JPH071078A - 被覆をもつ型、およびその製作方法 - Google Patents
被覆をもつ型、およびその製作方法Info
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- JPH071078A JPH071078A JP4313644A JP31364492A JPH071078A JP H071078 A JPH071078 A JP H071078A JP 4313644 A JP4313644 A JP 4313644A JP 31364492 A JP31364492 A JP 31364492A JP H071078 A JPH071078 A JP H071078A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B22C—FOUNDRY MOULDING
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C14/021—Cleaning or etching treatments
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、腐食、浸食に対して強く、
基板に対し強く付着し、制御された表面粗さを有し、均
一な厚さであり、既知の被覆よりも長い寿命を有する被
覆をもつ型を提供し、また、その製造方法を提供するこ
とである。 【構成】 金属型は、内部型空所を形成する面の少なく
とも一部に、感光エッチング、電気化学エッチング、グ
リットブラストの群から選択された技術を使用して、所
定の深さ、広さ、および分布をもつ窪みが形成されてい
る。型空所を形成する面はまた、少なくともこれら窪み
を有する面上に、窪みの中へ、また、窪みの間に、連続
した層をなして延びる硬質、耐腐食、耐浸食性の材料の
被覆を有している。
基板に対し強く付着し、制御された表面粗さを有し、均
一な厚さであり、既知の被覆よりも長い寿命を有する被
覆をもつ型を提供し、また、その製造方法を提供するこ
とである。 【構成】 金属型は、内部型空所を形成する面の少なく
とも一部に、感光エッチング、電気化学エッチング、グ
リットブラストの群から選択された技術を使用して、所
定の深さ、広さ、および分布をもつ窪みが形成されてい
る。型空所を形成する面はまた、少なくともこれら窪み
を有する面上に、窪みの中へ、また、窪みの間に、連続
した層をなして延びる硬質、耐腐食、耐浸食性の材料の
被覆を有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被覆をもつ型、および
その製造方法に関し、特に、排他的ではないが、金属を
鋳造するための型に関する。
その製造方法に関し、特に、排他的ではないが、金属を
鋳造するための型に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】例えば、内燃機関のピスト
ンをアルミニウム合金で作る場合には、多数個の型を使
用するのが普通である。型は通常、鋼材料で作られ、型
被覆または型胴張りを施すことにより、溶解金属の浸
食、腐食作用から保護されている。しばしば採用される
保護型被覆のタイプは、珪酸塩の塗布である。かかる被
覆は元来、型表面に対する粗い表面仕上げを与えるもの
であり、粗い仕上げは後述するように有利な点がある。
しかし、かかる被覆は、厚さが非常に不均一であり、鋳
造品の寸法的精度に関して不利であり、かつ、一つに
は、一般に型部品に対し行われる非常に滑らかな仕上げ
のために、型表面への被覆の付着が非常に変化し易くな
っている。
ンをアルミニウム合金で作る場合には、多数個の型を使
用するのが普通である。型は通常、鋼材料で作られ、型
被覆または型胴張りを施すことにより、溶解金属の浸
食、腐食作用から保護されている。しばしば採用される
保護型被覆のタイプは、珪酸塩の塗布である。かかる被
覆は元来、型表面に対する粗い表面仕上げを与えるもの
であり、粗い仕上げは後述するように有利な点がある。
しかし、かかる被覆は、厚さが非常に不均一であり、鋳
造品の寸法的精度に関して不利であり、かつ、一つに
は、一般に型部品に対し行われる非常に滑らかな仕上げ
のために、型表面への被覆の付着が非常に変化し易くな
っている。
【０００３】このように塗布された被覆は、各作業の終
了時に、剥がれ、交換されることが通常である。１００
０個オーダのピストンの製造寿命が普通である。このよ
うな被覆は、製造途中において修理しなければならなく
