JPH0329488B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0329488B2 JPH0329488B2 JP58137955A JP13795583A JPH0329488B2 JP H0329488 B2 JPH0329488 B2 JP H0329488B2 JP 58137955 A JP58137955 A JP 58137955A JP 13795583 A JP13795583 A JP 13795583A JP H0329488 B2 JPH0329488 B2 JP H0329488B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- model
- mold
- shell
- melting point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D23/00—Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00
- B22D23/003—Moulding by spraying metal on a surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/06—Permanent moulds for shaped castings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、常温金属溶射(特公昭47−24859号)
を利用した耐久性に優れ、精度、及び精密性の高
い金型の製造方法に関するもので、従来の金属溶
射を利用した金型の製法、例えば、先づ石膏等で
目的とする製品のモデルを作り、その表面に金属
溶射を行なつた後、該モデルを離型して金属溶射
皮膜より成るシエルを形成し、これをバツクアツ
プして金型とするものに於ては、耐久性に劣るの
みならず、製作過程に於て歪みが生じ、正確な形
状寸度の金型を得ることは困難で、出来上つた金
型を手直ししなければならないので、硬度の高い
金属は使用できず、従つてせいぜい試作品製造用
の弱い金型しか得られなかつたが、本発明による
金型は金属ブロツクを削り出して得る普通の金型
と殆んど変らない強度と精度を有し耐久性に於て
優れたものである。
を利用した耐久性に優れ、精度、及び精密性の高
い金型の製造方法に関するもので、従来の金属溶
射を利用した金型の製法、例えば、先づ石膏等で
目的とする製品のモデルを作り、その表面に金属
溶射を行なつた後、該モデルを離型して金属溶射
皮膜より成るシエルを形成し、これをバツクアツ
プして金型とするものに於ては、耐久性に劣るの
みならず、製作過程に於て歪みが生じ、正確な形
状寸度の金型を得ることは困難で、出来上つた金
型を手直ししなければならないので、硬度の高い
金属は使用できず、従つてせいぜい試作品製造用
の弱い金型しか得られなかつたが、本発明による
金型は金属ブロツクを削り出して得る普通の金型
と殆んど変らない強度と精度を有し耐久性に於て
優れたものである。
金属溶射技術特に前記日本特許(又は米国特許
第3901441号)に開示された溶射方法(以下常温
溶射という)を用いて金型を作る方法は、複雑な
形状のものも簡易、短時間で製作でき、従つてコ
ストも安いという大きな利点にもかゝわらず、反
面前記のような欠点を有するが、その理由は、超
高速度で飛翔する金属粒子が累積して層を形成す
る過程で貯熱作用があり、また高速度で粒子が
次々と衝突するため、これがプラスト作用をな
し、全体として歪みを生じることはまぬがれない
こと、またかくして生じた歪を除去することも困
難で、所望の精度が得難いこと及び、こゝに得ら
れる金属層自体強度がさほど高いものではないの
で、これを補強する必要があるが、歪み等を生じ
ないで補強効果をあげる手段が開発されていない
等の理由によることは多数の試験研究の結果明ら
かにされている。
第3901441号)に開示された溶射方法(以下常温
溶射という)を用いて金型を作る方法は、複雑な
形状のものも簡易、短時間で製作でき、従つてコ
ストも安いという大きな利点にもかゝわらず、反
面前記のような欠点を有するが、その理由は、超
高速度で飛翔する金属粒子が累積して層を形成す
る過程で貯熱作用があり、また高速度で粒子が
次々と衝突するため、これがプラスト作用をな
し、全体として歪みを生じることはまぬがれない
こと、またかくして生じた歪を除去することも困
難で、所望の精度が得難いこと及び、こゝに得ら
れる金属層自体強度がさほど高いものではないの
で、これを補強する必要があるが、歪み等を生じ
