JP2001073118A - 金属製品の表面改質方法 - Google Patents
金属製品の表面改質方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属表面に形成された白金皮膜の耐剥離性お
よび表面の耐摩耗性を向上させる。 【解決手段】 金属製品の表面に窒素イオン、炭素イオ
ンおよび白金イオンをこの順序でイオン注入する。つい
で、金属製品の表面に白金皮膜を形成する。その後、金
属製品の表面に白金イオンをイオン注入する。
よび表面の耐摩耗性を向上させる。 【解決手段】 金属製品の表面に窒素イオン、炭素イオ
ンおよび白金イオンをこの順序でイオン注入する。つい
で、金属製品の表面に白金皮膜を形成する。その後、金
属製品の表面に白金イオンをイオン注入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガラス製品プレ
ス成形用金型、金属製品鍛造またはプレス成形用金型、
プラスチック製品射出成形用金型等の金属製品の表面改
質方法に関する。
ス成形用金型、金属製品鍛造またはプレス成形用金型、
プラスチック製品射出成形用金型等の金属製品の表面改
質方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、コンピュータ、ビデオ、オー
ディオ等の光ディスクメモリに用いられるガラス製光デ
ィスク原盤、コンピュータに用いられるガラス製ハード
ディスク用原盤、光学素子として用いられるガラスレン
ズ、テレビ、コンピュータディスプレイ等のブラウン管
のフロントガラス、液晶ディスプレイ用のガラス原盤等
のガラス製品をプレス成形するための金型として、従
来、ステンレス鋼、超硬合金等からなる金型の成形面
に、離型性および耐酸化性を向上させる目的で白金皮膜
が形成されたものが知られている。また、金属製品鍛造
またはプレス成形用金型、プラスチック製品射出成形用
金型においても、その成形面に耐剥離性および耐酸化性
を向上させる目的で白金皮膜が形成されたものが知られ
ている。
ディオ等の光ディスクメモリに用いられるガラス製光デ
ィスク原盤、コンピュータに用いられるガラス製ハード
ディスク用原盤、光学素子として用いられるガラスレン
ズ、テレビ、コンピュータディスプレイ等のブラウン管
のフロントガラス、液晶ディスプレイ用のガラス原盤等
のガラス製品をプレス成形するための金型として、従
来、ステンレス鋼、超硬合金等からなる金型の成形面
に、離型性および耐酸化性を向上させる目的で白金皮膜
が形成されたものが知られている。また、金属製品鍛造
またはプレス成形用金型、プラスチック製品射出成形用
金型においても、その成形面に耐剥離性および耐酸化性
を向上させる目的で白金皮膜が形成されたものが知られ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、たとえ
ば従来のガラス製品プレス成形用金型では、連続プレス
成形において、１００００〜２００００ショット程度と
比較的短期間で白金皮膜の剥離や、成形面の摩耗が発生
し、その寿命が短いという問題があった。したがって、
金型全体を比較的短いサイクルで取り替えなけれげなら
ず、コストが高くなるという問題があった。この発明の
目的は、上記問題を解決し、金属製品の表面に形成され
た白金皮膜の耐剥離性および表面の耐摩耗性を向上させ
ることができる金属製品の表面改質方法を提供すること
にある。
ば従来のガラス製品プレス成形用金型では、連続プレス
成形において、１００００〜２００００ショット程度と
比較的短期間で白金皮膜の剥離や、成形面の摩耗が発生
し、その寿命が短いという問題があった。したがって、
金型全体を比較的短いサイクルで取り替えなけれげなら
ず、コストが高くなるという問題があった。この発明の
目的は、上記問題を解決し、金属製品の表面に形成され
た白金皮膜の耐剥離性および表面の耐摩耗性を向上させ
ることができる金属製品の表面改質方法を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明による金
属製品の表面改質方法は、金属製品の表面に白金イオン
をイオン注入した後、白金皮膜を形成し、さらに白金イ
オンをイオン注入する。
属製品の表面改質方法は、金属製品の表面に白金イオン
をイオン注入した後、白金皮膜を形成し、さらに白金イ
オンをイオン注入する。
【０００５】請求項１の方法によれば、先にイオン注入
された白金イオンと、白金皮膜中の白金イオンと、後に
イオン注入された白金イオンとが同化結合し、白金皮膜
の金属製品に対する密着性が向上して、白金皮膜の耐剥
離性が向上する。さらに、金属製品の対摩耗性が向上す
る。したがって、金属製品の寿命が長くなり、取り替え
