JPH07251420A - 金属ポリマー型の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｎｉ粉末等の金属粉末とエポキシ樹脂等の熱
硬化性樹脂との複合材からなる金属ポリマーによって樹
脂成形用の型（金属ポリマー型）を製造するにあたり、
一次硬化時における型内部の異常発熱を防止し、かつ二
次硬化処理時における型内部の加熱を速やかに行なう。 【構成】 液体状金属ポリマーを流し込み容器内に注入
するに先立って、ヒートパイプをその一端側の先端がマ
スターモデル近傍に位置するように容器内に挿入してお
き、液体状金属ポリマーの容器内への注入によってヒー
トパイプの前記一端側の部分が金属ポリマー中に埋込ま
れ、かつ他端側の部分が金属ポリマーに埋込まれずに外
部に位置するようにし、そのまま一次硬化および二次硬
化処理を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は射出成形等のプラスチ
ック成形に用いられる成形型の製造方法に関し、特に熱
硬化性樹脂と金属粉末との複合材からなる金属ポリマー
を用いた成形型の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近に至り、プラスチック射出成形体か
らなる試作部品の成形あるいは小ロット部品の成形のた
めの成形型として、アルミニウムで代表される金属の粉
末または繊維とエポキシ樹脂で代表される熱硬化性樹脂
とを架橋剤によって結合してなる複合材料、すなわち所
謂金属ポリマーを用いることが実用化されている。この
金属ポリマーを用いた成形型（以下金属ポリマー型と記
す）は、元になる部品などのマスターモデルから直接転
写して得るものであるため、従来の一般的な金型（本
型）を作成する場合のような金型加工技術、設備を必要
とせず、そのため型代が金型の場合の１／３程度とな
り、また製造工期も約半分に短縮されるほか、転写方式
を用いるために三次元形状や表面状態を忠実に再現でき
る等の種々のメリットを有する。

【０００３】上述のような金属ポリマー型を製造するプ
ロセスの代表例を図８に示す。なお図８においては、最
終的に得るべき成形型を構成するキャビティ側の型（以
下これをキャビテイ側半型と記す）およびコア側の型
（以下これをコア側半型と記す）のうち、先ずキャビテ
ィ側半型を造型し、その後コア側半型を造型する手順を
示す。

【０００４】図８において、マスターモデル１およびセ
ット治具２を予め製作もしくは用意しておき、これらを
組合せて図８の（Ａ）に示すように流し込み容器３内に
セットする。次いで図８の（Ｂ）に示すように容器３内
にキャビティ側半型作成のために液体状の金属ポリマー
４を流し込む。そして金属ポリマー４を一次硬化させ
て、キャビティ側半型を造型した後、図８の（Ｃ）に示
すように一次硬化された金属ポリマーからなるキャビテ
ィ側半型５をマスターモデル１とともに流し込み容器３
から離脱させてセット治具２を取外す。そしてキャビテ
ィ側半型５およびマスターモデル１を反転させて、前記
と同じ流し込み容器あるいは別の流し込み容器３内の底
部にセットし、図８の（Ｄ）に示すようにコア側半型作
成のための液体状の金属ポリマー４′を流し込み容器３
内に流し込む。そしてその金属ポリマー４′を一次硬化
させることによりコア側半型６を造型し、その後図８の
（Ｅ）に示すように各一次硬化後のキャビティ側半型
５、コア側半型６をマスターモデル１とともに流し込み
容器３から離脱させるとともにマスターモデル１を離型
させ、二次硬化処理を行なう。

