(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
向かい合って対をなす金型において、成型品を成型させる面に沿って液体浸潤手段を含んだ金型であって、
前記液体浸潤手段は、前記面に液体を浸潤させる液体浸潤層と、前記液体浸潤層に液体を供給させる液体経路部とを有し、
前記液体浸潤層と前記液体経路部とが夫々溶融凝固されてなる薄層とされ、
前記液体浸潤層が、溶融凝固密度が低密度とされ、液体透過性を有する低密度領域部とされ、
前記液体経路部が、所定の径の細軸が網目をなす３次元網目構造とされると共に、前記液体浸潤層に沿って配列され、
前記液体経路部に供給された液体を偏って加熱させないで、前記液体浸潤層を通して前記面に浸潤させる、
ことを特徴とする金型。
【請求項２】
向かい合って対をなす金型において、成型品を成型させる面に沿って液体浸潤手段を含んだ金型であって、
前記液体浸潤手段は、前記面に液体を浸潤させる液体浸潤層と、前記液体浸潤層に液体を供給させる液体経路部とを有し、
前記液体浸潤層と前記液体経路部とが夫々溶融凝固されてなる薄層とされ、
前記液体浸潤層が、所定の密度で配列された前記面に通じる液体浸潤管を備え、
前記液体経路部が、所定の径の細軸が網目をなす３次元網目構造とされると共に、前記液体浸潤層に沿って配列され、
前記液体経路部に供給された液体を偏って加熱させないで、前記液体浸潤層を通して前記面に浸潤させる、
ことを特徴とする金型。
【請求項３】
前記細軸の軸方向が水平に溶融凝固されていない、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金型。
【請求項４】
前記３次元網目構造は、前記細軸がダイヤ結晶構造をなし、
前記細軸の外径が０．７ｍｍ以上１．３ｍｍ以下とされ、
垂直方向断面の溶融凝固密度が１０％以上３５％以下、水平方向断面の溶融凝固密度が１０％以上６５％以下とされ、
前記ダイヤ結晶構造が、上部垂直部をなす第１細軸と、第１細軸の下端から均等に、斜め下方に延びる第２細軸と第３細軸と第４細軸と、第２細軸と第３細軸と第４細軸の夫々の下端から下部垂直部をなすように垂直下方に延びる第５細軸と第６細軸と第７細軸とからなる単位構造が、前記上部垂直部と前記下部垂直部とが繋がるように垂直方向に積層されてなる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の金型。
【請求項５】
前記液体浸潤層の層厚が０．８ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とされ、
前記液体経路部の層厚が３．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下とされ、
前記液体浸潤層の幅と前記液体経路部の幅が同一とされている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の金型。
【請求項６】
前記液体浸潤層と前記液体経路部との間に、微細な気孔が連続された低密度部が備えられている、
ことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の金型。
【請求項７】
前記成型させる面にカーボンコーティングがされている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の金型。
【請求項８】
少なくとも一系統の液体を循環させる液体循環機構を備えた成型システムにおいて、
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の金型を備え、
前記液体循環機構は、ポンプと、液体タンクと、液体循環経路とを含み、
前記ポンプは、前記液体タンクから前記液体を前記液体循環経路に流入させ、
前記液体循環経路が、前記金型を経て前記液体タンクに、前記液体を循環させ、
前記金型において、前記液体浸潤手段を通して前記面から前記液体を浸潤させると共に、前記面から浸潤されなかった余剰の液体を前記液体タンクに回収させ、
前記液体が離型剤とされ、前記面に前記離型剤を展着させる、
ことを特徴とする成型システム。
【請求項９】
前記液体循環機構が、逆止弁を備え、
前記逆止弁が、前記液体が前記液体浸潤手段に至るよりも上流に配され、
少なくとも前記成形に伴って発生する気体が、前記液体循環経路において前記逆止弁よりも上流に流入されない、
ことを特徴とする請求項８に記載の成型システム。
【請求項１０】
金型本体を基台として、前記基台に金属粉体を薄く敷き均し、前記金属粉体に高出力レーザを照射させ、前記金属粉体を溶融凝固させて凝固層とし、前記凝固層を積層させて金型を製造させる金型製造方法において、
金型成型面に液体を浸潤させる液体浸潤管の設計外周位置から所定の離間距離を離間させた位置まで前記高出力レーザを照射させ、照射させた位置の前記金属粉体を溶融凝固させた熱により、前記液体浸潤管の設計外周位置までの金属粉体を溶融凝固させ、金型成型面に向いた微細径の管をなす液体浸潤管を形成させる金型の製造方法であって、
前記離間距離が１００μｍ以上１５０μｍ以下とされている、
ことを特徴とする金型製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油性の離型剤であっても、離型剤の使用量を抑制しつつ、金型の内面に離型剤の離型成分が効果的に展着されやすい金型に関する。また、前記金型を備えることにより、離型剤の使用量を抑制しつつ、成形作業の短縮化を図ることができる成型システムに関する。更には、金型の表面に離型剤を浸潤させやすい金型を高い製造効率で製造する金型製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂成型品又は金属成型品を成型する枠体として金型が使用されている。従来から、成型品を金型からスムーズに離型できるように、成型品を鋳造する毎に、離型剤が金型の内面に噴霧され、離型剤が離型効果を発現する温度まで金型が冷まされている。金型が冷めないうちに、離型剤を過度に多く噴霧させると、金型表面のみを急激に冷却させ、金型表面と金型内部とに大きな温度差を発生させ、金型を損傷させやすい反面、金型が冷めるまでの期間を長くすると、成型作業の効率が悪くなるという課題があった。【０００３】
