して、本発明の成形金型を用いることにより、成形金型から成形製品を取り出す際に成形製品や成形金型の損傷を招くことがなくなる。

[0091] (24)本発明の成形製品は、本発明の成形金型を用いて製造された成形製品である

[0092] このため、本発明の成形製品は、上記のように優れた成形金型を用いて製造された成形製品であるため、高品質で製造コストの安い成形製品となる。

[0093] このような成形製品としては、成形金型がダイカスト成形用の成形金型、低圧铸造成形用の成形金型又は重力铸造成形用の成形金型の場合には、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、真鍮などの各種金属製品が例示される。成形金型がガラス成形用の成形金型の場合には、各種ガラス製品が例示される。成形金型がゴム成形用の成形金型の場合には、各種ゴム製品が例示される。成形金型が榭脂成形用の成形金型の場合には、各種榭脂製品が例示される。

[0094] (25)本発明の製品は、本発明の耐熱性無機補修材を用いて補修された製品である [0095] このため、本発明の製品は、過酷な温度環境でも好適に用いることが可能な製品となる。本発明の製品としては、内燃エンジン、ロケットエンジン、ガスタービン、ロケットの構造体、各種ボイラーを例示することができる。

図面の簡単な説明

[0096] [図 1]実施形態 1に係る成形金型の補修方法を模式的に示す図である。

[図 2]実施形態 1に係る成形金型の補修方法を模式的に示す図である。

[図 3]金属粒子溶融工程後におけるクラック Hの内部を模式的に示す図である（実施形態 1)。

[図 4]金属粒子溶融工程前後における耐熱性無機補修材 140の電子顕微鏡写真を示す図である (実施形態 1)。

[図 5]成形金型 110によって製造される成形製品 Paを示す図である。

[図 6]金属粒子溶融工程後におけるクラック Hの内部を模式的に示す図である（実施形態 2)。

[図 7]金属粒子溶融工程後における耐熱性無機補修材 240の電子顕微鏡写真を示す図である（実施形態 2)。

[図 8]金属粒子溶融工程後におけるクラック Hの内部を模式的に示す図である（実施形態 3)。

[図 9]金属粒子溶融工程後における耐熱性無機補修材 340の電子顕微鏡写真を示す図である（実施形態 3)。

[図 10]金属粒子溶融工程後におけるクラック Hの内部を模式的に示す図である（実施形態 4)。

[図 11]金属粒子溶融工程後におけるクラック Hの内部を模式的に示す図である（実施形態 5)。

[図 12]金属粒子溶融工程後におけるクラック Hの内部を模式的に示す図である（実施形態 6)。

[図 13]アルミニウムダイカスト成形に用いる成形金型 1010を模式的に示す図である。

[図 14]成形金型 1010を用いて製造される成形製品 Pを示す図である。 [図 15]バリ、駄肉がついた成形製品 Pxが製造される様子を模式的に示す図である。

[図 16]バリ、駄肉がついた成形製品 Pxが製造される様子を模式的に示す図である。

[図 17]バリ、駄肉がついた成形製品 Pxが製造される様子を模式的に示す図である。発明を実施するための最良の形態

[0097] 以下、本発明の成形金型の補修方法、耐熱性無機補修材、成形金型、成形製品及び製品につ、て、図に示す実施の形態に基づ!、て説明する。

[0098] 〔実施形態 1〕

実施形態 1に係る成形金型の補修方法は、アルミニウムダイカスト成形用の成形金型を補修する成形金型の補修方法である。

[0099] 図 1及び図 2は、実施形態 1に係る成形金型の補修方法を模式的に示す図である。

図 1 (a)は補修された成形金型 110を示す断面図であり、図 1 (b)は図 1 (a)の符号 A 〜Fに示す部分を拡大して示す断面図である。図 2 (a)〜図 2 (e)は実施形態 1に係る成形金型の補修方法における各工程を拡大して示す図である。

[0100] 図 3は、金属粒子溶融工程後におけるクラック Hの内部を模式的に示す図である。

図 4は、金属粒子溶融工程前後における耐熱性無機補修材 140の電子顕微鏡写真を示す図である。図 4 (a)は金属粒子溶融工程前のものであり、図 4 (b)は金属粒子溶融工程後のものである。図 5は、成形金型 110によって製造される成形製品 Paを示す図である。図 5 (a)は成形製品 Paの斜視図であり、図 5 (b)は成形製品 Paの断面図である。