サイクルが長くなってコストが安くなる。しかも、白金
皮膜の耐酸化性を損なうことがなく、特にガラス製品プ
レス成形用金型、金属製品鍛造またはプレス成形用金
型、プラスチック製品射出成形用金型の場合にも、これ
らの金型を用いて成形された製品の離型性を損なうこと
がない。
された白金イオンと、白金皮膜中の白金イオンと、後に
イオン注入された白金イオンとが同化結合し、白金皮膜
の金属製品に対する密着性が向上して、白金皮膜の耐剥
離性が向上する。さらに、金属製品の対摩耗性が向上す
る。したがって、金属製品の寿命が長くなり、取り替え
サイクルが長くなってコストが安くなる。しかも、白金
皮膜の耐酸化性を損なうことがなく、特にガラス製品プ
レス成形用金型、金属製品鍛造またはプレス成形用金
型、プラスチック製品射出成形用金型の場合にも、これ
らの金型を用いて成形された製品の離型性を損なうこと
がない。
【０００６】請求項１の方法において、白金皮膜を形成
する前後の白金イオンのイオン注入は、注入量１〜５×
１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１０〜２００ｋｅ
ｖ、イオン電流１０〜１００ｍＡの条件で行うことが好
ましい。これらの範囲は、種々の実験結果から求められ
たものである。また、請求項１の方法において、形成す
る白金皮膜の膜厚は０．１〜０．５μｍであることが好
ましい。白金皮膜の膜厚が０．１μｍ未満であると均一
に白金皮膜を形成することが困難であって形成された皮
膜の膜厚にばらつきが生じ、０．５μｍを越えると白金
皮膜形成後にイオン注入する白金イオンの量を増大させ
なければならず、その結果金属製品の表面が荒れるおそ
れがあるからである。
する前後の白金イオンのイオン注入は、注入量１〜５×
１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１０〜２００ｋｅ
ｖ、イオン電流１０〜１００ｍＡの条件で行うことが好
ましい。これらの範囲は、種々の実験結果から求められ
たものである。また、請求項１の方法において、形成す
る白金皮膜の膜厚は０．１〜０．５μｍであることが好
ましい。白金皮膜の膜厚が０．１μｍ未満であると均一
に白金皮膜を形成することが困難であって形成された皮
膜の膜厚にばらつきが生じ、０．５μｍを越えると白金
皮膜形成後にイオン注入する白金イオンの量を増大させ
なければならず、その結果金属製品の表面が荒れるおそ
れがあるからである。
【０００７】請求項２の発明による金属製品の表面改質
方法は、金属製品の表面に窒素イオンおよび白金イオン
をこの順序でイオン注入した後、白金皮膜を形成し、さ
らに白金イオンをイオン注入することを特徴とするもの
である。
方法は、金属製品の表面に窒素イオンおよび白金イオン
をこの順序でイオン注入した後、白金皮膜を形成し、さ
らに白金イオンをイオン注入することを特徴とするもの
である。
【０００８】請求項２の方法によれば、窒素イオンをイ
オン注入することにより、金属製品の母材強度が増大
し、耐摩耗性が向上する。また、先にイオン注入された
白金イオンと、白金皮膜中の白金イオンと、後にイオン
注入された白金イオンとが同化結合し、白金皮膜の金属
製品に対する密着性が向上して、白金皮膜の耐剥離性が
向上する。したがって、金属製品の寿命が長くなり、取
り替えサイクルが長くなってコストが安くなる。しか
も、白金皮膜の耐酸化性を損なうことがなく、特にガラ
ス製品プレス成形用金型、金属製品鍛造またはプレス成
形用金型、プラスチック製品射出成形用金型の場合にも
これらの金型を用いて成形された製品の離型性を損なう
ことがない。
オン注入することにより、金属製品の母材強度が増大
し、耐摩耗性が向上する。また、先にイオン注入された
白金イオンと、白金皮膜中の白金イオンと、後にイオン
注入された白金イオンとが同化結合し、白金皮膜の金属
製品に対する密着性が向上して、白金皮膜の耐剥離性が
向上する。したがって、金属製品の寿命が長くなり、取
り替えサイクルが長くなってコストが安くなる。しか
も、白金皮膜の耐酸化性を損なうことがなく、特にガラ
ス製品プレス成形用金型、金属製品鍛造またはプレス成
形用金型、プラスチック製品射出成形用金型の場合にも
これらの金型を用いて成形された製品の離型性を損なう
ことがない。
【０００９】請求項２の方法において、窒素イオンのイ
オン注入は、流入量１〜５×１０１ ５ｉｏｎｓ／ｃ
ｍ２、加速電圧１０〜１００ｋｅｖ、イオン電流１０〜
１００ｍＡの条件で行うことが好ましい。これらの範囲
は、種々の実験結果から求められたものである。また、
白金皮膜を形成する前後の白金イオンのイオン注入は、
注入量１〜５×１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１
