(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面、これとは反対の第２の面、並びに、当該第１の面および第２の面の間の側面を有し、非多孔質であり、且つ金属成形体の一部を構成することとなる金属板を、金型内に配設するための配設工程と、
溶融金属を前記金型内に射出することによって鋳造部を形成するための成形工程と、を含む金属成形体製造方法であって、
前記配設工程の前に、前記金属板の前記第１の面に断熱層を形成するための断熱層形成工程を含み、
前記配設工程では、前記金属板は、前記断熱層が前記金型に接するように当該金型内に配設され、
前記成形工程では、前記鋳造部は、前記第１の面に対しては固定されずに少なくとも前記第２の面に対して固定されるように形成される、金属成形体製造方法。
【請求項２】
第１の面、これとは反対の第２の面、並びに、当該第１の面および第２の面の間の側面を有し、非多孔質であり、且つ金属成形体の一部を構成することとなる金属板を、金型内に配設するための配設工程と、
溶融金属を前記金型内に射出することによって鋳造部を形成するための成形工程と、を含む金属成形体製造方法であって、
前記配設工程の前に、前記金属板の前記第１の面に断熱層を形成するための断熱層形成工程を含み、
前記金型の表面には断熱層を形成せず、
前記配設工程では、前記金属板は、前記断熱層が前記金型に接するように当該金型内に配設され、
前記成形工程では、前記鋳造部は、前記第１の面に対しては固定されずに少なくとも前記第２の面に対して固定されるように形成される、金属成形体製造方法。
【請求項３】
第１の面、これとは反対の第２の面、並びに、当該第１の面および第２の面の間の側面を有し、非多孔質であり、且つ金属成形体の一部を構成することとなる金属板を、金型内に配設するための配設工程と、
溶融金属を前記金型内に射出することによって鋳造部を形成するための成形工程と、を含む金属成形体製造方法であって、
前記配設工程の前に、前記金属板の前記第１の面に断熱層を形成するための断熱層形成工程を含み、
前記配設工程では、前記金属板は、前記断熱層が前記金型に接するように当該金型内に配設され、
前記成形工程では、前記鋳造部は、前記第１の面に対しては固定されずに少なくとも前記第２の面に対して固定されるように形成され、
前記成形工程の後に、前記断熱層を前記金属板から除去するための除去工程を含む、金属成形体製造方法。
【請求項４】
更に、前記配設工程の前に、前記金属板の前記第２の面に対して、前記金属板と前記鋳造部との接合強度を向上させるための接着層を形成するための接着層形成工程を含む、請求項１から３のいずれか１つに記載の金属成形体製造方法。
【請求項５】
前記溶融金属は、前記金属板に最も多く含まれる金属と同一の金属を最も多く含む、請求項１から４のいずれか１つに記載の金属成形体製造方法。
【請求項６】
前記接着層形成工程では、前記接着層は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、および亜鉛よりなる群から選択される金属材料を、溶射、めっき、または蒸着することにより形成される、請求項４または５に記載の金属成形体製造方法。
【請求項７】
前記接着層形成工程では、前記接着層は、セラミック材料を、溶射、蒸着、または塗布することにより形成される、請求項４または５に記載の金属成形体製造方法。
【請求項８】
前記接着層形成工程では、前記接着層は、前記第２の面に対して樹脂材料を塗布し、繊維質材料または多孔質材料を当該樹脂材料に担持させることにより形成される、請求項４または５に記載の金属成形体製造方法。
【請求項９】
第１の面、これとは反対の第２の面、並びに、当該第１の面および第２の面の間の側面を有し、且つ、非多孔質である、金属板と、
前記第１の面に形成されている断熱層と、
前記金属板における前記第１の面に対しては固定されずに少なくとも前記第２の面に対して固定された鋳造部と、を備えることを特徴とする、金属成形体。
【請求項１０】
更に、前記第２の面と前記鋳造部との間に、前記金属板と前記鋳造部との接合強度を向上させるための接着層を備える、請求項９に記載の金属成形体。
【請求項１１】
前記断熱層は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、および酸化マグネシウムよりなる群から選択される金属酸化物を最も多く含む組成を有する、請求項９または１０に記載の金属成形体。
【請求項１２】
前記接着層は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、および亜鉛よりなる群から選択される金属よりなる、請求項１０または１１に記載の金属成形体。
【請求項１３】
前記接着層は、樹脂材料と、これに担持される繊維質材料または多孔質材料とを含む、請求項１０または１１に記載の金属成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノートパソコンや携帯電話などの金属筐体の成形に利用できる金属成形体製造方法、およびこれにより製造される金属成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノートパソコンや携帯電話などの電気・電子機器では、軽量化、剛性および放熱性の観点より、マグネシウム合金やアルミニウム合金などの軽金属製の筐体が採用される場合が多い。このような電気・電子機器の金属筐体は、通常、ダイカストにより成形される。ダイカスト成形は、溶融された金属である溶湯を、金型によって規定されるキャビティに加圧注入する鋳造法である。ダイカスト成形は、寸法精度に優れているため、鋭角的な稜を必要とする金属成形体や薄肉の金属成形体の製造において、広く採用されている。このようなダイカスト成形技術は、例えば特開平９−２７２９４５号公報に開示されている。
【０００３】
しかしながら、ダイカスト成形技術では、他の鋳造技術と同様、最終成形体の薄肉化を図るべくキャビティを幅狭に設定するほど、溶湯の凝固が早急に始まる傾向にある。具体的には、溶湯を金型内のキャビティに射出すると、溶湯からこれが接触する金型へ熱が伝搬する。すなわち、金型により、溶湯の有する熱量の一部が吸収される。したがって、溶湯は、キャビティ内を進行するにつれて、急速に冷却される。すると、溶湯の粘性は上昇し、溶湯の流動性は低下する。その結果、キャビティの末端部分まで行き渡る前に溶湯が固形化し、成形体において未充填部分が生ずる場合がある。例えば肉厚１．５mm以下の携帯型電子機器の筐体を成形する場合、従来のダイカスト成形技術によると未充填部分の生ずる傾向が強い。
【０００４】
