7068576 射出成形用金型およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-09

(45)【発行日】2022-05-17

(54)【発明の名称】射出成形用金型およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/26 20060101AFI20220510BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20220510BHJP

【ＦＩ】

B29C45/26

B29C33/38

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018022293

(22)【出願日】2018-02-09

(65)【公開番号】P2019136941

(43)【公開日】2019-08-22

【審査請求日】2021-01-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000220066

【氏名又は名称】テイ・エス テック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116034

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 啓輔

(74)【代理人】

【識別番号】100144624

【弁理士】

【氏名又は名称】稲垣 達也

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 大致

(72)【発明者】

【氏名】關根 勇人

【審査官】関口 貴夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０３１０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／１２４８２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－１７３８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１１８４０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／８４

Ｂ２９Ｃ ３３／００－３３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャビティを形成するための成形面のうち第１部分を有する第１金属層と、前記成形面のうち第２部分を有する第２金属層と、を備えた射出成形用金型であって、
前記第２金属層は、前記第１金属層よりも通気性が高く、
前記第１金属層は、前記第２金属層の前記キャビティ側の面に設けられ、
前記第２金属層よりも通気性が高い第３金属層をさらに備え、
前記第３金属層は、前記第２金属層を挟んで前記第１金属層の反対側に配置され、
前記成形面は、底面と、前記底面から前記底面と交差する方向に向けて延びる側面とを有し、
前記第２金属層は、前記底面を有し、
前記第３金属層は、前記第２金属層とは反対側に開口し、前記第２金属層に向けて延びる底付きの穴を有し、
前記穴の底は、前記底面に対応した位置に配置されていることを特徴とする射出成形用金型。

【請求項2】

前記第２金属層は、前記側面における前記底面側の一部を有し、
前記第１金属層は、前記側面の他部を有することを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。

【請求項3】

前記第２金属層と前記第３金属層との両方に焼結され、前記第２金属層よりも通気性が低い第４金属層をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形用金型。

【請求項4】

前記第４金属層は、成形品の板状のリブを形成するためのリブ成形面を有することを特徴とする請求項３に記載の射出成形用金型。

【請求項5】

前記第４金属層は、前記第２金属層および前記第３金属層の外周を囲っていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の射出成形用金型。

【請求項6】

前記第１金属層は、前記第２金属層から突出する複数の突起として形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の射出成形用金型。

【請求項7】

前記第２金属層の最大厚さは、前記第１金属層の最大厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の射出成形用金型。

【請求項8】

前記第３金属層の最大厚さは、前記第１金属層の最大厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の射出成形用金型。

【請求項9】

キャビティを形成するための成形面のうち第１部分を有する第１金属層と、前記成形面のうち第２部分を有し、前記第１金属層よりも通気性が高い第２金属層と、前記第２金属層を挟んで前記第１金属層の反対側に配置され、前記第２金属層よりも通気性が高い第３金属層と、を備え、前記成形面が、底面と、前記底面から前記底面と交差する方向に向けて延びる側面とを有し、前記第２金属層が、前記底面を有し、前記第３金属層が、前記第２金属層とは反対側に開口し、前記第２金属層に向けて延びる底付きの穴を有し、前記穴の底が、前記底面に対応した位置に配置されている射出成形用金型の製造方法であって、
粉末層に対して、前記穴以外の部分に光ビームを照射することで、前記穴を有する前記第３金属層を形成する工程と、
前記第３金属層の前記キャビティ側の面に粉末層を積層する工程と、
前記第３金属層の前記キャビティ側の面に積層されている粉末層に光ビームを照射することで、前記第３金属層の前記キャビティ側の面に前記第２金属層を形成する工程と、
前記第２金属層の前記キャビティ側の面に粉末層を積層する工程と、
前記第２金属層の前記キャビティ側の面に積層されている粉末層に光ビームを照射することで、前記第２金属層の前記キャビティ側の面に前記第１金属層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする射出成形用金型の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形用金型およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、射出成型用金型として、無機質あるいは有機質の粉末に光ビームを照射することで形成される焼結部を備えたものが知られている（特許文献１参照）。具体的に、この技術に係る射出成形用金型は、焼結部と、焼結部よりも密度の低い低密度焼結部とを備えている。