なり、それに従って仕事の損失を被ることも珍しくな
い。保護型被覆は、通常使用されている被覆以上に寿命
が長いことが望ましい。
了時に、剥がれ、交換されることが通常である。１００
０個オーダのピストンの製造寿命が普通である。このよ
うな被覆は、製造途中において修理しなければならなく
なり、それに従って仕事の損失を被ることも珍しくな
い。保護型被覆は、通常使用されている被覆以上に寿命
が長いことが望ましい。
【０００４】成型ガラス品の製造において型被覆として
窒化チタニウムを使用することは既知である。アルミニ
ウム合金鋳造のための高度に仕上げられた型部品の表面
に直接付着される型被覆として窒化チタニウムを使用す
ることは、非常に不利である。第１に、本被覆は非常に
均一な厚みを有しており、それは有利な点だが、またそ
の表面仕上げは、型部品自身の仕上げに対応して非常に
滑らかである。後者の点は、アルミニウム合金鋳造用型
においては比較的高度の表面粗さが望ましいという点で
不利である。ピストンの場合、内部ピストン凹所の表面
は、鋳放し未加工のまま、内燃機関に使用される。型表
面、特に最終鋳物にピストン空所特性を付与する雄芯と
ピンボス芯の外面における比較的高度の表面粗さは、金
属が型空所に注入されたとき、金属の擾乱を増加する。
増加した擾乱の効果は、湯鏡のような表面欠陥の形成を
防止することである。ピストンが鋳放し未加工状態で使
用されると、このような欠陥の存在は使用中における金
属疲労亀裂を招きかねない。第２に、滑らかな型表面へ
の窒化チタニウムの付着は変化する可能性があるし、被
覆の一部が剥離することも未知なことではない。このこ
とは、型被覆は修理困難であり、被覆の付着部分は非常
に除去し難いから、不利である。
窒化チタニウムを使用することは既知である。アルミニ
ウム合金鋳造のための高度に仕上げられた型部品の表面
に直接付着される型被覆として窒化チタニウムを使用す
ることは、非常に不利である。第１に、本被覆は非常に
均一な厚みを有しており、それは有利な点だが、またそ
の表面仕上げは、型部品自身の仕上げに対応して非常に
滑らかである。後者の点は、アルミニウム合金鋳造用型
においては比較的高度の表面粗さが望ましいという点で
不利である。ピストンの場合、内部ピストン凹所の表面
は、鋳放し未加工のまま、内燃機関に使用される。型表
面、特に最終鋳物にピストン空所特性を付与する雄芯と
ピンボス芯の外面における比較的高度の表面粗さは、金
属が型空所に注入されたとき、金属の擾乱を増加する。
増加した擾乱の効果は、湯鏡のような表面欠陥の形成を
防止することである。ピストンが鋳放し未加工状態で使
用されると、このような欠陥の存在は使用中における金
属疲労亀裂を招きかねない。第２に、滑らかな型表面へ
の窒化チタニウムの付着は変化する可能性があるし、被
覆の一部が剥離することも未知なことではない。このこ
とは、型被覆は修理困難であり、被覆の付着部分は非常
に除去し難いから、不利である。
【０００５】
【本発明の目的および目的を達成するための手段】本発
明の目的は、腐食、浸食に対して強く、基板に対し強く
付着し、制御された表面粗さを有し、不均一な厚さであ
り、既知の被覆よりも長い寿命を有する被覆をもつ型を
提供することである。本発明の第１面に従えば、表面に
被覆をもつ金属型を作る方法にして、該方法が内部型空
所を形成する面の少なくとも一部に、感光エッチング、
電気化学エッチング、グリットブラストの群から選択さ
れた技術を使用して、制御された深さ、広さ、および分
布をもつ窪みを形成する段階と、少なくともこれら窪み
を有する面上に、窪みの中へ、また、窪みの間に、連続
した層をなして延びる硬質、耐腐食、耐浸食性の材料の
被覆を付着させる段階とを有する、被覆を有する金属型
を製造する方法が提供されている。
明の目的は、腐食、浸食に対して強く、基板に対し強く
付着し、制御された表面粗さを有し、不均一な厚さであ
り、既知の被覆よりも長い寿命を有する被覆をもつ型を
提供することである。本発明の第１面に従えば、表面に
被覆をもつ金属型を作る方法にして、該方法が内部型空
所を形成する面の少なくとも一部に、感光エッチング、
電気化学エッチング、グリットブラストの群から選択さ
れた技術を使用して、制御された深さ、広さ、および分
布をもつ窪みを形成する段階と、少なくともこれら窪み
を有する面上に、窪みの中へ、また、窪みの間に、連続
した層をなして延びる硬質、耐腐食、耐浸食性の材料の
被覆を付着させる段階とを有する、被覆を有する金属型
を製造する方法が提供されている。