特開２０００−２２３８５５号公報は、ダイカスト成形技術におけるそのような不具合を回避することを目的とする方法を開示している。具体的には、当該公報によると、第１の薄肉部と当該第１の薄肉部よりも更に薄い第２の薄肉部とを備えた金属製品の製造に際し、第２の薄肉部を非ダイカスト成形部として予め用意しておき、当該非ダイカスト成形部を金型内にインサートした状態で、第１の薄肉部が、第２の薄肉部に融着するようにダイカスト成形される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−２２３８５５号公報に開示された方法は、金属成形体の製造において、より薄肉が要求される部位の形成にダイカスト成形技術を使用するのを回避するための技術であり、第１の薄肉部自体すなわちダイカスト成形される鋳造部自体において更なる薄肉形成手段を提供するものではない。より薄肉が要求される部位すなわち第２の薄肉部には、予め用意された非ダイカスト成形部材を用い、且つ、他の部位すなわち第１の薄肉部は、従来のダイカスト技術により形成されるからである。また、特開２０００−２２３８５５号公報によると、部材厚の薄い第２の薄肉部が直に金型に接しているため、溶湯から当該第２の薄肉部を介して金型へ熱移動が生じやすく、その結果、２種類の薄肉部材の接合箇所付近において、第１の薄肉部の機械的特性が不均一となり、第２の薄肉部に対する第１の薄肉部の接着性を確保できない場合がある。
【０００６】
特開平５−１７７３３３号公報、特開平７−２５５６０７号公報、および特開平１１−１０４７９８号公報にも、溶湯を射出する前の金型内に所定の金属部材を予め挿入する技術が開示されている。しかし、これらの技術は、耐熱性や耐食性に劣るマグネシウム合金やアルミニウム合金の表面を改善することを目的とするものであって、ダイカスト成形における鋳造部位の薄肉化を達成すべく、溶湯の湯回り性の向上を図るためのものではない。
【０００７】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、以上に述べた問題点を解消ないし軽減することを課題とし、未充填部分を生ずることなく良好に薄肉化を達成することのできる金属成形体製造方法、およびこれにより製造される金属成形体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると、金属成形体製造方法が提供される。この方法は、溶融金属の湯回り性を向上させるための金属板を金型内に配設するための配設工程と、溶融金属を金型内に射出することによって鋳造部を形成するための成形工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
このような構成によると、ダイカスト成形において、未充填部分を生ずることなく良好に薄肉化が達成された金属成形体を製造することができる。金型により規定されるキャビティに対して溶融金属を射出注入するにあたり、溶融金属すなわち溶湯の湯回り性を向上させるための金属板を金型内に予め配設しておくと、そのような金属板が配設されていない場合と比較して、キャビティ内における溶融金属の湯回り性は向上する。すると、幅狭なキャビティであっても、当該キャビティの末端部にまで溶融金属を適切に充填することができる。その結果、製造される金属成形体において、未充填部分の発生を回避しつつ充分な薄肉化を達成することが可能となるのである。
【００１０】
本発明の第１の側面における好ましい実施の形態では、金属板は、第１の面およびこれとは反対の第２の面を有し、更に配設工程の前に、金属板の第１の面に断熱層を形成するための断熱層形成工程を含み、配設工程では、金属板は断熱層が金型に接するように当該金型内に配設され、成形工程では、鋳造部は少なくとも第２の面に対して接合される。
【００１１】
このような構成によると、金属成形体を製造するにあたり、金型内に配設された金属板に対して、薄肉な鋳造部を良好に接合形成することができる。具体的には、ダイカスト成形により鋳造部が接合される金属板の所定領域に、断熱機能を有する層を予め形成し、鋳造工程において、当該断熱層が金型に接するように金属板を金型内に配設した状態で溶融金属を金型内に射出すると、射出途中ないし射出後において、金属板を介した溶融金属から金型への熱移動が抑制される。その結果、溶融金属の有する熱量によって、溶融金属が凝固してなる鋳造部と、当該鋳造部が接触する金属板の表面との融着が充分に図られ、金属成形体において、金属板に対する鋳造部の接合が担保されることとなる。また、成形工程において、溶融金属全体からの放熱が抑制されるため、金型間のキャビティを幅狭としても、溶融金属の湯回り性または流動長が確保され、鋳造部の薄肉化を達成することができる。このように、本発明によると、未充填部分を生ずることなく、予め金型内に配設された金属板に薄肉部を良好に接合形成することができる。その結果、機械的特性に優れた金属成形体を製造することが可能となるのである。
【００１２】
好ましくは、配設工程の前に、金属板の第２の面に対して、金属板と鋳造部との接合強度を向上させるための接着層を形成するための接着層形成工程を含む。このような接着層を介在させることによって、金属板に対して鋳造部を強固に接合することが確保される。その結果、製造される金属成形体において、更に優れた機械的特性を得ることが可能となる。
【００１３】
本発明で用いられる金属板としては、例えば、アルミニウム、マグネシウム、チタンなどの密度５ｇ／ｃｍ3以下の軽金属の単体、または、これら軽金属を主成分とする合金よりなるものを用いることができる。このような軽金属を用いることにより、製造される金属成形体において軽量化を図ることができる。金属板の厚みは、金属成形体の薄肉化および軽量化の観点より、０．１〜１．０ｍｍの範囲が好ましい。
【００１４】
本発明で用いられる鋳造部形成用の溶融金属としては、アルミニウムやマグネシウムなどの、密度５ｇ／ｃｍ3以下の軽金属の単体、または、これら軽金属を主成分とする合金を用いることができる。好ましくは、金属板の構成材料と同一の組成または同一の主成分を有する金属材料を用いる。金属板および溶融金属が同一の組成または同一の主成分を有する場合には、溶融金属および金属板の融点が近接しているため両者はなじみ易く、溶融金属が凝固してなる鋳造部と金属板との融着状態が良好なものとなる。また、金属板と鋳造部の組成が同一ないし近似している場合、両者の熱的特性も同一ないし略等しくなり、最終的に得られる成形体において、両者の熱膨張率の差異に起因する反りが発生しにくくなる。その結果、機械的特性に優れた金属成形体が製造されることとなる。鋳造部として金属板に接合形成される機能部位としては、例えば、リブ部、ボス部、周壁部などがある。
【００１５】
断熱層を構成するための断熱層材料としては、成形工程の温度における熱伝導率が金型材料より低く、断熱機能を発揮する材料を用いる。好ましくは、３００〜６００℃での熱伝導率が０．０１〜０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｄｅｇ・ｓｅｃであるものを用いる。例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウムなどの金属酸化物を用いることができる。これらの金属酸化物の熱伝導率は、一般的な金型材料よりも１桁程度低く、金属板から金型への熱移動を抑制する断熱層材料として特に好適である。
【００１６】
