(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形型の金型部分の製造方法であって、該金型部分は、焼結金属から構成され、前記射出成形型の前記金型キャビティに面するように構成される金型表面と、前記射出成形型の前記金型キャビティに面しない第２の表面とを含む外型を有し、前記金型部分は、該金型部分の前記第２の表面に構成される少なくとも２つの開口を有する少なくとも１つの冷却チャネルを更に備え、該方法は、ａ．前記金型部分の前記冷却チャネル及び前記外型が完全に又は部分的に形成されるように、焼結金属の幾つかの層の連続焼結によって前記金型部分を構成するステップと、ｂ．前記金型部分の前記金型表面から前記冷却チャネルまで延びる実質的に直線状のチャネルを形成するステップと、ｃ．前記金型部分であって他の部分より薄い部分に配置され、前記実質的に直線状のチャネル内にピンを取り付けるステップであって、該ピンは、前記実質的に直線状のチャネルを閉鎖するように、また、該ピンの前記一方の端の少なくとも一部分が前記冷却通路に極めて近接して又は前記冷却通路内に延びるように、前記焼結金属の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料から構成されるステップと、を含む、方法。
【請求項２】
前記実質的に直線状の通路は、前記金型部分の穿孔等の機械加工プロセスによって構成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記実質的に直線状のチャネルは、前記冷却チャネル及び前記金型部分の外面が形成される焼結プロセスと同じ焼結プロセスにて完全に又は部分的に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記焼結プロセスにて形成された前記実質的に直線状のチャネルは、穿孔等の機械加工プロセスによって更に処理されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記金型部分には、前記実質的に直線状のチャネル内への前記ピンの取付け後、焼結金属の蓋が、前記金型部分の前記金型表面上に、前記実質的に直線状のチャネルの前記開口にわたって形成されるように、また、前記実質的に直線状のチャネルが前記金型部分内に完全に封入されるように、焼結金属の幾つかの層の連続焼結によって焼結金属が更に提供されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ピンは銅又はアルミニウムを含む金属から作製されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
射出成形型の金型部分において、該金型部分は、該金型部分の前記冷却チャネル及び前記外型が完全に又は部分的に形成されるように、焼結金属の複数の層の連続焼結を含む焼結プロセスにて焼結金属から構成され、該金型部分の前記外型は、前記射出成形型の前記金型キャビティに面するように構成される金型表面と、前記射出成形型の前記金型キャビティに面しない第２の表面とを含み、該金型部分は、該金型部分の前記第２の表面に構成される少なくとも２つの開口を有する少なくとも１つの冷却チャネルを更に備える、金型部分であって、該金型部分は、該金型部分の前記金型表面から前記冷却チャネルまで延びる実質的に直線状のチャネルを更に備え、前記金型部分であって他の部分より薄い部分に配置され、該実質的に直線状のチャネル内には、前記焼結金属の熱伝導率よりも高い該熱伝導率を有する材料から作製されるピンが、前記実質的に直線状のチャネルを閉鎖するように、また、該ピンの前記一方の端の少なくとも一部分が前記冷却チャネルに近接して又は前記冷却チャネル内に延びるように構成されることを特徴とする、金型部分。
【請求項８】
前記ピンは、銅系金属又はアルミニウム系金属から構成されることを特徴とする、請求項７に記載の金型部分。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の金型部分であって、前記ピンの反対側の端、すなわち前記冷却チャネルに面しない端は、焼結金属から構成される該金型部分内に完全に封入されることを特徴とする、金型部分。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載の金型部分を備える射出成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形型の金型部分の製造方法であって、該金型部分は、金型部分の冷却チャネル及び外型が完全に又は部分的に形成されるように、焼結金属の複数の層の連続焼結によって粉末焼結金属から構成され、金型部分は、射出成形型の金型キャビティに面するように構成される金型表面と、射出成形型の金型キャビティに面しない第２の表面とを含む外型を有し、金型部分は、金型部分の第２の表面上に構成される少なくとも２つの開口を有する少なくとも１つの冷却チャネルを更に備える、製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形において使用する金型は、多くの形態で知られており、複雑な形状の、特にプラスチックのワークピースの成形の選択肢を提供する金型を製造することを可能にする一方で、同時に射出成形プロセスに関する金型コスト及びサイクル時間を抑えることが現在の課題である。
【０００３】
このため、例えば（正：e.g.）特許文献１から、金属からなる複雑なワークピースの製造方法が既知であり、これによって、焼結金属の多くの薄層を互いに重ねて焼結することによって、複雑なワークピースが層ごとに構成され、これによって、個々の層が、レーザー、又は所望の場合に焼結金属の層が溶融するような他の効果によって局所的に加熱される。
【０００４】
このように、これらの方法によって、例えば特許文献２から既知であるように、射出成形型の金型部分の製造が可能になる。
【０００５】
したがって、詳細には、非常に複雑な形状に関連して、冷却チャネルの位置決めを最適化することができることと、金型部分の機械加工処理が最小限に抑えられることと、ひいては、金型部分の製造に関する製造コストを最小限に抑えることができる一方で、同時に射出成形プロセスのサイクル時間が最小限に抑えられることと、が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５７５３２７４号
