金屬模具成型面的表面材料及金屬模具成型面的表面處理方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種金屬模具成型面的表面材料及用于獲得上述表面材料的表面處理方法，該金屬模具成型面的表面材料可利用粉體等噴射相對(duì)簡(jiǎn)單的方法獲得金屬模具表面高硬度化與耐腐蝕性的提高、脫模性的提高。對(duì)由金屬或包括金屬的材質(zhì)構(gòu)成、且成型時(shí)成型面為50℃以上的金屬模具的至少上述成型面以噴射壓力0.2MPa以上噴射具有與該金屬模具的表面硬度為同等或其以上的硬度的#220(JIS R6001?1973)以下的大小的大致球狀的珠粒而使之碰撞，進(jìn)行使碰撞部產(chǎn)生局部且瞬間溫度上升的瞬間熱處理，使上述成型面的表面組織微細(xì)化，并且于上述成型面的整個(gè)表面形成多個(gè)平滑的圓弧狀的凹陷，其后，以噴射壓力0.2MPa以上噴射#100(JIS R6001?1973)以下大小的由鈦或鈦合金構(gòu)成的粉體，于上述成型面的表面形成氧化鈦被膜。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】金屬模具成型面的表面材料及金屬模具成型面的表面處理方法
本專利技術(shù)涉及一種金屬模具成型面的表面材料及用于獲得上述表面材料的金屬模具成型面的表面處理方法，更詳細(xì)而言，涉及一種以提高耐磨損性、耐腐蝕性及脫模性為目的的金屬模具成型面的表面材料及該金屬模具成型面的表面處理方法。
技術(shù)介紹
樹脂成型用金屬模具等中，為了延長(zhǎng)金屬模具的壽命，以與成型材料接觸的金屬模具的成型面的耐磨損性的提高等為目的進(jìn)行成型面的高強(qiáng)度化。特別是，對(duì)出于提高成型品的強(qiáng)度的目的而以40～50％的高調(diào)配添加有由玻璃或陶瓷、金屬等粉末或纖維等構(gòu)成的填料的樹脂材料進(jìn)行成型的金屬模具中，因與該填料的接觸而金屬模具的成型面更易于磨損。因此，以耐磨損性的賦予等為目的的高強(qiáng)度化的要求變得更高。又，樹脂成型用金屬模具中，因與自加熱至高溫的樹脂釋出的腐蝕性氣體的接觸或腐蝕性物質(zhì)的附著等而使得金屬模具的成型面易于腐蝕，若因產(chǎn)生腐蝕而使金屬模具表面失去平滑性，則產(chǎn)生脫模性的降低或伴隨于因腐蝕產(chǎn)生的孔(孔蝕)的轉(zhuǎn)印的成型不良、燒附于金屬模具表面的污垢對(duì)成型品的混入等成型不良等。故而，金屬模具的成型面，特別是進(jìn)行合成樹脂或橡膠等產(chǎn)生腐蝕性氣體或腐蝕性附著物的成型材料的成型的金屬模具的成型面，除上述的耐磨損性以外，還要求耐腐蝕性較高者。此種問題中，關(guān)于耐腐蝕性，亦進(jìn)行使用高耐腐蝕性不銹鋼的金屬模具的制作，但即便通過(guò)高耐腐蝕性不銹鋼的使用亦無(wú)法完全防止腐蝕的產(chǎn)生，又，對(duì)于該金屬模具成型面的表面材料及其處理方法，雖可期待耐腐蝕性的改善，但無(wú)法同時(shí)獲得由高硬度化所帶來(lái)的耐磨損性的提高。在欲同時(shí)獲得由高硬度化所帶來(lái)的耐磨損性的提高與耐腐蝕性的提高的情形時(shí)，一般而言進(jìn)行以由硬質(zhì)且耐腐蝕性較高的材料構(gòu)成的被膜涂覆金屬模具成型面的表面，亦進(jìn)行如下處理，即，對(duì)成型面的表面進(jìn)行鍍鎳或鍍鉻等各種鍍覆，或者進(jìn)行利用PVD、CVD的陶瓷涂覆、DLC(類鉆碳)涂覆等，由此提高耐磨損性與耐腐蝕性。又，亦進(jìn)行如下處理，即，于所述涂覆之前，對(duì)母材的表面并用各種熱處理或氮化處理，由此謀求更進(jìn)一步的高硬度化。再者，作為雖防止不了金屬模具的所有腐蝕，但防止伴隨著腐蝕所可能產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕裂紋的產(chǎn)生的方法，眾所周知的是利用噴丸處理所進(jìn)行的表面處理。即，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的原因之一在于拉伸應(yīng)力的存在，通過(guò)對(duì)金屬模具的表面進(jìn)行噴丸處理而釋放拉伸應(yīng)力，并且賦予壓縮殘留應(yīng)力，由此抑制應(yīng)力腐蝕裂紋的產(chǎn)生。