【０００５】ここで、金属ポリマーの一次硬化処理は、
一般には室温に放置することによって行なう。すなわ
ち、室温に放置すれば、２〜３時間経過後に硬化発熱が
開始され、その後５〜６時間経過した時点で７０℃程度
の温度となるから、さらにそのまま７０℃程度で５時間
程度保持する。一方二次硬化処理は、外側から１５０℃
程度に１．５時間程度加熱することによって行なう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の金属ポ
リマー型製造方法においては、一次硬化処理時に異常発
熱が生じて、硬化に最適な７０℃を越える高温となって
しまうことがある。特に金属ポリマー中の金属としてニ
ッケルや鉄などの如く比較的熱伝導率の低い材料を用い
た場合には、熱放散が遅れるため、硬化発熱による熱が
金属ポリマー内部に蓄熱されてしまって、このような異
常な温度上昇が生じやすく、また特に型の中央部分の肉
厚の大きい部分でも、熱放散が充分に行なわれないた
め、上述のような異常な温度上昇が生じやすかった。

【０００７】このように金属ポリマー内部が異常に高温
となった場合、マスターモデルが熱変形し、そのため金
属ポリマー型が本来のマスターモデルの形状通りに仕上
らないことがある。また一次硬化処理時における異常高
温により金属ポリマー型に所望の強度が得られなくなっ
たり、強度のばらつきが生じてしまうことがある。

【０００８】また一方、二次硬化処理時においては、型
内部への熱の浸透が不充分となることがあり、この場合
金属ポリマーの構成成分である熱硬化性樹脂と架橋剤と
の重合反応が充分に完了せず、そのため表面と内部とに
おいて硬化の程度に差が生じ、極端な場合は亀裂が生じ
たり、あるいは形状に歪が生じたりする問題があった。
この現象も特に型中央部分の肉厚の大きい部分で生じ勝
ちであった。

【０００９】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、金属ポリマー型を製造するにあたり、一次硬
化処理時に型の内部の金属ポリマーが異常に高温となる
ことを防止すると同時に、二次硬化処理時には金属ポリ
マー内部まで充分に加熱されるようにし、これによって
ニッケルや鉄の如く比較的熱伝導率の低い材料を金属と
して用いた金属ポリマーの場合でも、高い形状再現性で
高品質の金属ポリマー型が得られるようにする方法を提
供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述のような課題を解決
するため、この発明においては、基本的には、熱輸送効
率の高いヒートパイプを利用して、一次硬化処理時にお
ける金属ポリマー内部の異常な温度上昇を防止するとと
もに、二次硬化処理時の熱浸透不足を補うようにした。

【００１１】具体的には、請求項１の記載の発明は、マ
スターモデルを流し込み容器内に配置し、流し込み容器
内に液体状の金属ポリマーを注入し、その金属ポリマー
を一次硬化させることにより金属ポリマー型を造型し、
さらにその後加熱して金属ポリマーを二次硬化させてプ
ラスチック成形用の金属ポリマー型を製造する方法にお
いて、液体状の金属ポリマーを流し込み容器内に注入す
るに先立ち、ヒートパイプを、その一端側の先端部分が
前記マスターモデルの近傍に位置するように流しこみ容
器内に挿入し、かつそのヒートパイプの他端部分を、流
し込むべき金属ポリマーに浸漬されない箇所に位置さ
せ、その状態で液体状の金属ポリマーを流し込み容器内
に注入し、前記ヒートパイプの一端側が金属ポリマー中
に挿入されたまま一次硬化および二次硬化処理を行なう
ことを特徴とするものである。

【００１２】また請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の金属ポリマー型の製造方法において、金属ポリマ
ーを一次硬化させる際に、ヒートパイプの前記他端部分
を強制冷却することを特徴とするものである。

【００１３】さらに請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載の金属ポリマー型の製造方法において、金属ポリ
マーを二次硬化のために加熱する際に、ヒートパイプの
前記他端部分をも加熱することを特徴とするものであ
る。

【００１４】また一般にプラスチック部品成形用の成形
型は、既に図８によって説明したようにキャビティ側の
型（キビティ側半型）とコア側の型（コア側半型）とに
よって構成されるのが通常である。請求項１〜３の発明
においては、キャビティ側半型、コア側半型について特
に区別せずに規定したが、請求項４の発明では、先ずキ
ャビティ側半型を造型してからコア側半型を造型する場
合について、特にコア側半型用の金属ポリマーにヒート
パイプを挿入して造型することを規定した。

