JPH0151554B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、例えば高温加熱された合成樹脂シー
トの表面に真空吸引下で模様付を行う場合に用い
られる通気性を有する電鋳殻の製造方法に関す
る。

(2) 従来の技術 従来、この種電鋳殻の製造方法としては、模型
の表面に導電層を形成し、次いで模型に電鋳処理
を施して析出した金属により電鋳殻を形成し、そ
の後電鋳殻を導電層より剥離し、その電鋳殻にド
リル加工、レーザ加工等を施し無数の通気孔を穿
設する方法、および前記模型の導電層上に多数の
有機質繊維、絶縁処理された金属繊維等の繊維を
立設し、次いで前記同様に模型に電鋳処理を施し
て電鋳殻を形成し、その後電鋳殻を導電層より剥
離し、その電鋳殻より前記繊維を抜き取つて多数
の通気孔を形成する方法が知られている。

(3) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前者の場合は、通気孔を得るた
めに高価な設備を必要とする、レーザ加工では電
鋳殻の厚さにより焦点調整を行つて通気孔の直径
をコントロールしなければならず作業性が悪い、
ドリル加工ではドリルの直径に限度があり微細な
直径の通気孔を得ることができず、合成樹脂シー
トに通気孔が転写されることがある、前記各加工
手段においては通気孔のピツチを任意にコントロ
ールできるとしても無数の通気孔を得るためには
工数が極端に多くなり、生産性が極めて悪い等の
諸欠点がある。

また後者の場合は、通気孔の直径が繊維径に依
存するため前記直径を微細化することができな
い、導電層上に繊維を立設するのでその数に限界
があり、したがつて十分な数の通気孔が得られな
い、それら繊維立設作業のために工数が極端に多
くなり、生産性が極めて悪い等の諸欠点がある。

本発明は上記に鑑み、極めて簡単な手段により
無数の微細な通気孔を備えた電鋳殻を容易に得る
ことのできる、前記製造方法を提供することを目
的とする。

Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本発明は、模型の表面に導電層を形成する工程
と；前記導電層の表面に溶出可能な粒子の層を密
着する工程と；前記模型に電鋳処理を施し、前記
導電層と前記粒子との密着部を除く該導電層と前
記粒子間および相隣る前記粒子間を、析出した金
属により満たして前記粒子の層よりも薄い電鋳殻
を得る工程と；前記電鋳殻より前記粒子を溶出し
て該電鋳殻にその表裏両面に開口部を有する無数
の微細な通気孔を形成する工程と；を用いること
を特徴とする。

(2) 作用 前記粒子の層より薄い電鋳殻を形成すると、そ
の電鋳殻の表裏両面に粒子の層の一部が露出す
る。したがつて電鋳殻より粒子を溶出すると表裏
両面に開口部を有し、また粒子溶出後の相隣る空
孔間を連通させた無数の通気孔が得られる。

(3) 実施例 第１、第２Ａ、第２Ｂ図は本発明により得られ
たニツケル電鋳殻Seを示し、その電鋳殻Seは所
定の形状を有し（第４、第７図参照）、表面には
ステツチ部ｓを持つ凹凸模様ｐが形成される。ま
た電鋳殻Seにはその厚さ方向に無数の微細な通
気孔Ｈが全体に亘つて略均一に分布するように形
成される。それら通気孔Ｈは縦および横方向に
0.4〜0.7ピツチで配列しており、その表面側の開
口部o₁の直径は0.08〜0.1mmである。

このように通気孔Ｈの開口部o₁は極めて小径で
あるから凹凸模様ｐを何等損なうことがない。

次に第３図により前記電鋳殻Seの製造につい
て説明する。

(a) 工程 原物より石膏を用いて前記凹凸模様ｐを有す
る精密な模型Ｍを作製する。

(b) 工程 模型Ｍの凹凸模様ｐを有する表面に銀鏡処理
を施して銀よりなる薄い導電層Coを形成し、
その導電層Coの表面全体に凹凸模様ｐを現出
させる。

(c) 工程 模型Ｍの周囲を絶縁筒体Ｔで囲み、導電層
Coの表面全体に溶出可能で微細な粒子である
直径0.2mmの無数のポリスチレン粒子ｂを略４
段に積層して層ｌを形成し、その上にガラス粒
子をナイロン製の網に入れた浮き上がり防止体
Ｗを載せて最下層のポリスチレン粒子ｂを導電
層Coの表面に密着させる。これにより最下層
の各ポリスチレン粒子ｂは導電層Coの表面に
点接触状態で密着する。