断熱層形成工程では、断熱層は、好ましくは金属板の第１の面の全面にわたって形成される。このような構成によると、金属板の第１の面の全面を介しての、溶融金属から金型への熱移動が抑制される。その結果、良好な鋳造部が形成されることとなる。また、断熱層は、好ましくは厚さ０．０１〜５０μｍ、より好ましくは０．０１〜１０μｍの厚みで形成される。
【００１７】
断熱層形成工程では、断熱層は、好ましくは断熱層材料が分散する溶液を前記金属板の第１の面にスプレー塗布することによって形成される。例えば、平均粒径０．０１〜２μｍの粉状の上述の金属酸化物を、水やシリコンオイルなどの溶媒に、濃度５〜１５ｗｔ％で分散させてスプレー液を調製し、これを金属板表面に噴霧塗布する。または、平均粒径０．０１〜２μｍの粉状の上述の金属酸化物を樹脂バインダに混合し、これをＮＭＰなどの有機溶剤で濃度５〜１５ｗｔ％に希釈した後に金属板表面にスプレーまたは刷毛により塗布し、所定の硬化温度で硬化させることによって、断熱層を形成することもできる。樹脂バインダとしては、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などを用いることができる。エポキシ樹脂を用いた場合には、硬化温度を１００℃程度とし、ポリイミド樹脂を用いた場合には、硬化温度を２００℃程度とする。あるいは、断熱層の形成においては、金属板表面に対する、ＰＤＶやＣＶＤなどによる断熱層材料の蒸着、溶射によるいわゆるセラミックコーティングを採用してもよい。
【００１８】
接着層形成工程では、接着層は、好ましくは、アルミニウム、マグネシウム、チタン、および亜鉛よりなる群から選択される金属材料を、溶射、めっき、または蒸着することにより形成される。このような構成によると、成形工程において、当該金属材料が、溶融して、金属板および溶融金属とともに合金化することにより、金属板と鋳造部とが強固に接合することとなる。これに代えて、接着層は、セラミック材料を、溶射、蒸着、または塗布することにより形成することもできる。
【００１９】
あるいは、接着層は、第２の面に対して樹脂材料を塗布し、繊維質材料または多孔質材料を当該樹脂材料に担持させることにより形成してもよい。このような構成によると、繊維質材料または多孔質材料の微細な凹凸形状に溶融金属が入り込むことによって、金属板に対する鋳造部の高い接合強度が達成される。樹脂材料のみを接着層材料として用いることもできる。また、接着層に含まれる繊維質材料または多孔質材料は、溶融金属との反応性を有する成分を含むのが好ましい。この反応性とは、例えば溶融金属としてマグネシウムを用いる場合には、当該マグネシウム溶湯が還元反応を生ずる性質をいう。より具体的には、シリカを含有する接着層に対してマグネシウム溶湯を使用すると、ＭｇＯやＭｇ2Ｓｉなどを生成する還元反応が生じ、接着性が確保される。
【００２０】
本発明の第１の側面における他の好ましい実施の形態では、金属板は、溶融金属に溶け込むことによって当該溶融金属の凝固温度を降下させる組成を有し、成形工程では、溶融金属は、金属板を融解可能な温度で射出される。
【００２１】
このような構成によると、金型内のキャビティにおいて、溶融金属が金属板を溶解した後は、当該溶融金属の凝固温度ないし固相温度は降下する。したがって、溶融金属が、末端部を含むキャビティの全域に行き渡るまで、溶融状態を持続させることができる。その結果、製造される金属成形体において、未充填部分が生ずるのを防止することが可能となる。金属板について、溶融金属に溶け込むことによって当該溶融金属の凝固温度を降下させる組成は、例えば、アルミニウムマグネシウム、亜鉛、スズなどの単体金属、または、これらを主成分とする合金より構成することが可能である。
【００２２】
本発明の第２の側面によると、金属成形体が提供される。この金属成形体は、第１の面およびこれとは反対の第２の面を有する金属板と、第１の面に形成されている断熱層と、金属板における少なくとも第２の面に対して接合された鋳造部と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
このような構成の金属成形体は、本発明の第１の側面における一の好ましい実施の形態に係る方法により製造することができる。したがって、本発明の第２の側面によっても、第１の側面における一の好ましい実施の形態に関して上述したのと同様の効果が奏される。
【００２４】
断熱層は、好ましくは、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、および酸化マグネシウムよりなる群から選択される金属酸化物を最も多く含む組成を有する。また、鋳造部は、好ましくは、金属板における少なくとも第２の面に接合されたリブ部、ボス部、周壁部よりなる群から選択される機能部位を含む。
【００２５】
本発明の第２の側面において、好ましくは、更に、第２の面と鋳造部との間に、金属板と鋳造部との接合強度を向上させるための接着層を備える。接着層は、好ましくは、アルミニウム、マグネシウム、チタン、および亜鉛よりなる群から選択される金属よりなる。これに代えて、接着層は、セラミック材料より構成されていてもよい。あるいは、接着層は、樹脂材料と、これに担持される繊維質材料または多孔質材料とを含んでいてもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は、本発明の第１の実施形態に係る金属成形体製造方法を表す。本実施形態では、電子機器用筐体の一部が製造される。図１は、断熱層形成工程を経た金属板１０の断面図である。本実施形態では、成形体の軽量化および強度の観点からは、金属板１０は、アルミニウム合金製、マグネシウム合金製、またはチタン合金製であるのが好ましい。また、後出の鋳造部３０との接着性の観点からは、金属板１０の構成材料は、鋳造部形成用の溶融金属３０’と同一または近似の組成のものが選択される。断熱層形成工程では、断熱層１１は、金属板１０の第１の面１０ａの全体にわたって形成される。断熱層１１の構成材料としては、重量平均粒径０．０１〜２μｍの、例えば酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウムなどを用いることができる。断熱層１１は、これら断熱層材料を５〜２０ｗｔ％の濃度で水に分散させた分散液を金属板１０の第１の面１０ａに対してスプレー塗布し、これを温風乾燥することによって形成する。また、分散液には、断熱層材料の金属板への塗着を担保するため、カゼインなどの固着剤を添加してもよい。また、アロンセラミック（東亞合成製）やセラミカ（日板研究所製）などの市販のセラミックコーティング剤を使用することもできる。ただし、固着剤を添加しないことによって、本発明における一連の工程の後に得られる最終生成物において、断熱層を容易に剥離することができるように構成することも可能である。
【００２７】