【００１５】具体的には、請求項４の発明は、マスター
モデルを流し込み容器内の底部に配置し、キャビティ側
半型用の液体状の金属ポリマーを流し込み容器内に注入
してその金属ポリマーを一次硬化させることによりキャ
ビティ側半型を造型した後、そのキャビティ側半型をマ
スターモデルごと流し込み容器から取リ出し、そのキャ
ビティ側半型およびマスターモデルを反転させて流し込
み容器内に配置し、コア側半型用の液体状の金属ポリマ
ーを流し込み容器内に注入してその金属ポリマーを一次
硬化させることによりコア側用半型を造型し、その後キ
ャビティ側半型の金属ポリマーおよびコア側半型の金属
ポリマーを加熱して二次硬化させて、キャビティ側半型
とコア側半型とからなるプラスチック成形用の金属ポリ
マー型を製造する方法において、コア側半型用の液体状
金属ポリマーを流し込み容器内に注入するに先立ち、ヒ
ートパイプを、その一端側の先端部分が前記マスターモ
デルの近傍に位置するように流し込み容器内に挿入し、
かつそのヒートパイプの他端部分を、流し込むべきコア
側半型用金属ポリマーに浸漬されない箇所に位置させ、
その状態でコア側半型用の液体状ポリマーを流し込み容
器内に注入し、前記ヒートパイプの一端側がコア側半型
用金属ポリマーに挿入されたままの状態でそのコア側半
型用金属ポリマーの一次硬化と、コア側半型用金属ポリ
マーおよびキャビティ側半型用金属ポリマーの二次硬化
処理とを行なうことを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】ヒートパイプは、鋼管、アルミ管、ステンレス
鋼管などの金属管内を排気して水やメタノール等の作動
液を所定量だけ封入し、かつ必要に応じて管内面にウイ
ックを形成したものである。このようなヒートパイプに
おいては、一方の端部に熱が加えられれば、その部分で
液相の作動流体が蒸発して気相の状態で他方の端部に移
動し、その他方の端部で外部から冷却されて凝縮し、再
び液相の作動流体となって前記一方の端部へ逆流する。
すなわち前記一方の端部が蒸発部（吸熱部）、他方の端
部が凝縮部（放熱部）となって、その間で熱を潜熱とし
て著しく高い効率で輸送することができる。また通常の
ヒートパイプでは、蒸発部（吸熱部）と凝縮部（放熱
部）は可逆的であって、前述の場合とは逆に他方の端部
に熱が加えられれば、その部分が蒸発部（吸熱部）とな
って前記一方の端部が凝縮部（放熱部）となるから、前
記他方の端部から前記一方の端部へも効率良く熱輸送す
ることができる。

【００１７】この発明の方法においては、液体状の金属
ポリマーを流し込み容器内に注入させる際にヒートパイ
プの一端側の部分がマスターモデルに近接した位置で金
属ポリマー中に埋込まれる。またヒートパイプの他端側
の部分は金属ポリマー中に埋込まれずに外部に露出され
た状態を保つ。そのため一次硬化処理時において金属ポ
リマーが硬化発熱する際には、金属ポリマー内部のマス
ターモデル付近の部分の熱がヒートパイプの一端側の部
分に与えられ、その熱がヒートパイプによって金属ポリ
マーの外部のヒートパイプ他端側の部分で放熱される。
すなわちヒートパイプを介して金属ポリマー内部のマス
ターモデル付近の熱が金属ポリマー外部へ排出されるこ
とになる。そのため金属ポリマー内部、特にマスターモ
デル付近において硬化発熱の熱が蓄熱されて異常に高温
となってしまうことが防止され、適切な温度、例えば７
０℃に維持することができるから、異常な高温によって
マスターモデルが変形してしまうことが防止でき、その
結果寸法精度を良好に維持することができ、また温度の
ばらつきによって型の強度にばらつきが生じてしまうこ
とも防止できる。