そこで、特許文献１には、本出願人による離型剤の使用量を抑制しつつ、金型の内面に離型剤の離型成分を効果的に展着させることを課題とした技術が開示されている。特許文献１の記載によれば、金型の内面形状に沿って、所定の厚さの低密度領域部と、前記低密度領域部に沿って内部が空洞の管を接して備えさせている。離型剤を管に供給し、金型の表面に浸み出させることにより、離型剤の使用量を抑えることができると共に離型効果を維持することができるとされている。【０００４】
また、金型内部の冷却管に冷却水を循環させると共に、前記管を通して金型内面の低密度領域部に離型剤を供給させ、金型の内部に離型剤を流すことにより、金型の表面を離型効果が得られやすい２４０℃以下に冷まして、金型の表面から離型剤を浸み出させている。これにより、金型の表面側から離型剤を噴霧させるという従来の離型剤供給方法と比較して、金型の表面部分のみに急激な温度差を発生させにくく、金型の一部に偏った熱歪を発生させることがないため、金型の損傷を抑制できる効果もあるとされている。【０００５】
本願の発明者は、この低密度領域部に供給させる離型剤を選定するため、水溶性および油性の複数の離型剤の適用を試みた。その結果、この低密度領域部を備えた金型と成型品との離型性は、油性の離型剤の方が優れている傾向にあった。しかし、油性の離型剤を高温な状態の空洞の管に流入させると、空洞の管の表面に接した離型剤が、管の中心部を流れる離型剤よりも早く加熱され、離型剤の加熱状態が偏りやすく、油性の離型剤の粘度等の性状が変化しやすいという新たな課題が発生した。【０００６】
金属粉体層に、走査間隔を均等にし、走査速度を調整したレーザを照射させて溶融凝固させ、微細な気孔が連続された低密度領域部を形成させると、層厚が厚い方が気孔の連続性にむらが発生しやすい傾向があった。そのため、低密度領域部の層厚を厚くさせると、離型剤の流入速度が制御しにくく、離型剤の浸み出しにむらが認められた。更に、金型自体の製造効率を高くするためには、溶融凝固させる金型部分の層厚を薄くさせることが必要であるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許文献１：国際公開２０１９−０６９３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、油性の離型剤であっても、離型剤を変質させることなく、金型の内面に離型剤の離型成分を効果的に展着させやすい金型および、前記金型を使って離型剤の使用量を抑制しつつ成形作業の短縮化を図ることができる成型システム、前記金型を高い製造効率で製造できる金型製造方法を提供することを課題とした。【０００９】
具体的には、成型面に連通された微細径の液体浸潤管が高密度に配された薄層をなす液体浸潤層と、液体浸潤層の金型本体側に、細軸が網目をなして３次元網目構造とされた液体経路部をなす薄層とを、金型の成型面に備えさせた金型を提供することを課題とした。また、前記液体浸潤層が、液体透過性を有するように溶融凝固密度が低密度とされている低密度領域部である金型を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の発明は、向かい合って対をなす金型において、成型品を成型させる面に沿って液体浸潤手段を含んだ金型であって、前記液体浸潤手段は、前記面に液体を浸潤させる液体浸潤層と、前記液体浸潤層に液体を供給させる液体経路部とを有し、前記液体浸潤層と前記液体経路部とが夫々溶融凝固されてなる薄層とされ、前記液体浸潤層が、溶融凝固密度が低密度とされ、液体透過性を有する低密度領域部とされ、前記液体経路部が、所定の径の細軸が網目をなす３次元網目構造とされると共に、前記液体浸潤層に沿って配列され、前記液体経路部に供給された液体を偏って加熱させないで、前記液体浸潤層を通して前記面に浸潤させることを特徴としている。【００１１】
液体浸潤層と液体経路部はいずれも、３Ｄプリンタを使って、約５０μｍの厚さに敷きならされた金属粉体層に、高出力レーザが照射され溶融凝固されて形成される。液体浸潤層は、微細な気孔が連続されて液体透過性を有するように、金属粉体の溶融凝固密度が約４０％から９９％の低密度領域部とされる。例えば、密度を約４０％とすれば液体経路部から液体が流入されやすく、密度を９０％以上とすれば金型表面には極めて小さな窪みしかできないため金属溶湯が付着されにくい。【００１２】
低密度の割合は均一である必要はなく、金型の成型面側の密度を相対的に高く、液体経路部側を相対的に低くしてもよいことは勿論のことである。液体浸潤層をなす薄層の厚さは、金型の形状・大きさ、浸潤させる液体の容量に応じて決定されればよいが限定されない。例えば、低密度領域部の厚さを約１ｍｍから３ｍｍの薄層とさせれば、微細な気孔が連続された低密度領域部を形成させた際に、気孔の連続性にむらが発生しにくく好適である。本発明において液体を浸潤させるとは、液体を浸み出させてもよく、液体を吐出させてもよい。【００１３】
液体経路部をなす３次元網目構造の細軸の直径を約１ｍｍとさせ、隣り合う細軸の離間距離を約１．８ｍｍとさせると液体の流通性がよく、金型に供給された液体を供給口から離れた液体浸潤層まで供給させることができる。液体経路部をなす薄層の厚さは約５ｍｍとさせればよいが限定されない。また３次元網目構造の形態は、３ＤＣＡＤソフトウェアにより設計される形態であればよく、例えばダイヤ結晶構造とさせればよく限定されない。【００１４】
第１の発明の金型によれば、液体、例えば油性の離型剤であっても、３次元網目に配列された細軸に接し均等に加熱されることにより、離型剤の変質が抑制されるという従来にない有利な効果を奏する。また、液体浸潤層と液体経路部の層厚を任意の厚さとしてもその機能を維持しやすく、それぞれを薄層とさせることにより、離型剤を浸み出させやすい金型を高い製造効率で製造することができる。【００１５】