【0003】

焼結部および低密度焼結部は、例えば金属からなる層であり、低密度焼結部は、焼結部よりも低密度で形成されることで、焼結部よりも通気性が高くなっている。そして、焼結部と低密度焼結部は、同一の層内に配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００３－１７１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来技術では、焼結部と低密度焼結部が同一の層内に配置されているので、例えば光ビームの走査速度を焼結部と低密度焼結部とで変更しなければならなくなるなど、製造が煩雑になるおそれがある。

【0006】

そこで、本発明は、通気性の異なる金属層を有する射出成形用金型の製造を容易にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記した課題を解決するため、本発明に係る射出成形用金型は、キャビティを形成するための成形面のうち第１部分を有する第１金属層と、前記成形面のうち第２部分を有する第２金属層と、を備える。
前記第２金属層は、前記第１金属層よりも通気性が高く、前記第１金属層は、前記第２金属層の前記キャビティ側の面に設けられている。

【0008】

この構成によれば、第１金属層よりも通気性が高い第２金属層で成形面の第２部分を構成するので、樹脂成形時におけるガス抜きを行うことができる。第２金属層よりも通気性が低い第１金属層で成形面の第１部分を構成するので、例えば成形面のすべてを通気性が高い金属層で構成する場合と比べ、成形品が成形面に貼り付くのを抑えることができ、成型品の離型性を高めることができる。第１金属層が第２金属層のキャビティ側の面に設けられているので、例えば第１金属層と第２金属層が同一の層内に設けられる場合と比べ、射出成形用金型の製造を容易に行うことができる。

【0009】

また、前記成形面は、底面と、前記底面から前記底面と交差する方向に向けて延びる側面とを有し、前記第２金属層は、前記底面と、前記側面における前記底面側の一部とを有し、前記第１金属層は、前記側面の他部を有していてもよい。

【0010】

三次元造形にて射出成形用金型を製造する際において、例えば底面の全体を第２金属層で構成し、側面の全体を第１金属層で構成する場合には、第１金属層の焼結時に第２金属層の底面の部分も加熱されてしまい、底面が通気性のない密度になってしまうおそれがある。これに対し、本実施形態では、底面に加え、側面における底面側の一部まで第２金属層で構成するので、第１金属層の焼結時において第２金属層の底面の部分が加熱されにくくなり、底面を第２金属層の密度で形成することができる。

【0011】

また、前記射出成形用金型は、前記第２金属層よりも通気性が高い第３金属層をさらに備え、前記第３金属層は、前記第２金属層を挟んで前記第１金属層の反対側に配置されていてもよい。

【0012】

これによれば、樹脂成形時に発生するガスが、第２金属層を通った後、第２金属層よりも通気性が高い第３金属層を通るので、例えば第２金属層を厚く形成する構造に比べ、ガス抜きをより良好に行うことができる。また、第３金属層よりも通気性の低い第２金属層で成形面の一部を構成するので、例えば成形面の一部を第３金属層で構成する構造に比べ、成形品が成形面に貼り付くのを抑えることができ、成型品の離型性を高めることができる。

【0013】

また、前記第３金属層は、前記第２金属層とは反対側に開口し、前記第２金属層に向けて延びる底付きの穴を有し、前記穴の底は、前記底面に対応した位置に配置されていてもよい。

【0014】

これによれば、樹脂成形時に発生するガスが、第２金属層を通った後、第３金属層の薄い部分、詳しくは穴の底から第２金属層までの部分を通って、穴内に排出されるため、ガス抜きをより良好に行うことができる。

