JPH049228A - 成形加工用簡易型 - 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 本発明は合成樹脂、セラミックス、金属などの成形分野
に好適に用いられる簡易型に関する従来技術 従来、成形品を作るための型は多くの費用と期日を要す
るため市場調査、性能試験、小ロット品の作成などにお
いてネックとなり新商品開発を妨げている場合が多かっ
た。このためこの用途に合うように簡易型の研究が種々
為されているか満足なものは得られていない。

これまでに提案された主なものを以下にあげると。

０反応性樹脂活用のシリコーン型。現物形状の母型を切
削などによって加工し、これをシリコーンゴム原料で包
埋し、硬化させた後、切り開いたものを型としてこれに
エポキシ系などの反応硬化型の樹脂材料を流し込み、硬
化後取出して製品とする方法である。

■樹脂成形型。熱可盟性樹脂或いはこれに熱伝導性改良
のため金属粉末を入れたものを利用する方法である。

■エポキシ型０反応硬化性の液状樹脂に金属粉末を混合
したものにより型取りする方法である。

■スパッタリング型。製品形状物を作りこれに溶射によ
って金属表面膜を作り、裏面を低融点の金属或いは金属
粉末入りのエポキシ樹脂て補強する方法である。

発明が解決しようとする課題 前記各方法の欠点を列記するとシリコーン型ては相手の
樹脂が限定され汎用性に欠ける。

樹脂成形型及びエポキシ型ては金属粉末を混入すると流
動性が悪なり金属粉末の含有量を体積比で４０％以上に
することは容易でないため充分な伝熱効果が得られず、
従って成形サイクルが極端に長く、能率が惑いうえに時
には着色や劣化を伴ない、ガス抜きなどの問題もある。

スパッタリング型では加工に手間がかかり、変形等で繰
り返し使用に難がある。

成形型に要求される特性は一般に、寸法精度、面精度（
転写精度ひずみ）１後加工性、耐圧縮強度、熱伝導性な
どであるが、例えば、射出成形の場合は特に熱伝導と圧
縮、機械強度てあり圧縮成形、トランスファー成形では
耐圧縮性や耐熱性か特に要求される。

課題を解決するための手段 これらの要求を考慮しながら容易に作成出来る簡易型を
検討した結果、熱伝導及び耐久性は金属に劣るものの簡
易型として充分に使用出来る型の組成及び加工方法を見
出した。すなわち金属粉末と熱硬化性樹脂粉末とからな
る材料を用い加熱、加圧成形により母型形状及び表面を
転写することを特徴とする成形加工用簡易型である。

作用 本発明においては特に寸法安定性及び熱伝導性を得るた
めに金属粉末を多く添加することを主旨としている。

従来用いられてきた同種の試みにおいては液状のポリマ
ーに金属粉を混ぜる為、粘釧になってしまい５０％以上
加えたものは型取りか実質的に困難となる。

しかし、末法においては樹脂を微粉末にしたためどの様
な比率にも混合が可能である。しかも重合前の熱硬化樹
脂は加熱、加圧下では極めて良い流動性を示すので金属
比率を上げ、その隙間をち密に充填することが出来、そ
してそのまま重合硬化するのて精度のよい型をつくるこ
とが出来る。

特にポリアミノビスマレイミド系のものを用いた場合は
１１０〜１２０°Ｃで流動化が始まり、またその粘性も
低いのてエアの抱き込みなどをまったく心配せずに型取
りすることが可能である。

金属粉末を多くした場合、たとえば粉末冶金に見られる
様に圧力方向以外への粉末の移動か極めて少ない、流動
性の良い樹脂か粉末間にあることか本発明ての型取りを
可能にしている。