本発明の第２の発明は、向かい合って対をなす金型において、成型品を成型させる面に沿って液体浸潤手段を含んだ金型であって、前記液体浸潤手段は、前記面に液体を浸潤させる液体浸潤層と、前記液体浸潤層に液体を供給させる液体経路部とを有し、前記液体浸潤層と前記液体経路部とが夫々溶融凝固されてなる薄層とされ、前記液体浸潤層が、所定の密度で配列された前記面に通じる液体浸潤管を備え、前記液体経路部が、所定の径の細軸が網目をなす３次元網目構造とされると共に、前記液体浸潤層に沿って配列され、前記液体経路部に供給された液体を偏って加熱させないで、前記液体浸潤層を通して前記面に浸潤させることを特徴としている。【００１６】
液体浸潤層と液体経路部はいずれも、３Ｄプリンタを使って、約５０μｍの厚さに敷きならされた金属粉体層に、高出力レーザが照射され溶融凝固されて形成される。液体浸潤管は、その直径が約５０μｍから１５０μｍとされ、縦横約１ｍｍから２ｍｍの格子の交点に形成される。また液体浸潤層をなす薄層の厚さを約１ｍｍとさせると、液体がむらなく浸み出しやすいだけでなく、強度も確保でき好適であるが限定されない。【００１７】
第２の発明の金型によれば、液体、例えば油性の離型剤であっても、３次元網目に配列された細軸に接し均等に加熱されることにより、離型剤の変質が抑制されるという従来にない有利な効果を奏する。また、液体浸潤層と液体経路部の層厚を任意の厚さとしてもその機能を維持しやすく、それぞれを薄層とさせることにより、離型剤を浸み出させやすい金型を高い製造効率で製造することができる。【００１８】
本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明の金型において、前記細軸の軸方向が水平に溶融凝固されていないことを特徴としている。金属粉体を薄く敷きならして、高出力レーザにより水平部を溶融凝固させる際に、下方が空洞であると水平部が崩れて、細軸の形状が崩れた形状になりやすい。第３の発明によれば、細軸の軸方向が水平とされていないため、溶融凝固された細軸の形状が崩れていない形状とされ、細軸と細軸との間の液体流通空間がいびつになりにくく、液体が円滑に供給されやすいという有利な効果を奏する。【００１９】
本発明の第４の発明は、第１から第３の発明の金型において、前記３次元網目構造は、前記細軸がダイヤ結晶構造をなし、前記細軸の外径が０．７ｍｍ以上１．３ｍｍ以下とされ、垂直方向断面の溶融凝固密度が１０％以上３５％以下、水平方向断面の溶融凝固密度が１０％以上６５％以下とされ、前記ダイヤ結晶構造が、上部垂直部をなす第１細軸と、第１細軸の下端から均等に、斜め下方に延びる第２細軸と第３細軸と第４細軸と、第２細軸と第３細軸と第４細軸の夫々の下端から下部垂直部をなすように垂直下方に延びる第５細軸と第６細軸と第７細軸とからなる単位構造が、前記上部垂直部と前記下部垂直部とが繋がるように垂直方向に積層されてなることを特徴としている。【００２０】
第４の発明によれば、３次元網目構造がダイヤ結晶構造とされているため、液体経路部の強度が高いだけでなく、液体が細軸に垂直方向にも水平方向にも接して流れる空間が確保され、液体が偏って加熱されないで、液体浸潤層に供給されやすい。【００２１】
本発明の第５の発明は、第１から第４の発明の金型において、前記液体浸潤層の層厚が０．８ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とされ、前記液体経路部の層厚が３．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下とされ、前記液体浸潤層の幅と前記液体経路部の幅が同一とされていることを特徴としている。第５の発明によれば、金型の成型面に液体を浸み出させやすく、層厚が薄いため高い製造効率で金型を製造することができる。【００２２】
本発明の第６の発明は、第２から第５の発明の金型において、前記液体浸潤層と前記液体経路部との間に、微細な気孔が連続された低密度部が備えられていることを特徴としている。第６の発明によれば、液体浸潤層が低密度部により液体経路部につながっているため、液体浸潤層の強度が高い。【００２３】
本発明の第７の発明は、第１から第６の発明の金型において、前記成型させる面にカーボンコーティングがされていることを特徴としている。第７の発明によれば、対をなす金型がなす隙間に、成型品をなす溶融材を流した際の流入抵抗が小さくなるため溶融材が円滑に流入される。【００２４】
本発明の第８の発明は、少なくとも一系統の液体を循環させる液体循環機構を備えた成型システムにおいて、第１の発明から第７の発明の金型を備え、前記液体循環機構は、ポンプと、液体タンクと、液体循環経路とを含み、前記ポンプは、前記液体タンクから前記液体を前記液体循環経路に流入させ、前記液体循環経路が、前記金型を経て前記液体タンクに、前記液体を循環させ、前記金型において、前記液体浸潤手段を通して前記面から前記液体を浸潤させると共に、前記面から浸潤されなかった余剰の液体を前記液体タンクに回収させ、前記液体が離型剤とされ、前記面に前記離型剤を展着させることを特徴としている。【００２５】
液体循環機構に循環される液体は、離型剤に限定されない。離型剤を循環させる系統に加えて、第２の系統として冷却水を循環させる液体循環機構を備えていてもよいことは勿論のことである。本発明の第８の発明によれば、液体浸潤手段から浸潤されなかった余剰の液体が回収されることにより、金型の内面に離型効果が得られる最小の離型剤が展着される。これにより、離型剤の使用量を抑制させ、環境負荷を低減させることができると共に、廃水処理も容易とさせることができる。【００２６】
本発明の第９の発明は、第８の発明の成形システムであって、前記液体循環機構が、逆止弁を備え、前記逆止弁が、前記液体が前記液体浸潤手段に至るよりも上流に配され、少なくとも前記成形に伴って発生する気体が、前記液体循環経路において前記逆止弁よりも上流に流入されないことを特徴としている。【００２７】
本発明の第９の発明によれば、流入された液状の離型剤は勿論のこと、少なくとも離型剤や水分が気化した気体が逆止弁よりも上流に逆流されないため、次の成型作業の際に離型剤が金型に円滑に流入され、成型工程の短縮化を図ることができるという有利な効果を奏する。【００２８】