又，并非規(guī)定對(duì)金屬模具的表面處理，但申請(qǐng)人已對(duì)以如下為主題的高耐腐蝕性金屬進(jìn)行技術(shù)登錄申請(qǐng)，并接收登錄，該高耐腐蝕性金屬是以耐腐蝕性金屬的耐腐蝕性的更進(jìn)一步提高為目的，對(duì)不銹鋼等基材表面以噴射速度50m/sec以上或噴射壓力0.29MPa以上噴射具有與上述基材同等或其以上的硬度的粉體而形成將上述基材表面的金屬組織高強(qiáng)度、高硬度化而成的1μm以下的粒徑的微細(xì)結(jié)晶層，且于形成有該微細(xì)結(jié)晶層的上述基材表面形成以噴射速度80m/sec以上或噴射壓力0.29MPa以上噴射混合有鈦或鈦合金粉體與貴金屬粉體的噴射粉體而成的形成于上述基材的表面的載持有上述貴金屬和/或貴金屬的氧化物的氧化鈦被膜(除專利文獻(xiàn)1的權(quán)利要求1以外)。
技術(shù)介紹
文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本技術(shù)登錄第3150048號(hào)公報(bào)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)所欲解決的問題以上所說(shuō)明的金屬模具成型面的表面材料及用于獲得上述表面材料的表面處理方法中，以各種鍍覆或利用PVD、CVD的涂覆被覆金屬模具的母材表面的方法中，通過(guò)以硬質(zhì)的被膜覆蓋母材表面而能夠使表面硬度提升。由此，不僅能夠提高耐磨損性，亦可通過(guò)覆蓋母材的表面阻斷與引起腐蝕的氧或水、腐蝕性氣體等的接觸而提高耐腐蝕性。然而，在金屬模具表面的由涂層所帶來(lái)的耐腐蝕性或耐磨損性的提高中，由于增加用于進(jìn)行涂覆的制造步驟，故而金屬模具的制造成本增加，特別是，由于DLC涂層價(jià)格高，故而成本的上升幅度變大。又，因形成涂膜而金屬模具的尺寸變化，故而需將母材加工至考慮涂膜的形成的尺寸，并且亦需嚴(yán)格進(jìn)行成膜時(shí)的膜厚管理，需要高精度的加工或成膜。而且，在通過(guò)形成涂膜而賦予耐磨損性或耐腐蝕性的情形時(shí)，耐磨損性與耐腐蝕性的效果會(huì)因涂膜破損(龜裂、剝離等)而全部消失。又，上述的表面處理方法中，噴丸處理作為對(duì)金屬模具的表面賦予壓縮殘留應(yīng)力而防止應(yīng)力腐蝕裂紋的方法較為有效，但由于并非防止腐蝕本身，故而無(wú)法防止晶界腐蝕等腐蝕的產(chǎn)生。再者，作為專利文獻(xiàn)1介紹的表面處理方法中，通過(guò)上述微細(xì)結(jié)晶層的形成謀求基材表面的高硬度化，并且于該微細(xì)結(jié)晶層上形成載持有貴金屬及/或貴金屬的氧化物的氧化鈦被膜，由此可形成附著強(qiáng)度較高的氧化鈦被膜，通過(guò)由該氧化鈦被膜所具有的光催化劑作用發(fā)揮的還原能力，積極防止基材的氧化，由此不僅可獲得較高的耐腐蝕性能，亦可通過(guò)粉體或粒體噴射的相對(duì)簡(jiǎn)單的處理，同時(shí)獲得高硬度化與耐腐蝕性提高的效果。然而，利用專利文獻(xiàn)1所揭示的方法所得的耐腐蝕性的提高如根據(jù)在“太陽(yáng)光(白天)”的照射下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所得知(專利文獻(xiàn)1[0088]欄)，由于欲利用通過(guò)光催化劑作用發(fā)揮的還原能力獲得耐腐蝕性的提高，故而在應(yīng)用于如金屬模具的成型面一樣在遮斷光的狀態(tài)下使用的金屬制品的情形時(shí)，可預(yù)想失去通過(guò)光催化劑作用發(fā)揮的耐腐蝕性的效果。因此，本專利技術(shù)與上述專利文獻(xiàn)1所揭示的專利技術(shù)相同，目的在于提供一種金屬模具成型面的表面材料及用于獲得上述表面材料的表面處理方法，該金屬模具成型面的表面材料可通過(guò)粉體等噴射的相對(duì)簡(jiǎn)單的方法提高金屬模具表面的高硬度化與耐腐蝕性，并且亦可提高脫模性。