T型模具及其制造方法技术

在T型模具（1）的唇部（9）的至少边缘部（9e）上设置有增厚层（10），所述增厚层（10）是通过在母材上激光堆焊由镍系合金或钴系合金构成的耐蚀耐磨损性合金的粉末而形成的，该增厚层具有金属硼化物分散于结合相中的金属组织。该唇部具有高品质及高耐久性。还能抑制T型模具的制造成本至较低程度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】T型模具及其制造方法
本专利技术涉及T型模具（T-die）及其制造方法，所述T型模具具有狭缝状排出口，用于形成由树脂材料构成的膜或片。
技术介绍
作为树脂膜的制造方法之一，有一种使用被称为T型模具的具有狭缝状孔口（排出口）的模具来将熔融树脂挤出的方法。特别是光学用途的树脂膜，要求具有较高的膜厚均一性以及没有模具痕线（挤出方向的纵纹）。因此，被用于该用途的T型模具要求：T型模具内部的熔融树脂流路的内壁面平滑，熔融树脂的摩擦小；孔口末端的唇部的尺寸精度高且为锐利边缘；而且具有将这种状态长期维持的高耐久性。应此要求，以往是在熔融树脂流路设置硬质铬镀覆层等覆层，在唇部设置更硬的硬质覆层。专利文献1中记载了下述内容：将作为硬质粒子的WC粒子和作为粘结剂的Ni、Co或Cr混合而成的合金所构成的WC系覆层，通过熔射设置于唇部。在唇部以外的熔融树脂流路的内壁面上，设置有硬质铬镀覆层。但是，由于这种覆层比较脆，熔射后通过磨削及研磨加工精加工边缘部时，容易产生剥离、龟裂或缺口等缺陷。这种缺陷会成为模具痕线产生的原因。而且，WC系覆层和硬质铬镀覆层的密合性不佳，因此还有在该2个层之间产生剥离或龟裂的危险。专利文献2中，形成有借助陶瓷系粘接剂将由超硬合金构成的平板状的唇部件粘接于主体部件的T型模具。由此，能将唇边缘精加工成锐利边缘。但是，超硬合金和硬质铬镀覆层的密合性不佳，而且因为有粘接部而难以对唇部以外进行镀覆精加工。此外，为了确保充分的粘接强度，需要将粘接面积加大，因此需要增大超硬合金部分，所以材料成本提高。专利文献3及4中记载了下述内容：在奥氏体-铁素体双相不锈钢合金所构成的模具主体上，通过HIP（HotIsostaticPress：热等静压）处理，借助烧结同时扩散接合而结合耐蚀耐磨损性合金的粉末，形成唇部。含有B（硼）的镍系合金或钴系合金被作为耐蚀耐磨损性合金使用。在唇部以外的熔融树脂流路的内壁面上设置有硬质铬镀覆层。通过专利文献3、4记载的方法所得的唇部，金属组织致密且少缺陷，因此能将边缘部形成为高精度的锐利边缘。但是，在专利文献3、4记载的方法实施时，需要非常复杂、昂贵、大型的制造设备。而且，在HIP处理时，由于将模具主体暴露于例如1300℃、130MPa这样的高温高压，因此模具主体产生变形及弯曲。因此，需要对模具主体实施预估了相应量的加工（特别参照专利文献3）。即，在专利文献3、4的方法实施时，会有耗费大量时间及成本的问题。专利文献1：日本特开2006-224462号公报。专利文献2：日本特开2007-196630号公报。专利文献3：日本特开2012-20434号公报。专利文献4：日本特开2011-235500号公报。
技术实现思路
本专利技术提供一种T型模具及其制造方法，所述T型模具的唇部具有高品质和高耐久性，还能以较低的成本制造。根据本专利技术，提供一种T型模具，具备模具本体，所述模具本体在内部具有流动性材料流路，并且在所述流动性材料流路的末端部具有唇部，所述唇部形成狭缝状的排出部，其中，在所述唇部的至少边缘部设置有增厚层，所述增厚层是通过在母材上激光堆焊耐蚀耐磨损性合金的粉末形成的，所述耐蚀耐磨损性合金的粉末由镍系合金或钴系合金构成。在一优选技术方案中，所述增厚层具有金属硼化物或金属碳化物分散于结合相中的金属组织。在上述T型模具的一优选技术方案中，在与所述增厚层连续的所述流动性材料流路的内壁面上设置有镀覆层。本专利技术还提供这种具有镀覆层的T型模具的制造方法。该制造方法特征为，具备以下工序：准备具有第1面、第2面及第3面的坯件，所述第1面成为唇对接面，所述第2面成为唇端面，所述第3面连接所述第1面和所述第2面且相对于所述第1面及所述第2面倾斜；在所述第3面上，激光堆焊耐蚀耐磨损性合金的粉末从而形成增厚层；然后，将所述坯件的所述第1面及所述第2面、和所述增厚层的与该第1面及第2面相邻的部分一起磨削；然后，在所述增厚层的所述表面以及所述坯件的所述第1面上，形成镀覆层；然后，磨削镀覆层，使所述增厚层露出，并且使所述增厚层具有与所述坯件的所述第1面上的镀覆层表面位于同一平面的表面。附图说明图1是本专利技术一实施方式的T型模具的纵剖视图，（a）为整体图，（b）为放大表示（a）所示唇边缘附近的图。