本発明の第１０の発明は、金型本体を基台として、前記基台に金属粉体を薄く敷き均し、前記金属粉体に高出力レーザを照射させ、前記金属粉体を溶融凝固させて凝固層とし、前記凝固層を積層させて金型を製造させる金型製造方法において、金型成型面に液体を浸潤させる液体浸潤管の設計外周位置から所定の離間距離を離間させた位置まで前記高出力レーザを照射させ、照射させた位置の前記金属粉体を溶融凝固させた熱により、前記液体浸潤管の設計外周位置までの金属粉体を溶融凝固させ、金型成型面に向いた微細径の管をなす液体浸潤管を形成させる金型の製造方法であって、前記離間距離が１００μｍ以上１５０μｍ以下とされていることを特徴としている。【００２９】
金属粉体の直径は約３０μｍであり、敷き均した金属粉体層は約５０μｍとされる。液体浸潤管の設計孔径を５０μｍとすると、孔径は金属粉体の外径よりも僅かに大きく、金属粉体層の厚さと略同じ寸法に過ぎない。高出力レーザを走査させると、走査軌跡周辺の金属粉体までが溶融されるため、液体浸潤管の外周の設計位置までレーザを走査させると、外周の位置の金属粉体が溶融し、液体浸潤管が管をなさず、液体浸潤層が機能しなくなる。液体浸潤管が管をなすためには、高出力レーザを照射させる走査位置の液体浸潤管の設計外周位置からの離間距離を、高出力レーザの出力とレーザの照射速度に応じて、１００μｍ以上１５０μｍ以下の範囲で選択させればよい。【００３０】
本発明の第１０の発明によれば、液体浸潤管の外周の設計位置から所定の離間距離まで高出力レーザを照射させ、金属粉体層を溶融凝固させることにより、液体浸潤管が５０μｍという微細径の孔径であっても管として機能させることができ、成型面に液体を浸み出させることができる金型を製造することができる。
【発明の効果】
【００３１】
・本発明の第１の発明と第２の発明によれば、液体、例えば油性の離型剤であっても、３次元網目に配列された細軸に離型剤が均等に接し、液体が部分的に加熱されることによる離型剤の変質が抑制されるという従来にない有利な効果を奏する。また、液体浸潤層と液体経路部の層厚を任意の厚さとしてもその機能を維持しやすく、それぞれを薄層とさせることにより、離型剤を浸み出させやすい金型を高い製造効率で製造することができる。
・本発明の第３の発明によれば、溶融凝固された細軸の形状が崩れていない形状とされ、細軸と細軸との間の液体流通空間がいびつになりにくく、液体が円滑に供給されやすいという有利な効果を奏する。【００３２】
・本発明の第４の発明によれば、３次元網目構造がダイヤ結晶構造とされているため、液体経路部の強度が高いだけでなく、液体が細軸に垂直方向にも水平方向にも接して流れる空間が確保され、液体が偏って加熱されないで、液体浸潤層に供給されやすい。
・本発明の第５の発明によれば、金型の成型面に液体を浸み出させやすく、層厚が薄いため高い製造効率で金型を製造することができる。
・本発明の第６の発明によれば、液体浸潤層が低密度部により液体経路部につながっているため、液体浸潤層の強度が高い。
・本発明の第７の発明によれば、対をなす金型がなす隙間に、成型品をなす溶融材を流した際の流入抵抗が小さくなるため溶融材が円滑に流入される。【００３３】
・本発明の第８の発明によれば、離型剤の使用量を抑制させ、環境負荷を低減させることができると共に、廃水処理も容易とさせることができる。
・本発明の第９の発明によれば、流入された液状の離型剤は勿論のこと、少なくとも離型剤や水分が気化した気体が逆止弁よりも上流に逆流されないため、次の成型作業の際に離型剤が金型に円滑に流入され、成型工程の短縮化を図ることができるという有利な効果を奏する。
・本発明の第１０の発明によれば、液体浸潤管が５０μｍという微細径の孔径であっても管として機能させることができ、成型面に液体を浸み出させることができる金型を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】金型の構成の説明図（実施例１）。
【図２】ダイヤ結晶構造を説明する斜視図（実施例１）。
【図３】単位構造を成型させる工程を説明する側面図（実施例１）。
【図４】高出力レーザの走査軌跡を説明する平面図（実施例１）。
【図５】３次元網目構造の例を説明する斜視図（実施例２）。
【図６】３次元網目構造の例を説明する斜視図（実施例３）。
【図７】３次元網目構造の例を説明する斜視図（実施例４）。
【図８】微細な気孔が連続された低密度部を説明する断面図（実施例５）。
【図９】液体浸潤層および液体経路部の断面写真（参考図）。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
向かい合う隙間に成型品を成型させる対をなす金型に、金属粉体が溶融凝固されてなる液体浸潤層と液体経路部とを備えさせ、前記隙間に離型剤を浸潤させるようにした。詳細には、液体浸潤層は、成型面に連通された微細径の液体浸潤管を高密度で有する薄層とさせた。液体経路部は、細軸が網目をなす３次元網目構造とさせると共に、液体浸潤層に沿って配列させた。離型剤が３次元網目構造をなす細軸に均等に接して流入されることにより、離型剤が偏って加熱されず、離型剤の変質が抑制されるという有利な効果を奏する。
【実施例１】
【００３６】
実施例１においては、液体浸潤手段を備えさせた金型と、前記金型を含んだ成型システムとを図１から図４および図９を参照して説明する。図１は、金型の構成を説明する説明図を示している。図１（Ａ）図は、金型を含んだ成型システムの全体構成の説明図を示している。図１（Ｂ）図は、液体浸潤手段を備えさせた入子金型１の右面を上方として示した斜視図であり、図１（Ｃ）図は、その入子金型の内部構造のみを示した斜視図である。図１（Ｄ）図は、図１（Ｃ）図において破線円の部分の一部拡大断面図を示している。以下の実施例においては、金型の断面図および液体浸潤手段をなす液体経路部の斜視図は、成型面側を図上上方に示している。【００３７】
図９（Ａ）図は、３Ｄプリンタで作成された金型の液体浸潤手段部分の断面写真を示している。図９（Ｂ）図は、液体浸潤層の一部拡大断面写真を示し、図９（Ｃ）図は、液体経路部の一部拡大断面図を示している。図１においては、理解を容易にするため、入子金型以外のガス抜き管、冷却管等は記載を省略している。図２はダイヤ結晶構造の斜視図を示し、図３は高出力レーザにより単位構造を形成させる工程の説明図を示している。図４は高出力レーザの走査軌跡を説明する説明図を示している。【００３８】