図２は、第１の実施形態に係る金属成形体製造方法の一の工程を表す断面図である。本工程では、上述のように断熱層１１が設けられた金属板１０を金型１の内部の所定箇所に配設した後、当該金型１を型締めする。金型１は、固定型１ａと、これに対して進退動可能な可動型１ｂとからなる。型締め工程において、固定型１ａと可動型１ｂとを突き合わせることによって、キャビティ２０が形成される。キャビティ２０は、目的とする金属成形体の形状を規定する。また、キャビティ２０には、ゲートスペース２１およびオーバーフロースペース２２が含まれる。ゲートスペース２１は、溶融金属をキャビティ２０の全体に導き入れる誘導部である。本工程では、金属板１０の第１の面１０ａに形成された断熱層１１が金型１に接し、断熱層１１が形成されていない第２の面１０ｂの一部がキャビティ２０に露出するように、金属板１０を配設する。そして、溶融状態にある溶融金属３０’を、鋳込スリーブ２内に用意する。
【００２８】
次に、図３に示すように、鋳込スリーブ２に摺動自在に嵌合するプランジャ３によって、溶融金属３０’を所定の圧力でキャビティ２０に射出する。このときの金型１の温度は、溶融金属３０’の種類に応じて１５０〜３００℃の範囲とする。溶融金属３０’は、キャビティ２０におけるゲートスペース２１を経て金属板１０に到達する。そして、キャビティ２０における図中には表されていない経路を通って、オーバーフロースペース２２へ充填される。その後、溶融金属３０’が冷却固化することによって、金属板１０と一体となった鋳造部３０が形成される。
【００２９】
鋳造部３０が充分に冷却した後、図４に示すように、固定型１ａに対して可動型１ｂを退動させることによって金型１を開き、複合成形体Ｐ１’を取り出す。この段階では、金属板１０に融着する鋳造部３０には、ゲート部３１やオーバーフロー部３２など、最終製造物には不要な部位が一体となっている。したがって、カッターやプレスなどを用いて、図４に示す破線に沿って複合成形体Ｐ１’を切断し、これら不要部位が切り離される。その結果、金属成形体Ｐ１が得られる。
【００３０】
図５は、上述の一連の工程を経て製造された金属成形体Ｐ１の斜視図である。図６は、図５の線ＶＩ―ＶＩに沿った断面図である。金属成形体Ｐ１は、金属板１０と、その第１の面１０ａの全体にわたって設けられた断熱層１１と、鋳造部３０とを有する。鋳造部３０は、金属板１０の周端部にわたって立設された周壁部３０ａと、リブ部３０ｂと、ボス部３０ｃとを含む。周壁部３０ａは、金属板１０の第２の面１０ｂおよび外周側面１０ｃに融着して形成されており、金属成形体Ｐ１の壁部として機能する。また、図６によく表れているように、周壁部３０ａは、金属板１０の意匠面１３に対して面一状に形成されている。リブ部３０ｂおよびボス部３０ｃは、金属板１０の第２の面１０ｂに融着している。このように、本実施形態では、一度の鋳造工程により、金属板１０に対して複数の機能部品が接合形成されている。ただし、図２〜図４においては、簡潔化の観点より、金属板１０に接合形成される鋳造部３０については、周壁部３０ａおよびこの形成箇所のみを示し、リブ部３０ｂおよびボス部３０ｃならびにこれらの形成箇所は表していない。なお、ボス部３０ｃには、更なる工程において、ドリルなどによる穴あけ加工などによって、ネジ止またはピン止め用の凹部が形成される。
【００３１】
図７〜図１０は、本発明の第２の実施形態に係る金属成形体製造方法を表す。本実施形態によっても、電子機器用筐体の一部が製造される。図７は、断熱層形成工程および接着層形成工程を経た金属板１０の断面図である。本実施形態では、金属板１０の第２の面１０ｂにおいて鋳造部が接合される箇所に、接着層１２が形成されている。接着層１２は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、および亜鉛よりなる群から選択される金属材料を、溶射、めっき、または蒸着することにより形成することができる。これに代えて、接着層１２は、セラミック材料を、溶射、蒸着、または塗布することにより形成することもできる。あるいは、接着層１２は、第２の面１０ｂに対して樹脂材料を塗布し、繊維質材料または多孔質材料を当該樹脂材料に担持させることにより形成してもよい。この多孔質材料は、アルミナ、シリカ、シリコーンカーバイドなどのセラミック粒子を所定のバインダーと混合して焼き固めることにより作製することができる。金属板１０の構成材料、ならびに、断熱層１１の構成材料および形成方法については、第１の実施形態に関して上述したのと同様である。
【００３２】
図８は、第２の実施形態に係る金属成形体製造方法の一の工程を表す断面図である。本工程では、断熱層１１とともに接着層１２が設けられた金属板１０を金型１の内部の所定箇所に配設した後、当該金型１を型締めする。このとき、金属板１０の第１の面１０ａに形成された断熱層１１が金型１に接し、第２の面１０ｂに形成された接着層１２がキャビティ２０に露出するように、金属板１０を配設する。そして、溶融状態にある溶融金属３０’を、鋳込スリーブ２内に用意する。
【００３３】
次に、図９に示すように、鋳込スリーブ２に摺動自在に嵌合するプランジャ３によって、溶融金属３０’を所定の圧力でキャビティ２０に射出する。このときの金型１の温度は、溶融金属３０’の種類に応じて１５０〜３００℃の範囲とする。溶融金属３０’は、キャビティ２０におけるゲートスペース２１を経て金属板１０に到達する。そして、キャビティ２０における図中には表されていない経路を通って、オーバーフロースペース２２へ充填される。その後、溶融金属３０’が冷却固化することによって、金属板１０と一体となった鋳造部３０が形成される。
【００３４】
鋳造部３０が充分に冷却した後、図１０に示すように、固定型１ａに対して可動型１ｂを退動させることによって金型１を開き、複合成形体Ｐ２’を取り出す。この段階では、金属板１０に融着する鋳造部３０には、ゲート部３１やオーバーフロー部３２など、最終製造物には不要な部位が一体となっている。したがって、カッターやプレスなどを用いて、図１０に示す破線に沿って複合成形体Ｐ２’を切断し、これら不要部位が切り離される。その結果、金属成形体Ｐ２が得られる。
【００３５】
図１１は、本実施形態の一連の工程を経て製造された金属成形体Ｐ２の断面図であり、図６に示した第１の実施形態における金属成形体Ｐ１の断面と同一箇所の断面を表す。金属成形体Ｐ２は、金属板１０と、その第１の面１０ａの全体にわたって設けられた断熱層１１と、第２の面１０ｂに設けられた接着層１２と、当該接着層１２を介して金属板１０に接合された鋳造部３０とを有する。鋳造部３０には、金属板１０の周端部にわたって立設された周壁部３０ａと、リブ部３０ｂと、ボス部３０ｃとを含む。周壁部３０ａは、金属板１０の外周側面１０ｃに接合されているとともに、接着層１２を介して第２の面１０ｂに接合されており、金属成形体Ｐ２の壁部として機能する。また、周壁部３０ａは、金属板１０の意匠面１３に対して面一状に形成されている。リブ部３０ｂおよびボス部３０ｃは、接着層１２を介して第２の面１０ｂに接合されている。接着層１２が介在することによって、周壁部３０ａ、リブ部３０ｂおよびボス部３０ｃが、金属板１０に対して良好に接合されている。このように、本実施形態では、一度の鋳造工程により、複数の機能部品が接着層１２を介して金属板１０に接合形成されている。ただし、図７〜図１０においては、簡潔化の観点より、金属板１０に接合形成される鋳造部３０については、周壁部３０ａおよびこの形成箇所のみを示し、リブ部３０ｂおよびボス部３０ｃならびにこれらの形成箇所は表していない。なお、ボス部３０ｃには、更なる工程において、ドリルなどによる穴あけ加工などによって、ネジ止ないしピン止め用の凹部が形成される。
