JPS6030535A - 金属溶射による耐久性金型の製造方法 - Google Patents
金属溶射による耐久性金型の製造方法Info
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- JPS6030535A JPS6030535A JP13795583A JP13795583A JPS6030535A JP S6030535 A JPS6030535 A JP S6030535A JP 13795583 A JP13795583 A JP 13795583A JP 13795583 A JP13795583 A JP 13795583A JP S6030535 A JPS6030535 A JP S6030535A
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- Japan
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- 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
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- 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
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- B22C9/06—Permanent moulds for shaped castings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、常温金属溶射（特公昭４７−２４ｓ５；ａ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そ、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ｐを作り、その表面に金属溶射を行なった後、該モ
デルを＃ｉ！ｌ型して金鵬浴射皮膜より成るシェルを形
成し、これをバックアッ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
、正確な形状寸皮の金型を得ることは困難で、出来上っ
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、従ってせいぜい試作品製造用の弱い金
型しか得られなかったが、本発明による金型は金属ブロ
ックを削り出して得る普通の金型と殆んど変らない強度
と積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そ、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ｐを作り、その表面に金属溶射を行なった後、該モ
デルを＃ｉ！ｌ型して金鵬浴射皮膜より成るシェルを形
成し、これをバックアッ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
、正確な形状寸皮の金型を得ることは困難で、出来上っ
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、従ってせいぜい試作品製造用の弱い金
型しか得られなかったが、本発明による金型は金属ブロ
ックを削り出して得る普通の金型と殆んど変らない強度
と積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８，９
０１，４４１号）に開示された溶射方法（以下常温溶射
という）を用いて金型な作る方法は、複雑な形状のもの
も簡易、短時間で製作でき、従ってコヌトも安いという
大きな利点にもか〜わらず、反面前記のような欠点を封
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らり、また高速度
で粒子が次々と衝突するため、これがプラヌト作用をな
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！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。
０１，４４１号）に開示された溶射方法（以下常温溶射
という）を用いて金型な作る方法は、複雑な形状のもの
も簡易、短時間で製作でき、従ってコヌトも安いという
大きな利点にもか〜わらず、反面前記のような欠点を封
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らり、また高速度
で粒子が次々と衝突するため、これがプラヌト作用をな
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！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。
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１例えば木材、石膏、プラスチック等により
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）。
容易な素材１例えば木材、石膏、プラスチック等により
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ｗ４製フレーム（２）をもって囲み、
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って、常温金属
溶射し、金属層（３）全形成する（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。
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って、常温金属
溶射し、金属層（３）全形成する（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ｆｌ）を離型することにより、モデ／ｌ／ ｉｌｌの
反転型（５）を侍る。 この反転型の凹部空間（６）内
に、錫、ビヌマス、インジウム等〆を主体とする低融点
合金の浴ｔｏ ＃、ｍを流し込み（第８図）、該低融点
金属（７）が冷却した後上方部に盛り上った余分の部分
（７′）を削除して上面を平面化した後、さらに溶射金
Ｎ僧（３）と低融点金属部分（７）とをＭ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）。
ルｆｌ）を離型することにより、モデ／ｌ／ ｉｌｌの
反転型（５）を侍る。 この反転型の凹部空間（６）内
に、錫、ビヌマス、インジウム等〆を主体とする低融点
合金の浴ｔｏ ＃、ｍを流し込み（第８図）、該低融点
金属（７）が冷却した後上方部に盛り上った余分の部分
（７′）を削除して上面を平面化した後、さらに溶射金
Ｎ僧（３）と低融点金属部分（７）とをＭ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、ｌ１４２モデル（７）を、加工し易い任意の金属
、例えは、第２七デｐ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（３）上に固