０〜２００ｋｅｖ、イオン電流１０〜１００ｍＡの条件
で行うことが好ましい。これらの範囲は、種々の実験結
果から求められたものである。また、請求項２の方法に
おいて、形成する白金皮膜の膜厚は０．１〜０．５μｍ
であることが好ましい。その理由は、請求項１の発明の
場合と同様である。
オン注入は、流入量１〜５×１０１ ５ｉｏｎｓ／ｃ
ｍ２、加速電圧１０〜１００ｋｅｖ、イオン電流１０〜
１００ｍＡの条件で行うことが好ましい。これらの範囲
は、種々の実験結果から求められたものである。また、
白金皮膜を形成する前後の白金イオンのイオン注入は、
注入量１〜５×１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１
０〜２００ｋｅｖ、イオン電流１０〜１００ｍＡの条件
で行うことが好ましい。これらの範囲は、種々の実験結
果から求められたものである。また、請求項２の方法に
おいて、形成する白金皮膜の膜厚は０．１〜０．５μｍ
であることが好ましい。その理由は、請求項１の発明の
場合と同様である。
【００１０】請求項３の発明による金属製品の表面改質
方法は、金属製品の表面に窒素イオン、炭素イオンおよ
び白金イオンをこの順序でイオン注入した後、白金皮膜
を形成し、さらに白金イオンをイオン注入することを特
徴とするものである。
方法は、金属製品の表面に窒素イオン、炭素イオンおよ
び白金イオンをこの順序でイオン注入した後、白金皮膜
を形成し、さらに白金イオンをイオン注入することを特
徴とするものである。
【００１１】請求項３の方法によれば、窒素イオンおよ
び炭素イオンをイオン注入することにより、金属製品の
母材強度が増大し、耐摩耗性が向上する。また、先にイ
オン注入された白金イオンと、白金皮膜中の白金イオン
と、後にイオン注入された白金イオンとが同化結合し、
白金皮膜の金属製品に対する密着性が向上して、白金皮
膜の耐剥離性が向上する。したがって、金属製品の寿命
が長くなり、取り替えサイクルが長くなってコストが安
くなる。しかも、金属製品がガラス製品プレス成形用金
型、金属製品鍛造またはプレス成形用金型、プラスチッ
ク製品射出成形用金型の場合、炭素イオンをイオン注入
することにより、これらの金型を用いて成形された製品
の金型からの離型性が向上する。また、白金皮膜の耐酸
化性を損なうことがない。
び炭素イオンをイオン注入することにより、金属製品の
母材強度が増大し、耐摩耗性が向上する。また、先にイ
オン注入された白金イオンと、白金皮膜中の白金イオン
と、後にイオン注入された白金イオンとが同化結合し、
白金皮膜の金属製品に対する密着性が向上して、白金皮
膜の耐剥離性が向上する。したがって、金属製品の寿命
が長くなり、取り替えサイクルが長くなってコストが安
くなる。しかも、金属製品がガラス製品プレス成形用金
型、金属製品鍛造またはプレス成形用金型、プラスチッ
ク製品射出成形用金型の場合、炭素イオンをイオン注入
することにより、これらの金型を用いて成形された製品
の金型からの離型性が向上する。また、白金皮膜の耐酸
化性を損なうことがない。
【００１２】請求項３の方法において、窒素イオンのイ
オン注入は、注入量１〜５×１０１ ５ｉｏｎｓ／ｃ
ｍ２、加速電圧１０〜１００ｋｅｖ、イオン電流１０〜
１００ｍＡの条件で行うことが好ましい。これらの範囲
は、種々の実験結果から求められたものである。炭素イ
オンのイオン注入は、注入量１〜３×１０１７ｉｏｎｓ
／ｃｍ２、加速電圧１０〜１００ｋｅｖ、イオン電流１
０〜１００ｍＡの条件で行うことが好ましい。これらの
範囲は、種々の実験結果から求められたものである。白
金皮膜を形成する前後の白金イオンのイオン注入は、注
入量１〜５×１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１０
〜２００ｋｅｖ、イオン電流１０〜１００ｍＡの条件で
行うことが好ましい。これらの範囲も、種々の実験結果
から求められたものである。また、請求項３の方法にお
いて、形成する白金皮膜の膜厚は０．１〜０．５μｍで
あることが好ましい。その理由は、請求項１の発明の場
合と同様である。
オン注入は、注入量１〜５×１０１ ５ｉｏｎｓ／ｃ
ｍ２、加速電圧１０〜１００ｋｅｖ、イオン電流１０〜
１００ｍＡの条件で行うことが好ましい。これらの範囲
は、種々の実験結果から求められたものである。炭素イ
オンのイオン注入は、注入量１〜３×１０１７ｉｏｎｓ
／ｃｍ２、加速電圧１０〜１００ｋｅｖ、イオン電流１
０〜１００ｍＡの条件で行うことが好ましい。これらの
範囲は、種々の実験結果から求められたものである。白
金皮膜を形成する前後の白金イオンのイオン注入は、注