(d) 工程 前記模型Ｍを電鋳殻Taのニツケルメツキ液
So中に入れて導電層Coを電源Esの（＋）極
に、また浮き上がり防止体Ｗと対向する電極Ｅ
を電源Esの（−）極にそれぞれ接続して模型
Ｍに電鋳処理を施す。この電鋳処理工程中に、
析出したニツケルｎが導電層Coとポリスチレ
ン粒子ｂとの密着部を除く導電層Coとポリス
チレン粒子ｂ間および相隣るポリスチレン粒子
ｂ間の空間を満たし、これにより凹凸模様ｐを
有する電鋳殻Seを得る。この電鋳殻Seの厚さ
は、最上層のポリスチレン粒子ｂの上部周面が
電鋳殻Seより僅かに露出する程度となるよう
に前記粒子の層ｌよりも薄く設定される。

(e) 工程 電鋳殻Seを導電層Coより剥離した後トルエ
ン、塩化メチレン等の溶剤中に浸漬してポリス
チレン粒子ｂを電鋳殻Seより溶出する。この
場合電鋳殻Seの凹凸模様ｐを有する表面およ
び裏面には粒子の層ｌの一部が露出しているの
で、それら露出部分からポリスチレン粒子ｂが
溶解し開口部o₁，o₂が形成され、また電鋳殻Se
内部にはポリスチレン粒子溶出後の空孔h₁およ
び相隣るポリスチレン粒子ｂ等の接点であつた
ところに相隣る空孔h₁間を連通する連通孔h₂が
形成される。

これにより第１〜第２Ｂ図に示す表裏両面に
極めて小径の開口部o₁，o₂を有する無数の通気
孔Ｈを持つた電鋳殻Seが得られる。

溶出可能な粒子としては、前記ポリスチレン
粒子ｂの外にパラフイン粒子、アルミニウム粒
子等の使用が可能であり、パラフイン粒子の場
合は加熱により電鋳殻より溶出し、またアルミ
ニウム粒子の場合は加熱または化学エツチング
処理により電鋳殻より溶出する。

第４図は、本発明により得られた電鋳殻Seを
用いた、凹凸模様ｐを持つ積層体を得るための装
置を示す。

前記装置は昇降自在な第１可動部１₁と、その
下方に位置する昇降自在な第２可動部１₂を備え
ている。

第１可動部１₁は下記のように構成される。

天壁２を有する箱体３の下向き開口部４は、凹
凸模様ｐを下向きにした電鋳殻Seにより閉鎖さ
れ、その殻Seの外周縁は当て板６を介して箱体
３のフランジ７に複数のボルト８およびナツト９
により固着されている。箱体３の天壁２からは支
持板１０が吊下されており、その支持板１０の下
縁には複数本のアングル材１１の中間部が第４図
と直交する平面内において所定の間隔で溶着さ
れ、また各アングル材１１の両端部は箱体３内面
に溶着される。電鋳殻Seは各アングル材１１に、
アングル材１１を貫通して電鋳殻Seのねじ筒１
２に螺着した複数のボルト１３により吊持され
る。フランジ７の内周縁において、それと電鋳殻
Se間には真空シール材１４が介装される。

箱体３内において電鋳殻Seの背面側には電鋳
殻Seを補強すべく連続気孔を有するバツクアツ
プ体１７が一体に接合される。そのバツクアツプ
体１７は、電鋳殻Se側に配設されてステンレス
鋼等の耐食性に優れた無数の鋼球の相隣るもの相
互間をエポキシ樹脂等の熱硬化性合成樹脂により
部分接合した第１層１７₁と、その第１層１７₁に
積層されて無数のガラス粒子の相隣るもの相互間
を前記同様の熱硬化性合成樹脂により部分接合し
た第２層１７₂とよりなる。