実施例１においては、金型１００は、固定金型１１０と可動金型１２０と、液体浸潤手段を備えた入子金型１とからなっている（図１（Ａ）図参照）。固定金型１１０は、中央部に段をなすように断面円形状の陥没部１１１が形成されると共に、下方側に金属溶湯を注入させる溶湯注入孔１１２が形成されている。【００３９】
可動金型１２０は、前記陥没部１１１に向かい合う位置に、入子金型１が嵌着される固定窪部１２１を有している。入子金型１の外形は、成型面１０側の先方部の径が小さく基部の径が大きい、二段の円柱形状をなしている。先方部の円柱部分１１、基部の円柱部分１２と、前記陥没部１１１とがなす隙間の形状が、成型品の形状に対応した形状とされている。【００４０】
可動金型１２０は、図示していない駆動機構により水平方向に移動される。可動金型１２０が固定金型１１０に向けて移動されて位置固定され、固定金型１１０の背面側の溶湯注入孔１１２を通して、固定金型１１０と可動金型１２０と入子金型１との間に形成された隙間１１３に金属溶湯が注入され、成型品が成型される。金属溶湯が固まってから、可動金型が元の位置に戻るように移動され、成型品が取り外される。【００４１】
成型品と金型の熱膨張率の違い等により、成型品が離型されにくい状態となることがある。金属溶湯が注入されてから固まるまでの温度低下により、成型品の一部が金型の一部に拘束され、離型されにくくなることがある。そこで、実施例１においては、金型の成型品が離型されにくい箇所の一つである入子金型１の端面部分に、液体浸潤手段２０を備えさせ成型品を離型させやすくした。また、離型性を高くさせるために、金型の成型面全体にカーボンコーティングをさせている。【００４２】
入子金型１は、成型面１０に蛇行されて形成された液体浸潤手段２０が備えられている（図１（Ｂ）図参照）。液体浸潤手段２０の幅は約５ｍｍとされている。液体浸潤手段２０は、成型面１０側から液体浸潤層３０、液体経路部４０の順に積層させるように、敷き均された金属粉体層に、高出力レーザを照射させ、金属粉体を溶融凝固させるようにして、３Ｄプリンタを使って形成されている。本実施例の金型においては、入子金型１のみに液体浸潤手段を備えさせているが、固定金型１１０・可動金型１２０にも液体浸潤手段を備えさせてもよいことは勿論のことである。【００４３】
液体浸潤層３０は、厚さが約１ｍｍとされ、液体経路部４０と成型面１０とを連通させるように、成型面に向けて所定の密度で配列された液体浸潤管３１，３１，・・・を備えている（図１（Ｄ）図，図９（Ｂ）図参照）。液体浸潤管３１は、成型面１０側に液体を浸みださせることができるように、直径が約５０μｍから１５０μｍとされればよい。直径を約５０μｍとさせると、成型品表面に液体浸潤管３１の跡が転写されにくく好適である。また、液体浸潤層３０の成型面側には、カーボンコーティング層１３が積層されている。カーボンコーティング層１３の厚さは、液体浸潤管３１を閉塞させない薄膜層であればよく、厚さは限定されない。例えば、薄膜層の厚さが液体浸潤管の半径を越えないように、液体浸潤管３１の孔径が１００μｍの場合には、カーボンコーティング層１３の厚さを約２０μｍとさせればよい。【００４４】
液体経路部４０は、厚さが約５ｍｍとされ、細軸が３次元網目構造をなすように形成されている（図１（Ｄ）図，図９（Ａ），（Ｃ）図参照）。実施例１においては、３次元網目構造がダイヤ結晶構造４１とされる例を、図２を参照して説明する。図２（Ａ）図は、ダイヤ結晶構造をなす単位構造４１０の斜視図を示している。図２（Ｂ）図は、単位構造の上部垂直部と下部垂直部とを繋げて積層させた状態を示している。図２（Ｃ）図は、単位構造が積層されると共に、並列された状態を示している。ここでは、理解を容易にするため積層方向を垂直方向とし、並列方向を水平方向として説明する。【００４５】
ダイヤ結晶構造４１は、単位構造４１０が垂直方向に積層されると共に、水平方向に配列されて構成されている（図２（Ｃ）図参照）。単位構造４１０（図２（Ａ）図参照）は、上部垂直部４１１をなす第１細軸４２１と、第１細軸４２１の下端から均等に斜め下方に延びる第２細軸４２２と第３細軸４２３と第４細軸４２４と、夫々の下端から下部垂直部４１２をなすように第５細軸４２５と第６細軸４２６と第７細軸４２７とが垂直下方に延びる。【００４６】
下方に配された単位構造の上部垂直部４１１の上に、上方に配された単位構造の下部垂直軸４１２が一体化されて、単位構造４１０が積層され３次元網目構造（図２（Ｃ）図参照）とされる。３次元網目構造のいずれの方向の細軸の直径も、約１．０ｍｍとされている。各々の細軸の長さは、第１細軸４２１と第５細軸４２５から第７細軸４２７が約０．９ｍｍとされ、第２細軸４２２から第４細軸４２４が約１．８ｍｍとされている。【００４７】
下層をなす単位構造の上部垂直部４１１と、上層をなす単位構造の下部垂直部４１２とが繋がるように一体化されると、垂直に繋がった垂直軸４２８と、第２細軸から第４細軸がなす傾斜軸４２９の長さが同じ約１．８ｍｍとなる（図２（Ｂ）図破線参照）。単位構造４１０が繰り返し積層・配列されることにより、いずれの細軸も軸方向が水平に溶融凝固されていない３次元網目構造とされ、垂直軸４２８と傾斜軸４２９との長さが等しく、かつ、全ての隣り合う軸が１２０度の間隔をあけて均等に広がるダイヤ結晶構造４１とされる。【００４８】
これらの細軸の３次元網目構造において、上部垂直部４１１および下部垂直部４１２の軸心は、平面視において正六角形の各頂点位置とされ、各頂点に囲まれた空間が垂直方向への液体流通空間とされる（図２（Ｃ）図参照）。また側方からも六角形の各頂点を貫通する液体流通空間が形成され、水平及び垂直のいずれの方向へも液体が円滑に流通される。【００４９】
液体経路部４０の垂直方向断面による溶融凝固密度は、切断位置に応じて１０％以上３５％以下とされている。例えば、切断面が斜めの細軸のみを通る垂直断面位置においては約１５％とされ、切断面が垂直の細軸の軸心を通る垂直断面位置においては約３０％とされた。水平方向断面による溶融凝固密度は、切断位置に応じて１０％以上６５％以下とされている。【００５０】
また、垂直の細軸の中間部を切断面とする位置においては約１２．５％とされ、垂直の細軸と第１細軸から第４細軸の交点位置においては約３０％とされている。前記交点位置よりも下方の水平方向断面の面積が最も大きくなる位置においては、約６０％とされている。細軸の径と間隔に応じて、溶融凝固密度を変更できることは勿論のことである。【００５１】
