Development of Mold Manufacturing Technology for Injection Molding Utilizing 3D Printer(AM) and Powder Metallurgy Technology

Abstract

本研究の金型製作方法は，従来の除去加工による金型製作に比べ，製作期間が短くなり，金型の設計モデルがあれば，最短で1日で金型が完成した．短納期でプラスチック成形を行う技術として，紫外線硬化樹脂製AMでプラスチック射出成形用樹脂型を製作する技術も報告されているが，樹脂型では不可能であった成形温度が高い成形材料の射出成形も可能になる．

紫外線硬化樹脂製AMで造形した雄型（以降、反転型）と粉末冶金技術を用いたプラスチック射出成形用金型製造技術を開発した．金型の製作に必要な基礎データの取得を目的とし，粉体材料をFe100％として実験を行った．反転型の形状を設計する際に重要な圧縮応力とひずみの直線関係を「密封状態におけるAM造形物の圧縮試験」で明らかにした．「焼結温度の評価」から，この金型製作技術に必要な焼結温度が973K（700℃）以上であることが分かった．「焼結前粉体圧縮圧力の評価」を行い，粉体圧縮成形時に必要な圧力が250 MPa（約2.5 t/cm²）で金型の製作が可能であることが分かった．