[0101] 実施形態 1に係る成形金型の補修方法は、図 1に示すように、アルミニウムダイカスト成形用の成形金型 110 (移動金型 120及び固定金型 130)の成形面に発生することのあるクラック H (符号 A〜F参照。）に耐熱性無機補修材 140を充填することにより成形金型 100の補修を行う成形金型の補修方法である。実施形態 1に係る成形金型の補修方法は、以下の (P1)工程〜 (P7)工程を含む。

[0102] (P1)耐熱性無機補修材準備工程

まず、無機バインダ 150と、無機バインダ 150に分散されたセラミックス粒子力もなる無機粒子 160とを含有する耐熱性無機接着剤を準備する。耐熱性無機接着剤としては、ケィ酸塩系の一液加熱硬化性無機接着剤である東亞合成株式会社製のァロンセラミック Cを用いた。次に、この耐熱性無機接着剤 8gに、平均粒径 30 mのアルミ -ゥムカゝらなる金属粒子 170を lg添加することにより、耐熱性無機補修材 140を作製する。

[0103] (P2)強アルカリ性水溶液による洗浄工程

次に、成形金型 (移動金型 120又は固定金型 130)の成形面に発生したクラック H の内部に存在することがあるアルミニウム A1 (図 2 (a)参照。）を除去するために、クラック Hの内部を強アルカリ性水溶液で洗浄する。強アルカリ性水溶液としては、例えば、水酸ィ匕カリウム水溶液を用いる。

[0104] (P3)有機溶剤による洗浄工程

次に、クラック Hの内部に存在することのある油脂成分（図示せず。）を除去するために、クラック Hの内部を有機溶剤で洗浄する。有機溶剤としては、例えば、アセトンなどを用いる。図 2 (b)は、有機溶剤による洗浄工程が終了したときのクラック Hの内部の様子を示している。

[0105] (P4)耐熱性無機補修材充填工程

次に、図 2 (c)に示すように、クラック Hの内部に耐熱性無機補修材 140を充填する

[0106] (P5)無機バインダ硬化工程

次に、成形金型を 150°Cの乾燥機内に静置することにより、耐熱性無機補修材 14 0を加熱して無機バインダ 150、ひ、ては耐熱性無機補修材 140を硬化させる（図 4 ( a)参照。）。

[0107] (P6)金属粒子溶融工程

次に、クラック Hの内部に充填された耐熱性無機補修材 140のうち表面近傍の耐熱性無機補修材 140を加熱することにより金属粒子 170を溶融させ、その後耐熱性無機補修材 140の加熱を中止することにより、溶融した金属（アルミニウム）を固化させる（図 2 (d)参照。 )₀耐熱性無機補修材 140の加熱は、アルゴン放電溶接機を用いて行う。

[0108] その結果、クラック Hの内部の表面側では、図 3に示すように、金属粒子 170が金属粒子溶融工程を経て溶融及び固化して塊状化する（図 2 (d)の符号 G及び図 4 (b) 参照。；)。その一方で、クラック Hの内部の底側では、金属粒子 170が金属粒子溶融工程を経ても溶融することはなぐ金属粒子のまま存在している（図 2 (d)の符号 G参

2 昭）ノ

[0109] (P7)平坦化工程

次に、図 2 (e)に示すように、耐熱性無機補修材 140の盛り上がり部分を平坦化する。盛り上がり部分の平坦ィ匕は、例えばやすりを用いて行う。

[0110] 以上の工程を経て、実施形態 1に係る成形金型の補修方法が完了する。

[0111] このため、実施形態 1に係る成形金型の補修方法によれば、成形金型 110の成形面に発生したクラック Hの内部には耐熱性無機補修材 140が充填されることになるため、図 5に示すように、成形金型 110を用いて製造した成形製品 Paの表面にはバリ、駄肉がっかなくなる。また、成形製品 Paの表面にはバリ、駄肉がっかなくなるため、成形金型 110から成形製品 Paを取り出す際に成形製品 Paや成形金型 110の損傷を招くことがなくなる。

[0112] また、実施形態 1に係る成形金型の補修方法によれば、成形金型 110そのものを溶融させる必要がないため、このことに起因して成形金型表面の形状精度が劣化することがなくなる。

[0113] また、実施形態 1に係る成形金型の補修方法によれば、成形金型 110の表面に耐熱性無機補修材 140の盛り上がり部分が形成されたとしても、この盛り上がり部分はやすりやエンドレスペーパーなどを用いて容易に平坦ィ匕することができる。