金型１００を含む成型システム１０００（図１（Ａ）図参照）は、液体を循環させる液体循環機構１０１を備えている。液体循環機構１０１は、離型剤を循環させる第１系統１０２と、冷却水を循環させる第２系統１０３とからなっている。第１系統１０２は、離型剤を入子金型１に流入させる液体循環経路５０と、離型剤を貯留させる液体タンク５１と、ポンプ５２と、金型から余剰の液体を回収させる液体循環経路５３と、逆止弁５４とを含んでいる。【００５２】
液体浸潤手段をなす液体経路部４０は、離型剤を供給させる液体循環経路５０に繋がっている（図１（Ａ）図，図１（Ｃ）図参照）。液体タンク５１から液体循環経路５０に、ポンプ５２により離型剤が圧送され、入子金型１に流入される。入子金型１において、液体浸潤手段２０を通して成型面１０から離型剤を浸潤させて展着させる。成形面から浸潤されなかった余剰の離型剤は、液体循環経路５３を通って液体タンク５１に、回収される（図１（Ａ）図，図１（Ｃ）図矢印参照）。【００５３】
ポンプ５２により離型剤が加圧されて、前記液体経路部４０に圧送されるため、液体浸潤手段２０全体に離型剤が供給され、液体浸潤層３０から成型面１０に離型剤が浸潤される。浸潤された離型剤は、垂直面とされた入子金型１の表面に伝わって広がり、液体浸潤手段の表面面積よりも広い範囲を離型剤により湿潤させる。ポンプ５２により加圧圧力を高めることにより、液体浸潤層３０から金型内部に離型剤を吐出させることも可能である。【００５４】
逆止弁５４は、第１系統１０２において液体浸潤手段２０に至るよりも上流に配されている。逆止弁５４により成形に伴い液体が気化した気体、流入された離型剤が、入子金型１において逆止弁５４よりも上流側の液体循環経路５０側に逆流されることがない。これにより、次の成型作業の際の離型剤が円滑に流入され、成型作業の短縮化を図ることができる。逆止弁５４の形態は限定されず、例えば、流体の背圧によって弁体が逆流を防止する形で作動する構造にした弁であればよい。【００５５】
液体循環機構をなす第２系統１０３は、冷却水を循環させる液体循環経路６０と、入子金型に形成される冷却管６１（図１（Ｃ）図参照）と、冷却水を貯留させる冷却水タンク６２と、ポンプ６３とを含んでいる。冷却管６１は、入子金型の周縁に沿って周回される周回管６４と、周回管の始端と後端から垂直に伸びる直管６５とを備えている。周回管６４は、入子金型１の周縁に沿って約１周分を周回されてから下方に屈曲され、再び入子金型１の周縁に沿って約半周分を周回され、入子金型１を全体的に冷却させる形状とされている。【００５６】
冷却管６１は、冷却水を循環させる冷却水循環経路６０に繋がっている（図１（Ａ）図，図１（Ｃ）図参照）。冷却水タンク６２から冷却水循環経路６０に、ポンプ６３により冷却水が流入され、入子金型１に流入してから冷却管６１を循環し、冷却水循環経路６０を通って冷却水タンク６２に冷却水が回収される（図１（Ａ）図，図１（Ｃ）図矢印参照）。冷却管６１を循環される冷却水により、入子金型１の周面が全体的に冷却され、液体浸潤手段２０の層厚が薄くても、金型が熱歪みによって損傷されにくい。第２系統１０３の他の例として、冷却水タンクとポンプに換えて、上水の配管を繋げて、金型に流入させた冷却水を回収せずに排出させるように構成させてもよい。【００５７】
次に、高出力レーザによりダイヤ結晶構造４１を成型させる工程を、図３を参照して説明する。図３（Ａ）図は、敷き均した金属粉体層２００に高出力レーザを照射させている状態を示している。図３（Ｂ）図は、一層目のレーザ照射が完了し、二層目の金属粉体層２０１を敷き均した状態を示している。図３（Ｃ）図は、細軸が斜めに形成されていく状態を示している。高出力レーザの出力は３２０Ｗとさせ、走査速度は約７００ｍｍ/ｓとさせ、高出力レーザの焦点の径を約２００μｍとさせた。走査速度は、約６００ｍｍ/ｓ以上から８００ｍｍ/ｓ以下の範囲とすることにより、密度の高い細軸を溶融凝固させることができる。【００５８】
ダイヤ結晶構造４１（図２（Ｃ）図参照）は、３Ｄプリンタにより金型本体をなす基台１４に溶融凝固させて形成させる（図１（Ｄ）図，図３各図参照）。まず、基台１４を３Ｄプリンタのレーザ照射台に固定させ、基台の天面を覆うように第１層目の金属粉体層２００を敷き均す（図３（Ａ）図参照）。実施例１においては、金属粉体層２００の厚さは約５０μｍとしている。金属粉体は、平均粒径が約３０μｍのマルエージング鋼粉末とした。【００５９】
高出力レーザ３００を照射させる位置は、予め作成された３次元モデルの水平断面形状に基づいて設定される。第１層目においては、ダイヤ結晶構造４１をなす第５細軸と第６細軸と第７細軸（図２参照）の水平断面位置に照射される。高出力レーザ３００が照射された位置の金属粉体が溶融凝固されることにより、垂直に伸びる細軸の下方部をなす第１凝固層４１３が形成される（図３（Ｂ）図斜線部分参照）。第１凝固層４１３の上に、第２層目の金属粉体層２０１が敷き均される。そして、第１層目と同様に高出力レーザが照射され、第１凝固層４１３の上に第２凝固層４１４が積層される。【００６０】
凝固層の積層が繰り返され、垂直に伸びる第５細軸から第７細軸の頂部まで形成されると、第２細軸から第４細軸をなすように、一つ下の凝固層４１５から斜め側方に伸びるように次の凝固層４１６が、順に上方に積層される（図３（Ｃ）図参照）。各々の凝固層が薄層であるため、一つの凝固層の側方への突き出し長さは僅かであり、突き出し部４１７が下層の凝固層に支えられていなくても、金属粉体の一部が溶け落ちにくい。なお、液体浸潤手段の区域以外については、高出力レーザを基台の天面から連続走査させればよいことは勿論のことである。【００６１】
液体経路部４０（図１（Ｄ）図参照）の形成の後に、ダイヤ結晶構造４１の頂部に続けて液体浸潤層３０が形成される。液体浸潤層３０は、微細径の液体浸潤管３１を除いて金属粉体が密に溶融凝固されているため、ダイヤ結晶構造４１の頂部から水平に広がるように形成させればよい（図１（Ｄ）図，図９（Ａ）図参照）。凝固層を斜めに上方に広げながら積層させ、液体浸潤層３０を形成させてもよいことは勿論のことである。【００６２】