【0015】

また、前記射出成形用金型は、前記第２金属層と前記第３金属層との両方に焼結され、前記第２金属層よりも通気性が低い第４金属層をさらに備えていてもよい。

【0016】

これによれば、第２金属層と第３金属層を、通気性が低い第４金属層で補強することができる。

【0017】

また、前記第４金属層は、成形品の板状のリブを形成するためのリブ成形面を有していてもよい。

【0018】

これによれば、リブ成形面を第４金属層で構成するので、板状のリブがリブ成形面に貼り付くのを抑えることができる。

【0019】

また、前記第４金属層は、前記第２金属層および前記第３金属層の外周を囲っていてもよい。

【0020】

これによれば、第２金属層と第３金属層を、通気性が低い第４金属層でより強固に補強することができる。

【0021】

また、前記第１金属層は、前記第２金属層から突出する複数の突起として形成されていてもよい。

【0022】

これによれば、例えば多孔状のスピーカーグリルを製造することができる。

【0023】

また、前記第２金属層の最大厚さは、前記第１金属層の最大厚さよりも小さくてもよい。

【0024】

これによれば、樹脂成形時に発生するガスを、第２金属層の厚さ方向に容易に抜くことができる。

【0025】

また、前記第３金属層の最大厚さは、前記第１金属層の最大厚さよりも大きくてもよい。

【0026】

これによれば、最も通気性の高い第３金属層の剛性を高めることができる。

【0027】

また、本発明に係る射出成形用金型の製造方法は、キャビティを形成するための成形面のうち第１部分を有する第１金属層と、前記成形面のうち第２部分を有し、前記第１金属層よりも通気性が高い第２金属層と、を備えた射出成形用金型の製造方法であって、粉末層に光ビームを照射することで、前記第２金属層を形成する工程と、前記第２金属層の前記キャビティ側の面に粉末層を積層する工程と、前記第２金属層の前記キャビティ側の面に積層されている粉末層に光ビームを照射することで、前記第１金属層を形成する工程と、を備える。

【0028】

これによれば、第１金属層を第２金属層のキャビティ側の面に形成すればよいので、例えば第１金属層と第２金属層が同一の層内に形成する場合と比べ、射出成形用金型の製造を容易に行うことができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、通気性の異なる金属層を有する射出成形用金型の製造を容易にすることができる。

【0030】

また、成形面のうち、底面と、側面における底面側の一部と、を第２金属層で構成することで、第１金属層で底面が塞がれてしまうのを抑えることができる。

【0031】

また、第２金属層よりも通気性が高い第３金属層を、第２金属層を挟んで第１金属層の反対側に配置することで、ガス抜きをより良好に行うことができる。

【0032】

また、第３金属層に、第２金属層とは反対側に開口し、第２金属層に向けて延びる底付きの穴を形成し、穴の底を、底面に対応した位置に配置することで、ガス抜きをより良好に行うことができる。

【0033】

また、第２金属層よりも通気性が低い第４金属層を、第２金属層と第３金属層との両方に焼結することで、第２金属層と第３金属層を、通気性が低い第４金属層で補強することができる。

【0034】

また、成形品の板状のリブを形成するためのリブ成形面を第４金属層で構成することで、板状のリブがリブ成形面に貼り付くのを抑えることができる。

【0035】

また、第４金属層で第２金属層および第３金属層の外周を囲うことで、第２金属層と第３金属層を、通気性が低い第４金属層でより強固に補強することができる。

【0036】

また、第１金属層を第２金属層から突出する複数の突起として形成することで、例えば多孔状のスピーカーグリルを製造することができる。

【0037】

また、第２金属層の最大厚さを、第１金属層の最大厚さよりも小さくすることで、樹脂成形時に発生するガスを、第２金属層の厚さ方向に容易に抜くことができる。

【0038】

また、第３金属層の最大厚さを第１金属層の最大厚さよりも大きくすることで、最も通気性の高い第３金属層の剛性を高めることができる。

【0039】

また、第２金属層に、底面から突出する突出部を設け、突出部の底面からの突出量を、０．６ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下、または、０．１ｍｍ以下と極力小さくすることで、側面を構成する第１金属層の割合を増やすことができるので、成形品が側面に貼り付くのを良好に抑えることができる。