解決問題的技術(shù)手段為了達(dá)成上述目的，本專利技術(shù)的金屬模具成型面的表面材料的特征在于：由金屬或包括金屬的材質(zhì)構(gòu)成、成型時(shí)成型面為50℃以上的金屬模具的至少上述成型面的表面組織微細(xì)化，并且于上述成型面的整個(gè)表面具有多個(gè)無(wú)尖銳的凸部的平滑的圓弧狀的凹陷，且于上述成型面的表面形成有氧化鈦被膜(權(quán)利要求1)。上述金屬優(yōu)選為會(huì)產(chǎn)生腐蝕的金屬(權(quán)利要求2)。上述金屬模具優(yōu)選為用于食品、熱塑性樹脂、熱固性樹脂或天然橡膠或合成橡膠等成型的金屬模具(權(quán)利要求3、6)。上述金屬模具優(yōu)選為樹脂成型用金屬模具，該樹脂成型用金屬模具通過(guò)成型時(shí)與熔融樹脂等接觸，或者通過(guò)金屬模具本身的加熱而使上述成型面成為100～400℃(權(quán)利要求4、7)。進(jìn)而，為了達(dá)成上述目的，本專利技術(shù)的金屬模具成型面的表面處理方法的特征在于：對(duì)由金屬或包括金屬的材質(zhì)構(gòu)成、成型時(shí)成型面為50℃以上的金屬模具的至少上述成型面以噴射壓力0.2MPa以上噴射具有與該金屬模具的表面硬度同等或其以上的硬度的#220(JISR6001-1973)以下大小的大致球狀的珠粒而使之碰撞，進(jìn)行使碰撞部局部且瞬間溫度上升的瞬間熱處理，使上述成型面的表面組織微細(xì)化，并且于上述成型面的整個(gè)表面形成多個(gè)平滑的圓弧狀的凹陷，對(duì)進(jìn)行過(guò)上述瞬間熱處理的上述金屬模具的表面，以噴射壓力0.2MPa以上噴射#100(JIS本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種金屬模具成型面的表面材料，其特征在于：由金屬或包括金屬的材質(zhì)構(gòu)成、成型時(shí)成型面為50℃以上的金屬模具的至少上述成型面的表面組織微細(xì)化，并且于上述成型面的整個(gè)表面具有多個(gè)無(wú)尖銳的凸部的平滑的圓弧狀的凹陷，且于上述成型面的表面形成有氧化鈦被膜。/n

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】20180607 JP 2018-1095181.一種金屬模具成型面的表面材料，其特征在于：由金屬或包括金屬的材質(zhì)構(gòu)成、成型時(shí)成型面為50℃以上的金屬模具的至少上述成型面的表面組織微細(xì)化，并且于上述成型面的整個(gè)表面具有多個(gè)無(wú)尖銳的凸部的平滑的圓弧狀的凹陷，且于上述成型面的表面形成有氧化鈦被膜。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬模具成型面的表面材料，其中上述金屬是會(huì)產(chǎn)生腐蝕的金屬。


3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬模具成型面的表面材料，其中上述金屬模具是用于食品、熱塑性樹脂、熱固性樹脂或天然橡膠或合成橡膠成型的金屬模具。


4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬模具成型面的表面材料，其中上述金屬模具是樹脂成型用金屬模具，該樹脂成型用金屬模具通過(guò)成型時(shí)與熔融樹脂等接觸，或者通過(guò)金屬模具本身被加熱而使上述成型面成為100～400℃。


5.一種金屬模具成型面的表面處理方法，其特征在于：對(duì)由金屬或包括金屬的材質(zhì)構(gòu)成、成型時(shí)成型面為50℃以上的金屬模具的至少上述成型面以噴射壓力0.2MPa以上噴射具有與該金屬模具的表面硬度同等或其以上的硬度的#220(JISR6001-1973)以下大小的大致球狀的珠粒而使之...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宮坂四志男，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：株式會(huì)社不二機(jī)販，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本;JP