图2是表示图1所示T型模具的模具主体的内壁面的侧视图。图3是对图1所示T型模具的制造方法进行说明的图。图4是对用于形成增厚层的激光堆焊进行说明的图。图5是通过激光堆焊形成的增厚层的显微镜照片。图6A是表示通过激光堆焊形成的层的硬度分布的图表。图6B是表示通过HIP形成的层的硬度分布的图表。具体实施方式以下，参照附图对专利技术的实施方式进行说明。如图1及图2所示，T型模具1具有由一对模具部件3、4构成的模具主体2。在模具部件3、4之间形成有熔融树脂流路（流动性材料流路）5。熔融树脂流路5从上游侧起依次具有流入部6、集流腔部7及狭缝状的排出部8。位于T型模具1的长度方向中央部的流入部6连接于未图示的挤出机，从该流入部6将熔融树脂供给到熔融树脂流路5内。被供给的熔融树脂流入沿T型模具1的长度方向延伸的大致圆形截面的集流腔部7，沿T型模具1的长度方向扩展后，流入狭缝状的排出部8，再从排出部8的开口端缘以膜的形态挤出至未图示的辊上。各模具部件3、4的排出部8的开口端缘附近的部分被称为唇部9。图2中，附图标记6a、7a、8a表示分别面对流入部6、集流腔部7、排出部8的模具部件3（4）的壁面。另外，本领域技术人员众所周知，挤出成形机包含：将粉末或颗粒状的树脂原料熔融并挤出的挤出机主体（图中未示出）、安装于挤出机主体的排出口的上述T型模具、以及承接从T型模具挤出的膜状树脂的辊（图中未示出）。T型模具1的唇部9由增厚层10形成，增厚层10通过用耐蚀性及耐磨损性良好的合金粉末进行粉末激光堆焊而与母材即模具部件3、4接合。增厚层10在各图中绘成梨皮图案来表示。在面对熔融树脂流路5的模具部件3、4的表面（内壁面）上形成有镀覆层20。而且，在与唇部9连续的模具部件3、4的下表面上也形成有镀覆层20。特别是在图1（b）中明确地显示的那样，镀覆层20被设置成与增厚层10连续。镀覆层20优选为与熔融树脂之间的摩擦较小，且具有即使暴露于熔融树脂流也不容易损耗的耐磨损性。而且，在从熔融树脂产生腐蚀性气体的情况下，镀覆层20还优选具有不容易被该腐蚀性气体腐蚀的耐蚀性。具体而言，镀覆层20能够设为硬质铬镀覆层。镀覆层20只要具备上述特性即可采用，例如也可以是无电解镍镀覆层。形成增厚层10的材料优选为由镍系合金或钴系合金构成的粉末。镍系合金或钴系合金大多耐蚀性、耐磨损性优异，适用于树脂成型的用途。镍系合金或钴系合金与能够适用于作为模具主体材料的钢铁材料之间的接合力优异，适合作为熔接增厚材料。作为镍系合金或钴系合金，在市场上出售有各种组分的材料，能够对应重视的特点（例如耐磨损性、耐蚀性、锐利边缘（エッジ）的形成容易性、韧性、对模具主体的接合性）选择材料。特别是添加有B（硼）或C（碳）的镍系合金或钴系合金，具有B化合物或C化合物分散于结合相中的金属组织，因此合金的硬度高，而且耐磨损性优异。一般来说，硬度高的材料和硬度不高的材料相比，能够使边缘部更锐利（锐利边缘化），从这一点来看也适合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种T型模具，具备模具本体，所述模具本体在内部具有流动性材料流路，并且在所述流动性材料流路的末端部具有唇部，所述唇部形成狭缝状的排出部，其特征在于，在所述唇部的至少边缘部设置有增厚层，所述增厚层是通过在母材上激光堆焊耐蚀耐磨损性合金的粉末形成的，所述耐蚀耐磨损性合金的粉末由镍系合金或钴系合金构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.04 JP 2012-1942161.一种T型模具，具备模具本体，所述模具本体在内部具有流动性材料流路，并且在所述流动性材料流路的末端部具有唇部，所述唇部形成狭缝状的排出部，其特征在于，在所述唇部的至少边缘部设置有增厚层，所述增厚层是通过在母材上激光堆焊耐蚀耐磨损性合金的粉末形成的，所述耐蚀耐磨损性合金的粉末由镍系合金或钴系合金构成，所述增厚层从所述唇部的边缘沿着唇对接面以0.2~1.7mm的范围的第1宽度扩展，且从所述唇部的边缘沿着唇端面以0.2~2.4mm的范围的第2宽度扩展。2.如权利要求1所述的T型模具，其特征在于，在与所述增厚层连续的所述流动性材料流路的内壁面上，设置有镀覆层。3.如权利要求1或2所述的T型模具，其特征在于，所述增厚层具有金属硼化物或金属碳化物分散于...

【专利技术属性】
技术研发人员：本间周平，桶亮太，荻野阳介，山口智则，水野圣也，
申请(专利权)人：东芝机械株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP