[发明专利]铸造用模具及其制造方法

说明书

本发明提供一种铸造用模具及其制造方法，通过抑制涂层的剥离，能够维持熔融金属的流动性。该铸造用模具(1)具有表面处理部(3)，在该表面处理部(3)，在形成于模件(2)的熔融金属接触部位的表面上的格子状槽(4)的多个槽部(5)处涂布有碳膜(6)。在该表面处理部(3)处，槽部(5)的宽度(W1)在35μm以下，并且三维表面粗糙度的偏态系数(Ssk)处于－0.8～－0.2的范围内，而且，使用纳米压痕仪测定的碳膜(6)的压入硬度在1000N/mm²以上。由此，针对表面处理部(3)，能够将熔融金属(铝10)的进入比例抑制到较低，能够进行最佳化而使得涂层(碳膜(6))不易从槽部(5)剥离。

技术领域

本发明涉及铸造用模具及其制造方法。

背景技术

一般来说，在将金属铸造成所希望的形状时，为了使流入模具的熔融金属(例如，铝)在维持规定的熔融金属温度的状态下迅速且顺利地填充到型腔内的所有区域，例如在压铸模具中，提高其浇道部(从被供给熔融金属的柱塞部到达型腔的部位)以及型腔内部的流动性很重要。

因此，申请人提出了这样的技术：通过使用了脉冲激光的消融加工在模具表面呈格子状形成多个微细的槽部，通过构成气隙，来减少熔融金属与模具表面之间的接触面积，从而提高熔融金属的流动性(例如，参照专利文献1)。并且，不仅是利用激光的槽加工，申请人还提出了这样的技术：为了防止熔融金属与模具接触时模具表面变冷而使得流动性降低，通过在槽部内涂布碳膜来提高模具表面的绝热性，从而进一步提高模具中的流动性(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献1：日本专利第5814988号公报

专利文献2：日本专利第5718415号公报

但是，在熔融金属流过形成有微细槽部的模具表面的情况下，根据槽部的形状的不同，会产生熔融金属的侵入(熔融金属进入槽部的现象)。当该熔融金属的侵入比例(熔融金属占槽部的容积的比例)升高时，熔融金属与涂层(碳膜)之间的接触面积增大，摩擦力增大，作为绝热层的涂层(碳膜)可能会从槽部剥离。若涂层剥离，则模具与熔融金属之间的绝热性降低，无法提高熔融金属的流动性。

发明内容

本发明是鉴于这样的事情而完成的，其目的在于，提供一种通过抑制涂层的剥离，从而能够维持熔融金属的流动性的铸造用模具及其制造方法。

本发明的铸造用模具(例如，后述的铸造用模具1)具有表面处理部(例如，后述的表面处理部3)，在该表面处理部处，在模件(例如，后述的模件2)的熔融金属接触部位的表面上所形成的格子状槽(例如，后述的格子状槽4)的槽部(例如，后述的槽部5)中涂布有碳膜(例如，后述的碳膜6)，在所述表面处理部处，所述槽部的宽度(例如，后述的宽度W1)在35μm以下，并且，三维表面粗糙度的偏态系数(例如，后述的偏态系数Ssk)处于－0.8～－0.2的范围内，而且，使用纳米压痕仪测定的所述碳膜的压入硬度(例如，后述的压入硬度H1)在1000N/mm²以上。

所述表面处理部也可以形成于包含浇道部的所述模件的熔融金属接触部位。

本发明的铸造用模具的制造方法是上述铸造用模具的制造方法，其中，使用照射脉冲宽度在10皮秒以下的脉冲激光的脉冲激光装置，将所述脉冲激光照射到所述模件的表面来形成所述槽部。

也可以是，通过第一激光加工，将所述槽部形成为其宽度在35μm以下，在伴随所述槽部的形成而突出设置的突部(例如，后述的突部7)的顶面上，通过第二激光加工来形成微细槽(例如，后述的微细槽9)，以覆盖所述槽部以及所述微细槽的方式形成所述碳膜。

根据本发明，对于铸造用模具的表面处理部，使用三个评价指标利用树脂确定表面处理部的表面特性，将熔融金属的侵入比例抑制至很低，从而能够进行最佳化而使得涂层不易从槽部剥离。其结果为，在铸造用模具中，能够抑制涂层的剥离，从而能够维持熔融金属的流动性。