【０００６】硬質被覆は適切な技術により施される。物
理的蒸気付着（ＰＶＤ）方法は特に適切であることが判
明しており、例えば、スパッタリング、リアクティブス
パッタリング、イオン渡金、ブラズマスプレイを含んで
いる。窪みの深さおよび／または広さの変化は、感光エ
ッチング、電気化学エッチングの場合には、一連のマス
クを使用して達成される。ある場合には、グリットブラ
スティングが、制御された深さ、広さ、分布をもつ窪み
を備えた所望の窪み、粗さを生じさせるのに適切であ
る。
理的蒸気付着（ＰＶＤ）方法は特に適切であることが判
明しており、例えば、スパッタリング、リアクティブス
パッタリング、イオン渡金、ブラズマスプレイを含んで
いる。窪みの深さおよび／または広さの変化は、感光エ
ッチング、電気化学エッチングの場合には、一連のマス
クを使用して達成される。ある場合には、グリットブラ
スティングが、制御された深さ、広さ、分布をもつ窪み
を備えた所望の窪み、粗さを生じさせるのに適切であ
る。
【０００７】本発明の第２面に従えば、内部型空所を形
成する面の少なくとも一部に、感光エッチング、電気化
学エッチング、グリットブラストの群から選択された技
術を使用して形成された、所定の深さ、広さ、および分
布の窪みを有し、該型空所を形成する面がまた、該面の
少なくとも一部上に、窪みの中へ、また、窪みの間に、
連続した層をなして延びる硬質、耐腐食、耐浸食性の材
料の被覆を有している金属型が提供される。
成する面の少なくとも一部に、感光エッチング、電気化
学エッチング、グリットブラストの群から選択された技
術を使用して形成された、所定の深さ、広さ、および分
布の窪みを有し、該型空所を形成する面がまた、該面の
少なくとも一部上に、窪みの中へ、また、窪みの間に、
連続した層をなして延びる硬質、耐腐食、耐浸食性の材
料の被覆を有している金属型が提供される。
【０００８】好ましくは、例えば、多数片組立体である
ピストン鋳造型においては、少なくとも１個の雄芯片が
窪みと硬質被覆とを備えた表面を有している。窪みは大
体において均一な深さおよび／または広さに形成されて
いるが、型の種々の領域において金属擾乱を発生させる
要求に依存して、種々の型空所領域において変化する深
さ、広さに形成されてもよい。窪みの深さは、典型的に
は０．０１〜０．０５ミリメートルの範囲内にある。し
かし、深さは、窪みの広さ、形状と共に変化しよう。窪
みの断面形状も予め決めておかれる。
ピストン鋳造型においては、少なくとも１個の雄芯片が
窪みと硬質被覆とを備えた表面を有している。窪みは大
体において均一な深さおよび／または広さに形成されて
いるが、型の種々の領域において金属擾乱を発生させる
要求に依存して、種々の型空所領域において変化する深
さ、広さに形成されてもよい。窪みの深さは、典型的に
は０．０１〜０．０５ミリメートルの範囲内にある。し
かし、深さは、窪みの広さ、形状と共に変化しよう。窪
みの断面形状も予め決めておかれる。
【０００９】硬質被覆は、例えば、窒化チタニウム、炭
化チタニウム、炭化シリコンまたは酸化アルミニウムで
ある。被覆材料は、型内で形成される材料の作用に抵抗
する材料であれば良い。硬質被覆の厚さは、その構成に
依存する。例えば、窒化チタニウムの場合には、１〜５
ミリメートルの範囲、好ましくは、２〜４ミリメートル
の範囲の厚さが効果的であることが判っている。本発明
に従い、窒化チタニウムの被覆をもつ被覆型は、修理の
必要もなく、また窪みを付けられ被覆された表面の計測
できるほどの摩耗を生じさせることもなく、８万個以上
のピストンを製造した。これは、一部は、窒化チタニウ
ム層を型表面に非常に強固に付着させる窪みの効果によ
るものである。新しく堆積された窒化チタニウム被覆の
硬度は約２３００Ｈｖである。
化チタニウム、炭化シリコンまたは酸化アルミニウムで
ある。被覆材料は、型内で形成される材料の作用に抵抗
する材料であれば良い。硬質被覆の厚さは、その構成に
依存する。例えば、窒化チタニウムの場合には、１〜５
ミリメートルの範囲、好ましくは、２〜４ミリメートル
の範囲の厚さが効果的であることが判っている。本発明
に従い、窒化チタニウムの被覆をもつ被覆型は、修理の
必要もなく、また窪みを付けられ被覆された表面の計測
できるほどの摩耗を生じさせることもなく、８万個以上
のピストンを製造した。これは、一部は、窒化チタニウ
ム層を型表面に非常に強固に付着させる窪みの効果によ
るものである。新しく堆積された窒化チタニウム被覆の
硬度は約２３００Ｈｖである。
