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薄板積層法による次世代モールド金型の製作

研究課題

研究課題/領域番号 16206016
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

國枝 正典  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (90178012)

研究分担者 夏 恒  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 助教授 (40345335)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)
2006年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2005年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2004年度: 24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円)
キーワード積層金型 / 射出成形金型 / ハイサイクル / 高精度 / 冷却水流路 / 拡散接合
研究概要

薄板を積層し拡散接合することにより内部に自在に流路を配置した3次元立体を創成する方法を開発した。平成18年度は、射出成形金型の冷却水流路配置の最適化を行った。また、ダイカスト金型へ応用するためにSKD61の拡散接合を試みた。さらに、銅板を拡散接合することにより、表面の微細噴流穴から加工液を浸み出させることのできる放電加工用電極を開発した。
1.射出成形金型の冷却水流路の最適配置
肉厚が薄く表面に微細形状パターンの転写が必要な携帯電話の導光板用の射出成形金型を製作した。そして、樹脂の射出時に高温の冷却水を流し、充填後の冷却時間に低温の冷却水を流す、ヒートサイクル制御を行った。その結果、従来の金型では成形が困難であった板厚0.35mm、40mm×50mm角のポリカーボネート製の導光板を、30トンの射出成形機で精度よく成形することができた。また、2mm角の断面をもつ流路を成形面下2mmにピッチ4mmで配置した金型と、相似的に断面、深さ、ピッチを半分に縮小した金型を製作し、成形性に与える影響を調べた。その結果、1mm角の流路では、冷却水の入り口近傍の温度変化の応答性はよいものの、流量が少ないために成形面上の温度分布が均一ではなく、3mm角の場合の解析結果と合わせて2mm角の流路配置が最適であることを明らかにした。
2.SKD61金型材の拡散接合
ダイカスト金型への応用を目的として、SKD61材の拡散接合について研究した。接合温度1200℃、接合圧8MPa、加圧時間135分の条件で抗析力やシャルピー衝撃値は最も大きい値が得られたが、母材強度の50%を超えることはなく課題を残した。
3.微細噴流穴付き放電加工電極の開発
表面に微細な溝を形成した銅板を拡散接合することにより、表面に加工液の微細噴流穴を多数持つ放電加工用電極を製作した。その結果、従来は加工賃の排出のために工具電極のジャンプ動作が必要であった加工条件下で、ジャンプ動作無しで加工が行え、加工速度、加工精度の向上が実現できることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (23件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 拡散接合による微細噴流穴付き放電加工総形電極の開発2007

    • 著者名/発表者名
      柴山智幸, 国枝正典
    • 雑誌名

      2007年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 503-504

    • NAID

      130005028553

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 積層金型を用いた型温制御によるプラスチック射出成形のハイサイクル化2007

    • 著者名/発表者名
      牛口裕美子, Khalid Safi, 国枝正典, 山崎拓哉
    • 雑誌名

      2007年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 649-650

    • NAID

      130005028633

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study on High Precision Injection Molding by Temperature Control Using Sheet Metal Laminated Mold2007

    • 著者名/発表者名
      M.Kunieda, M.Misato, T.Takaya, H.Yamazaki, T.Nakagawa, R.Salas, A.Kamiya, K.Nakao, M.Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. of ISEM XV

      ページ: 563-568

    • NAID

      130004657737

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Manufacturing of Formed Tool Electrode for EDM with Micro Channels to Jet Dielectric Liquid by Diffusion Bonding2007

    • 著者名/発表者名
      T.Shibayama, M.Kunieda
    • 雑誌名

      Proc. of Spring Meeting of JSPE '07

      ページ: 503-504

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Decreasing Cycle Time of Plastic Injection Molding by Heating and Cooling Cycle Control Using Metal Laminated Mold2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Ushiguchi, K.Safi, M.Kunieda, T.Yamazaki
    • 雑誌名

      Proc. of Spring Meeting of JSPE '07

      ページ: 649-650

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 拡散接合による放電加工用電極の製作2006

    • 著者名/発表者名
      柴山智幸, 国枝正典
    • 雑誌名

      電気加工学会全国大会(2006)講演論文集

      ページ: 3-6

    • NAID

      10020527481

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diffusion Bonded EDM Electrodes with Micro Holes for Jetting Dielectric Liquid2006

    • 著者名/発表者名
      T.Shibayama, M.Kunieda
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP 55, 1

      ページ: 171-174

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Research on Injection Molding by Temperature Control Using Laminated Mold2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ogawa, K.Fukuhara, M.Kunieda, T.Yamazaki, H.Yamazaki
    • 雑誌名

      Proc. of Spring Meeting of JSPE '06

      ページ: 571-572

    • NAID

      130005027485

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study on Non-Destructive Test of Laminated Mold Using Ultrasonic Waves2006