入量１〜５×１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１０
〜２００ｋｅｖ、イオン電流１０〜１００ｍＡの条件で
行うことが好ましい。これらの範囲も、種々の実験結果
から求められたものである。また、請求項３の方法にお
いて、形成する白金皮膜の膜厚は０．１〜０．５μｍで
あることが好ましい。その理由は、請求項１の発明の場
合と同様である。
【００１３】請求項１，２または３の発明において、た
とえば金属製品は、ガラス製品をプレス成形するための
金型である。また、金属製品は、たとえばステンレス
鋼、超硬合金、熱間金型用合金工具鋼等から形成され
る。
とえば金属製品は、ガラス製品をプレス成形するための
金型である。また、金属製品は、たとえばステンレス
鋼、超硬合金、熱間金型用合金工具鋼等から形成され
る。
【００１４】請求項１，２または３の発明は、ガラス製
品プレス成形用金型だけではなく、金属製品鍛造または
プレス成形用金型、プラスチック製品射出成形用金型、
および工具等の金属製品の表面改質にも適用することが
できる。
品プレス成形用金型だけではなく、金属製品鍛造または
プレス成形用金型、プラスチック製品射出成形用金型、
および工具等の金属製品の表面改質にも適用することが
できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を比
較例とともに説明する。 (実施の形態．１)ＪＩＳ ＳＵＳ３０６で形成されたガ
ラス製ハードディスク用原盤のプレス成形用金型におけ
る成形面の表面に、注入量１×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ
２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン電流５０ｍＡの条件
で白金イオンをイオン注入した。ついで、金型の成形面
の表面に、膜厚０．１μｍの白金皮膜をスパッタリング
法で形成した。その後、金型の成形面の表面に、注入量
１×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅ
ｖ、イオン電流５０ｍＡの条件で白金イオンをイオン注
入した。こうして、金型の表面を改質した。このような
金型の評価を行うために、アルカリ亜鉛ホウケイ酸系の
ガラス素板（直径８６ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ）に、金型
温度５５５〜５６０℃、プレス圧４８．５ｔの条件でプ
レス加工を施し、直径８８〜９０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ
のガラス製ハードディスク用原盤を成形した。このよう
な成形を連続して行ったところ、１３３９００ショット
までは白金皮膜の剥離は認められなかった。また、１３
３９００ショットの連続成形の後にも金型の成形面には
摩耗は認められなかった。
較例とともに説明する。 (実施の形態．１)ＪＩＳ ＳＵＳ３０６で形成されたガ
ラス製ハードディスク用原盤のプレス成形用金型におけ
る成形面の表面に、注入量１×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ
２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン電流５０ｍＡの条件
で白金イオンをイオン注入した。ついで、金型の成形面
の表面に、膜厚０．１μｍの白金皮膜をスパッタリング
法で形成した。その後、金型の成形面の表面に、注入量
１×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅ
ｖ、イオン電流５０ｍＡの条件で白金イオンをイオン注
入した。こうして、金型の表面を改質した。このような
金型の評価を行うために、アルカリ亜鉛ホウケイ酸系の
ガラス素板（直径８６ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ）に、金型
温度５５５〜５６０℃、プレス圧４８．５ｔの条件でプ
レス加工を施し、直径８８〜９０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ
のガラス製ハードディスク用原盤を成形した。このよう
な成形を連続して行ったところ、１３３９００ショット
までは白金皮膜の剥離は認められなかった。また、１３
３９００ショットの連続成形の後にも金型の成形面には
摩耗は認められなかった。
【００１６】(実施の形態．２)ＪＩＳ ＳＵＳ３０６で
形成されたガラス製ハードディスク用原盤のプレス成形
用金型における成形面の表面に、注入量１×１０１５ｉ
ｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン電流５
０ｍＡの条件で窒素イオンをイオン注入した。ついで、
金型の成形面の表面に、注入量１×１０１７ｉｏｎｓ／
ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン電流５０ｍＡの
条件で白金イオンをイオン注入した。ついで、金型の成
形面の表面に、膜圧０．１μｍの白金皮膜をスパッタリ
ング法で形成した。その後、金型の成形面の表面に、注
入量１×１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ ２、加速電圧１００ｋ
ｅｖ、イオン電流５０ｍＡの条件で白金イオンをイオン
注入した。こうして、金型の表面を改質した。このよう
な金型を使用し、金型温度を５９０〜５９５℃とした他
は上記実施の形態．１と同様な条件でガラス製ハードデ
ィスク用原盤を連続プレス成形した。その結果、９３０
０００ショットの連続成形までは白金皮膜の剥離は認め
られなかった。また、９３００００ショットの連続成形
の後において、０．００８〜０．０１ｍｍ程度の摩耗が
認められた。
形成されたガラス製ハードディスク用原盤のプレス成形
用金型における成形面の表面に、注入量１×１０１５ｉ
ｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン電流５
０ｍＡの条件で窒素イオンをイオン注入した。ついで、
金型の成形面の表面に、注入量１×１０１７ｉｏｎｓ／
ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン電流５０ｍＡの
条件で白金イオンをイオン注入した。ついで、金型の成
形面の表面に、膜圧０．１μｍの白金皮膜をスパッタリ
ング法で形成した。その後、金型の成形面の表面に、注
入量１×１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ ２、加速電圧１００ｋ
ｅｖ、イオン電流５０ｍＡの条件で白金イオンをイオン
注入した。こうして、金型の表面を改質した。このよう
な金型を使用し、金型温度を５９０〜５９５℃とした他
は上記実施の形態．１と同様な条件でガラス製ハードデ
ィスク用原盤を連続プレス成形した。その結果、９３０
０００ショットの連続成形までは白金皮膜の剥離は認め
られなかった。また、９３００００ショットの連続成形
の後において、０．００８〜０．０１ｍｍ程度の摩耗が
認められた。
【００１７】(実施の形態．３)ＪＩＳ ＳＵＳ３０６で
形成されたガラス製ハードディスク用原盤のプレス成形
用金型における成形面の表面に、注入量５×１０１５ｉ
ｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン電流５
０ｍＡの条件で窒素イオンをイオン注入した。ついで、
金型の成形面の表面に、注入量１×１０１７ｉｏｎｓ／
ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン電流５０ｍＡの
条件で炭素イオンをイオン注入した。ついで、金型の成
形面の表面に、注入量２×１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、
加速電圧１００ｋｅｖ、イオン電流５０ｍＡの条件で白
金イオンをイオン注入した。ついで、金型の成形面の表
面に、膜厚０．１μｍの白金皮膜をスパッタリング法で
形成した。その後、金型の成形面の表面に、注入量１×
１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イ
オン電流５０ｍＡの条件で白金イオンをイオン注入し
た。こうして、金型の表面を改質した。このような全型
を使用し、金型温度を５９０〜６００℃とした他は上記
実施の形態．１と同様な条件でガラス製ハードディスク
用原盤を連続プレス成形した。その結果、１４１０００
０ショットの連続形成までは白金皮膜の剥離は認められ
なかった。また、１４１００００ショットの連続成形の
後において、金型の成形面の中央部では０．０１〜０．
０５ｍｍ程度の摩耗が認められ、同周辺部では０．００
８〜０．０１ｍｍ程度の摩耗が認められた。
形成されたガラス製ハードディスク用原盤のプレス成形
用金型における成形面の表面に、注入量５×１０１５ｉ
ｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン電流５
０ｍＡの条件で窒素イオンをイオン注入した。ついで、
金型の成形面の表面に、注入量１×１０１７ｉｏｎｓ／
ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン電流５０ｍＡの