[0114] また、実施形態 1に係る成形金型の補修方法によれば、耐熱性無機補修材として比較的低粘度の耐熱性無機補修材 140を選択したため、クラック Hの内部における底部分まで容易に耐熱性無機補修材 140を充填することができ、クラック Hの内部における底部分を容易に塞ぐことができる。

[0115] さらにまた、実施形態 1に係る成形金型の補修方法によれば、有機バインダを含有するのではなく無機バインダ 150を含有する耐熱性無機補修材 140を用いて、るため、過酷な温度環境に晒されたとしてもバインダが劣化してクラック Hの内部力耐熱性無機補修材 140が剥げ落ち易くなつてしまう、ということがなくなる。

また、実施形態 1に係る成形金型の補修方法によれば、金属粒子溶融工程を経て金属粒子 170が溶融及び固化することで、耐熱性無機補修材 140の強度を高くするとともに表面の平滑度を高くすることが可能となるため、クラック Hの内部力も耐熱性無機補修材 140が剥げ落ち難くなる。

これらの結果、実施形態 1に係る成形金型の補修方法によれば、過酷な温度環境に晒されても成形金型 110における成形面の品質を維持することが可能となる。

[0116] よって、実施形態 1に係る成形金型の補修方法は、成形金型 110表面の形状精度が劣化することがなぐクラック Hを塞いだ後に形成される盛り上がり部分を平坦ィ匕するのが容易で、クラック Hの内部における底部分を塞ぐことも容易であり、過酷な温度環境に晒されても成形金型 110における成形面の品質を維持することが可能な成形金型の補修方法となる。

[0117] また、実施形態 1に係る成形金型の補修方法によれば、アルゴン放電溶接機を用 V、て耐熱性無機補修材 140を加熱することとしてヽるため、クラック Hの内部に充填された耐熱性無機補修材 140のうち表面近傍の耐熱性無機補修材 140を加熱することが可能となり、以下のような効果が得られる。

[0118] すなわち、クラック Hの内部における表面側においては、金属粒子溶融工程を経て金属粒子 170が溶融及び固化することで、耐熱性無機補修材 140の強度が高くなるとともに耐熱性無機補修材 140の表面平滑度が向上するという効果が得られる。また、クラック Hの内部における底側においては、金属粒子溶融工程を経ても金属粒子 1 70が溶融及び固化することがなくなるため、無機バインダ 150の接着力により耐熱性無機補修材 140と成形金型 110とが良好に接着するという効果が得られる。その結果、過酷な温度環境に晒されてもクラック Hの内部力も耐熱性無機補修材 140がさらに剥げ落ち難くなる。

[0119] また、クラック Hの内部に充填された耐熱性無機補修材 140のうち表面近傍の耐熱性無機補修材 140のみを効率的に加熱することが可能となる。また、金属粒子溶融工程中に金属粒子 170が酸ィ匕されることがなくなり、このことに起因して耐熱性無機補修材 140の強度が低下すると、つた事態の発生を防止することが可能となる。また、金属粒子溶融工程中に成形金型表面が酸化されることもなくなり、このことに起因して成形金型 110の品質が劣化するといつた事態の発生を防止することが可能となる。さらにまた、加熱温度の調整が容易となり、適正な条件 (耐熱性無機補修材 140のうち表面近傍の耐熱性無機補修材のみを溶融させる、成形金型 110を溶融させな、、などの条件。 )で金属粒子溶融工程を実施することが可能となる。

[0120] また、実施形態 1に係る成形金型の補修方法によれば、金属粒子 170として、アルミニゥムカゝらなる金属粒子を用いてヽるため、成形金型 110を構成する金属材料 (この場合、熱間ダイス鋼 SKD61。）の融点と金属粒子を構成する金属材料 (この場合、アルミニウム。）の融点との差を大きくすることが可能となるため、金属粒子溶融工程で成形金型 110を溶融させることなく金属粒子 170のみを溶融させることが可能となる。

[0121] 実施形態 1に係る成形金型の補修方法においては、クラック Hの大きさ、深さ又は形状に応じて、無機粒子 160の平均粒径や耐熱性無機補修材 140の粘度を適宜調整することで、種々のクラックに対して適切な補修が可能となる。すなわち、クラック H が細長い形状を有するクラックである場合には、相対的に粒径の小さい無機粒子 16 0を含有し比較的粘度の低ヽ耐熱性無機補修材 140を用いるのが好ま Uヽ。その一方において、クラック Hが幅広な形状を有するクラックである場合には、相対的に粒径の大き、無機粒子 160を含有し比較的粘度の高、耐熱性無機補修材 140を用いるのが好ましい。