【0040】

また、第２金属層のうち、底面を有する基部の厚さを、３ｍｍ以下、または、２ｍｍ以下とすることで、樹脂成形時に発生するガスを、第２金属層の厚さ方向に容易に抜くことができる。

【0041】

また、第２金属層から穴の底までの距離を１～３ｍｍとすることで、第３金属層の薄い部分、詳しくは穴の底から第２金属層までの部分を、適度な厚さにすることができるので、第２金属層を第３金属層の薄い部分で良好に補強することができるとともに、樹脂成形時に発生するガスを穴内に良好に排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】本発明の一実施形態に係る射出成形用金型を示す断面図である。

【図2】第１金属層および第２金属層周りの構造を拡大して示す断面図である。

【図3】射出成形用金型の製造方法を示すための図（ａ）～（ｃ）である。

【図4】第２金属層の基部上に突出部を形成する工程を示す図（ａ）と、突出部上に第１金属層を形成する工程を示す図（ｂ）と、複数の突起状の第１金属層がすべて形成された状態を示す図（ｃ）である。

【図5】変形例に係る射出成形用金型を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
図１に示すように、射出成形用金型Ｍは、複数の孔を有するスピーカ部分を有する多孔状のスピーカーグリルを成形するための金型であり、第１金型１と、第２金型２と、入れ子３とを備えている。

【0044】

第１金型１は、通気性のない金属からなり、樹脂成形品であるスピーカーグリルの一部を形成するための第１成形面Ｆ１を有している。また、第１金型１は、スピーカ部分の複数の孔の一部を形成するための複数の突起１１を有している。なお、複数の突起１１の外周面は、第１成形面Ｆ１の一部を構成している。

【0045】

第２金型２は、通気性のない金属からなり、入れ子３が嵌め込まれる嵌合穴２１と、嵌合穴２１の底面から外部に抜ける通気孔２２とを有している。第２金型２および入れ子３は、スピーカーグリルの他部を形成するための第２成形面Ｆ２を有している。そして、入れ子３が嵌め込まれた第２金型２に第１金型１を合わせたときに、各成形面Ｆ１，Ｆ２によって、スピーカーグリルを成形するための空間であるキャビティＣが形成される。

【0046】

第２成形面Ｆ２は、底面Ｆ２１と、底面Ｆ２１から底面Ｆ２１と交差する方向に向けて延びる側面Ｆ２２とを有している。底面Ｆ２１は、スピーカ部分の表面を形成するための面であり、第１金型１と対面するように配置されている。側面Ｆ２２は、スピーカ部分の複数の孔を形成するための面であり、後述する複数の突起状の第１金属層３１のそれぞれに形成されている。側面Ｆ２２は、底面Ｆ２１から第１金型１に向けて延び、底面Ｆ２１に対して傾斜している。

【0047】

入れ子３は、第１金属層３１と、第１金属層３１よりも通気性が高い第２金属層３２と、第２金属層３２よりも通気性が高い第３金属層３３と、第２金属層３２よりも通気性が低い第４金属層３４と、土台３５とを備えている。詳しくは、第２金属層３２は、第１金属層３１および第４金属層３４よりも低密度に形成されることで、第１金属層３１および第４金属層３４よりも通気性が高くなっている。また、第３金属層３３は、第２金属層３２よりも低密度に形成されることで、第２金属層３２よりも通気性が高くなっている。第１金属層３１、第４金属層３４および土台３５は、第２金属層３２よりも高密度に形成されることで、第２金属層３２よりも通気性が低くなっている。

【0048】

なお、本実施形態では、第１金属層３１、第４金属層３４および土台３５を、通気性のない金属で形成することとする。ただし、本発明はこれに限定されず、第１金属層３１、第４金属層３４および土台３５の通気性は、第２金属層３２よりも低ければよく、第１金属層３１、第４金属層３４および土台３５のそれぞれの通気性は、それぞれ異なっていてもよい。

【0049】

土台３５は、第２金型２の嵌合穴２１の底面に接触するように配置されている。土台３５には、嵌合穴２１の底面側から第３金属層３３側に貫通する貫通孔３５Ａが形成されている。貫通孔３５Ａは、第２金型２の通気孔２２に連通している。