ないで補強効果をあげる手段が開発されていない
等の理由によることは多数の試験研究の結果明ら
かにされている。
本発明金型の製造方法は、これらの欠点を除
き、優れた点を活かした画期的な優秀な金型を製
造する方法に関するものである。
き、優れた点を活かした画期的な優秀な金型を製
造する方法に関するものである。
本発明実施の一例を図面について説明すると、
先づ加工容易な素材、例えば木材、石膏、プラス
チツク等により目的とする製品のモデル1を作る
(以下これを第1モデルという)(第1図)。この
第1モデルを鋼製フレーム2をもつて囲み、その
表面並びに周囲を低温で溶融する金属、例えば亜
鉛、アルミニウム等或はそれらの合金をもつて、
常温金属溶射し、金属層3を形成する(第2図)。
この場合全体を台盤4の上にのせて行のうのが好
都合である。
先づ加工容易な素材、例えば木材、石膏、プラス
チツク等により目的とする製品のモデル1を作る
(以下これを第1モデルという)(第1図)。この
第1モデルを鋼製フレーム2をもつて囲み、その
表面並びに周囲を低温で溶融する金属、例えば亜
鉛、アルミニウム等或はそれらの合金をもつて、
常温金属溶射し、金属層3を形成する(第2図)。
この場合全体を台盤4の上にのせて行のうのが好
都合である。
次に、かくして形成した溶射金属層3から第1
モデル1を離型することにより、モデル1の反転
型5を得る。この反転型の凹部空間6内に、錫、
ビスマス、インジウム等を主体とする低融点合金
の溶融液7を流し込む(第3図)、該低融点金属
7が冷却した後上方部に盛り上つた余分の部分
7′を削除して上面を平面化した後、さらに溶射
金属層3と低融点金属部分7とを離型し、第1モ
デルと全く同形の低融点金属によるモデルを得る
(このモデルを第2モデル7という)。
モデル1を離型することにより、モデル1の反転
型5を得る。この反転型の凹部空間6内に、錫、
ビスマス、インジウム等を主体とする低融点合金
の溶融液7を流し込む(第3図)、該低融点金属
7が冷却した後上方部に盛り上つた余分の部分
7′を削除して上面を平面化した後、さらに溶射
金属層3と低融点金属部分7とを離型し、第1モ
デルと全く同形の低融点金属によるモデルを得る
(このモデルを第2モデル7という)。
次に、第2モデル7を、加工し易い任意の金
属、例えば、第2モデルと同質の合金或は亜鉛、
アルミニウム、銅、又はこれらの合金より成る定
盤8上に固定する。固定する手段としてはボルト
9で締着する等適宜の方法を採用することがで
き、かくして固定した後第2モデル7を鋼製フレ
ーム10(或はモールドベース)をもつて囲み、
この状態で第2モデル7の表面及びその周辺に高
融点金属、例えばニツケル、ステンレス・スチー
ル等を常温溶射し、10〜30mm程度の溶射金属層1
1を形成する(第4図)。さらにこの第4図に示
した構成物全体を低融点金属より成る第2モデル
が溶融するに充分な温度(約200℃)下で(例え
ば炉中で)加熱処理することにより、該第2モデ
ルを溶融除去し、このとき定盤8やボルト9等も
共に除去されるから、こゝに高融点金属溶射層1
1(以下硬金属シエルという)が鋼製フレーム1
0と一体的に結合された構成体を得る。この場
合、鋼製フレーム10から該硬金属シエル11を
取外し、これをモールドベースに改めて取着ける
のである。(モールドベースを用いれば着け代え
の必要はない)。かくしてモールドベース10′に
固定された硬金属シエル11の凹空間11′に砂
と硅酸ソーダーの混合物を満たし、これに炭酸ガ
スを吹き込んでこれを固化し、固形砂塊12を形
成する。かくした後、硬金属シエル11の裏側空
間を亜鉛、アルミニウム又はこれらの合金等適宜
の金属を常温溶射するか、或は、溶融金属を流し
込むか、場合によつてはセメントを流し込む等の
手段でバツクアツプ13する。バツクアツプ部1
3内には冷却水用パイプ14を埋設することは好
ましい。最後に前記硬金属シエル11内に固化し
た固形砂塊12を破壊除去し、かくして、あらわ
れた硬金属シエル11の凹面を研磨等適宜の仕上
げ加工を施こし、こゝに金型が完成するのであ
る。
属、例えば、第2モデルと同質の合金或は亜鉛、
アルミニウム、銅、又はこれらの合金より成る定
盤8上に固定する。固定する手段としてはボルト
9で締着する等適宜の方法を採用することがで
き、かくして固定した後第2モデル7を鋼製フレ
ーム10(或はモールドベース)をもつて囲み、
この状態で第2モデル7の表面及びその周辺に高
融点金属、例えばニツケル、ステンレス・スチー
ル等を常温溶射し、10〜30mm程度の溶射金属層1
1を形成する(第4図)。さらにこの第4図に示
した構成物全体を低融点金属より成る第2モデル