[0122] また、実施形態 1に係る成形金型の補修方法によれば、耐熱性無機補修材 140として、ケィ酸塩系の無機バインダを含有する耐熱性無機補修材を用いているため、硬化後の耐熱性無機補修材の化学的安定性や熱的安定性を高くすることが可能になり、過酷な温度環境に晒されてもクラック Hの内部から耐熱性無機補修材 140が剥げ落ち易くなつてしまうということが抑制され、その結果、成形金型 110における成形面の品質を維持することが可能となる。また、成形金型 110の補修を安価に行うことが可能となる。

[0123] また、実施形態 1に係る成形金型の補修方法によれば、耐熱性無機補修材 140として、一液加熱硬化性の無機補修材を用いているため、耐熱性無機補修材を充填する前に複数の液を混合する必要がなくなり、クラック Hの内部に耐熱性無機補修材を充填する際の作業性が向上する。 [0124] また、実施形態 1に係る成形金型の補修方法によれば、熱硬化性無機バインダを含有する耐熱性無機補修材 140を用いてヽるため、クラック Hの内部に耐熱性無機補修材 140を充填した後は、成形金型 110をそのまま加熱するだけで無機バインダ硬化工程を実施することが可能となる。加熱条件としても比較的穏和な条件 (例えば、常温〜 200°C。）を選択することができる。

[0125] 実施形態 1に係る成形金型の補修方法においては、上記したように、耐熱性無機補修材充填工程 (P4)を行うのに先立って、耐熱性無機補修材 140を充填しようとするクラック Hの内部を強アルカリ性水溶液で洗浄する工程 (P2)と、耐熱性無機補修材 140を充填しょうとするクラック Hの内部を有機溶剤で洗浄する工程 (P3)とを行うこととして！/、るため、クラック Hの内部に存在することがあるアルミニウム A1及び油脂成分を取り除くことができる。このため、成形金型 110と耐熱性無機補修材 140との接着性が向上する。

[0126] 実施形態 1に係る成形金型 110は、図 1〜図 4に示すように、上記した補修方法によって補修された成形金型である。

[0127] このため、実施形態 1に係る成形金型 110は、クラック Hの内部が耐熱性無機補修材 140で充填された成形金型であるため、表面にバリ、駄肉のない高品質の成形製品 Paを製造することができる。また、このことに起因して、実施形態 1に係る成形金型 110を用いることにより、成形金型 110から成形製品 Paを取り出す際に成形製品 Pa や成形金型 110の損傷を招くことがなくなる。

[0128] 実施形態 1に係る成形製品 Paは、実施形態 1に係る成形金型 110を用いて製造された成形製品である。

[0129] このため、実施形態 1に係る成形製品 Paは、上記のように優れた成形金型 110を用いて製造された成形製品であるため、高品質で製造コストの安い成形製品となる。

[0130] 〔実施形態 2〕

実施形態 2に係る成形金型の補修方法は、炭素繊維からなる無機繊維 280を含有する耐熱性無機補修材 240を用いて成形金型を補修する成形金型の補修方法である。

[0131] 図 6は、金属粒子溶融工程後におけるクラック Hの内部を模式的に示す図である。図 7は、金属粒子溶融工程後における耐熱性無機補修材 240の電子顕微鏡写真を示す図である。

[0132] 実施形態 2に係る成形金型の補修方法は、実施形態 1に係る成形金型の補修方法とよく似た成形金型の補修方法であるが、耐熱性無機補修材の組成が実施形態 1に係る成形金型の補修方法の場合とは異なってヽる。

すなわち、実施形態 2に係る成形金型の補修方法は、図 5及び図 6に示すように、無機バインダ 250、無機粒子 260及び金属粒子 270にカ卩えて、炭素繊維からなる無機繊維 280をさらに含有する耐熱性無機補修材 240を用いる。

[0133] このため、実施形態 2に係る成形金型の補修方法によれば、無機バインダ 250、無機粒子 260及び金属粒子 270にカ卩えて、無機繊維 280をさらに含有する耐熱性無機補修材 240を用いているため、耐熱性無機補修材 240中で無機繊維 280が無機粒子 260に絡みつくことで無機粒子 260間の結びつきが強固になり、クラック Hに充填された耐熱性無機補修材 240から無機粒子 260が剥離し難くなる。また、耐熱性無機補修材 240中で無機粒子 260、金属粒子 270及び無機繊維 280が適度に分散された状態となるため、硬化した耐熱性無機補修材の靭性を高めることが可能となる。その結果、実施形態 2に係る成形金型の補修方法によれば、過酷な温度環境に晒されても成形金型における成形面の品質を維持することが可能となる。