【００３６】
図１２〜図１５は、本発明の第３の実施形態を表す。図１２は、本実施形態に係る金属板１０の斜視図である。この金属板１０は、直角に屈曲しており、主板部１５と副板部１６とからなる。主板部１５は、第１の面１５ａおよび第２の面１５ｂを有する。金属板１０について、例えば、横幅Ｌ１は１００ｍｍ、縦幅Ｌ２は５０ｍｍ、高さＬ３は２．０ｍｍ、板厚Ｌ４は０．３ｍｍである。本実施形態では、金属板１０は、例えば純度９９．９９９％の亜鉛（Ｚｎ）よりなる。
【００３７】
図１３は、第３の実施形態に係る金属成形体製造方法の一の工程を表す断面図である。本工程では、金属板１０を金型１の内部の所定箇所に配設した後、当該金型１を型締めする。このとき、金属板１０における主板部１５の第１の面１５ａが金型１に接し、第２の面１５ｂがキャビティ２０に露出するように、金属板１０を配設する。このとき、キャビティ２０に臨む金型面に予め形成されている所定の溝部１ｃに対して金属板１０の副板部１６を圧入し、これによって金属板１０を金型１に対して固定する。また、キャビティ２０には、ゲートスペース２１およびオーバーフロースペース２２が含まれる。本工程では、更に、溶融状態にある溶融金属３０’を、鋳込スリーブ２内に用意する。
【００３８】
次に、図１４に示すように、鋳込スリーブ２に摺動自在に嵌合するプランジャ（図示略）によって、溶融金属３０’を所定の圧力でキャビティ２０に射出する。本実施形態では、溶融金属３０’は例えばマグネシウム合金である。マグネシウム合金としては、例えばＡＺ９１Ｄを用いることができる。ＡＺ９１Ｄは、おおよそ、Ａｌを９ｗｔ％、Ｚｎを１ｗｔ％、Ｍｇを９０ｗｔ％含む。このときの金型１の温度は、溶融金属３０’の種類に応じて１５０〜３００℃の範囲とする。溶融金属３０’は、キャビティ２０におけるゲートスペース２１を経て金属板１０に到達する。金属板１０に到達した溶融金属３０’は、金属板１０の少なくとも一部を溶融する。金属板１０の少なくとも一部が溶融金属３０’に溶け込むことによって、溶融金属３０’中のＺｎ存在比が増加し、溶融金属３０’の凝固温度が降下する。そして、凝固しにくくなった溶融金属３０’は、オーバーフロースペース２２に充填される。その後、溶融金属３０’が冷却固化することによって鋳造部３０が形成される。その結果、複合成形体Ｐ３’が形成される。鋳造部３０が充分に冷却した後の、型開き、複合成形体Ｐ３’の取り外しについては、第１および第２の実施形態に関して上述したのと同様である。このようにして一連の成形作業が完了すると、次に再度新しい金属板１０をキャビティ２０に配設した後、固定型１ａと可動型１ｂとを互いに密着させる。以降、上述した工程を繰り返すことによって複数個の金属成形体が製造される。
【００３９】
図１５は、第３の実施形態により製造された複合成形体Ｐ３’の平面図である。複合成形体Ｐ３’は、ゲート部３１と、金属成形体Ｐ３としての製品部３３と、オーバーフロー部３２とからなる。製品部３３は、図１５の斜線領域において金属板１０を伴っていてもよいし、伴っていなくともよい。
【００４０】
製品部３３は、複合成形体Ｐ３’の略中央に配置している。製品部３３について、例えば、横幅Ｌ５は１００ｍｍ、縦幅Ｌ６は１５０ｍｍ、厚みは０．８ｍｍである。ゲート部３１は、上述のキャビティ２０において溶融金属３０’を適切に誘導するために下流方向に広がるゲートスペース２１に対応する三角形状をしている。このゲート部３１とオーバーフロー部３２は、カッターやプレスなどを用いて、更なる工程で、切り取られる。
【００４１】
本実施形態では、溶融金属３０’としてのマグネシウム合金が金属板１０と接触した後、金属板１０の少なくとも一部が溶融金属３０’に溶け込み、これらが合金化することによって、溶融金属３０’自体の凝固温度ないし固相温度が降下し、溶融金属３０の湯回り性が向上する。より具体的には、本実施形態に係る製造プロセスにおいては、溶融金属３０’が凝固する温度は、キャビティ２０において金属板１０の上流側よりも下流側で低くなる。そのため、溶融金属３０’がキャビティ２０の末端部にまで充分に行き渡るようになる。その結果、薄肉の金属成形体が良好に形成される。
【００４２】
本実施形態では金属板１０を製品部３３に設けた。ただし、金属板１０は、製品部３３に限らず溶融金属３０’が流れ難くなる部位、例えばボス部、リブ部、曲折部、狭間部の上流または周囲に適宜設ければよい。このような構成によっても、上述の効果を得ることができる。また、本実施形態では、Ｚｎからなる金属板１０を設けた。しかし、使用される溶融金属３０’の組成とは異なる組成であって、溶融金属３０’に溶け込むことによって溶融金属３０’の凝固温度ないし固相温度を降下させる組成であれば、いずれの金属板１０でも使用可能である。例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛合金、スズ合金などから選択することもできる。
【００４３】
【実施例】
次に、本発明の実施例について、比較例とともに説明する。
【００４４】
【実施例１】
＜断熱層の形成＞
分散媒としての水に、平均粒径０．１μｍのアルミナ粉末を５ｗｔ％、固着剤としてのカゼイン―消石灰―ケイ酸ソーダ混合物を４０ｗｔ％の濃度で添加して、分散液を調製した。当該分散液を、エア式スプレーによって、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍとした金属板としてのアルミニウム合金板（ＪＩＳ規格のＡ５０５２Ｐ）の片面全体に塗布した。これを温風乾燥すると、金属板上に、厚さ３０μｍの断熱層が形成された。
【００４５】
＜ダイカスト成形＞
鋳造部の形成はダイカスト機を用いて行った。まず、上述のようにして断熱層が形成された金属板を、当該金属板を挟持する突起が設けてあるキャビ型表面に配設した。このとき、断熱層が金型に接しつつ断熱層とは反対側の面がキャビティに露出するように、金属板を配設した。そして、金型を閉じ、６５０℃の溶融状態にある鋳造部形成用Ｍｇ合金（ＡＳＴＭ規格のＡＺ９１Ｄ）を射出した。このときの金型温度は２００℃とし、加圧圧力を７０ｋｇｆ／ｃｍ2とし、射出速度を２．５ｍ／ｓとした。得られた金属成形体について、鋳造部の成形性および接着性について調べた。ここで成形性とは、薄肉鋳造箇所における溶湯の充填率をいい、当該箇所における巣やショートなどの成形欠陥の少なさの指標である。充填率が９８％より高い場合を○、９０〜９８％の場合を△として評価した。一方、接着性とは、金属成形体における金属板−鋳造部接合部位から１０ｍｍ角の試験片を切り出して、金属板−鋳造部間の接着強度を、接合面に対して垂直に引張り力を作用させた引張試験で評価したものである。接着強度が４０ｋｇｆ／ｃｍ2より高い場合を○、１０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ2の場合を△、１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満の場合を×として評価した。これらの結果は表１に掲げる。