次に、液体浸潤層をなす微細径の液体浸潤管３１を形成させる工程を、図４を参照して説明する。図４の各々の図は、高出力レーザ３００が照射される走査軌跡と、液体浸潤管の設計位置とを説明する平面図を示している。ここでは、液体浸潤管の設計直径が１５０μｍ、液体浸潤管の設計間隔が１ｍｍの場合を例に説明する。【００６３】
図４においては、一点鎖線で示した円３０１が、高出力レーザを照射させない位置を示している（図４（Ａ）図参照）。黒色の円３０２が高出力レーザを断続的に照射させる位置を示し、破線の円３０３（図４（Ｃ）図参照）が高出力レーザを照射させない位置を示し、並んだこれらの円が高出力レーザ３００の走査軌跡を示している。高出力レーザの出力は３２０Ｗとし、走査速度は約７００ｍｍ/ｓとし、高出力レーザの焦点の径を約２００μｍとし、円３０２の中心に断続照射させた。【００６４】
図４（Ａ）図は、高出力レーザ３００を一方向に移動させながら断続照射させている状態を示し、図４（Ｂ）図は、高出力レーザ３００の移動方向を折り返す際に焦点の位置をずらしている状態を示している。図４（Ｃ）図は、液体浸潤管３１の設計位置３２から所定距離をあけて高出力レーザを照射させている状態を示している。図４（Ｄ）図は、液体浸潤管と、金属粉体が熱伝達により溶融凝固された領域３３とを示している。【００６５】
液体浸潤管３１は、直径が約１５０μｍとされ、縦横それぞれ約１ｍｍの格子点の位置に配置される（図４（Ｄ）図参照）。高出力レーザは、液体浸潤管の設計位置３２を含む非照射領域３４（図４（Ａ）図一点鎖線の円３０１参照）と、その外側の照射領域３５とが設定されている。非照射領域３４は、液体浸潤管の設計位置３２の外周から約１５０μｍの範囲とされ、直径が約４５０μｍの円形の領域とされている。【００６６】
高出力レーザ３００の焦点が照射領域３５にある間は、直線状の走査軌跡に高出力レーザ３００が断続照射され、金属粉体を溶融凝固させる（図４（Ａ）図黒色の円３０２参照）。高出力レーザ３００が照射領域３５の端部に至ると、高出力レーザ３００の焦点の位置がずらされる（図４（Ｂ）図参照）。次に、高出力レーザの移動方向が折り返されて照射される（図４（Ｃ）図参照）。高出力レーザの焦点が非照射領域３４に至ると、高出力レーザの照射が停止された状態とされる（図４（Ｃ）図破線の円３０３参照）。【００６７】
設計位置３２の周囲の非照射領域３４に敷き均された金属粉体は、高出力レーザが照射された溶融金属の熱により溶融凝固される。具体的には、実施例１のレーザ照射条件においては、非照射領域の境界から約１００μｍから１５０μｍの範囲にある金属粉体が溶融され、溶融凝固された領域３３が形成される（図４（Ｄ）図斜線領域参照）。【００６８】
そのため、液体浸潤管の設計位置３２の領域外に、非照射領域３４が設定されていても、微細径とされた孔径の液体浸潤管がほぼ設計された孔径とされ、且つ閉塞されることもない（図９（Ｂ）図参照）。また、非照射領域３４の直径を変更させることにより、孔径が１５０μｍよりも小さい液体浸潤管を形成させることもできる。例えば、液体浸潤管の孔径を約５０μｍとさせる場合には、設計位置の外縁から１５０μｍの範囲にレーザを照射させないように、非照射領域を直径が３５０μｍの円形領域とさせればよい。【００６９】
なお、図は省略しているが、液体浸潤管を備えさせた液体浸潤層に換えて、溶融凝固密度が低密度とされ、液体透過性を有する低密度領域部とさせた液体浸潤層としてもよい。低密度領域部は、高出力レーザの出力を３２０Ｗ、走査速度を約１４５０ｍｍ／ｓから２０００ｍｍ／ｓ、高出力レーザの焦点の径を約２００μｍとさせ、溶融凝固密度を４０％から９９％とすればよい。
【実施例２】
【００７０】
実施例２においては、３次元網目構造の第２の例を、図５を参照して説明する。図５（Ａ）図は、第２の単位構造の斜視図を示している。図５（Ｂ）図は、図５（Ａ）図に示した第２の単位構造を水平方向に並列配置させた状態の斜視図を示している。図５においては、理解を容易にするため、後列に配列された単位構造を着色して示している。【００７１】
３次元網目構造をなす第２の単位構造７０は、斜めに傾斜された細軸７１のみから構成されている。具体的には、第２の単位構造が内接される立方体７２の重心から８本の細軸７１，７１・・・が、立方体７２の各頂点に向けて斜めに伸びている（図５（Ａ）図参照）。立方体７２は、一辺の長さが約１．８ｍｍとさせ、細軸７２の断面は、一辺が約０．２ｍｍとさせた例を示している。【００７２】
３次元モデルにおいては、第２の単位構造７０の水平方向の配列は、隣り合う単位構造７０，７０・・・と各細軸７１の端部７３が重なるように配置される（図５（Ｂ）図参照）。垂直方向の配列は、各細軸の端面７４が重なるように配列される。細軸７１の端部が重なった３次元網目構造とされていることにより、細軸を一体に形成させた強度の高い液体経路部とさせることができる。
【実施例３】
【００７３】
実施例３においては、３次元網目構造の第３の例を、図６を参照して説明する。図６（Ａ）図は、第３の単位構造８０を示した斜視図である。図６（Ｂ）図は、図６（Ａ）図に示した単位構造を水平方向に並列配置させた状態の斜視図である。図６においては、第３の単位構造の一部を着色して示している。【００７４】
３次元網目構造をなす第３の単位構造８０は、第２の単位構造と同様に、斜めに傾斜された細軸８１のみから構成されている。具体的には、第３の単位構造８０は、交差された環体構造８２と実施例２の第２の単位構造７０とが組み合わされて形成されている（図５（Ａ）図参照）。交差された環体構造８２は、第３の単位構造８０が内接される立方体８３の４つの周面８４，８４・・・の中心点を通る細軸８１からなる二つの環体８５が直交され、夫々が重なった部分８６が一体をなしている。【００７５】
交差された環体構造８２をなす細軸は、第２の単位構造７０をなす細軸の隙間を挿通されており、これらが垂直方向・水平方向に配列されることにより、互いが鎖状に絡んだ３次元網目構造をなしている（図６（Ｂ）図参照）。第３の単位構造８０によれば、液体浸潤層を支える細軸の数を増やして分散して配置させることができる。
【実施例４】
【００７６】