条件で炭素イオンをイオン注入した。ついで、金型の成
形面の表面に、注入量２×１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、
加速電圧１００ｋｅｖ、イオン電流５０ｍＡの条件で白
金イオンをイオン注入した。ついで、金型の成形面の表
面に、膜厚０．１μｍの白金皮膜をスパッタリング法で
形成した。その後、金型の成形面の表面に、注入量１×
１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イ
オン電流５０ｍＡの条件で白金イオンをイオン注入し
た。こうして、金型の表面を改質した。このような全型
を使用し、金型温度を５９０〜６００℃とした他は上記
実施の形態．１と同様な条件でガラス製ハードディスク
用原盤を連続プレス成形した。その結果、１４１０００
０ショットの連続形成までは白金皮膜の剥離は認められ
なかった。また、１４１００００ショットの連続成形の
後において、金型の成形面の中央部では０．０１〜０．
０５ｍｍ程度の摩耗が認められ、同周辺部では０．００
８〜０．０１ｍｍ程度の摩耗が認められた。
【００１８】(実施の形態．４)ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金
（ＪＩＳ Ｋ２０）で形成されたガラス製ハードディス
ク用原盤のプレス成形用金型における成形面の表面に、
注入量５×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００
ｋｅｖ、イオン電流５０ｍＡの条件で窒素イオンをイオ
ン注入した。ついで、金型の成形面の表面に、注入量１
×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、
イオン電流５０ｍＡの条件でパラジウムイオンをイオン
注入した。ついで、金型の成形面の表面に、注入量１×
１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イ
オン電流５０ｍＡの条件で炭素イオンをイオン注入し
た。ついで、金型の成形面の表面に、注入量２×１０
１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン
電流５０ｍＡの条件で白金イオンをイオン注入した。つ
いで、金型の成形面の表面に、膜厚０．１μｍの白金皮
膜を形成した。その後、金型の表面に、注入量１×１０
１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン
電流５０ｍＡの条件で白金イオンをイオン注入した。こ
うして、金型の表面を改質した。このような金型を使用
し、金型温度を６７０〜６８０℃とした他は上記実施の
形態．１と同様な条件でガラス製ハードディスク用原盤
を連続プレス成形した。その結果、１２１００００ショ
ットの連続成形までは白金皮膜の剥離は認められなかっ
た。また、１２１００００ショットの連続成形の後には
０．００８〜０．０１ｍｍ程度の摩耗が認められた。
（ＪＩＳ Ｋ２０）で形成されたガラス製ハードディス
ク用原盤のプレス成形用金型における成形面の表面に、
注入量５×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００
ｋｅｖ、イオン電流５０ｍＡの条件で窒素イオンをイオ
ン注入した。ついで、金型の成形面の表面に、注入量１
×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、
イオン電流５０ｍＡの条件でパラジウムイオンをイオン
注入した。ついで、金型の成形面の表面に、注入量１×
１０１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イ
オン電流５０ｍＡの条件で炭素イオンをイオン注入し
た。ついで、金型の成形面の表面に、注入量２×１０
１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン
電流５０ｍＡの条件で白金イオンをイオン注入した。つ
いで、金型の成形面の表面に、膜厚０．１μｍの白金皮
膜を形成した。その後、金型の表面に、注入量１×１０
１７ｉｏｎｓ／ｃｍ２、加速電圧１００ｋｅｖ、イオン
電流５０ｍＡの条件で白金イオンをイオン注入した。こ
うして、金型の表面を改質した。このような金型を使用
し、金型温度を６７０〜６８０℃とした他は上記実施の
形態．１と同様な条件でガラス製ハードディスク用原盤
を連続プレス成形した。その結果、１２１００００ショ
ットの連続成形までは白金皮膜の剥離は認められなかっ
た。また、１２１００００ショットの連続成形の後には
０．００８〜０．０１ｍｍ程度の摩耗が認められた。
