[发明专利]铸造用模具

说明书

技术领域

本发明涉及铸造用模具。

背景技术

以往以来，为了抑制冷纹(湯じわ)、冷隔等铸造缺陷的产生而制造高品质的铸造物，开发有对表面进行过加工的铸造用模具和进行过表面处理的铸造用模具。

例如在下述专利文献1、2中公开了一种铸造用模具，其为了确保型腔内留存残留气体的空间(气隙)，在模具表面形成有沟槽或凹坑(dimple)。

另外，在下述专利文献3、4中公开了一种铸造用模具，其为了增大金属熔液的接触角而在模具表面被覆有含纳米碳类的碳膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开昭63-256251号公报

专利文献2：特许第4775521号公报

专利文献3：特许第4694358号公报

专利文献4：特许第5036656号公报

发明内容

发明要解决的问题

此处，关于在模具表面形成沟槽的技术，由于能够减小模具与金属熔液的接触面积并扩大气隙，因此期望扩大沟槽宽度，但扩大沟槽宽度存在金属熔液容易进入沟槽内的问题。

另外，关于在模具表面进行碳膜的覆膜处理的技术，在形成厚碳膜的情况下，由于绝热性能提高，因此是期望的，但形成厚碳膜存在因热负荷而容易产生剥离或脱落的问题。

因此，鉴于上述课题，本发明是一种通过将在模具表面形成沟槽的技术与进行覆膜处理的技术组合而得到的发明，其课题在于提供一种铸造用模具，该铸造用模具可以防止金属熔液进入沟槽内，并且能够抑制碳膜的剥离。

用于解决问题的手段

为了解决上述课题，本发明的铸造用模具为对模具表面进行了激光加工和碳膜的覆膜处理的铸造用模具，其特征在于，该铸造用模具具备：2个以上的沟槽，该沟槽是通过上述激光加工隔着特定间距而形成的；2个以上的突起部，该突起部在上述2个以上的沟槽间呈突起状；2个以上的碳部，该碳部通过上述碳膜的覆膜处理而埋设于上述2个以上的沟槽；使金属熔液在交替配置有上述突起部与上述碳部的上述模具表面流动，上述沟槽的开口宽度为45μm以下、深度为60μm以上，上述突起部在上述突起部的顶面经上述激光加工而具有2个以上微细沟槽，该微细沟槽用于降低与上述金属熔液的接触面积。

在上述发明中，在模具表面所覆盖的碳膜为埋设于开口宽度为45μm以下、深度为60μm以上的沟槽内的碳部，即使施加有铸造时的压力也难以剥离。

另外，埋设于沟槽内的碳部具有与沟槽深度同等的60μm以上的厚度，因此其可作为绝热部而发挥功能，并且抑制金属熔液进入沟槽内。

而且，根据形成有开口宽度为45μm以下这样较大的2个以上的沟槽的铸造用模具，可降低金属熔液和模具表面的接触面积，抑制金属熔液的散热从而提高金属熔液的流动性。

另外，若为上述发明，则在与金属熔液接触的突起部的顶面形成有微细沟槽，因此在突起部的顶面也形成有气隙，从而能够进一步提高绝热性。

另外，上述沟槽的间距优选为100μm以下。

根据上述构成，碳部在沿着金属熔液流道的每单位长度中所占据的比例多于突起部，绝热性得以提高。

发明效果

根据本发明，可以提供一种铸造用模具，其是一种通过将在模具表面形成沟槽的技术与进行覆膜处理的技术组合而得到的发明，该铸造用模具可以防止金属熔液进入沟槽内，并且能够抑制涂膜的剥离。

附图说明

图1是将实施方式的铸造用模具的可动模的截面放大的放大截面图。

图2是将形成于可动模表面的沟槽和突起部的一部分放大的俯视图，(a)为图1所示的可动模的表面，(b)～(f)为沟槽延伸方向不同的变形例的表面。

图3是示出在实施方式的照射工序中脉冲能流与脉冲重叠率的关系的图。

图4是为了说明实施方式的铸造用模具的效果而对作为比较例的铸造法模进行剖视的截面图。

图5是拍摄实施例1的截面的照片，(a)为试料1的截面，(b)为试料6的截面。

图6是拍摄比较例的截面的照片，(a)为试料14的截面，(b)为试料17的截面。

图7是示出在实施例2的模材(SKD材)中照射脉冲激光的每单位面积的累积能量与所测定的沟槽的深度之间的关系的曲线图。

图8是对于实施例3的试料32示出用于形成格子状的沟槽的脉冲激光的扫描方向与其顺序的图。

图9中的(a)是对实施例3的试料31进行剖视的照片，(b)是对实施例3的试料31进行俯视的照片。