実施例４においては、３次元網目構造の第４の例を、図７を参照して説明する。図７は、３次元網目構造９０の斜視図を示している。図７においては、理解を容易にするため、３次元網目構造９０が直方体をなすように切り出した図を基づいて説明する。また、前記直方体の図上左側面９１については、理解を容易にするため、斜め上方に伸びる六角形の孔の端面のみを示し、垂直に伸びる六角形の孔を省略している。【００７７】
実施例４の３次元網目構造９０は、軸方向が垂直方向に延びる六角筒９２が隙間なく敷き詰められたハニカム構造に、斜め上方に並んで延びる複数の六角貫通孔９３を備えさせた形状とされている。六角貫通孔９３，９３・・・が所定間隔で備えられることにより、隣り合う六角筒９２，９２・・・の側壁９４を水平方向に連通させる連通孔９５が形成される。なお、斜め上方に延びる並んだ六角貫通孔の群を複数とし、各群を交差する方向に配列させてもよいことは勿論のことである。【００７８】
離型剤が六角筒９２の軸方向（図７垂直矢印参照）だけでなく、六角貫通孔９３の軸方向（図７斜め矢印参照）および連通孔９５の軸方向（図７白抜き矢印参照）とにも流通される。そのため、いずれかの孔が詰まったとしても、隣接する六角筒９２，９２を迂回して液体を液体浸潤層に供給させることができる。また、３次元網目構造９０がハニカム構造をなすことにより、液体経路部の強度を高くさせることもできる。
【実施例５】
【００７９】
実施例５においては、液体浸潤層３０と液体経路部４０との間に低密度部１３０が備えられた入子金型２を、図８を参照して説明する。図８は、金型の断面図を示している。液体浸潤層３０および液体経路部４０は、実施例１と同様の構造とされている。【００８０】
低密度部１３０は、液体透過性を有するように微細な気孔が垂直方向に連続されるように、金属粉体が高出力レーザにより溶融凝固されて形成されている。低密度部１３０の溶融凝固密度は、液体を透過させやすいように約９０％から約９５％とさせ、層厚を約０．５ｍｍとさせている。気孔の平均直径は、約１００μｍとされる。低密度部を成型させる高出力レーザの出力は、３２０Ｗとさせ、走査速度は１４５０ｍｍ／ｓから２０００ｍｍ/ｓとさせ、高出力レーザの焦点の径を約２００μｍとさせた。【００８１】
低密度部１３０が、液体浸潤層３０と液体経路部４０との間に配されることにより、実施例１のように細軸の天部から直接に液体浸潤層を造形させるよりも、液体浸潤層の造形が容易となる。これにより、液体浸潤手段の強度を高くさせることができる。【００８２】
（その他）
・本実施例においては、成型面にカーボンコーティングをさせる例を説明したが、カーボンコーティングがされていなくてもよいことは勿論のことである。また、液体浸潤手段を入子金型の成型面の一部に備えさせる例を説明したが、成型面全体に備えさせてもよいことは勿論のことである。液体浸潤手段は、入子金型だけに備えられる場合に限定されず、固定金型および可動金型にも備えられてもよいことは勿論のことである。金型の成型面の形状も限定されず、成型品の形状に応じて変更されればよい。
・本実施例に示した液体浸潤手段をなす液体浸潤層、液体経路部、低密度部の層厚・幅・形状・溶融凝固密度等の形態は例示であり、これに限定されるものではない。
・実施例に開示した高出力レーザの出力、走査速度、焦点の径は例示に過ぎず、３Ｄプリンタの仕様に応じて調整されればよいことは勿論のことである。
・今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、上記した説明に限られず請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８３】
１，２…入子金型、１００…金型、１０００…成形システム、
１１０…固定金型、１２０…可動金型、
１０…成型面、２０…液体浸潤手段、３０…液体浸潤層、４０…液体経路部、
１１，１２…円柱部分、１３…カーボンコーティング層、１４…基台、
３１…液体浸潤管、３２…設計位置、３３…溶融凝固された領域、
３４…非照射領域、３５…照射領域
４１…ダイヤ結晶構造、
５０，５３…液体循環経路、５１…液体タンク、５２…ポンプ、５４…逆止弁、
６０…冷却水循環経路、６１…冷却管、６２…冷却水タンク、６３…ポンプ、
６４…周回管、６５…直管、
７０…第２の単位構造、７１…細軸、７２…立方体、７３…端部、７４…端面、
８０…第３の単位構造、８１細軸、８２…交差された環体構造、８３…立方体、
８４…周面、８５…二つの環体、８６…重なった部分、
９０…３次元網目構造、９１…左側面、９２…六角筒、９３…六角貫通孔、
９４…側壁、９５…連通孔、
１０１…液体循環機構、１０２…第１系統、１０３…第２系統、
１１１…陥没部、１１２…溶湯注入孔、１１３…隙間、
１２１…固定窪部、１３０…低密度部、
２００，２０１…金属粉体層、
３００…高出力レーザ、３０１…一点鎖線の円、
３０２…黒色の円、３０３…破線の円、
４１０…単位構造、４１１…上部垂直部、４１２…下部垂直部、
４１３…第１凝固層、４１４…第２凝固層、４１５，４１６…凝固層、
４１７…突き出し部、４２１…第１細軸、４２２…第２細軸、
４２３…第３細軸、４２４…第４細軸、４２５…第５細軸、
４２６…第６細軸、４２７…第７細軸、４２８…垂直軸、
４２９…傾斜軸
【要約】
【課題】油性の離型剤であっても、離型剤を変質させることなく、金型の内面に離型剤の離型成分を効果的に展着させやすく、高い製造効率で製造できる金型、成型システムおよび金型製造方法を提供すること。
【解決手段】向かい合う隙間に成型品を成型させる一対をなす金型に、金属粉体が溶融凝固されてなる液体浸潤層と液体経路部とを備えさせ、隙間に離型剤を浸潤させるようにした。詳細には、液体浸潤層を前記成型面に連通された微細径の液体浸潤管を高密度で有する薄層とさせ、液体経路部を細軸が網目をなす３次元網目構造とさせると共に、液体浸潤層に沿って配列させた。離型剤が３次元網目構造に接しながら流通されることにより、離型剤が偏って加熱されず変質が抑制されるという有利な効果を奏する。前記細軸の軸方向が水平に溶融凝固されていない形態とさせると、細軸を崩さずに溶融凝固させやすく好適である。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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