が溶融するに充分な温度(約200℃)下で(例え
ば炉中で)加熱処理することにより、該第2モデ
ルを溶融除去し、このとき定盤8やボルト9等も
共に除去されるから、こゝに高融点金属溶射層1
1(以下硬金属シエルという)が鋼製フレーム1
0と一体的に結合された構成体を得る。この場
合、鋼製フレーム10から該硬金属シエル11を
取外し、これをモールドベースに改めて取着ける
のである。(モールドベースを用いれば着け代え
の必要はない)。かくしてモールドベース10′に
固定された硬金属シエル11の凹空間11′に砂
と硅酸ソーダーの混合物を満たし、これに炭酸ガ
スを吹き込んでこれを固化し、固形砂塊12を形
成する。かくした後、硬金属シエル11の裏側空
間を亜鉛、アルミニウム又はこれらの合金等適宜
の金属を常温溶射するか、或は、溶融金属を流し
込むか、場合によつてはセメントを流し込む等の
手段でバツクアツプ13する。バツクアツプ部1
3内には冷却水用パイプ14を埋設することは好
ましい。最後に前記硬金属シエル11内に固化し
た固形砂塊12を破壊除去し、かくして、あらわ
れた硬金属シエル11の凹面を研磨等適宜の仕上
げ加工を施こし、こゝに金型が完成するのであ
る。
なお、上記説明に於て鋼製フレーム10或はモ
ールドベースを用いるとしているが、これは、金
型の製造過程に於ける中間品の取扱いの便や作業
上の便宜で用いることが好ましいもので、これを
使用すること自体は本発明金型の製法に不可欠の
ものではない。金型完成後これを改めてモールド
ベースに取付けることは、一般の金型の場合と同
様である。
ールドベースを用いるとしているが、これは、金
型の製造過程に於ける中間品の取扱いの便や作業
上の便宜で用いることが好ましいもので、これを
使用すること自体は本発明金型の製法に不可欠の
ものではない。金型完成後これを改めてモールド
ベースに取付けることは、一般の金型の場合と同
様である。
本発明金型の製造方法は上に述べた過程即ち工
程の連続を内容とするものであるが、かくして得
られた金型は、精度が高く、精密な形態をあらわ
すことが可能で、耐久性に富み、スピーデイに製
造され、従つて安価である等幾多の利点を有する
が、この点についてさらに説明を加えると、先
づ、上述したように加工容易な素材で作る第1モ
デルは、それが、いかに精密であり、又は複雑な
形態のものであつても、短時間に且つ容易に作る
ことができることは理解に難くない所である。次
に本発明の殆んどの工程は常温溶射による反転型
の製造或はそれのバツクアツプという単純な作業
より成り、僅かに第2モデルの鋳造工程がこれに
加えられるだけであるから、精巧な機械装置も熟
練を要する操作、テクニツクも必要としない。こ
のような訳で短時間に且つ安価に金型が出来上る
ことは理解されよう。
程の連続を内容とするものであるが、かくして得
られた金型は、精度が高く、精密な形態をあらわ
すことが可能で、耐久性に富み、スピーデイに製
造され、従つて安価である等幾多の利点を有する
が、この点についてさらに説明を加えると、先
づ、上述したように加工容易な素材で作る第1モ
デルは、それが、いかに精密であり、又は複雑な
形態のものであつても、短時間に且つ容易に作る
ことができることは理解に難くない所である。次
に本発明の殆んどの工程は常温溶射による反転型
の製造或はそれのバツクアツプという単純な作業
より成り、僅かに第2モデルの鋳造工程がこれに
加えられるだけであるから、精巧な機械装置も熟
練を要する操作、テクニツクも必要としない。こ
のような訳で短時間に且つ安価に金型が出来上る
ことは理解されよう。
なお、常温溶射による溶射金属層は、モデル表
面の極めて細密な形状をも忠実に写し取ることの
できるものであることはよく知られる所であり、
第1モデルからの反転型5は極めて忠実に第1モ
デルの細部を写し、また、この反転型から得られ
る第2モデルも特殊低融点合金による精密鋳造型
であるため、第1モデルの忠実な再現であり、最
後の硬金属シエルも常温溶射によるものであるた
め、第2モデルを忠実に写し取つているから、完
成した金型自体非常に精密なものである。
面の極めて細密な形状をも忠実に写し取ることの
できるものであることはよく知られる所であり、
第1モデルからの反転型5は極めて忠実に第1モ
デルの細部を写し、また、この反転型から得られ
る第2モデルも特殊低融点合金による精密鋳造型
であるため、第1モデルの忠実な再現であり、最
後の硬金属シエルも常温溶射によるものであるた
め、第2モデルを忠実に写し取つているから、完
成した金型自体非常に精密なものである。
さて、この種溶射金属層を利用した金型の最大
の欠点とされた、全体的な歪み、ひずみについて