【0050】

第３金属層３３は、土台３５の上に積層されている。また、第２金属層３２は、第３金属層３３の上に積層され、第１金属層３１は、第２金属層３２の上に積層されている。つまり、第３金属層３３は、第２金属層３２を挟んで第１金属層３１の反対側に配置されている。

【0051】

第３金属層３３は、複数の底付きの穴３３Ａと、複数の穴３３Ａに連結される通路３３Ｂとを有している。穴３３Ａは、第２金属層３２とは反対側に開口し、開口部から第２金属層３２に向けて延びている。そして、複数の穴３３Ａの底は、底面Ｆ２１に対応した位置に配置されている。詳しくは、複数の穴３３Ａの底は、各層３１～３３の積層方向において底面Ｆ２１と対面する位置（真裏の位置）に配置されている。通路３３Ｂは、複数の穴３３Ａの開口部と土台３５の貫通孔３５Ａとを繋ぐように形成されている。

【0052】

第４金属層３４は、第２金属層３２および第３金属層３３の外周の一部に配置され、第２金属層３２と第３金属層３３との両方に焼結されている。第４金属層３４は、スピーカーグリルの板状のリブを形成するためのリブ成形面３４Ａを有している。詳しくは、第４金属層３４は、Ｌ形状に形成されており、断面視Ｌ形状のリブ成形面３４Ａが第２金型２の嵌合穴２１の側面に合わさることで、板状のリブを形成するための凹面が形成されている。

【0053】

第１金属層３１は、第２金属層３２のキャビティＣ側の面に設けられており、第２金属層３２から突出する複数の突起として形成されている。複数の突起状の第１金属層３１は、第１金型１の複数の突起１１に対応して設けられ、複数の突起１１に突き当たるように形成されている。そして、複数の突起状の第１金属層３１と複数の突起１１とによって、スピーカ部分の複数の孔を形成することが可能となっている。

【0054】

そして、第２金属層３２の最大厚さＴ２は、第１金属層３１の最大厚さＴ１よりも小さくなっている。ここで、厚さとは、各層３１～３３の積層方向における大きさをいう。また、第３金属層３３の最大厚さＴ３は、第１金属層３１の最大厚さＴ１よりも大きくなっている。

【0055】

図２に示すように、第２金属層３２は、第２成形面Ｆ２の底面Ｆ２１を有する基部３２Ａと、底面Ｆ２１から突出する突出部３２Ｂとを有している。基部３２Ａは、一定の厚さで形成されている。ここで、厚さとは、各層３１～３３の積層方向における大きさをいう。基部３２Ａの厚さＬ１は、基部３２Ａの剛性を確保しつつ、十分な通気性を確保できる値であればよく、例えば、下限値は、０．５ｍｍ以上、１ｍｍ以上、または、２ｍｍ以上とすることができ、上限値は、３ｍｍ以下、または、２ｍｍ以下とすることができる。

【0056】

突出部３２Ｂは、円錐台状に形成され、その外周面が、第２成形面Ｆ２の側面Ｆ２２の一部を形成している。つまり、第２金属層３２は、底面Ｆ２１と、側面Ｆ２２の底面Ｆ２１側の一部とを有している。ここで、底面Ｆ２１と、側面Ｆ２２の一部は、第２成形面Ｆ２のうちの第２部分に相当する。突出部３２Ｂの底面Ｆ２１からの突出量Ｌ２は、三次元造形における粉末層の一層分の厚さ以上、望ましくは複数層分の厚さ以上であれば十分であり、例えば、下限値は、０．０１ｍｍ以上、０．０２ｍｍ以上、または、０．０４ｍｍ以上とすることができ、上限値は、０．６ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下、または、０．１ｍｍ以下とすることができる。なお、前述した第２金属層３２の最大厚さＴ２は、基部３２Ａの厚さＬ１と突出部３２Ｂの突出量Ｌ２とを足した値をいう。