【００１９】(比較例)ＪＩＳ ＳＵＳ３０６で形成され
たガラス製ハードディスクのプレス成形用金型の成形面
の表面に、厚さ０．５μｍの白金皮膜をスパッタリング
法で形成した。このような金型を使用し、金型温度を５
９０〜６００℃とした他は上記実施の形態．１と同様な
条件でガラス製ハードディスク用原盤を連続プレス成形
した。その結果、１００００ショットの連続成形で白金
皮膜の剥離が認められた。また、１００００ショットの
連続成形の後には０．０５〜０．０８ｍｍ程度の摩耗が
認められた。
たガラス製ハードディスクのプレス成形用金型の成形面
の表面に、厚さ０．５μｍの白金皮膜をスパッタリング
法で形成した。このような金型を使用し、金型温度を５
９０〜６００℃とした他は上記実施の形態．１と同様な
条件でガラス製ハードディスク用原盤を連続プレス成形
した。その結果、１００００ショットの連続成形で白金
皮膜の剥離が認められた。また、１００００ショットの
連続成形の後には０．０５〜０．０８ｍｍ程度の摩耗が
認められた。
【００２０】
【発明の効果】請求項１の方法によれば、先にイオン注
入(入射)された白金イオンと、白金皮膜中の白金イオン
と、後にイオン注入された白金イオンとが同化結合し、
白金皮膜の金属製品に対する密着性が向上して、白金皮
膜の耐剥離性が向上する。さらに、金属製品の対摩耗性
が向上する。したがって、金属製品の寿命が長くなり、
取り替えサイクルが長くなってコストが安くなる。しか
も、白金皮膜の耐酸化性を損なうことがなく、特にガラ
ス製品プレス成形用金型、金属製品鍛造またはプレス成
形用金型、プラスチック製品射出成形用金型の場合に
も、これらの金型を用いて成形された製品の離型性を損
なうことがない。
入(入射)された白金イオンと、白金皮膜中の白金イオン
と、後にイオン注入された白金イオンとが同化結合し、
白金皮膜の金属製品に対する密着性が向上して、白金皮
膜の耐剥離性が向上する。さらに、金属製品の対摩耗性
が向上する。したがって、金属製品の寿命が長くなり、
取り替えサイクルが長くなってコストが安くなる。しか
も、白金皮膜の耐酸化性を損なうことがなく、特にガラ
ス製品プレス成形用金型、金属製品鍛造またはプレス成
形用金型、プラスチック製品射出成形用金型の場合に
も、これらの金型を用いて成形された製品の離型性を損
なうことがない。
【００２１】請求項２の方法によれば、窒素イオンをイ
オン注入することにより、金属製品の母材強度が増大
し、耐摩耗性が向上する。また、先にイオン注入された
白金イオンと、白金皮膜中の白金イオンと、後にイオン
注入された白金イオンとが同化結合し、白金皮膜の金属
製品に対する密着性が向上して、白金皮膜の耐剥離性が
向上する。したがって、金属製品の寿命が長くなり、取
り替えサイクルが長くなってコストが安くなる。しか
も、白金皮膜の耐酸化性を損なうことがなく、特にガラ
ス製品プレス成形用金型、金属製品鍛造またはプレス成
形用金型、プラスチック製品射出成形用金型の場合にも
これらの金型を用いて成形された製品の離型性を損なう
ことがない。
オン注入することにより、金属製品の母材強度が増大
し、耐摩耗性が向上する。また、先にイオン注入された
白金イオンと、白金皮膜中の白金イオンと、後にイオン
注入された白金イオンとが同化結合し、白金皮膜の金属
製品に対する密着性が向上して、白金皮膜の耐剥離性が
向上する。したがって、金属製品の寿命が長くなり、取
り替えサイクルが長くなってコストが安くなる。しか
も、白金皮膜の耐酸化性を損なうことがなく、特にガラ
ス製品プレス成形用金型、金属製品鍛造またはプレス成
形用金型、プラスチック製品射出成形用金型の場合にも
これらの金型を用いて成形された製品の離型性を損なう
ことがない。
【００２２】請求項３の方法によれば、窒素イオンおよ
び炭素イオンをイオン注入することにより、金属製品の
母材強度が増大し、耐摩耗性が向上する。また、先にイ
オン注入された白金イオンと、白金皮膜中の白金イオン
と、後にイオン注入された白金イオンとが同化結合し、
白金皮膜の金属製品に対する密着性が向上して、白金皮
膜の耐剥離性が向上する。したがって、金属製品の寿命
が長くなり、取り替えサイクルが長くなってコストが安
くなる。しかも、金属製品がガラス製品プレス成形用金
型、金属製品鍛造またはプレス成形用金型、プラスチッ
ク製品射出成形用金型の場合、炭素イオンをイオン注入
することにより、これらの金型を用いて成形された製品
の金型からの離型性が向上する。また、白金皮膜の耐酸
化性を損なうことがない。
び炭素イオンをイオン注入することにより、金属製品の
母材強度が増大し、耐摩耗性が向上する。また、先にイ
オン注入された白金イオンと、白金皮膜中の白金イオン
と、後にイオン注入された白金イオンとが同化結合し、