【００１０】例えば、型のための多数個の雄芯組立体を
被覆する場合には、鋳物品の特徴を形成する面領域に
は、窪みと硬質被覆とを両方実施し、他方、型を組立、
解体するときに互いに支持し合うだけの面には、機械的
摩耗に対する抵抗を改善するために、硬質被覆だけを実
施することが有利である。
被覆する場合には、鋳物品の特徴を形成する面領域に
は、窪みと硬質被覆とを両方実施し、他方、型を組立、
解体するときに互いに支持し合うだけの面には、機械的
摩耗に対する抵抗を改善するために、硬質被覆だけを実
施することが有利である。
【００１１】
【実施例】本発明がより完全に理解されるように、付図
を参照して、説明だけの目的で、以下実施例を説明す
る。図１において、一般に１で示され、通常は鋼で作ら
れた金属型は、閉じた端部をもつ円筒形態の外部雌型部
分２を有している。雄型閉止部材３は、例えばクランプ
装置４を用いて、外部型部分２に固定されて保持されて
いる。外部型部分２と型閉止部材３との間に空所５が画
定されている。溶融アルミニウム合金６が空所５内に鋳
込まれ、内燃機関のピストンを形成すべく機械加工され
る素材となる。空所を形成する表面は閉止部材の雄芯片
の表面７と、型部分２の内面の対向する部分８とを有し
ている。組み立てられた型においては互いに接触し、型
の組立、解体の間は互いに相対的に動く型の表面が９と
して示されている。
を参照して、説明だけの目的で、以下実施例を説明す
る。図１において、一般に１で示され、通常は鋼で作ら
れた金属型は、閉じた端部をもつ円筒形態の外部雌型部
分２を有している。雄型閉止部材３は、例えばクランプ
装置４を用いて、外部型部分２に固定されて保持されて
いる。外部型部分２と型閉止部材３との間に空所５が画
定されている。溶融アルミニウム合金６が空所５内に鋳
込まれ、内燃機関のピストンを形成すべく機械加工され
る素材となる。空所を形成する表面は閉止部材の雄芯片
の表面７と、型部分２の内面の対向する部分８とを有し
ている。組み立てられた型においては互いに接触し、型
の組立、解体の間は互いに相対的に動く型の表面が９と
して示されている。
【００１２】次に図２〜４を参照するが、同じ部分には
同じ参照番号が付されている。雄芯片の最初の表面が
７′として示されている。酸エッチング剤が、鋼を食刻
除去し窪みを残すために、最初の型表面７′の暴露部分
１０に選択的に加えられる。最初の連続感光層が用意さ
れる。次いで、この層の一部が、分布された窪みの所定
のパターンを表示する、図示されていないフィルムマス
クを通して、層が感じ得る照射に曝される。感光層の暴
露部分は非溶解性になり、非暴露部分はフィルムマスク
除去後洗い流され、曝された層内に多数の均一な隙間を
残す。感光層が最初の型表面７′に対するエッチング剤
に抵抗するならば、型表面が、暴露され隙間を有する感
光層をエッチングに抵抗するマスク１２として用いて、
エッチングされ得る。他の方法として、最初に、型エッ
チングに抵抗するマスク材料の最初は連続している層
が、最初の型表面７′上に、最初連続の感光層の下に置
かれる。必要なエッチング抵抗マスク１２は、適当なエ
ッチング剤を用い、また暴露され隙間を形成された感光
層（図示せず）をこの工程におけるマスクとして用いる
ことにより、マスクを通し孔をエッチングすることによ
り作られる。これらのうち、どちらかの方法により、エ
ッチング抵抗マスク１２が最初の型表面７′上に設けら
れ、そこの隙間１４を通し、最初の型表面７′の暴露部
分１０がエッチングされる。所定の深さ、広さをもつ窪
み１８が、最初の型表面７′をエッチングすることによ
り形成された後、マスク１２が適当な溶剤を用いて除去
され、図３に示すような窪んだ表面７″が残される。つ
ぎに、窒化チタニウムの被覆２０が窪みを付けられた表
面７″全体に、既知のリアクティブスパッタリングによ
り実施され、図４に示すような表面を形成し、最終型表
面７を作り上げる。被覆２０は２〜４μｍの領域の均一
な厚みを有している。図示の例では、窪み１８の深さ
は、約０．０２ミリメートルである。
同じ参照番号が付されている。雄芯片の最初の表面が
７′として示されている。酸エッチング剤が、鋼を食刻
除去し窪みを残すために、最初の型表面７′の暴露部分
１０に選択的に加えられる。最初の連続感光層が用意さ
れる。次いで、この層の一部が、分布された窪みの所定
のパターンを表示する、図示されていないフィルムマス
クを通して、層が感じ得る照射に曝される。感光層の暴
露部分は非溶解性になり、非暴露部分はフィルムマスク
除去後洗い流され、曝された層内に多数の均一な隙間を