定する。 固定する手段としてはボルト（９）で締着す
る等過室の方法を採用することができ、かくして固定し
た後第２モア″１ｖ１７’＋を鋼製フレームｔｌＯ］
（或はモールドベース）ヲモつて囲み、この状匙で７ｉ
、２モチ／ｌ／（７）の表面及びその周辺に高融点金網
、例えばニッケμ、スプーンレス・ヌチー／ｌ／等を常
温溶射し、ｌＯ〜３０関程度の溶射金属層（川を形成す
る（第４図）。
、例えは、第２七デｐ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（３）上に固
定する。 固定する手段としてはボルト（９）で締着す
る等過室の方法を採用することができ、かくして固定し
た後第２モア″１ｖ１７’＋を鋼製フレームｔｌＯ］
（或はモールドベース）ヲモつて囲み、この状匙で７ｉ
、２モチ／ｌ／（７）の表面及びその周辺に高融点金網
、例えばニッケμ、スプーンレス・ヌチー／ｌ／等を常
温溶射し、ｌＯ〜３０関程度の溶射金属層（川を形成す
る（第４図）。
さらにこの第４図に示した侮成物全体を低融点金属より
成る第２モデルが浴−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／Ｉ／乞溶融除去し、このとき定盤（８）やポ＃
） （９１寺も共に除去されるから、こ＼に高融点金祠
溶射層山）（以下硬金属シェルという）が鋼製フレーム
（ｉｏ）と−俸ロリに結合された何成体を得る。 この
場合、鋼製フレーム（１０）から訣ｆＩｉ！金属シェル
（Ｉｌｌを取外し、これをモールドベースに改めて取ｊ
Ｗりるのでめる。
成る第２モデルが浴−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／Ｉ／乞溶融除去し、このとき定盤（８）やポ＃
） （９１寺も共に除去されるから、こ＼に高融点金祠
溶射層山）（以下硬金属シェルという）が鋼製フレーム
（ｉｏ）と−俸ロリに結合された何成体を得る。 この
場合、鋼製フレーム（１０）から訣ｆＩｉ！金属シェル
（Ｉｌｌを取外し、これをモールドベースに改めて取ｊ
Ｗりるのでめる。
（モールドベースを用いれば着は代えの必要はない）。
かくシてモールドベース（１０’）に１ボされた硬金
属シエｌｖ（川の凹空間（１１つに砂と硅酸ソーダ乞・
の混合物を満たし、これに炭殴カースを吹き込んでこれ
を固化し、固形砂塊（ｌ匂を形成する。 かくした後、
硬金楓シエｌｖ（１ｇの裏劃空間を亜鉛、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、場合によってはセメントを流
し込む等の手段でバックアップθ場する。 バックアッ
プ部θ講内には冷却水用パイ１Ｈを埋設することは好ま
しい。 最後に前記硬金属シエ／Ｉ／ｆＩｌｌ内に固化
した固形砂塊０匂を破壊除去し、かくして、あられれた
硬金楓シエ／Ｌ／ （ＩＩ）の凹面を研磨等適宜の仕上
は加工を施こし、こ！に金型が完成するのである。
属シエｌｖ（川の凹空間（１１つに砂と硅酸ソーダ乞・
の混合物を満たし、これに炭殴カースを吹き込んでこれ
を固化し、固形砂塊（ｌ匂を形成する。 かくした後、
硬金楓シエｌｖ（１ｇの裏劃空間を亜鉛、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、場合によってはセメントを流
し込む等の手段でバックアップθ場する。 バックアッ
プ部θ講内には冷却水用パイ１Ｈを埋設することは好ま
しい。 最後に前記硬金属シエ／Ｉ／ｆＩｌｌ内に固化
した固形砂塊０匂を破壊除去し、かくして、あられれた
硬金楓シエ／Ｌ／ （ＩＩ）の凹面を研磨等適宜の仕上
は加工を施こし、こ！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＋１０１或はモール
ドベースを用いるとしているが、これは、金型の製造画
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。
ドベースを用いるとしているが、これは、金型の製造画
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、精密な形態を必られすことが可能で、耐久
性に冨み、スピーディに製造され、従って安価でめる等
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
態のものであっても、短詩゛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成はそれの
バックアッ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、テクニックも必要と
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。
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、精密な形態を必られすことが可能で、耐久
性に冨み、スピーディに製造され、従って安価でめる等
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
態のものであっても、短詩゛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成はそれの
バックアッ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、テクニックも必要と
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ｐの細部を写し、また
、この反転型から得られる第２七デμも特殊低融点合金
によるＭ密鋳造型であるため、第１モデルの忠実な再現
であり、最後の硬金属シェ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っているから、完成
した金型自体非常に精密なものである。
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ｐの細部を写し、また
、この反転型から得られる第２七デμも特殊低融点合金
によるＭ密鋳造型であるため、第１モデルの忠実な再現
であり、最後の硬金属シェ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っているから、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１ｖ（１１）のバ
ックアップに先立ち、該シ体の形態を正しく保持し、然
る後にパアクアツブエ稈を施すことにより、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、
金践削り出し金型に匹敵する。
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１ｖ（１１）のバ
ックアップに先立ち、該シ体の形態を正しく保持し、然
る後にパアクアツブエ稈を施すことにより、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、
金践削り出し金型に匹敵する。
本発明に於ける前記第２モデ／Ｌ’（７）は低融点金楓