見るに、本発明はこの点の解決法として、硬金属
シエル11のバツクアツプに先立ち、該シエルの
凹空間内に砂と硅酸ソーダの混合物を満たし、こ
れに炭酸ガスを吹込み固化し、シエル全体の形態
を正しく保持し、然る後にバアクアツプ工程を施
すことにより、少しの歪みも生じない金属溶射金
型を得ることに成功したもので、本発明製法によ
る金型は実に精度の高い優れたもので、金属削り
出し金型に匹敵する。
の欠点とされた、全体的な歪み、ひずみについて
見るに、本発明はこの点の解決法として、硬金属
シエル11のバツクアツプに先立ち、該シエルの
凹空間内に砂と硅酸ソーダの混合物を満たし、こ
れに炭酸ガスを吹込み固化し、シエル全体の形態
を正しく保持し、然る後にバアクアツプ工程を施
すことにより、少しの歪みも生じない金属溶射金
型を得ることに成功したもので、本発明製法によ
る金型は実に精度の高い優れたもので、金属削り
出し金型に匹敵する。
本発明に於ける前記第2モデル7は高融点金属
シエル5から複数個作ることができるもので、同
形の金型を複数個製造することは極めて容易であ
り、この場合はさらに時間的経済的に有利とな
る。また金型の構造から判るようにシエル11の
内面は高硬度金属であり、バツクアツプがしつか
りしているため、耐久性ある金型として完成され
るのである。本発明の金属溶射手段は常法により
行なはれるもので、予じめサンドブラスト等の前
処理工程を伴ない、離型剤等を利用することは常
法に従うものである。
シエル5から複数個作ることができるもので、同
形の金型を複数個製造することは極めて容易であ
り、この場合はさらに時間的経済的に有利とな
る。また金型の構造から判るようにシエル11の
内面は高硬度金属であり、バツクアツプがしつか
りしているため、耐久性ある金型として完成され
るのである。本発明の金属溶射手段は常法により
行なはれるもので、予じめサンドブラスト等の前
処理工程を伴ない、離型剤等を利用することは常
法に従うものである。
本発明は上述のように、極めて簡単な手段を繰
返すことにより、精度、精密度、耐久性に優れた
金型を短時間に安価に製造し得る方法であつて、
金型製法として画期的なものである。
返すことにより、精度、精密度、耐久性に優れた
金型を短時間に安価に製造し得る方法であつて、
金型製法として画期的なものである。
第1図は第1モデルの正面図、第2図は第1モ
デル表面に金属溶射した状態を示す説明図、第3
図は第2図の金属溶射により得たシエル内に高融
点金属の溶融液を流し込んだ状態を示す説明図、
第4図は第2モデルを定盤上に固定しその表面に
硬金属を溶射した状態を示す説明図、第5図は硬
金属シエルの凹空間に固形砂塊を形成し、シエル
の裏側空間をバツクアツプした状態を示す説明図
である。 符号説明、1……第1モデル、2……鋼製フレ
ーム、3……溶射金属層、4……台盤、5……反
転型、6……凹空間(5の)、7……高融点金属、
8……定盤、9……ボルト、10……鋼製フレー
ム、10′……モールドベース、11……硬金属
シエル、12……固形砂塊。
デル表面に金属溶射した状態を示す説明図、第3
図は第2図の金属溶射により得たシエル内に高融
点金属の溶融液を流し込んだ状態を示す説明図、
第4図は第2モデルを定盤上に固定しその表面に
硬金属を溶射した状態を示す説明図、第5図は硬
金属シエルの凹空間に固形砂塊を形成し、シエル
の裏側空間をバツクアツプした状態を示す説明図
である。 符号説明、1……第1モデル、2……鋼製フレ
ーム、3……溶射金属層、4……台盤、5……反
転型、6……凹空間(5の)、7……高融点金属、
8……定盤、9……ボルト、10……鋼製フレー
ム、10′……モールドベース、11……硬金属
シエル、12……固形砂塊。
Claims (1)
- 1 加工容易な素材例えば木材、石膏、プラスチ
ツク等をもつて作つたモデルを鋼製フレーム中に
置き、その表面に低融点金属(例えば亜鉛或はそ
の合金)を常温溶射した後、該モデルを離型して
金属溶射層より成る反転型を作り、この反転型凹
部内に錫、ビスマス、インジユーム等より成る低
融点金属の溶融液を流し込み、冷却固化後これを
反転型から離型して第2モデルを作り、次にこの
第2モデルを加工容易な任意の金属より成る定盤
上に適宜手段で固定し、さらに該第2モデルの周
囲を鋼製フレーム或はモールドベースで囲つた
後、高融点金属(例えばニツケル、ステンレス・
スチール)を常温溶射して、第2モデルの表面及
びその周辺に10〜30mm程度の金属溶射層を形成
し、かくして得たものを第2モデルが溶融するに
充分な温度下で加熱することにより、第2モデル
を溶解除去し、かくして得られる鋼製フレームと
高融点溶射金属層シエルとの一体的構成体である