[0134] また、実施形態 2に係る成形金型の補修方法によれば、耐熱性無機補修材 240が炭素繊維力もなる無機繊維 280を含有するため、耐熱性無機補修材 240の導電性を高くすることが可能となるため、金属粒子溶融工程を放電加工で行う場合に作業性が向上すると!、う効果も得られる。

[0135] なお、実施形態 2に係る成形金型の補修方法は、無機繊維をさらに含有する耐熱性無機補修材を用いること以外は実施形態 1に係る成形金型の補修方法と同様の方法であるため、実施形態 1に係る成形金型の補修方法が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

[0136] 〔実施形態 3〕

実施形態 3に係る成形金型の補修方法は、セラミックス繊維からなる無機繊維 380 を含有する耐熱性無機補修材 340を用いて成形金型を補修する成形金型の補修方法である。

[0137] 図 8は、金属粒子溶融工程後におけるクラック Hの内部を模式的に示す図である。

図 9は、金属粒子溶融工程後における耐熱性無機補修材 340の電子顕微鏡写真を示す図である。

[0138] 実施形態 3に係る成形金型の補修方法は、実施形態 2に係る成形金型の補修方法とよく似た成形金型の補修方法であるが、無機繊維の種類が実施形態 2に係る成形金型の補修方法の場合とは異なってヽる。

すなわち、実施形態 3に係る成形金型の補修方法は、図 8及び図 9に示すように、セラミックス繊維力もなる無機繊維 380を用いる。

[0139] このように、実施形態 3に係る成形金型の補修方法は、実施形態 2に係る成形金型の補修方法とは無機繊維の種類が異なるが、実施形態 2に係る成形金型の補修方法の場合と同様に、無機繊維を含有する耐熱性無機補修材を用いているため、実施形態 2に係る成形金型の補修方法が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

[0140] すなわち、実施形態 3に係る成形金型の補修方法によれば、無機バインダ 350、無機粒子 360及び金属粒子 370にカ卩えて、無機繊維 380をさらに含有する耐熱性無機補修材 340を用いているため、耐熱性無機補修材 340中で無機繊維 380が無機粒子 360に絡みつくことで無機粒子 360間の結びつきが強固になり、クラック Hに充填された耐熱性無機補修材 340から無機粒子 360が剥離し難くなる。また、耐熱性無機補修材 340中で無機粒子 360、金属粒子 370及び無機繊維 380が適度に分散された状態となるため、硬化した耐熱性無機補修材の靭性を高めることが可能となる。その結果、実施形態 3に係る成形金型の補修方法によれば、過酷な温度環境に晒されても成形金型における成形面の品質を維持することが可能となる。

[0141] また、実施形態 3に係る成形金型の補修方法によれば、耐熱性無機補修材 340がセラミックス繊維力もなる無機繊維 380を含有するため、以下の効果をも有する。

[0142] すなわち、実施形態 3に係る成形金型の補修方法によれば、耐酸化性を高くすることが可能となるため、金属粒子溶融工程を行う際に、無機繊維が酸化することに起因して耐熱性無機補修材が劣化する、ということがなくなる。また、耐熱性無機補修材 3 40の導電性を高くすることが可能となるため、金属粒子溶融工程を放電加工で行う場合に作業性が向上する。

[0143] 〔実施形態 4〕

実施形態 4に係る成形金型の補修方法は、ガラス繊維からなる無機繊維 480を含有する耐熱性無機補修材 440を用いて成形金型を補修する成形金型の補修方法である。

[0144] 図 10は、金属粒子溶融工程後におけるクラック Hの内部を模式的に示す図である

[0145] 実施形態 4に係る成形金型の補修方法は、実施形態 3に係る成形金型の補修方法とよく似た成形金型の補修方法であるが、無機繊維の種類が実施形態 3に係る成形金型の補修方法の場合とは異なってヽる。

すなわち、実施形態 4に係る成形金型の補修方法は、図 10に示すように、ガラス繊維力もなる無機繊維 480を用いる。

[0146] このように、実施形態 4に係る成形金型の補修方法は、実施形態 3に係る成形金型の補修方法とは無機繊維の種類が異なるが、実施形態 3に係る成形金型の補修方法の場合と同様に、無機繊維を含有する耐熱性無機補修材を用いているため、実施形態 3に係る成形金型の補修方法が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