第１層１７₁を形成する場合には、電鋳殻Seの
背面において箱体３内に、第５図に示すように表
面に薄い前記熱硬化性合成樹脂よりなる樹脂層
R₁を有する70〜150μの鋼球１８を所定量注入し、
その後鋼球１８および樹脂層R₁を70〜80℃に加
熱して樹脂層R₁の相隣る鋼球１８間の接点に位
置する部位を接合し、各接合点で囲まれる空隙
V₁を形成するものである。この空隙V₁により第
１層１７₁に連続気孔が形成される。この鋼球１
８相互間の接合時に第１層１７₁と電鋳殻Se間も
前記樹脂層R₁により接合される。

また第２層１７₂を形成する場合には、軽量化
のために凹部１７ａを形成すべくそれと同形の部
材（図示せず）を箱体３内に吊持し、第１層１７
_１の上に第６図に示すように表面に薄い前記樹脂
層R₂を有する400〜600μのガラス粒子１９を所定
量注入し、その後、ガラス粒子１９および樹脂層
R₂を70〜80℃に加熱して樹脂層R₂の相隣るガラ
ス粒子１９間の接点に位置する部位を接合し、各
接合点で囲まれる空隙V₂を形成するものである。
この空隙V₂により第２層１７₂に連続気孔が形成
される。このガラス粒子１９相互間の接合時に第
１層１７₁と第２層１７₂間も前記樹脂R₂によりそ
れぞれ接合される。

支持板１０には、複数の貫通孔２０が形成さ
れ、これら貫通孔２０によりガラス粒子１９の注
入時その流れが支持板１０により妨げられないよ
うになつている。

第１層１７₁には、電鋳殻Seの全域に亘り均等
に冷却し得るように冷却管２１が蛇行して埋設さ
れる。この場合第１層１７₁は鋼球１８を主体と
するので熱伝導性が良好であり、したがつて電鋳
殻Seを効率良く冷却することができる。また冷
却管２１の蛇行埋設により第１層１７₁が補強さ
れる。

箱体３内は切換弁２２を介して真空ポンプ２３
_１およびブロア２４に接続される。

第２可動部１₂は下記のように構成される。

底壁２５を有する箱体２６の上向き開口部２７
には電鋳殻Seに合致する形状を持つ押圧型２８
が固着される。その押圧型２８の上面には芯材Ｃ
を嵌め込むための凹部２９が形成され、また押圧
型２８にはそれを貫通するように複数の真空吸引
孔３０が型全体に略均一に分布するように形成さ
れる。箱体２６内は真空ポンプ２３₂に接続され
る。

積層体は合成樹脂シートＳと芯材Ｃとよりな
り、その合成樹脂シートＳとしては、ポリ塩化ビ
ニル等よりなるシート単体、またはそのシートを
表皮層とし、これにポリプロピレン発泡シートを
クツシヨン層として貼合わせた積層シートが該当
する。

また芯材Ｃは、ABS樹脂等よりなる板に複数
の小径な真空吸引孔３１を形成し、この板を押圧
型２８の凹部２９に合致するように成形したもの
である。

次に、積層体の製造について説明する。

芯材Ｃの表面に接着剤としてホツトメルト接着
剤を塗布し、その接着剤を加熱軟化する。

第４図に示すように第１可動部１₁を上昇させ、
また第２可動部１₂を下降させて電鋳殻Seと押圧
型２８を開き、その押圧型２８の凹部２９に前記
芯材Ｃをその接着剤塗布面を外側に向けて嵌め込
んで設置し、その各真空吸引孔３１を押圧型２８
の各真空吸引孔３０に合致させる。

表皮層ａおよびクツシヨン層ｂよりなる合成樹
脂シートＳを略180℃に高温加熱して軟化させ、
その表皮層ａを上にして合成樹脂シートＳを第１
および第２可動部１₁，１₂間に配設する。