    • 著者名/発表者名
      K.Fukuhara, Y.Ogawa, M.Kunieda, S.Hori, N.Nishiwaki, H.Yamazaki
    • 雑誌名

      Proc. of Spring Meeting of JSPE '06

      ページ: 573-574

    • NAID

      130005027486

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Manufacturing of EDM Tool Electrode by Diffusion Bonding2006

    • 著者名/発表者名
      T.Shibayama, M.Kunieda
    • 雑誌名

      Proc. of Annual Meeting of JSEME '06

      ページ: 3-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diffusion Bonded EDM Electrodes with Micro Holes for Jetting Dielectric Liquid2006

    • 著者名/発表者名
      T.Shibayama, M.Kunieda
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP 55,1

      ページ: 171-174

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 積層金型を用いた温度制御による射出成形に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      小川陽平, 福原慶士, 国枝正典, 山崎拓哉, 山崎久男
    • 雑誌名

      2006年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 571-572

    • NAID

      130005027485

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 超音波を用いた積層金型の非破壊検査2006

    • 著者名/発表者名
      福原慶士, 小川陽平, 国枝正典, 堀三計, 西脇信彦, 山崎久男
    • 雑誌名

      2006年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 573-574

    • NAID

      130005027486

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Study on High Cycle and High Precision Injection Molding by Temperature Control Using Sheet Metal Laminated Mold2005

    • 著者名/発表者名
      K.Misato, M.Kunieda, H.Yamazaki, T.Nakagawa, R.Salas, M.Suzuki
    • 雑誌名

      Die & Mold Technology 20, 8

      ページ: 118-119

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study on High Precision Injection Molding by Temperature Control Using Sheet Metal Laminated Mold2005

    • 著者名/発表者名
      K.Misato, T.Takaya, M.Kunieda, H.Yamazaki, T.Nakagawa, A.Kamiya, M.Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. of Spring Meeting of JSPE '05

      ページ: 977-978

    • NAID

      130004657737

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 積層金型を用いた金型温度切り替え制御による射出成形のハイサイクル・高精度化2005

    • 著者名/発表者名
      美里健一, 國枝正典, 山崎久男, 中川威雄, リカルド サラス, 鈴木政幸
    • 雑誌名

      型技術 20・8

      ページ: 118-119

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 積層金型を用いた金型温度制御による成形品の高精度化に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      美里健一, 高屋勉, 国枝正典, 山崎久男, 中川威雄, 神谷明宏, 鈴木政幸
    • 雑誌名

      2005年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 977-978

    • NAID

      130004657737

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] High-cycle and High Precision Injection Molding by Diffusion Bonded Metal Sheets Laminated Mold2004

    • 著者名/発表者名
      H.Yamazaki, S.Sasaki, A.Sato, M.Kunieda, M.Suzuki, A.Kamiya
    • 雑誌名

      Die & Mold Technology 19, 8

      ページ: 52-53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Manufacturing of High Cycle and High Precision Injection Molds by Diffusion Bonding of Laminated Thin Metal Sheets2004

    • 著者名/発表者名
      A.Sato, M.Kunieda, T.Nakagawa, H.Yamazaki, M.Suzuki
    • 雑誌名

      J. of JSPE 70, 12

      ページ: 1533-1537

    • NAID

      110001824090

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High-Cycle and High-Precision Injection Molding Using Sheet Metal Laminated Molds2004

    • 著者名/発表者名
      T.Takaya, K.Misato, M.Kunieda, H.Yamazaki, T.Nakagawa, A.Kamiya, M.Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. of Autumn Meeting of JSPE '04

      ページ: 961-962

    • NAID

      130004655852

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 拡散接合積層金型によるハイサイクル・高精度射出成形2004

    • 著者名/発表者名
      山崎久男, 佐々木敏, 佐藤昭, 国枝正典, 鈴木政幸, 神谷明宏
    • 雑誌名

      型技術 19・8

      ページ: 52-53

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 積層金型を用いた射出成形のハイサイクル・高精度化2004

    • 著者名/発表者名
      高屋勉, 美里健一, 国枝正典, 山崎久男, 中川威雄, 神谷明宏, 鈴木政幸
    • 雑誌名

      2004年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 961-962

    • NAID

      130004655852

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 積層した薄板の拡散接合によるハイサイクル高精度射出成形金型の製作2004

    • 著者名/発表者名
      佐藤昭, 国枝正典, 中川威雄, 山崎久男, 鈴木政幸
    • 雑誌名

      精密工学会誌 70・12

      ページ: 1533-1537

    • NAID

      110001824090

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 積層金型の検査方法および検査装置2006

    • 発明者名
      國枝 正典, 西脇 信彦, 堀 三計, 山崎 久男
    • 権利者名
      東京農工大学, 積層金型研究所
    • 産業財産権番号
      2006-054233
    • 出願年月日
      2006-03-01
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

URL: 

公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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