[0147] すなわち、実施形態 4に係る成形金型の補修方法によれば、無機バインダ 450、無機粒子 460及び金属粒子 470にカ卩えて、無機繊維 480をさらに含有する耐熱性無機補修材 440を用いているため、耐熱性無機補修材 440中で無機繊維 480が無機粒子 460に絡みつくことで無機粒子 460間の結びつきが強固になり、クラック Hに充填された耐熱性無機補修材 440から無機粒子 460が剥離し難くなる。また、耐熱性無機補修材 440中で無機粒子 460、金属粒子 470及び無機繊維 480が適度に分散された状態となるため、硬化した耐熱性無機補修材の靭性を高めることが可能となる。その結果、実施形態 4に係る成形金型の補修方法によれば、過酷な温度環境に晒されても成形金型における成形面の品質を維持することが可能となる。

[0148] また、実施形態 4に係る成形金型の補修方法によれば、耐熱性無機補修材 440がガラス繊維カゝらなる無機繊維 480を含有するため、耐酸ィ匕性を高くすることが可能となり、金属粒子溶融工程を行う際に、無機繊維が酸化することに起因して耐熱性無機補修材が劣化する、ということがなくなる。また、耐熱性無機補修材 440の導電性を高くすることが可能となるため、金属粒子溶融工程を放電加工で行う場合に作業性が向上する。

[0149] 〔実施形態 5〕

実施形態 5に係る成形金型の補修方法は、無機粒子としての他の金属粒子 570を含有する耐熱性無機補修材 540を用いて成形金型を補修する成形金型の補修方法である。

[0150] 図 11は、金属粒子溶融工程後におけるクラック Hの内部を模式的に示す図である

[0151] 実施形態 5に係る成形金型の補修方法は、実施形態 1に係る成形金型の補修方法とよく似た成形金型の補修方法であるが、無機粒子の種類が実施形態 1に係る成形金型の補修方法の場合とは異なってヽる。

すなわち、実施形態 5に係る成形金型の補修方法は、図 11に示すように、無機粒子として、セラミックス粒子カゝらなる無機粒子 160に代えて、金属粒子 570を構成する金属材料 (アルミニウム）の融点よりも高、融点を有する金属材料 (モリブデン)力もなる他の金属粒子 560を用いる。

[0152] このため、実施形態 5に係る成形金型の補修方法によれば、金属粒子溶融工程で他の金属粒子 560を溶融させることなく金属粒子 570のみを溶融させることが可能となるため、金属粒子溶融工程後の耐熱性無機補修材 540には他の金属粒子 560が粒子状態で存在することとなり、耐熱性無機補修材 540の強度が低下することがなくなる。その結果、ダイカスト成形金型のような苛酷な温度環境に晒される成形金型を補修する場合に好適に使用することができる。

[0153] なお、実施形態 5に係る成形金型の補修方法は、無機粒子として他の金属粒子 56 0を用いること以外は実施形態 1に係る成形金型の補修方法と同様の方法であるため、実施形態 1に係る成形金型の補修方法が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。 [0154] 〔実施形態 6〕

実施形態 6に係る成形金型の補修方法は、耐熱性無機補修材 640に加えて、無機ノインダ 652及び無機粒子 662を含有し耐熱性無機補修材 640の粘度よりも低い粘度を有する他の耐熱性無機補修材 642を用いて成形金型を補修する成形金型の補修方法である。

[0155] 図 12は、金属粒子溶融工程後におけるクラック Hの内部を模式的に示す図である

[0156] 実施形態 6に係る成形金型の補修方法は、実施形態 1に係る成形金型の補修方法とよく似た成形金型の補修方法であるが、耐熱性無機補修材充填工程が実施形態 1 に係る成形金型の補修方法の場合とは異なっている。

すなわち、実施形態 6に係る成形金型の補修方法においては、クラック Hの内部〖こ、他の耐熱性無機補修材 642及び耐熱性無機補修材 640をこの順序で充填することとして！/、る。

[0157] このため、実施形態 6に係る成形金型の補修方法によれば、図 12に示すように、クラック Hの内部における底部分には低い粘度を有する他の耐熱性無機補修材 642 が充填されることとなるため、クラック Hの内部における底部分を十分に塞ぐことが可能となる。また、クラック Hの内部における表面側部分には機械的強度が十分に高く表面平滑性が十分に高い耐熱性無機補修材 640が充填されることになるため、成形中に耐熱性無機補修材 640がクラック Hの内部力も剥げ落ちてしまうということがなくなる。