【００１８】ここで、ヒートパイプの金属ポリマー外部
の端部（前記他端側の部分）を、強制空冷もしくは水冷
等の冷却手段によって強制冷却するようにしておけば、
その部分での放熱効率を高め、金属ポリマー内部からの
排熱効果を一層高めることができる。

【００１９】一方、二次硬化処理時は、金属ポリマーの
構成成分である熱硬化性樹脂と架橋剤との重合反応を完
了させるため、外部から１５０℃前後の温度に１．５時
間程度加熱する。この状態でも、ヒートパイプはその一
端がマスターモデル近くの部分で金属ポリマー中に埋込
まれており、他端が金属ポリマーの外部へ引出されてい
るから、そのヒートパイプの他端側から熱を加えること
によって、金属ポリマーの内部、特に型中央部付近の肉
厚の大きい部分にヒートパイプを介し熱を導入すること
ができる。したがって金属ポリマー内部をも確実に１５
０℃前後の温度に速やかに加熱して、熱硬化性樹脂と架
橋剤との重合反応を完全に終了させることができる。

【００２０】なお請求項４の発明では、金属ポリマー型
を構成する一対の半型、すなわちキャビティ側半型とコ
ア側半型のうち、コア側半型に関して、前記同様に合金
ポリマー中にヒートパイプを挿入して一次硬化、二次硬
化を行なう。この場合も前記同様にコア側半型用の金属
ポリマーの一次硬化処理時においては、その金属ポリマ
ーの内部の熱、特にマスターモデル近くの部分の熱をも
ヒートパイプによって効率的に排出でき、また一方コア
側半型用の金属ポリマーの二次硬化処理時においては、
その金属ポリマーの内部、特に中央部付近の肉厚な部分
の内部にも外側から充分な熱を導入することができる。

【００２１】

【実施例】図１〜図５にこの発明の方法を適用して金属
ポリマー型を製造するプロセスの一例を段階的に示す。
この例は、コア側半型６とキャビティ側半型５のうち、
コア側半型６の造型時においてヒートパイプを適用した
場合を示す。

【００２２】図１において、キャビティ側半型５は、図
８に示した従来例の（Ａ）〜（Ｃ）と同様にして一次硬
化処理が終了されたものであり、マスターモデル１が上
面側に位置するように流し込み容器３の底部に配置され
る。そしてヒートパイプ１０を、その先端部分（下端部
分）１０Ａがマスターモデル１の中央部に近接するよう
に流し込み容器３内にその上方からほぼ垂直に挿入し、
図示しない支持手段によって支持する。このとき、ヒー
トパイプ１０はその上端部分１０Ｂが流し込み容器３の
上端よりも上方へ突出するように予めその長さを定めて
おく。この状態で、図２、図３に示すように液体状の金
属ポリマー４を流し込み容器３内に注入し、マスターモ
デル１上においてコア側半型６を造型する。このとき、
ヒートパイプ１０の下端部分１０Ａがコア側半型６の金
属ポリマー４中に埋込まれる一方、ヒートパイプ１０の
上端部分１０Ｂはコア側半型６の金属ポリマー４から上
方へ突出した状態となる。そしてそのままの状態で室温
に放置することにより一次硬化処理を行なう。室温に放
置開始後、２〜３時間程度経過した時点で金属ポリマー
の硬化発熱が開始され、８時間程度で７０℃付近に達す
るから、さらにそのまま７０℃程度の状態で５時間程度
保持する。この硬化発熱時においては、コア側半型６の
金属ポリマー外面から放熱されるばかりでなく、コア側
半型６の金属ポリマー内部、特にマスターモデル１の付
近の熱がヒートパイプ１０の下端部分１０Ａに加えら
れ、そのヒートパイプ１０によって直ちに上端部分１０
Ｂへ移送されて、その上端部分１０Ｂから放熱される。
そのためコア側半型６の内部、特にマスターモデル１の
付近において異常に高温となることが防止され、最適な
温度、例えば７０℃前後に維持することができる。した
がってマスターモデル１が高温により変形してしまうこ
とを防止でき、そのためマスターモデル１の変形によっ
てコア側半型６、キャビティ側半型５に形状精度不良が
生じることを防止できる。また、コア側半型６の内部の
異常高温によってコア側半型６に強度低下が生じたりす
ることも防止できる。