【0057】

第１金属層３１は、第２金属層３２の突出部３２Ｂの上に設けられており、第２成形面Ｆ２の側面Ｆ２２の他部を有している。ここで、側面Ｆ２２の他部は、第２成形面Ｆ２のうちの第１部分に相当する。

【0058】

また、第３金属層３３のうち、穴３３Ａの底から第２金属層３２までの部分は、他の部分よりも厚さが小さい薄層部３３Ｃとなっている。薄層部３３Ｃの厚さＬ３、つまり、第２金属層３２から穴３３Ａの底までの距離は、例えば、１～３ｍｍとすることができる。

【0059】

次に、本実施形態に係る射出成形用金型Ｍの製造方法について説明する。
図３（ａ）に示すように、まず、三次元造形装置４に土台３５をセットする。ここで、三次元造形装置４は、基準面４１に対して土台３５を昇降させる図示せぬ昇降装置を備えている。また、土台３５の貫通孔３５Ａには、貫通孔３５Ａを埋めるための冶具４２を入れておく。

【0060】

基準面４１に対して土台３５の上面を所定量低い位置に配置した状態にして、土台３５の上面に、無機質あるいは有機質の金属を含む粉末を投入し、図示せぬブレードを基準面４１に沿って移動させることで、粉末の上面を均して、粉末層５を形成する。なお、粉末層５の厚さは、例えば前述した突出部３２Ｂの突出量Ｌ２以下の大きさとすることができる。その後、粉末層５の適所、詳しくは第３金属層３３の穴３３Ａおよび通路３３Ｂ以外の部分にレーザ光を照射することで、照射した箇所を焼結させて、第３金属層３３を土台３５上に積層させる。

【0061】

このような粉末層５の形成とレーザ光の照射を繰り返し行うことで、図３（ｂ）に示すように、複数の穴３３Ａおよび通路３３Ｂを有する第３金属層３３が形成される。また、図３（ｂ）に示すように、同一の層内、つまり土台３５からの高さの範囲が同じ範囲内において、密度の異なる層、詳しくは第３金属層３３および第４金属層３４が存在する場合には、レーザ光を照射する工程において、レーザ光の出力やレーザ光の走査速度などを、第３金属層３３と第４金属層３４とで異なる値にすることで、密度の異なる層を同一の層内に形成する。

【0062】

具体的には、レーザ光の出力を大きくすると高密度の層が形成され、レーザ光の出力を小さくすると低密度の層が形成される。また、レーザ光の走査速度を遅くすると高密度の層が形成され、レーザ光の走査速度を速くすると低密度の層が形成される。

【0063】

その後は、このような動作を繰り返すことで、図３（ｃ）に示すように、第３金属層３３の上に第２金属層３２の基部３２Ａを形成する。その後、図４（ａ）に拡大して示すように、第２金属層３２の基部３２Ａに粉末層５を積層した後、粉末層５のうち突出部３２Ｂに対応した部分に、レーザ装置ＬＭからレーザ光を照射することで、複数の突出部３２Ｂを順次形成する。

【0064】

その後、図４（ｂ）に示すように、複数の突出部３２Ｂと、これらの間を埋めている粉末層５との上に、新たな粉末層５を積層する。つまり、複数の突出部３２ＢのキャビティＣ側の面に、粉末層５を積層する。そして、複数の突出部３２ＢのキャビティＣ側の面に積層されている粉末層５に光ビームを照射することで、第１金属層３１の一部を形成する。

【0065】

その後は、同様にして、第１金属層３１の一部を順次積み重ねるように形成することで、図４（ｃ）に示すように、複数の突起状の第１金属層３１が形成されて、内部の空間に粉末層５が詰まった状態の入れ子３が製造される。その後は、入れ子３から冶具４２を外すとともに、入れ子３の内部の粉末層５を崩して入れ子３の外部へ取り除くことで、入れ子３の製造が完了する。