シエρ（５）から複数個作ることができるもので、同形
の金型な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／Ｌ／（ｏ）の内面は高硬度金
属であり、バックアッ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
浴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ρ（５）から複数個作ることができるもので、同形
の金型な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／Ｌ／（ｏ）の内面は高硬度金
属であり、バックアッ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
浴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、極めて簡易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
安叫に装造し得る方法であって、金型製法として一期的
なものである。
により、精度、精密度、耐久性に優れた金型を短時間に
安叫に装造し得る方法であって、金型製法として一期的
なものである。
第１図はｗｊ１モグμの正面図、第２図は第ｌモデル表
面に金属溶射した状態を示す説明図、第８図は第２図の
金Ｘ浴射により得たシェル内に低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μ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μの凹空間に固形鉄塊を形成し、シ
ェルの裏側空間をバックアップした状態を示す説明図で
ある。 符号説明 （１１・・・・・・第１七ｆ’ ／ｌ／ 、（２１・・
・・・・鋼製フレーム、 （３ｉ・・・・・・溶射金属
層、（４）・・・・・・台部、（５）・・・・・・反転
型、（６）・・・・・・凹空間（５の）、（７１・・・
・・・低融点金属、（８）−°−°−定盤、＋９１−−
−−・−ホｙｖ ）、（１０１−−ｗ４＊ ｙ ｖ −
ム。 （１（）’）・・・・・・モー／Ｌ／ ）ベース、（Ｉ
Ｉ）・・・・・・硬金属シェル、（１２＋・・・・・・
固形鉄塊。 出願人 浜 村 益 三 代理人 弁理士 水 口 孝 − 第１ 図 第２図 第３図 ７′ 第４図 ［− 稟５図 」 １５ １１ １５
面に金属溶射した状態を示す説明図、第８図は第２図の
金Ｘ浴射により得たシェル内に低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μ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μの凹空間に固形鉄塊を形成し、シ
ェルの裏側空間をバックアップした状態を示す説明図で
ある。 符号説明 （１１・・・・・・第１七ｆ’ ／ｌ／ 、（２１・・
・・・・鋼製フレーム、 （３ｉ・・・・・・溶射金属
層、（４）・・・・・・台部、（５）・・・・・・反転
型、（６）・・・・・・凹空間（５の）、（７１・・・
・・・低融点金属、（８）−°−°−定盤、＋９１−−
−−・−ホｙｖ ）、（１０１−−ｗ４＊ ｙ ｖ −
ム。 （１（）’）・・・・・・モー／Ｌ／ ）ベース、（Ｉ
Ｉ）・・・・・・硬金属シェル、（１２＋・・・・・・
固形鉄塊。 出願人 浜 村 益 三 代理人 弁理士 水 口 孝 − 第１ 図 第２図 第３図 ７′ 第４図 ［− 稟５図 」 １５ １１ １５
Claims (1)
- 加工容易な素材例えば木材、石膏、プラスチック等をも
って作ったモデμ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、このに転型凹部内に錫、ビヌマヌ、インジューム等
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
ーム或は毛−ルドベー７で囲った後、高融点金属（例え
ばニッケμ、ステンレス・ヌチー／ｌ／）を常温溶射し
て、第２モデμの表面及びその同辺に１０〜８０ｓｕ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ｗ４製フレー
ムと高融点溶射金属層シェルとの一体的構成体である金
型原体の該高融点金属シェ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ヌを吹き込んで該混合物
を固化させ、一方、該シェ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ックア
ップし、必要によりこのバックアツプ層内に冷却水用パ
イプを埋設し、最後に該シェル凹空間に詰めた固形砂
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 true JPS6030535A (ja) | 1985-02-16 |
| JPH0329488B2 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) |
Cited By (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 |
| JPH04367360A (ja) * | 1991-06-11 | 1992-12-18 | Toyota Motor Corp | ダイカスト用金型 |
| JPH06114897A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-04-26 | Sumitomo Jukikai Plast Mach Kk | 射出成形機のエジェクタ制御方法 |
| JPH09164532A (ja) * | 1996-11-19 | 1997-06-24 | Sumitomo Jukikai Plast Mach Kk | 成形品の飛散防止方法 |
Citations (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
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4917935A (ja) * | 1972-06-06 | 1974-02-16 |
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| JPH04367360A (ja) * | 1991-06-11 | 1992-12-18 | Toyota Motor Corp | ダイカスト用金型 |
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| JPH09164532A (ja) * | 1996-11-19 | 1997-06-24 | Sumitomo Jukikai Plast Mach Kk | 成形品の飛散防止方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0329488B2 (ja) | 1991-04-24 |
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