【００２３】なおここで、コア側半型６における金属ポ
リマーの外部へ突出するヒートパイプ１０の上端部分１
０Ｂには、図６に示すようにフイン１２を取付けてお
き、一次硬化処理時に前記フイン１２に冷却用空気１３
を流すようにして、所謂強制空冷を行なっても良い。あ
るいはまた、図７に示すように前記ヒートパイプ上端部
分１０Ｂを囲むように水冷ジャケット１４を取付け、か
つその水冷ジャケット１４の一端側に冷却水供給管１６
を、他端に冷却水排水管１８をそれぞれ取付けて、冷却
水２０によってヒートパイプ上端部分１０Ｂを水冷する
ようにしても良い。

【００２４】以上のようにしてコア側半型６が一次硬化
された後、図４に示すようにコア側半型６、マスターモ
デル１、キャビティ側半型５を、流し込み容器３から取
外し、マスターモデル１をコア側半型６、キャビティ側
半型５から離型させる。そして図５に示すように、コア
側半型６およびキャビティ側半型５について、二次硬化
処理を行なうため、これらの半型６，５を恒温槽２２内
に装入する。この恒温槽２２は、二次硬化のために最適
な温度例えば１５０℃の温度となるように槽内温度が制
御されたものである。このとき、コア側半型６は、単に
金属ポリマーの外面から加熱されるばかりでなく、ヒー
トパイプ１０を介して内部に熱伝達されて、内部からも
加熱される。すなわちヒートパイプ１０における金属ポ
リマーの外側に突出する部分１０Ｂが恒温槽２２内の高
温雰囲気に曝されるため、その部分でヒートパイプ１０
が熱を受け、その熱がヒートパイプ１０の他端部分１０
Ａ、すなわちコア側半型６における金属ポリマー内部に
埋込まれている部分へ速やかに伝達されて、金属ポリマ
ーをその内部から加熱する。ここで、コア側半型６は、
図からも理解できるように、キャビティ側半型５とは逆
に中央部分で肉厚となっているのが通常であり、そのた
め中央の肉厚の部分の内部に外面からの熱が伝わりにく
いが、上述のようにヒートパイプ１０によって内部から
も加熱されるため、中央の肉厚部分も速やかに最適な加
熱温度（１５０℃）に温度上昇し、所定時間内（通常は
１．５時間）で充分に重合反応が完了する。そしてコア
側半型の内部と外面付近とで均一に重合反応が行なわれ
るため、硬さの不均一が生じたり、またそれに起因して
亀裂が生じたり、形状に歪が生じたりすることを有効に
防止できる。

【００２５】なおヒートパイプ１０として、図７に示し
たようにその端部１０Ｂに水冷ジャケット１４を取付け
たものを用いる場合は、二次硬化処理時においてはその
水冷ジャケット１４を取外しても良く（したがってこの
場合は水冷ジャケット２２はヒートパイプ端部１０Ｂに
対し容易に着脱可能な構成としておく）、あるいは水冷
ジャケット１４に一次硬化時とは逆に高温の熱媒体を流
しても良い。

【００２６】以上のようにして、コア側半型６およびキ
ャビティ側半型５について所定時間の二次硬化処理が終
了すれば、これらを恒温槽２２から取出し、放冷する。
そしてコア側半型６からヒートパイプ１０を抜き取る。
これによってコア側半型６にはヒートパイプ抜き取り穴
が残るが、その抜き取り穴をネジ加工して金属ネジをネ
ジ込めば、埋め合せと同時にコア側半型を補強する効果
も与えることができる。このほか、ヒートパイプ抜き取
り穴に金属棒を挿入して耐熱性の接着剤等により固定し
たり、金属ポリマー等をヒートパイプ抜き取り穴に充填
しても良いことは勿論である。

【００２７】以上の説明において、金属ポリマーとして
は、金属粉末としてニッケル粉末を、熱硬化性樹脂とし
てエポキシ樹脂を用い、架橋剤（硬化剤）としてアミン
類、変性アミン類、ポリアミド樹脂、酸無水物などを配
合したものが最も代表的である。この場合の配合は、一
般にはニッケル粉末６０〜８０ｗｔ％、エポキシ樹脂１
５〜３５ｗｔ％、架橋剤０．１〜５ｗｔ％程度とするの
が通常である。またこのほか金属粉末としては、Ｆｅ
（鉄）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜
鉛）等を用いることもできる。なお金属粉末としてニッ
ケルや鉄などを用いる場合は、トリアジンチオールナト
リウム塩などのようにＳを含む有機化合物の水溶液を表
面処理剤として用いて、予めその表面処理剤に金属粉末
を浸漬処理しておくことにより、より一層強固な金属ポ
リマー型を得ることができる。また熱硬化性樹脂として
は、不飽和ポリエステル、フェノール、メラミン、シリ
コン、アクリル、ウレタン等を用いることもできる。

【００２８】さらに上述の例においてはコア側半型用の
金属ポリマーのみにヒートパイプを挿入することとした
が、場合によってはキャビティ側半型用の金属ポリマー
にもヒートパイプを挿入しても良い。すなわち、キャビ
ティ側半型の造型時において予め流し込み容器内にヒー
トパイプの一端側を挿入しておき、キャビティ側半型用
の金属ポリマーを流し込み容器内に注入する際にそのヒ
ートパイプの一端部分を金属ポリマー中に埋込んでキャ
ビティ側半型を造型し、そのままの状態でキャビティ側
半型の金属ポリマーを一次硬化させ、その後二次硬化さ
せても良い。但しキャビティ側半型は、図８に示すよう
に一次硬化後、コア側半型用の金属ポリマーを造型する
にあたって、上下を反転させて流し込み容器内に配置さ
せる必要があるから、キャビティ側半型のヒートパイプ
は一次硬化後に抜き取ってその抜き取り穴を適宜の樹脂
で埋め合せるか、あるいは抜き取らずに流し込み容器に
ヒートパイプ挿通用の孔を設けておくかする必要があ
る。

【００２９】さらにこの発明の方法の具体的な実施例を
記す。

【００３０】実施例１ トリアジンチオールナトリウム塩で浸漬処理したニッケ
ル粉末７０．５ｗｔ％、エポキシ樹脂２６ｗｔ％、架橋
剤としての芳香族アミン３．５ｗｔ％からなる金属ポリ
マーを用いて金属ポリマー型を製造するにあたり、キャ
ビティ側半型は図８の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように通常
の方法によって作成した。そして図１に示すようにキャ
ビティ側半型５をマスターモデル１とともに流し込み容
器３内に配置し、かつ外径６ｍｍ、長さ３００ｍｍのヒ
ートパイプ１０を、その下端がマスターモデル１の中心
から上方へ２０ｍｍ離れた位置に位置するように垂直に
支持し、その状態で液体状の金属ポリマー４を流し込み
容器３内へ注入して、コア側半型６を造型した。ここ
で、コア側半型６は平面的に見て２００ｍｍ×２００ｍ
ｍの角型をなし、かつ中心部付近の直径５０ｍｍの部分
の厚みが６０ｍｍ、周辺部の厚みが４０ｍｍであり、し
たがってヒートパイプ１０はその下部が金属ポリマー４
中に４０ｍｍの深さで挿入されていることになる。