【００４６】
【実施例２】
アルミナ粉末に代えて、平均粒径０．０１μｍのシリカ（酸化ケイ素）粉末を用いて分散液を調製した以外は、実施例１と同様の方法により、アルミニウム合金板（ＪＩＳ規格のＡ５０５２Ｐ）の片面全体に、厚さ５μｍの断熱層を形成した。そして、実施例１と同様の方法により、アルミニウム合金板に鋳造部をダイカスト成形し、金属成形体を得た。本実施例の金属成形体につて、実施例１と同様の方法により、成形性および接着性を調べた。その結果は表１に掲げる。
【００４７】
【比較例１】
アルミナ粉末に代えて、平均粒径２０μｍの黒鉛粉末を用いて分散液を調製した以外は、実施例１と同様にして、アルミニウム合金板（ＪＩＳ規格のＡ５０５２Ｐ）の片面全体に、厚さ５０μｍの断熱層を形成した。そして、実施例１と同様の方法により、アルミニウム合金板に鋳造部をダイカスト成形し、金属成形体を得た。本比較例の金属成形体につて、実施例１と同様の方法により、成形性および接着性を調べた。この結果は表１に掲げる。
【００４８】
【比較例２】
断熱層を形成していない、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍのアルミニウム合金板（ＪＩＳ規格のＡ５０５２Ｐ）に対して、実施例１と同様の条件で、鋳造部をダイカスト成形し、金属成形体を得た。本比較例の金属成形体につて、実施例１と同様の方法により、成形性および接着性を調べた。この結果は表１および表２に掲げる。
【００４９】
【実施例３、実施例４】
アルミニウム合金板に代えて、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍとしたマグネシウム合金板（ＡＳＴＭ規格のＡＺ３１Ｂ）を用いた以外は、実施例１と同様の方法により、アルミナ断熱層付金属板を作製した（実施例３）。一方、アルミニウム合金板に代えて、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍとしたマグネシウム合金板（ＡＳＴＭ規格のＡＺ３１Ｂ）を用いた以外は、実施例２と同様の方法により、シリカ断熱層付金属板を作製した（実施例４）。各々について、実施例１と同様の方法により、マグネシウム合金板に鋳造部をダイカスト成形し、金属成形体を得た。これら実施例の金属成形体につて、実施例１と同様の方法により、成形性および接着性を調べた。これらの結果は表１に掲げる。
【００５０】
【比較例３、比較例４】
アルミニウム合金板に代えて、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍとしたマグネシウム合金板（ＡＳＴＭ規格のＡＺ３１Ｂ）を用いた以外は、比較例１と同様の方法により、黒鉛断熱層付金属板を作製した（比較例３）。一方、断熱層を形成していない、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍのマグネシウム合金板（ＡＳＴＭ規格のＡＺ３１Ｂ）を用意した（比較例４）。各々について、実施例１と同様の条件で、マグネシウム合金板に鋳造部をダイカスト成形し、金属成形体を得た。これら比較例の金属成形体につて、実施例１と同様の方法により、成形性および接着性を調べた。これらの結果は表１および表２に掲げる。
【００５１】
【実施例５、実施例６】
アルミニウム合金板に代えて、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍとしたチタン合金板（ＪＩＳ規格のＴＰ３４０Ｃ）を用いた以外は、実施例１と同様の方法により、アルミナ断熱層付金属板を作製した（実施例５）。一方、アルミニウム合金板に代えて、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍとしたチタン合金板（ＪＩＳ規格のＴＰ３４０Ｃ）を用いた以外は、実施例２と同様の方法により、シリカ断熱層付金属板を作製した（実施例６）。各々について、実施例１と同様の方法により、チタン合金板に鋳造部をダイカスト成形し、金属成形体を得た。これら実施例の金属成形体につて、実施例１と同様の方法により、成形性および接着性を調べた。これらの結果は表１に掲げる。
【００５２】
【比較例５、比較例６】
アルミニウム合金板に代えて、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍとしたチタン合金板（ＪＩＳ規格のＴＰ３４０Ｃ）を用いた以外は、比較例１と同様の方法により、黒鉛断熱層付金属板を作製した（比較例５）。一方、断熱層を形成していない、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍのチタン合金板（ＪＩＳ規格のＴＰ３４０Ｃ）を用意した（比較例６）。各々について、実施例１と同様の条件で、チタン合金板に鋳造部をダイカスト成形し、金属成形体を得た。これら比較例の金属成形体につて、実施例１と同様の方法により、成形性および接着性を調べた。これらの結果は表１に掲げる。
【００５３】
【表１】
0003869255.tif 000002
【００５４】
表１によると、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金などの軽金属板に、アルミナやシリカなどで断熱層を設けることにより、当該軽金属板に対して鋳造部を形成するに際し、当該鋳造部の成形性を確保しつつ、鋳造部と軽金属板との良好な接着性を達成することができることが理解できよう。
【００５５】
【実施例７】
＜断熱層の形成＞
分散媒としての水に、平均粒径０．１μｍのアルミナ粉末を２０ｗｔ％、固着剤としての酸化ケイ素を１０ｗｔ％の濃度で添加して、分散液を調製した。当該分散液を、エア式スプレーによって、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍとした金属板としてのアルミニウム合金板（ＪＩＳ規格のＡ５０５２）の片面全体に塗布した。これを温風乾燥すると、金属板上に、厚さ３０μｍの断熱層が形成された。
【００５６】
＜接着層の形成＞
アルミニウム合金板における鋳造部接合予定面に対して、シリカアルミナアルカリ金属塩系のセラミックコーティング剤（商品名：セラミカ、（株）日板研究所製）を塗布した。次に、これを乾燥すると、金属板上に、厚さ５０μｍの接着層が形成された。
【００５７】
＜ダイカスト成形＞