【0066】

以上によれば、本実施形態の射出成形用金型Ｍにおいて、次の各効果を奏することができる。
第１金属層３１よりも通気性が高い第２金属層３２で第２成形面Ｆ２の第２部分（底面Ｆ２１および側面Ｆ２２の一部）を構成するので、樹脂成形時におけるガス抜きを行うことができる。第２金属層３２よりも通気性が低い第１金属層３１で第２成形面Ｆ２の第１部分（側面Ｆ２２の他部）を構成するので、例えば第２成形面のすべてを通気性が高い金属層で構成する場合と比べ、成形品が第２成形面Ｆ２に貼り付くのを抑えることができ、成型品の離型性を高めることができる。

【0067】

第１金属層３１が第２金属層３２のキャビティＣ側の面に設けられているので、例えば第１金属層と第２金属層が同一の層内に設けられる場合と比べ、射出成形用金型Ｍの製造を容易に行うことができる。特に、本実施形態のように、突起状の第１金属層３１を、スピーカ部分の多数の孔に対応した数だけ形成する必要がある状況において、例えば第１金属層と第２金属層を同一の層内に配置した場合には、１層の粉末層をレーザ光で照射する工程において、レーザ光の走査速度などの照射条件を何回も変更しなければならず、製造が煩雑になる。これに対し、本実施形態では、突起状の第１金属層３１を形成する場合には、レーザ光の照射条件を変更する必要がないので、製造を容易にすることができる。

【0068】

三次元造形にて射出成形用金型Ｍを製造する際において、例えば底面Ｆ２１の全体を第２金属層３２で構成し、側面Ｆ２２の全体を第１金属層３１で構成する場合には、第１金属層３１の焼結時に第２金属層３２の底面Ｆ２１の部分も加熱されてしまい、底面Ｆ２１が通気性のない密度になってしまうおそれがある。これに対し、本実施形態では、底面Ｆ２１に加え、側面Ｆ２２における底面Ｆ２１側の一部まで第２金属層３２で構成するので、第１金属層３１の焼結時において第２金属層３２の底面Ｆ２１の部分が加熱されにくくなり、底面Ｆ２１を第２金属層３２の密度で形成することができる。

【0069】

また、例えば底面Ｆ２１の全体を第２金属層３２で構成し、側面Ｆ２２の全体を第１金属層３１で構成する場合には、底面Ｆ２１と側面Ｆ２２とで形成される隅が異なる密度の金属層３１，３２で形成されるため、隅の部分にクラックが発生しやすい。これに対し、本実施形態では、底面Ｆ２１に加え、側面Ｆ２２における底面Ｆ２１側の一部まで第２金属層３２で構成するので、底面Ｆ２１と側面Ｆ２２とで形成される隅が同一の密度の金属層（第２金属層３２）で形成されるため、クラックの発生を抑えることができ、耐久性を向上させることができる。

【0070】

第２金属層３２よりも通気性が高い第３金属層３３を、第２金属層３２を挟んで第１金属層３１の反対側に配置することで、樹脂成形時に発生するガスが、第２金属層３２を通った後、第２金属層３２よりも通気性が高い第３金属層３３を通るので、例えば第２金属層３２を厚く形成する構造に比べ、ガス抜きをより良好に行うことができる。また、第３金属層３３よりも通気性の低い第２金属層３２で第２成形面Ｆ２の一部を構成するので、例えば第２成形面の一部を第３金属層で構成する構造に比べ、成形品が第２成形面Ｆ２に貼り付くのを抑えることができ、成型品の離型性を高めることができる。

【0071】

第２金属層３２とは反対側に開口し、第２金属層３２に向けて延びる底付きの穴３３Ａを第３金属層３３に形成し、穴３３Ａの底を底面Ｆ２１に対応した位置に配置することで、樹脂成形時に発生するガスが、第２金属層３２を通った後、第３金属層３３の薄層部３３Ｃを通って、穴３３Ａ内に排出されるため、ガス抜きをより良好に行うことができる。

【0072】

第２金属層３２よりも通気性が低い第４金属層３４を、第２金属層３２と第３金属層３３との両方に焼結させたので、第２金属層３２と第３金属層３３を、通気性が低い第４金属層３４で補強することができる。