【特許文献２】米国特許第７２６１５５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これに基づいて、射出成形型の金型部分を提供することが本発明の目的であり、これによって、焼結プロセスのそれらの利点が更なる利点となるように用いられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
独立請求項１及び７に規定される本発明によれば、これは、本発明によって比較的長くかつ薄いコアを有する金型部分に関しても焼結プロセスを用いることを可能にすることから達成され、上記金型部分は、金型部分の金型表面から冷却チャネルまで延びる実質的に直線状のチャネルを更に備え、実質的に直線状のチャネル内には、焼結金属の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料から作製されるピンが、実質的に直線状のチャネルを閉鎖するように、また、ピンの一方の端の少なくとも一部分が冷却チャネルに近接して又は冷却チャネル内に延びるように構成される。
【０００９】
優れた熱伝導性を提供するには、実質的に直線状のチャネルは、金型部分の穿孔等の機械加工プロセスによって構成されるのが特に有利である。
【００１０】
しかしながら、実質的に直線状のチャネルは、更なる機械加工処理を完全に又は部分的に不要にするように、冷却チャネル及び金型部分の外面（exterior）が形成される焼結プロセスと同じ焼結プロセスにて完全に又は部分的に形成することが有利な場合がある。しかしながら、これに関連して、焼結プロセスによって形成される実質的に直線状のチャネルが穿孔等の機械加工プロセスによって更に処理される場合、効率的な熱伝導性を得ることが依然として可能である。
【００１１】
特に好都合には、ピンの、金型部分の金型表面に面する端は、プラグ、ねじ、又はこの目的に適した他の部材によって金型表面の下に覆われる（concealed）。しかしながら、本発明の好ましい実施の形態では、金型部分は、実質的に直線状のチャネル内へのピンの取付け後、実質的に直線状のチャネル、ひいてはピンが金型部分内に完全に封入されるように、焼結金属の幾つかの層の連続焼結によって焼結金属を更に加えることから製造される。
【００１２】
好ましい実施の形態によれば、ピンは、銅又はアルミニウムを含む金属から作製される。
【００１３】
当然ながら、本方法は、射出成形型内に取り付けることができるコア部分等の金型部分の製造に特に適しているが、本発明によれば、完全な射出成形型を製造することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一般的な射出成形型内に取り付けられた、本発明による金型部分を示す断面図の形態の説明図である。
【図２】取付けピンを伴わない、本発明による未完成の金型部分の第１の実施形態を示す断面図である。
【図３】ピンが設けられた、図２に示される金型部分を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
このように、図１は、２つの部品１、２からなる射出成形型を示す説明図を示し、この場合、一方の部品１は、金型キャビティ３の一部をなす内面８を有し、この場合、第２の部品２は、射出成形型内にコアを形成する金型部分４を有して構成される。
【００１６】
金型部分４（この図では斜線が付されている）は、例えば、上述の特許文献１及び特許文献２から既知であるように、鋼等の粉末（正：powdered）焼結金属の複数の薄層の連続焼結によって形成された金型コア６が上に構成される（built）板状部分５を備える。
【００１７】
板状部分５は、例えば機械加工プロセスによって形成された一枚の重量板材料（massive plate material）から構成することもでき、又は金型コア６と同じように焼結プロセスにて同様に製造することもできる。
【００１８】
それによって、金型コア７は、射出成形プロセスの一方の部品１の内面８とともに、金型キャビティ３の全体又は部分を形成する金型表面７を含む。金型部分４はまた、金型表面７に加えて、金型キャビティ３に面しない第２の表面１１を含み、第２の表面１１には、冷却チャネル１２のための２つの開口が配置される。
【００１９】
金型コア６及び板状部分５を備える金型部分４内には、上述のように、冷却媒体の貫流のための冷却チャネル１２が設けられ、本発明によれば、金型部分４、板状部分５、又は金型コア６を構成するのに用いられる焼結金属の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料からなるピン９が設けられる。
【００２０】
図１から明らかとなるように、ピン９は、金型コア６内に完全に封入されており、蓋１０が、金型コアの上端において、ピン９を覆って金型表面７の一部をなすように、焼結によって金型表面７に極めて近接して設けられる。
【００２１】
ここで、図２及び図３は、第１の製造プロセス及び第２の製造プロセス後の、図１に示される金型部分４を示し、図１は、焼結された金型コア６と、同様に焼結プロセスにて形成することができる板状部分とを示す。ここで、第１の製造プロセス後、金型コアには、焼結プロセス時に非常に容易に形成することができる直線状のチャネル１３が設けられるが、この直線状のチャネルは、金型コア６が焼結プロセスにて製造された後でチャネル１３を続いて穿孔することによって製造可能とすることもできることが明らかとなるであろう。
【００２２】
ここで、図３は、図２に示される金型コアと同じ金型コア６を示すが、図３では、ピン９が、そのピン９の一方の端が金型コア６の金型表面と実質的に位置合わせされるように挿入され、その後、完成した金型コア６が、焼結された金型コア６内にピン９が封入されている図１に示される状態に仕上がるように、金型コア６には再び更なる焼結プロセスを施すことができる。
【００２３】
したがって、当然ながら、本発明は、本発明の基本原理から逸脱することなく、多くの異なる構成を有する金型部分と関連して使用することができ、一例として、図に示されるピンよりも多くのピンを備える金型部分を作製することを可能とすることができ、またピン９は、金型部分６の形状に関係なく金型部分６の均一な冷却を確立することが可能となるように、冷却チャネル１２に対して様々な方向に向けることができる。
【図１】
0005913373.tif 000002
【図２】
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【図３】
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