鋳造部の形成はダイカスト機を用いて行った。まず、上述のようにして断熱層および接着層が形成された金属板を、当該金属板を挟持する突起が設けてあるキャビ型表面に配設した。このとき、断熱層が金型に接しつつ接着層がキャビティに露出するように、金属板を配設した。そして、金型を閉じ、６５０℃の溶融状態にある鋳造部形成用Ｍｇ合金（ＡＳＴＭ規格のＡＺ９１Ｄ）を射出した。このときの金型温度は２００℃とし、加圧圧力を７０ｋｇｆ／ｃｍ2とし、射出速度を２．５ｍ／ｓとした。得られた金属成形体について、鋳造部の成形性、接着性、および安定性について評価した。ここで安定性とは、金属板−鋳造部接合部位の略全体を１０ｍｍ角の小ブロックに分割し、各小ブロックにおける金属板−鋳造部間の接着強度を、接合面に対して垂直に引張り力を作用させた引張試験で測定し、接着強度が３０ｋｇｆ／ｃｍ2以上のブロック数の割合を調査した結果をいう。接着強度が３０ｋｇｆ／ｃｍ2以上のブロック数の割合が８０％以上である場合を◎、５０〜８０％の場合を○、３０〜５０％の場合を△、３０％未満の場合を×として評価した。成形性および接着性については、実施例１と同様の基準で評価した。これらの結果は表２に掲げる。
【００５８】
【実施例８】
接着層の形成において、セラミックコーティング剤の塗布・乾燥に代えて、無電解めっきにより厚さ２０μｍの亜鉛層を形成した以外は、実施例７と同様の方法により金属板を作製した。無電解めっきは、具体的には、水１リットルに対して、水酸化ナトリウム５００ｇ、酸化亜鉛１００ｇ、塩化第二鉄１ｇ、および炉シェル塩（酒石酸ナトリウムカリウム）１０ｇを溶解した浴に、金属板を室温で２分間浸漬する工程を２回繰り返すことにより行った。そして、実施例７と同様の方法により、アルミニウム合金板に鋳造部をダイカスト成形し、金属成形体を得た。本実施例の金属成形体につて、実施例７と同様の方法により、成形性、接着性および安定性を調べた。これらの結果は表２に掲げる。
【００５９】
【実施例９】
金属板表面に対するセラミックコーティング剤の塗布・乾燥に代えて、ポリイミド上に炭素繊維（商品名：トレカ、東レ製）を接着した厚さ１００μｍの接着層を設けた以外は、実施例７と同様の方法により金属板を作製した。接着層の形成に際しては、まず、有機溶剤による脱脂、および、酸またはアルカリ洗浄を施した金属板上にポリイミドをスピンコーティングした。次に、該ポリイミド上にシート状の炭素繊維（商品名：トレカ、東レ製）を載置して、金属板をアルゴンガス雰囲気中で２００℃、６０分の条件で加熱硬化した。なお、炭素繊維は、予めニ酸化ケイ素濃度１５ｗｔ％の水溶液に浸漬して８０℃で温風乾燥することによて、ガラスシートとしたものを用いた。このような処理を施すことにより、炭素繊維には、溶融金属との反応性の高い皮膜が形成され、その結果、金属板と鋳造部（Ｍｇ合金）との接合強度が確保されることとなる。このようにして接着層が形成されたアルミナ断熱層付アルミニウム合金板に対して、実施例７と同様の方法により、鋳造部をダイカスト成形し、金属成形体を得た。本実施例の金属成形体について、実施例７と同様の方法により、成形性、接着性および安定性を評価した。これらの結果は表２に掲げる。
【００６０】
【実施例１０】
接着層を形成しない以外は、実施例７と同様の方法により金属板を作製した。そして、実施例７と同様の方法により、アルミニウム合金板に鋳造部をダイカスト成形し、金属成形体を得た。本実施例の金属成形体について、実施例７と同様の方法により、成形性、接着性および安定性を評価した。これらの結果は表２に掲げる。
【００６１】
【実施例１１、実施例１２、実施例１３】
アルミニウム合金板（ＪＩＳ規格のＡ５０５２）に代えて、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍとしたマグネシウム合金板（ＡＳＴＭ規格のＡＺ３１Ｂ）を用いた以外は、実施例７と同様の方法により、金属板を作製した（実施例１０）。アルミニウム合金板（ＪＩＳ規格のＡ５０５２）に代えて、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍとしたマグネシウム合金板（ＡＳＴＭ規格のＡＺ３１Ｂ）を用いた以外は、実施例８と同様の方法により、金属板を作製した（実施例１２）。アルミニウム合金板（ＪＩＳ規格のＡ５０５２）に代えて、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍとしたマグネシウム合金板（ＡＳＴＭ規格のＡＺ３１Ｂ）を用いた以外は、実施例９と同様の方法により、金属板を作製した（実施例１３）。各々について、実施例７と同様の方法により、マグネシウム合金板に鋳造部をダイカスト成形し、金属成形体を得た。これら実施例の金属成形体について、実施例７と同様にして、成形性、接着性および安定性を評価した。これらの結果は表２に掲げる。
【００６２】
【実施例１４】
アルミニウム合金板（ＪＩＳ規格のＡ５０５２）に代えて、寸法１２０×１８０ｍｍ、板厚０．５ｍｍとしたマグネシウム合金板（ＡＳＴＭ規格のＡＺ３１Ｂ）を用いた以外は、実施例１０と同様の方法により、金属板を作製した。そして、実施例７と同様の方法により、アルミニウム合金板に鋳造部をダイカスト成形し、金属成形体を得た。本実施例の金属成形体について、実施例７と同様にして、成形性、接着性および安定性を評価した。これらの結果は表２に掲げる。
【００６３】
【表２】
0003869255.tif 000003
【００６４】
表２によると、金属板と鋳造部との間に接着層を設けることによって、金属板と鋳造部との接合状態についての安定性が向上することが理解できよう。
【００６５】
【実施例１５】
＜ダイカスト成形＞
金属板としての亜鉛板（Ｚｎ純度９９．９９９％、横幅１００ｍｍ、縦幅５０ｍｍ、高さ２ｍｍ、板厚０．３ｍｍ）をダイカスト機の金型内に配設した。そして、金型を閉じ、６３０℃の溶融状態にあるＭｇ合金（ＡＳＴＭ規格のＡＺ９１Ｄ）を射出した。このときの金型温度は２５０℃とし、加圧圧力を７０ｋｇｆ／ｃｍ2とし、射出速度を２．０ｍ／ｓとした。溶融状態にあるＭｇ合金がキャビティに設けられた亜鉛板と接すると、亜鉛板のＺｎは、全て溶融してＭｇ合金に溶け込んだ。自然冷却の後、型開きして成形体を得た。このようにして、サンプル成形体を１００個製造した。
【００６６】
＜製品検査＞
上述のようにして得られた金属成形体を製品検査に付した。検査は、製品表面の未充填部分の発生、具体的には割れ、欠け、しわ、凹凸等の有無を目視にて判定した。その結果、亜鉛板が用いられる本実施例においては、未充填部分を生じている不良製品は０個であった。
【００６７】
【比較例７】
金属板としての亜鉛板を用いない以外は、実施例１５と同様にしてサンプル成形体１００個を製造した。そして、これらについて、実施例１５と同様の基準で、製品検査を行った。その結果、亜鉛板が用いられない本比較例においては、未充填部分を生じている不良製品は６７個であった。
【００６８】
以下、本発明の構成をそのバリエーションとともに付記として記載する。
【００６９】
（付記１）溶融金属の湯回り性を向上させるための金属板を金型内に配設するための配設工程と、
前記溶融金属を前記金型内に射出することによって鋳造部を形成するための成形工程と、を含むことを特徴とする、金属成形体製造方法。
（付記２）前記金属板は、第１の面およびこれとは反対の第２の面を有し、
更に、前記配設工程の前に、前記金属板の前記第１の面に断熱層を形成するための断熱層形成工程を含み、
前記配設工程では、前記金属板は、前記断熱層が前記金型に接するように当該金型内に配設され、