従って、樹脂量が少なくなると当然のことながら粉末の
移動が悪くなり、樹脂の充填むらや強度不良、表面の荒
れが生ずる。

樹脂を多くした場合、型取りは容易になりかつ型の靭性
、切削性などは有利に働くか、熱伝導はそれなりに劣っ
てくる。

従って、金属粉の割合は体積比で４０〜８０％程度（ス
テンレス、黄銅で重量比的８０〜９５％）か好ましい範
囲である。

金属粉の形状か球に近い場合、溶融樹脂は潤滑材として
移動か容易てあり、材料の充填が均一化されるのて型取
りが容易となり歪も生しない。

一方、鱗片状の場合は該金属材料か変形することによっ
て樹脂が圧力の低いところに移動するのて金属粉末は移
動し難いが型上りは良好てあった。

この場合、キャビティ周辺の金属か密になり熱伝導が実
利になることか認められた。

上記に比べ、不定型の金属粉末を使用する場合は樹脂分
を多くしないとうまく型取り出来ないのて不利になる。

型取りしたものは一般には別に準備された型ベースには
め込み、ビスで固定して用いることか多い。型取りに際
して、予めネジや冷却バイブを所定の位置にセットして
置くと取付けの作業が容易になる。型取りした材料は金
属に比較すると脆いので予め切削し易い金属片を埋め込
んておいてこれに加工する方法も可能である。

なお母型は組合わせたり耐熱接着剤て接着したり、或い
は溶接なとて作成したものても充分可能である。

実施例 第１図は本発明の第１実施例であるプラスチック製六角
ネジな成形する為に用いる治具を説明するための図であ
る。１は外型、２は下板、３は上板て外型ｌに対しＴ動
可能に略々−杯にがん合する様に作る。４は押し予であ
る。

第２図は本発明の第１実施例における加工中の断面図で
ある。押し子４により熱板６の圧力を成形すべき型に伝
える。熱板６及び６′はヒーター７及び７′て加熱され
ており、熱と圧力を成形材料に与える様になっている。

母型５となるネジは金属製で同一形状品Ａ及びＢを用い
、Ａ、Ｂか合わさって１本になるように半面を削り落し
ておき、Ａ、Ｂ別々に型を作る。

まずＡの型を作る場合について、母型５ａは第２図に示
す様に下板にビス８と位置決めビン９て固定されている
。材料及び加工条件は次のとうり 金属粉　５ＵＳ−３０１７５０ｇ　　５　ｐ−ｍｔｂ球
状樹脂粉　ケルイミド１０５０５０ｑ日本ポリイミド品
加熱温度　　　　　１５０℃　　設定値加圧　　　　　
　　１００ｋｇ／　ｃ　ｒｎ’ＭＡＸ。

治具材質　　　　　３４５Ｃ 使用設備　　　　　ホットプレス（ゴンノ）外型ｌは粉
末溶融に伴う体積変化を考慮して充分深く作る必要があ
る。

所定の材料を仕込み、ホットプレスにセットして充分流
動化してから加熱していく。但し、流動化と共に重合反
応か進み、硬化か始まるのてタイミンクか必要である。

場合によってはガス抜きを行なう方か良好な結果となる
時もある。

硬化時間を２時間とり、その後加熱炉て２５０’Ｃ２時
間、２８０℃　８時間加熱（ポストキュアー）して完全
に硬化させた後、プレスて外型から抜き、ビス六８を利
用して母型を引剥がし、ランナー、ゲート及びベース型
への取付穴などを切削加工した。母型５ｂについても上
記５ａと同様に加工した。

第３図は本発明の第２実施例である灰皿状容器の断面図
である。

該容器の射出成形型の加工法を次に説明する。

キャビティー側型取法はＷＩＪ４図に示すようにバーチ
インク面以下の外側部分を切削加工する。或いは２個の
サンプルかあって、それを利用する場合は第５図のよう
に補強兼固定用のチップを取付け、研削して平面を仕上
げたものをつくり、取付は穴を加工する。隙間は石膏等
を用いて出来るたけ埋めておくのがよい。ここて１５ａ
、１５ｂは型である。

第６図は型取りの方法を示す断面図である。第１実施例
と同様、１１は外型、１２は下板、１３は上板、１４は
押し予である。キャビティ用型１５ａにおいて補強部２
０は反応性接着剤など耐熱性材料て接着され、ネジ１８
とビン１９て固定位置決めされている。

１６．１６’は熱板、１７．１７’はヒーターをしめす
。１６と１６の間て金属粉と樹脂の混合物は加熱、加圧
される。

モールドベースへの固定ネジ２１及びスプール２２ａは
それぞれ固定用ボルト２３及び２４て定位置に固定され
ている。材料及び加工条件は次のとおり。

金属粉　黄銅　　ａｏｏｇ　３μｍの球状樹脂粉ケルイ
ミド　１０５０７０ｑ　日本ポリイミド品加圧　　　　
　　１０Ｋｇ　／　Ｃｍ’ＭＡｘ。

治具材料　　　　５４５Ｃ 設備　　　　　　ホットプレス 温度は２００°Ｃ設定とし材料温度目標１３０°Ｃ最高
温度が１５０℃を越えないようヒーターへの電源を操作
した。