[0158] なお、実施形態 6に係る成形金型の補修方法においては、クラック Hの内部における底部分を十分に塞ぐために、他の耐熱性無機補修材 642に含有される無機粒子 6 62の平均粒径を耐熱性無機補修材 640に含有される無機粒子 660の平均粒径よりも/ J、さくしている。

[0159] 実施形態 6に係る成形金型の補修方法は、クラック Hの内部に他の耐熱性無機補修材 642及び耐熱性無機補修材 640をこの順序で充填することとしていること以外は実施形態 1に係る成形金型の補修方法と同様の方法であるため、実施形態 1に係る成形金型の補修方法が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。 [0160] 以上、本発明の成形金型の補修方法、耐熱性無機補修材、成形金型、成形製品及び製品を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなぐその要旨を逸脱しな、範囲にぉ、て種々の態様にお!、て実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

[0161] (1)上記実施形態 1〜6においては、無機バインダとしてケィ酸塩系の無機バインダを用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。ケィ酸塩系の無機ノインダの代わりに、リン酸塩系その他の無機バインダを用いることもできる。

[0162] (2)上記実施形態 1〜6においては、金属粒子としてアルミニウム力もなる金属粒子を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。アルミニウム合金その他の金属材料力なる金属粒子を用いることもできる。

[0163] (3)上記実施形態 5においては、他の金属粒子としてモリブデン力なる他の金属粒子を用いている力本発明はこれに限定されるものではない。タングステン、タンダステン合金、モリブデン合金、タンタル、タンタル合金、金、金合金、白金、白金合金、イリジウム、イリジウム合金、オスミウム、オスミウム合金その他の金属材料カゝらなる金属粒子を用いることもできる。

[0164] (4)上記実施形態 2〜4におヽては、無機繊維として炭素繊維、セラミックス繊維又はガラス繊維を用いている力本発明はこれに限定されるものではない。これらの繊維の代わりに、 SiC繊維、金属繊維等を用いることもできる。

[0165] (5)上記各実施形態にお!、ては、本発明の成形金型の補修方法を、アルミニウム铸造用のダイカスト成形用の成形金型に適用した場合を示して！/ヽるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の成形金型の補修方法は、亜鉛铸造用、マグネシゥム铸造用その他のダイカスト成形用の成形金型に適用することもできる。また、本発明の成形金型の補修方法は、低圧铸造成形用の成形金型、重力铸造成形用の成形金型、ガラス製品成形用の成形金型、ゴム製品成形用の成形金型、榭脂製品成形用の成形金型その他の製品成形用の成形金型に適用することもできる。

[0166] (6)上記各実施形態にお!ヽては、本発明の耐熱性無機補修材を、成形金型を補修するために用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の耐熱性無機補修材を、内燃エンジン、ロケットエンジン、ガスタービン、ロケットの構造体、各種ボイラー等の過酷な温度環境で使用される製品を補修するために用いることもできる符号の説明

110···成形金型、 120···移動金型、 130···固定金型、 140, 240, 340, 440, 540 , 640···而ォ熱性無機補修材、 150, 250, 350, 450, 550, 650, 652···無機ノインダ、 160, 260, 360, 460, 560, 660, 662···無機粒子、 170, 270, 370, 470, 570, 670···金属粒子、 280, 380, 480···無機繊維、 560···他の金属粒子、 642 …他の耐熱性無機補修材、 Η···クラック、 Ρ, Pa…成形製品

Claims

請求の範囲

[1] 成形金型の成形面に発生したクラックの内部に、無機バインダ、無機粒子及び前記成形金型を構成する金属材料の融点よりも低い融点を有する金属材料からなる金属粒子を含有する耐熱性無機補修材を充填する耐熱性無機補修材充填工程と、前記耐熱性無機補修材を加熱して前記無機バインダを硬化させる無機バインダ硬化工程と、