前記成形工程では、前記鋳造部は、少なくとも前記第２の面に対して接合される、付記１に記載の金属成形体製造方法。
（付記３）更に、前記配設工程の前に、前記金属板の前記第２の面に対して、前記金属板と前記鋳造部との接合強度を向上させるための接着層を形成するための接着層形成工程を含む、付記２に記載の金属成形体製造方法。
（付記４）前記溶融金属は、前記金属板に最も多く含まれる金属と同一の金属を最も多く含む、付記１から３のいずれか１つに記載の金属成形体製造方法。
（付記５）前記断熱層は、３００〜６００℃の温度範囲において、０．０１〜０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｄｅｇ・ｓｅｃの熱伝導率を有する、付記２から４のいずれか１つに記載の金属成形体製造方法。
（付記６）前記断熱層形成工程では、前記断熱層は、前記金属板の前記第１の面の全面にわたって形成される、付記２から５のいずれか１つに記載の金属成形体製造方法。
（付記７）前記断熱層形成工程では、前記断熱層は、断熱層材料が分散する溶液を前記金属板の第１の面にスプレー塗布することによって形成される、付記２から６のいずれか１つに記載の金属成形体製造方法。
（付記８）前記断熱層は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、および酸化マグネシウムからなる群から選択される金属酸化物を最も多く含む組成を有する、付記２から７のいずれか１つに記載の金属成形体製造方法。
（付記９）前記接着層形成工程では、前記接着層は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、および亜鉛よりなる群から選択される金属材料を、溶射、めっき、または蒸着することにより形成される、付記３から８のいずれか１つに記載の金属成形体製造方法。
（付記１０）前記接着層形成工程では、前記接着層は、セラミック材料を、溶射、蒸着、または塗布することにより形成される、付記３から８のいずれか１つに記載の金属成形体製造方法。
（付記１１）前記接着層形成工程では、前記接着層は、前記第２の面に対して樹脂材料を塗布し、繊維質材料または多孔質材料を当該樹脂材料に担持させることにより形成される、付記３から８のいずれか１つに記載の金属成形体製造方法。（付記１２）前記繊維質材料または前記多孔質材料は、前記溶融金属との反応性を有する、付記１１に記載の金属成形体製造方法。
（付記１３）前記金属板は、前記溶融金属に溶け込むことによって当該溶融金属の凝固温度を降下させる組成を有し、前記成形工程では、前記溶融金属は、前記金属板を融解可能な温度で射出される、付記１に記載の金属成形体製造方法。
（付記１４）第１の面およびこれとは反対の第２の面を有する金属板と、
前記第１の面に形成されている断熱層と、
前記金属板における少なくとも前記第２の面に対して接合された鋳造部と、を備えることを特徴とする、金属成形体。
（付記１５）更に、前記第２の面と前記鋳造部との間に、前記金属板と前記鋳造部との接合強度を向上させるための接着層を備える、付記１４に記載の金属成形体。
（付記１６）前記断熱層は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、および酸化マグネシウムよりなる群から選択される金属酸化物を最も多く含む組成を有する、付記１４または１５に記載の金属成形体。
（付記１７）前記接着層は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、および亜鉛よりなる群から選択される金属よりなる、付記１５または１６に記載の金属成形体。
（付記１８）前記接着層は、セラミック材料よりなる、付記１５または１６に記載の金属成形体。
（付記１９）前記接着層は、樹脂材料と、これに担持される繊維質材料または多孔質材料とを含む、付記１５または１６に記載の金属成形体。
（付記２０）前記鋳造部は、前記金属板における少なくとも前記第２の面に接合されたリブ部、ボス部、周壁部よりなる群から選択される機能部位を含む、付記１４から１９のいずれか１つに記載の金属成形体。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によると、予め金型内に配設される金属板に断熱層、更には接着層を設けることによって、溶融金属の湯回り性を向上させ、その結果、未充填部分の発生を防止して、機械的特性に優れた薄肉の金属成形体を製造することが可能となる。また、本発明によると、溶融金属により溶融され得る金属板を用いて当該溶融金属の溶融状態を制御することによっても、溶融金属の湯回り性を向上することができる。その結果、未充填部分が発生するのを防止して高品質の薄肉金属成形体を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る金属成形体製造方法において断熱層形成工程を経た金属板の断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る金属成形体製造方法の一の工程を表す。
【図３】図２に続く工程を表す。
【図４】図３に続く工程を表す。
【図５】本発明に係る金属成形体の斜視図である。
【図６】図５の線ＶＩ―ＶＩに沿った断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る金属成形体製造方法において断熱層形成工程および接着層形成工程を経た金属板の断面図である。
【図８】第２の実施形態に係る金属成形体製造方法の一の工程を表す。
【図９】図８に続く工程を表す。
【図１０】図９に続く工程を表す。
【図１１】第２の実施形態により製造された金属成形体の断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る金属成形体製造方法に用いられる金属板の斜視図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る金属成形体製造方法の一の工程を表す。
【図１４】図１３に続く工程を表す。
【図１５】第３の実施形態により製造された金属成形体の平面図である。
【符号の説明】
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３    金属成形体
Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’    複合成形体
１０      金属板
１１      断熱層
１２      接着層
１５      主板部
１６      副板部
２０      キャビティ
３０      鋳造部
３０’    溶融金属
３０ａ  周壁部
３０ｂ  リブ部
３０ｃ  ボス部
【図１】
0003869255.tif 000004
【図２】
0003869255.tif 000005
【図３】
0003869255.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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