母型の形状材質が高温、高圧に耐えられないことと石膏
を充填材に使っているため高温では分解して分子内の水
が分離して出て来ること並びに熱硬化樹脂使用の為、短
時間に昇温させ成形しなければならないことを配慮した
為の条件である。

この状態で１３０℃、３時間成形を行なワた後、プレス
で外型から外し母型を除いた。

次にコア型の作成について述べる。ｗＩＪ７図はコア型
を作成する際の断面図で、先に成形したキャビティ型を
底にして、これに完成品と同形の母型１５をかん合させ
る。母型とバーチインク面にシリコーンオイル等でＩＩ
Ｉ型処理を行なってから金属粉と樹脂粉末の混合材料を
入れ上板２６を置く。

取付ネジ２７やスプール（２ビン部分）２２ｂ等は先と
同様ボルト２８．３１て固定して位置決めしておく。そ
の他、キャビティ製作と同様にしてコア部の型取りを行
なう。プレスで外型から抜き、母型を外して、加熱炉中
て２５０’Ｃ２時間２８０℃　８時間加熱することによ
って反応を完了させる。

冷却水バイブの埋め込みランナー、突出ピン、異形パー
ティング或いは切削部品の埋め込みによる型の作成も上
記手法によって可能である。

第８図はモールドベースへの取付を示す部分断面図であ
る。前記型の底部を研削し、高さを合せて、予め準備し
たモールドベースにはめ込み取付ネジを利用してボルト
で固定する。２ピン部分には特に大きな力がかかり破損
の恐れがあるのて金属部品２９をビス３０でとめる様に
してもよい。

母型材料は金属など耐熱及び物理強度の高いものか好ま
しいが、加工性の良い木材や石膏などを使って図面に表
わし難い曲面を容易に金型化することも可能である。

効果 本発明に従えば、簡便に精度５強度、耐久性、後加工性
、熱伝導性等の良好な簡易型を作成することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例であるプラスチック製六角
ネジを成形するために用いる治具を説明するための図 第２区は本発明の第１実施例における加工中の断面図 第３図は本発明の第２実施例である灰皿状容器の断面図 第４図、第５図は灰皿状容器の加工法を説明するための
図 第６Ｕｇは型取りの方法を示す断面図 第７図はコアを作成する際の断面図 第８図はモールドベースへの取付けを示す部分断面図 １：外型　２：下板　３：上板　４二押し子５　ａ、　
５　ｂ：母型　６．６／、熱板７．７′：ヒーター　１
に下型　１２：下板１３：上板　１４：押し子 １５ａ：キャビティ用型　２０：補強部１６．１６’：
熱板　１７．１７′ニヒーター２２ａ、２２ｂニスプー
ル（２ピン部分）２６二上板 特許出願人　株式会社　ダイワバックス図 面 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主として金属粉末と熱硬化性樹脂粉末からなる材料
   を用い、所望の形状をした母型をもちいて加熱条件の下
   に加圧成形を行ない該表面形状を型取りして作成された
   ことを特徴とする成形加工用簡易型 ２、金属粉末が球状を為すことを特徴とする請求項１の
   成形加工用簡易型 ３、金属粉末が鱗片状を為すことを特徴とする請求項１
   の成形加工用簡易型 ４、金属粉末材料がステンレスである請求項１の成形加
   工用簡易型 ５、金属粉末材料が銅或いはその合金である請求項１の
   成形加工用簡易型 ６、金属粉末材料がアルミニウム或いはその合金である
   請求項１の成形加工用簡易型 ７、混合する金属粉末の体積比率が４０〜８０％である
   ことを特徴とする請求項１の成型加工用簡易型 ８、熱硬化樹脂粉末材料がポリアミノビスマレイミドか
   らなることを特徴とする請求項１の成形加工用簡易型 ９、加圧成形において、取付用のネジ部材、冷却パイプ
   或いはそのような目的で後加工すべき材料を予めモール
   ドすることを特徴とする請求項１の成形加工用簡易型