残す。感光層が最初の型表面７′に対するエッチング剤
に抵抗するならば、型表面が、暴露され隙間を有する感
光層をエッチングに抵抗するマスク１２として用いて、
エッチングされ得る。他の方法として、最初に、型エッ
チングに抵抗するマスク材料の最初は連続している層
が、最初の型表面７′上に、最初連続の感光層の下に置
かれる。必要なエッチング抵抗マスク１２は、適当なエ
ッチング剤を用い、また暴露され隙間を形成された感光
層（図示せず）をこの工程におけるマスクとして用いる
ことにより、マスクを通し孔をエッチングすることによ
り作られる。これらのうち、どちらかの方法により、エ
ッチング抵抗マスク１２が最初の型表面７′上に設けら
れ、そこの隙間１４を通し、最初の型表面７′の暴露部
分１０がエッチングされる。所定の深さ、広さをもつ窪
み１８が、最初の型表面７′をエッチングすることによ
り形成された後、マスク１２が適当な溶剤を用いて除去
され、図３に示すような窪んだ表面７″が残される。つ
ぎに、窒化チタニウムの被覆２０が窪みを付けられた表
面７″全体に、既知のリアクティブスパッタリングによ
り実施され、図４に示すような表面を形成し、最終型表
面７を作り上げる。被覆２０は２〜４μｍの領域の均一
な厚みを有している。図示の例では、窪み１８の深さ
は、約０．０２ミリメートルである。
【００１３】孔やピット状の窪みの代わりに、窪みは最
初の型表面７′内の溝でもよく、これら溝は、例えば、
平行に、または斜交して配置される。この際、図３，４
に示した窪み１８は、孔またはピットの断面ではなく、
一連の溝の断面であると考えられる。上述の方法の変形
においては、例えば、図３に示す表面７″のような既に
窪みを付けられた表面の上に、図５に示すような第２の
第２エッチング抵抗マスク３０を設けられ、上述したマ
スク１２と同じ方法で形成される。第２マスク３０は、
既に窪みを付けられた窪み表面７″全体に実施され、第
２の所定パターンの分布窪みを表わす均一な隙間３２の
パターンを有している。隙間３２を通して、既に窪みを
付けられた型表面７″の前もってエッチングされていな
い部分３４が曝される。所定の深さ、広さの窪み３８
が、既に窪みを付けられた表面７″の暴露部分３４をエ
ッチングすることにより形成され、さらに窪みを付けら
れた表面７Ａ″が作り上げられる。ついで、マスク３６
が除去される。図６に示されたように、窪み３８は、先
に形成された窪み１８に比して、より深くなく、それぞ
れより小さい広さを有している。
初の型表面７′内の溝でもよく、これら溝は、例えば、
平行に、または斜交して配置される。この際、図３，４
に示した窪み１８は、孔またはピットの断面ではなく、
一連の溝の断面であると考えられる。上述の方法の変形
においては、例えば、図３に示す表面７″のような既に
窪みを付けられた表面の上に、図５に示すような第２の
第２エッチング抵抗マスク３０を設けられ、上述したマ
スク１２と同じ方法で形成される。第２マスク３０は、
既に窪みを付けられた窪み表面７″全体に実施され、第
２の所定パターンの分布窪みを表わす均一な隙間３２の
パターンを有している。隙間３２を通して、既に窪みを
付けられた型表面７″の前もってエッチングされていな
い部分３４が曝される。所定の深さ、広さの窪み３８
が、既に窪みを付けられた表面７″の暴露部分３４をエ
ッチングすることにより形成され、さらに窪みを付けら
れた表面７Ａ″が作り上げられる。ついで、マスク３６
が除去される。図６に示されたように、窪み３８は、先
に形成された窪み１８に比して、より深くなく、それぞ
れより小さい広さを有している。
【００１４】最後に、図７に示したように、窒化チタニ
ウムの被覆４０が、前記さらに窪みを付けられた表面７
Ａ″の全体に付着され、最終型表面７Ａを形成する。所
望の窪みを形成するために、酸性のエッチング剤を使用
する代わりに、電気化学的エッチングを採用してもよ
い。使用されるマスクは、窪みが、均一でない広さ、お
よび／または、断面形状を有するように、均一な広さ、
および／または、形状の隙間を持たないようにされ得
る。もし、種々のエッチング速度が、種々のエッチング
工程において、同一の大きさ、形状の孔を通して採用さ
れると、それに応じて、窪みの広さと深さとの比率が変
化する。このような方法のいずれにおいても、窪みの断
面形状は前もって決められている。
ウムの被覆４０が、前記さらに窪みを付けられた表面７
Ａ″の全体に付着され、最終型表面７Ａを形成する。所
望の窪みを形成するために、酸性のエッチング剤を使用