金型原体の該高融点金属シエルの凹空間内に砂と
硅酸ソーダの混合物を詰めこれに炭酸ガスを吹き
込んで該混合物を固化させ、一方、該シエルの裏
側空間を適宜な手段、例えば、金属の溶融液、又
は金属溶射皮膜等でバツクアツプし、必要により
このバツクアツプ層内に冷却水用パイプを埋設
し、最後に該シエル凹空間に詰めた固形砂塊を排
除し、必要によりシエル内面を研磨仕上げするこ
とを特徴とする金属溶射による耐久性金型の製造
方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13795583A JPS6030535A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 金属溶射による耐久性金型の製造方法 |
| EP83305407A EP0104839B1 (en) | 1982-09-16 | 1983-09-15 | Method of manufacturing metal molds by metal melt-spraying |
| US06/532,567 US4549597A (en) | 1982-09-16 | 1983-09-15 | Method of manufacturing durable metal molds by metal melt-spraying |
| AT83305407T ATE27558T1 (de) | 1982-09-16 | 1983-09-15 | Verfahren zur herstellung von metallformen mittels metallschmelzspritzen. |
| DE8383305407T DE3371876D1 (en) | 1982-09-16 | 1983-09-15 | Method of manufacturing metal molds by metal melt-spraying |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13795583A JPS6030535A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 金属溶射による耐久性金型の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030535A JPS6030535A (ja) | 1985-02-16 |
| JPH0329488B2 true JPH0329488B2 (ja) | 1991-04-24 |
Family
ID=15210620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13795583A Granted JPS6030535A (ja) | 1982-09-16 | 1983-07-27 | 金属溶射による耐久性金型の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030535A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61191486A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-26 | ヤマハ発動機株式会社 | スク−タの収納装置 |
| JP2687055B2 (ja) * | 1991-06-11 | 1997-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | ダイカスト用金型 |
| JP2709005B2 (ja) * | 1992-10-09 | 1998-02-04 | 住友重機械プラスチックマシナリー株式会社 | 射出成形機のエジェクタ制御方法 |
| JP2709053B2 (ja) * | 1996-11-19 | 1998-02-04 | 住友重機械プラスチックマシナリー株式会社 | 成形品の飛散防止方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4917935A (ja) * | 1972-06-06 | 1974-02-16 |
-
1983
- 1983-07-27 JP JP13795583A patent/JPS6030535A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6030535A (ja) | 1985-02-16 |
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