前記耐熱性無機補修材を加熱して前記金属粒子を溶融させる金属粒子溶融工程とをこの順序で含むことを特徴とする成形金型の補修方法。

[2] 請求項 1に記載の成形金型の補修方法にお!、て、

前記クラックの内部に充填された耐熱性無機補修材のうち表面近傍の耐熱性無機補修材を加熱することにより前記金属粒子溶融工程を行うことを特徴とする成形金型の補修方法。

[3] 請求項 1又は 2に記載の成形金型の補修方法にお、て、

不活性ガス雰囲気下で放電加工を行うことにより耐熱性無機補修材を加熱することを特徴とする成形金型の補修方法。

[4] 請求項 1〜3の、ずれかに記載の成形金型の補修方法にお!、て、

前記金属粒子は、アルミニウム又はアルミニウム合金力なることを特徴とする成形金型の補修方法。

[5] 請求項 1〜4の、ずれかに記載の成形金型の補修方法にお!、て、

前記無機粒子は、セラミックス粒子であることを特徴とする成形金型の補修方法。

[6] 請求項 1〜4の、ずれかに記載の成形金型の補修方法にお!、て、

前記無機粒子は、前記金属粒子を構成する金属材料の融点よりも高!ヽ融点を有する金属材料からなる他の金属粒子であることを特徴とする成形金型の補修方法。

[7] 請求項 1〜6のいずれかに記載の成形金型の補修方法において、

前記無機バインダは、リン酸塩系又はケィ酸塩系の無機バインダであることを特徴とする成形用金型の補修方法。

[8] 請求項 1〜7のいずれかに記載の成形金型の補修方法において、

前記耐熱性無機補修材は、無機繊維をさらに含有することを特徴とする成形金型の補修方法。

[9] 請求項 8に記載の成形金型の補修方法にお、て、

前記無機繊維は、炭素繊維であることを特徴とする成形金型の補修方法。

[10] 請求項 8に記載の成形金型の補修方法にぉ、て、

前記無機繊維は、セラミックス繊維であることを特徴とする成形金型の補修方法。

[11] 請求項 8に記載の成形金型の補修方法において、

前記無機繊維は、ガラス繊維であることを特徴とする成形金型の補修方法。

[12] 請求項 1〜： L 1の、ずれかに記載の成形金型の補修方法にお!、て、

前記耐熱性無機補修材充填工程を実施する前に、前記耐熱性無機補修材に加えて、無機バインダ及び無機粒子を含有し前記耐熱性無機補修材の粘度よりも低、粘度を有する他の耐熱性無機補修材を準備しておき、

前記耐熱性無機補修材充填工程にぉヽては、前記成形金型の成形面に発生したクラックの内部に、前記他の耐熱性無機補修材及び前記耐熱性無機補修材をこの順序で充填することを特徴とする成形金型の補修方法。

[13] 請求項 1〜12のいずれかに記載の成形金型の補修方法において、

前記成形金型は、ダイカスト成形用の成形金型であることを特徴とする成形金型の補修方法。

[14] 無機ノインダ、無機粒子及び金属粒子を含有することを特徴とする耐熱性無機補修材。

[15] 請求項 14に記載の耐熱性無機補修材にお、て、

前記金属粒子は、アルミニウム又はアルミニウム合金力なることを特徴とする耐熱性無機補修材。

[16] 請求項 14又は 15に記載の耐熱性無機補修材において、

前記無機粒子は、セラミックス粒子であることを特徴とする耐熱性無機補修材。

[17] 請求項 14又は 15に記載の耐熱性無機補修材において、

前記無機粒子は、前記金属粒子を構成する金属材料の融点よりも高! ヽ融点を有する金属材料カゝらなる他の金属粒子であることを特徴とする耐熱性無機補修材。

[18] 請求項 14〜 17のいずれかに記載の耐熱性無機補修材において、前記無機バインダは、リン酸塩系又はケィ酸塩系の無機バインダであることを特徴とする耐熱性無機補修材。

[19] 請求項 14〜18のいずれかに記載の耐熱性無機補修材において、

前記耐熱性無機補修材は、無機繊維をさらに含有することを特徴とする耐熱性無機補修材。

[20] 請求項 19に記載の耐熱性無機補修材にお!/ヽて、

前記無機繊維は、炭素繊維であることを特徴とする耐熱性無機補修材。

[21] 請求項 19に記載の耐熱性無機補修材にお、て、

前記無機繊維は、セラミックス繊維であることを特徴とする耐熱性無機補修材。

[22] 請求項 19に記載の耐熱性無機補修材にお!/ヽて、

前記無機繊維は、ガラス繊維であることを特徴とする耐熱性無機補修材。

[23] 請求項 1〜13のヽずれかに記載の成形金型の補修方法によって補修された成形金型。

[24] 請求項 23に記載の成形金型を用いて製造された成形製品。

[25] 請求項 14〜22の、ずれかに記載の耐熱性無機補修材を用いて補修された製品。