する代わりに、電気化学的エッチングを採用してもよ
い。使用されるマスクは、窪みが、均一でない広さ、お
よび／または、断面形状を有するように、均一な広さ、
および／または、形状の隙間を持たないようにされ得
る。もし、種々のエッチング速度が、種々のエッチング
工程において、同一の大きさ、形状の孔を通して採用さ
れると、それに応じて、窪みの広さと深さとの比率が変
化する。このような方法のいずれにおいても、窪みの断
面形状は前もって決められている。
【００１５】他の方法として、所望の窪みをエッチング
により形成するための隙間をもつ１個のマスク、また
は、一連の多数のマスクを使用する代わりに、制御され
たグリットブラスティング技術を使用することにより、
所定の深さ、広さ、分布をもつ窪みが形成され得る。窪
みが外部型部材２の表面８に形成されることは必須なこ
とではないが、望ましいことである。型部材２と３との
間の、組立解体の間、互いに支持し合う９で示された協
働面には、窪みを形成する必要はない。しかし、これら
表面全てに硬質被覆を施すことが望ましい。
により形成するための隙間をもつ１個のマスク、また
は、一連の多数のマスクを使用する代わりに、制御され
たグリットブラスティング技術を使用することにより、
所定の深さ、広さ、分布をもつ窪みが形成され得る。窪
みが外部型部材２の表面８に形成されることは必須なこ
とではないが、望ましいことである。型部材２と３との
間の、組立解体の間、互いに支持し合う９で示された協
働面には、窪みを形成する必要はない。しかし、これら
表面全てに硬質被覆を施すことが望ましい。
【図１】ピストン鋳造に使用される金属型の断面立面
図。
図。
【図２】エッチング抵抗材料の隙間付マスクを載置され
た型部分の概略部分断面を示す。
た型部分の概略部分断面を示す。
【図３】型表面をエッチングし、マスクを除去した後
の、図２に示した型の部分を示す。
の、図２に示した型の部分を示す。
【図４】型の表面に硬質被覆を付着させた後の、図３に
示した型部分を示す。
示した型部分を示す。
【図５】エッチング抵抗材料の他の隙間付マスクが型の
上に形成された後の、図３のエッチングされた型の部分
を示す。
上に形成された後の、図３のエッチングされた型の部分
を示す。
【図６】更にエッチングが行われ、第２のマスクが除去
された後の、図５の型の部分を示す。
された後の、図５の型の部分を示す。
【図７】硬質被覆を付着させた後の、図５の型の部分を
示す。
示す。
１ 金属型 ２ 雌型部分 ３ 閉止部材 ４ クランプ装置 ５ 空所 ６ 溶融アルミニウム合金 ７，８，９ 表面 ７′ 最初の表面 １０ 暴露部分 １２，３０，３６ エッチング抵抗マスク １４，３２ 隙間 ７″ 窪みを付された表面 １８，３８ 窪み ２０ 被覆
Claims (16)
- 【請求項１】 被覆をもつ金属型（１）を作る方法にし
て、内部型空所を形成する面（７，８）の少なくとも一
部に、制御された深さ、広さ、および分布をもつ窪み
（１８；３８）を形成する段階と、少なくともこれら窪
みを有する面上に、窪みの中へ、また、窪みの間に、連
続した層をなして延びる硬質、耐浸食、耐腐食性の材料
の被覆（２０；４０）を付着させる段階とを有する方法
において、前記窪みが、感光エッチング、電気化学エッ
チング、グリットブラストの群から選択された技術を使
用して形成されることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、硬質被
覆（２０；４０）が、スパッタリング、リアクティブス
パッタリング、イオン渡金、ブラズマスプレイ、および
他の物理的蒸気付着方法の群から選択された技術により
付着されることを特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法におい
て、窪み（１８；３８）の深さ、および／または、広さ
の変化が、感光エッチング、電気化学エッチングの場
合、一連のマスク（１２；３０）を使用して実施される
ことを特徴とする方法。 - 【請求項４】 内部型空所を形成する面（７，８）の少
なくとも一部に、所定の深さ、広さ、および分布をもつ
窪み（１８；３８）を有し、該型空所を形成する面がま
た、該面の少なくとも一部上に、窪みの中へ、また、窪
みの間に、連続した層をなして延びる硬質、耐浸食、耐
腐食性の材料の被覆（２０；４０）を有している金属型
において、前記窪みが、感光エッチング、電気化学エッ
チング、グリットブラストの群から選択された技術を使
用して形成されていることを特徴とする金属型。 - 【請求項５】 請求項４に記載の金属型において、雄芯