【００３１】続いてコア側半型６を一次硬化のために室
温に放置するあたり、ヒートパイプ１０の上端部分１０
Ｂの５０ｍｍの範囲にわたって図７に示すように水冷ジ
ャケット１４を予め取付けておき、水温２０℃の冷却水
２０を水冷ジャケット１４に流し、コア側半型６の内部
温度を検出しつつ冷却水流量を変化させ、コア側半型６
の内部温度を７０℃に制御した。１３時間経過後、コア
側半型６およびキャビティ側半型５をマスターモデル１
とともに流し込み容器３から取出すとともに、マスター
モデル１を離脱させ、かつヒートパイプ１０から水冷ジ
ャケット１４を取外し、二次硬化処理のために１５０℃
の恒温槽２２に挿入して１．５時間保持した。二次硬化
処理終了後、ヒートパイプ１０をコア側半型６から抜き
取り、その抜き取り穴の内面を雄ネジ加工して、金属ネ
ジを充填し、最終的にコア側半型とした。

【００３２】以上の過程において、一次硬化処理時には
マスターモデルの熱変形が生じることがなく、高い形状
精度を得ることができ、また型温度の低下、型温度の不
均一も生じなかった。一方二次硬化処理時においては、
コア側半型の内部まで均一に１５０℃に加熱されて、不
均一な硬化が生じることが防止され、硬化の不均一によ
る亀裂や変形も生じなかった。

【００３３】実施例２ 実施例１と同様なコア側半型６を造型するにあたり、ヒ
ートパイプ１０として、実施例１の水冷ジャケットに代
え、図６に示すようにアルミウニム製のフイン１２を取
付けたものを用いた。このフインとしては、厚み０．４
ｍｍ、直径１００ｍｍの円盤状のアルミニウム板を３ｍ
ｍピッチで４０枚取付けた。そして一次硬化時において
ヒートパイプ１０のフイン部分に２０℃の空気を流し、
風速を変化させてコア側半型の金属ポリマー内部の温度
を約７０℃に制御した。二次硬化処理後には、そのまま
恒温槽内に挿入し、実施例１と同様に処理した。

【００３４】その結果実施例１と同様に形状精度が高く
かつ温度の低下、温度のばらつきもなく、さらには亀裂
や変形の発生もないコア側半型を得ることができた。

【００３５】

【発明の効果】この発明の金属ポリマー型の製造方法に
よれば、ヒートパイプの一端側の部分を金属ポリマー内
部に埋込んで造型することにより、金属ポリマーの一次
硬化の際にはヒートパイプを介して型の内部の熱を外部
へ速やかに排出させることができ、そのため熱伝導率が
比較的低い金属を用いた金属ポリマーの場合や、大きな
肉厚の型を製造する場合においても、一次硬化時に型内
部の金属ポリマーが異常に高温となってマスターモデル
が変形して形状不良が生じたり、あるいは型の温度の低
下やばらつきが生じることを有効に防止でき、一方二次
硬化処理時においては、型の内部をもヒートパイプを介
して充分に加熱して、金属ポリマーの硬化のばらつきが
生じることを防止し、ひいては亀裂や歪変形等が生じる
ことを有効に防止できる。

【００３６】したがってこの発明の方法によれば、用い
る金属の種類や大きさ、形状等に制約されることなく、
形状精度が高くかつ高品質の金属ポリマー型を容易に得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法を実施している状況の一例の第
１段階を示す略解図である。