第７図に示すように第１可動部１₁を下降させ、
また第２可動部１₂を上昇させて電鋳殻Seと押圧
型２８間に合成樹脂シートＳを挟着する。合成樹
脂シートＳは押圧型２８により電鋳殻Seの表面
に押圧されるので、その表面に対するなじみ性が
良い。

第１可動部１₁の箱体３内を切換弁２２を介し
て真空ポンプ２３₁に接続し、その真空ポンプ２
３₁により合成樹脂シートＳを真空吸引する。電
鋳殻Seは、その全体に亘つて無数の微細通気孔
Ｈを有し、また合成樹脂シートＳは電鋳殻Seの
表面に押圧型２８により充分になじませられてい
るので、そのシートＳは電鋳殻Seの表面全体に
強く密着し、これによりそのシートＳの表面には
凹凸模様ｐが正確且つ明瞭に転写され、同時にシ
ートＳは電鋳殻Seの形状に成形される。電鋳殻
Seは冷却管２１により冷却されているので、シ
ートＳは直ちに冷却され、凹凸模様ｐおよび形状
の崩れが防止される。

第２可動部１₂側の真空ポンプ２３₂を作動させ
て前記シートＳより成形された成形体を押圧型２
８および芯材Ｃの表面に真空吸引すると共に第１
可動部１₁の箱体３内を切換弁２２を介しブロア
２４側に切り換えて成形体にブロー圧をかける。

これにより成形体は電鋳殻Seより離型すると
共に芯材Ｃに密着してそれと一体に接合される。
成形体は電鋳殻Seに強く密着しているので前記
真空吸引作用およびブロー圧を併用することは、
成形体の離型を促進するために極めて有効な手段
である。

ブロア２４を停止し、また第２可動部１₂の箱
体２６内を大気に切換え、その後第１可動部１₁
を上昇させ、また第２可動部１₂を下降させて押
圧型２８より積層体Ｌを外す。

この積層体Ｌの表面には、凹凸模様ｐが流れる
ことなく明瞭に付され、また合成樹脂シートＳよ
りなる成形体と芯材Ｃとの接合強度も大きく、耐
久性に優れている。

Ｃ 発明の効果 本発明によれば、電鋳殻形成時にその内部に溶
出可能な粒子を包摂させておき、その後粒子を電
鋳殻より溶出して通気孔を形成するので、極めて
簡単な手段により通気性を有する電鋳殻を少ない
工数で能率良く容易に製造することができ、生産
性が極めて良好である。

また粒子の直径により通気孔開口部のピツチの
調整を任意にコントロールすることができ、さら
に通気孔開口部の直径も化学エツチング等の手法
を用いて任意に変化させることができる。

さらにまた各種形状の模型より通気性を有する
電鋳殻を得ることができ、汎用性に優れている。

その上導電層側の粒子の直径を微細にして電鋳
殻表面における通気孔の開口部の数を増し、前記
粒子と反対側に位置する粒子の直径を大きくして
電鋳殻裏面における通気孔の開口部を大径にする
と共にその数を減少させることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は電鋳殻の要部の平面図、第２Ａ図は第
１図ａ部の拡大図、第２Ｂ図は第２Ａ図ｂ−
ｂ線断面図、第３図は本発明の工程説明図、第
４図は凹凸模様を持つ積層体を得るための装置の
断面図、第５図はバツクアツプ体における第１層
の一部の断面図、第６図はバツクアツプ体におけ
る第２層の一部の断面図、第７図は成形工程を示
す前記装置の断面図である。 Co……導電層、Ｈ……通気孔、Ｍ……模型、
Se……電鋳殻、o₁，o₂……開口部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 模型の表面に導電層を形成する工程と；前記
   導電層の表面に溶出可能な粒子の層を密着する工
   程と；前記模型に電鋳処理を施し、前記導電層と
   前記粒子との密着部を除く該導電層と前記粒子間
   および相隣る前記粒子間を、析出した金属により
   満たして前記粒子の層よりも薄い電鋳殻を得る工
   程と；前記電鋳殻より前記粒子を溶出して該電鋳
   殻にその表裏両面に開口部を有する無数の微細な
   通気孔を形成する工程と；よりなる通気性を有す
   る電鋳殻の製造方法。