片（３）を有し、少なくとも該雄芯片の表面（７）が、
窪み（１８；３８）と硬質被覆（２０；４０）とを有し
ていることを特徴とする型。 - 【請求項６】 請求項４または５に記載の金属型におい
て、前記窪みが、ほぼ均一な深さおよび／または広さを
有していることを特徴とする型。 - 【請求項７】 請求項４または５に記載の金属型におい
て、前記窪みが、非均一な深さおよび／または広さを有
していることを特徴とする型。 - 【請求項８】 請求項４から７のいずれか１項に記載の
金属型において、前記窪みが孔または凹所であることを
特徴とする型。 - 【請求項９】 請求項４から８のいずれか１項に記載の
金属型において、前記窪みが溝であることを特徴とする
型。 - 【請求項１０】 請求項４から９のいずれか１項に記載
の金属型において、前記窪みの深さが、０．０１ミリメ
ートルから０．０５ミリメートルまでの範囲内にあるこ
とを特徴とする型。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の金属型において、
前記窪みの深さが約０．０２ミリメートルであることを
特徴とする型。 - 【請求項１２】 請求項４から１１のいずれか１項に記
載の金属型において、前記窪みの断面形状が予め決めら
れていることを特徴とする型。 - 【請求項１３】 請求項４から１２のいずれか１項に記
載の金属型において、前記硬質被覆が、窒化チタニウ
ム、炭化チタニウム、炭化シリコン、酸化アルミニウム
の群から選択されていることを特徴とする型。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の金属型において、
前記硬質被覆が窒化チタニウムであり、１〜５ミリメー
トルの範囲内の厚さを有していることを特徴とする型。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の金属型において、
前記厚さが２〜４ミリメートルの範囲内にあることを特
徴とする型。 - 【請求項１６】 請求項４から１５のいずれか１項に記
載の金属型において、前記型空所を形成する面の少なく
ともいくつか（７，８）は窪み（１８；３８）と硬質被
覆（２０；４０）の両方を備えており、他方、組み立て
た型状態においては互いに接触し、型の組立、解体時に
は互いに相対的に動く型（１）の他の面（９）は、硬質
被覆（２０；４０）だけを備えていることを特徴とする
型。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT091A000905 | 1991-11-22 | ||
| ITTO910905A IT1250214B (it) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Rivestimento al nitruro di titanio per conchiglie per pistoni. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH071078A true JPH071078A (ja) | 1995-01-06 |
| JP2843725B2 JP2843725B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=11409740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4313644A Expired - Lifetime JP2843725B2 (ja) | 1991-11-22 | 1992-11-24 | 被覆をもつ型、およびその製作方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5318091A (ja) |
| EP (1) | EP0543444B1 (ja) |
| JP (1) | JP2843725B2 (ja) |
| BR (1) | BR9204497A (ja) |
| DE (1) | DE69217837T2 (ja) |
| GB (2) | GB9208093D0 (ja) |
| IT (1) | IT1250214B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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