【図２】この発明の方法を実施している状況の一例の第
２段階を示す略解図である。

【図３】この発明の方法を実施している状況の一例の第
３段階を示す略解図である。

【図４】この発明の方法を実施している状況の一例の第
４段階を示す略解図である。

【図５】この発明の方法を実施している状況の一例の第
５段階を示す略解図である。

【図６】この発明の方法を実施している状況の他の例を
示す略解図である。

【図７】この発明の方法を実施している状況のさらに他
の例を示す略解図である。

【図８】従来の金属ポリマー型製造方法の一例を段階的
に示す略解図である。

【符号の説明】

１ マスターモデル ３ 流し込み容器 ４ 金属ポリマー ５ キャビティ側半型、 ６ コア側半型 １０ ヒートパイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 結束 陽一郎 東京都江東区木場１丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 駒柵 精一 埼玉県行田市富士見町１丁目４番地１ ジ ェコー株式会社内 (72)発明者 市田 有武 東京都千代田区一ツ橋２丁目６番３号 三 井物産ネクスト株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスターモデルを流し込み容器内に配置
   し、流し込み容器内に液体状の金属ポリマーを注入し、
   その金属ポリマーを一次硬化させることにより金属ポリ
   マー型を造型し、さらにその後加熱して金属ポリマーを
   二次硬化させてプラスチック成形用の金属ポリマー型を
   製造する方法において、 液体状の金属ポリマーを流し込み容器内に注入するに先
   立ち、ヒートパイプを、その一端側の先端部分が前記マ
   スターモデルの近傍に位置するように流しこみ容器内に
   挿入し、かつそのヒートパイプの他端部分を、流し込む
   べき金属ポリマーに浸漬されない箇所に位置させ、その
   状態で液体状の金属ポリマーを流し込み容器内に注入
   し、前記ヒートパイプの一端側が金属ポリマー中に挿入
   されたまま一次硬化および二次硬化処理を行なうことを
   特徴とする、金属ポリマー型の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の金属ポリマー型の製造
   方法において、金属ポリマーを一次硬化させる際に、ヒ
   ートパイプの前記他端部分を強制冷却することを特徴と
   する、金属ポリマー型の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の金属ポリマー型の製造
   方法において、金属ポリマーを二次硬化のために加熱す
   る際に、ヒートパイプの前記他端部分をも加熱すること
   を特徴とする、金属ポリマー型の製造方法。
4. 【請求項４】 マスターモデルを流し込み容器内の底部
   に配置し、キャビティ側半型用の液体状の金属ポリマー
   を流し込み容器内に注入してその金属ポリマーを一次硬
   化させることによりキャビティ側半型を造型した後、そ
   のキャビティ側半型をマスターモデルごと流し込み容器
   から取リ出し、そのキャビティ側半型およびマスターモ
   デルを反転させて流し込み容器内に配置し、コア側半型
   用の液体状の金属ポリマーを流し込み容器内に注入して
   その金属ポリマーを一次硬化させることによりコア側用
   半型を造型し、その後キャビティ側半型の金属ポリマー
   およびコア側半型の金属ポリマーを加熱して二次硬化さ
   せて、キャビティ側半型とコア側半型とからなるプラス
   チック成形用の金属ポリマー型を製造する方法におい
   て、 コア側半型用の液体状金属ポリマーを流し込み容器内に
   注入するに先立ち、ヒートパイプを、その一端側の先端
   部分が前記マスターモデルの近傍に位置するように流し
   込み容器内に挿入し、かつそのヒートパイプの他端部分
   を、流し込むべきコア側半型用金属ポリマーに浸漬され
   ない箇所に位置させ、その状態でコア側半型用の液体状
   ポリマーを流し込み容器内に注入し、前記ヒートパイプ
   の一端側がコア側半型用金属ポリマーに挿入されたまま
   の状態でそのコア側半型用金属ポリマーの一次硬化と、
   コア側半型用金属ポリマーおよびキャビティ側半型用金
   属ポリマーの二次硬化処理とを行なうことを特徴とす
   る、金属ポリマー型の製造方法。