【0073】

リブ成形面３４Ａを第４金属層３４で形成したので、板状のリブがリブ成形面３４Ａに貼り付くのを抑えることができる。

【0074】

第２金属層３２の最大厚さＴ２を第１金属層３１の最大厚さＴ１よりも小さくしたので、樹脂成形時に発生するガスを、第２金属層３２の厚さ方向に容易に抜くことができる。

【0075】

第３金属層３３の最大厚さＴ３を第１金属層３１の最大厚さＴ１よりも大きくしたので、最も通気性の高い第３金属層３３の剛性を高めることができる。

【0076】

突出部３２Ｂの底面Ｆ２１からの突出量Ｌ２を、０．６ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下、または、０．１ｍｍ以下と極力小さくすることで、側面Ｆ２２を構成する第１金属層３１の割合を増やすことができるので、成形品が側面Ｆ２２に貼り付くのを良好に抑えることができる。

【0077】

基部３２Ａの厚さＬ１を、３ｍｍ以下、または、２ｍｍ以下とすることで、樹脂成形時に発生するガスを、第２金属層３２の厚さ方向に容易に抜くことができる。

【0078】

第３金属層３３の薄層部３３Ｃの厚さＬ３を１～３ｍｍとすることで、第２金属層３２を第３金属層３３の薄層部３３Ｃで良好に補強することができるとともに、樹脂成形時に発生するガスを穴３３Ａ内に良好に排出することができる。

【0079】

以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以下の他の形態に示すように、適宜変形して実施することが可能である。

【0080】

前記実施形態では、第４金属層３４を、第２金属層３２および第３金属層３３の外周の一部に配置したが、本発明はこれに限定されず、図５に示すように、第４金属層３４は、第２金属層３２および第３金属層３３の外周を囲っていてもよい。これによれば、第２金属層３２と第３金属層３３を、通気性が低い第４金属層３４でより強固に補強することができる。

【0081】

また、図５に示すように、第４金属層３４は、第２金属層３２の基部３２ＡのキャビティＣ側の面から土台３５まで延びる補強部３４Ｃを有していてもよい。このような肉厚の補強部３４Ｃには、例えば、リブ成形面３４Ａで形成されるリブよりも薄く、かつ、高いリブを形成するための凹面状のリブ成形面３４Ｂを形成してもよい。ここで、例えばリブ成形面３４Ｂの底面から土台３５の間の部分を第３金属層３３で形成した場合には、その部分にクラックが入るおそれがあるが、この部分を第４金属層３４で形成することで、クラックの発生を抑えることができる。

【0082】

なお、第４金属層は、第２金属層および第３金属層の外周に限らず、第２金属層および第３金属層の内部に設けてもよい。

【0083】

前記実施形態では、穴３３Ａを積層方向に沿って形成したが、本発明はこれに限定されず、例えば、積層方向に対して傾斜するように穴を形成してもよい。

【0084】

前記実施形態では、スピーカーグリルを成形するための射出成形用金型Ｍを例示したが、本発明はこれに限定されず、どのような射出成形用金型で成形する成形品はどのようなものであってもよい。

【0085】

前記実施形態では、第２金属層３２を基部３２Ａと複数の突出部３２Ｂとで構成したが、本発明はこれに限定されず、例えば、第２金属層は、基部のみで構成されていてもよい。

【0086】

前記実施形態では、第３金属層３３に底付きの穴３３Ａを形成したが、本発明はこれに限定されず、第３金属層３３を積層方向に貫通する穴を形成し、この穴の第２金属層側の開口を底面に対応した位置に配置してもよい。

【0087】

前記実施形態では、土台３５の貫通孔３５Ａに冶具４２を入れたが、本発明はこれに限定されず、例えば冶具４２の代わりに、無機質あるいは有機質の金属を含む粉末を入れてもよい。

【0088】

前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

【符号の説明】

【0089】

３１ 第１金属層
３２ 第２金属層
３３ 第３金属層
３４ 第４金属層
Ｃ キャビティ
Ｆ２ 第２成形面
Ｆ２１ 底面
Ｆ２２ 側面
Ｍ 射出成形用金型

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】