白金皮膜の金属製品に対する密着性が向上して、白金皮
膜の耐剥離性が向上する。したがって、金属製品の寿命
が長くなり、取り替えサイクルが長くなってコストが安
くなる。しかも、金属製品がガラス製品プレス成形用金
型、金属製品鍛造またはプレス成形用金型、プラスチッ
ク製品射出成形用金型の場合、炭素イオンをイオン注入
することにより、これらの金型を用いて成形された製品
の金型からの離型性が向上する。また、白金皮膜の耐酸
化性を損なうことがない。
Claims (4)
- 【請求項１】 金属製品の表面に白金イオンをイオン注
入した後、白金皮膜を形成し、さらに白金イオンをイオ
ン注入することを特徴とする金属製品の表面改質方法。 - 【請求項２】 金属製品の表面に窒素イオンおよび白金
イオンをこの順序でイオン注入した後、白金皮膜を形成
し、さらに白金イオンをイオン注入することを特徴とす
る金属製品の表面改質方法。 - 【請求項３】 金属製品の表面に窒素イオン、炭素イオ
ンおよび白金イオンをこの順序でイオン注入した後、白
金皮膜を形成し、さらに白金イオンをイオン注入するこ
とを特徴とする金属製品の表面改質方法。 - 【請求項４】 金属製品がガラス製品をプレス成形する
ための金型である請求項１，２または３記載の金属製品
の表面改質方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/362742 | 1999-07-29 | ||
| US09/362,742 US6136385A (en) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | Surface reforming method of a metal product |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001073118A true JP2001073118A (ja) | 2001-03-21 |
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ID=23427361
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000062236A Ceased JP2001073118A (ja) | 1999-07-29 | 2000-03-07 | 金属製品の表面改質方法 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1118689A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001073118A (ja) |
| KR (1) | KR20010073195A (ja) |
| CN (1) | CN1327485A (ja) |
| AU (1) | AU771629B2 (ja) |
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| ID (1) | ID28417A (ja) |
| IL (1) | IL142085A (ja) |
| MY (1) | MY120851A (ja) |
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| WO (1) | WO2001009406A1 (ja) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013203568A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Olympus Corp | 光学素子成形用型の製造方法および光学素子の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US6314763B1 (en) * | 2001-02-16 | 2001-11-13 | Saatec Engineering Corporation | Method of manufacturing a 2-5 inch diameter glass substrate for a magnetic disk |
| US6314764B1 (en) * | 2001-02-16 | 2001-11-13 | Saatec Engineering Corporation | Method of manufacturing a 1-inch diameter glass substrate for a magnetic disk |
| JP5569259B2 (ja) * | 2010-08-26 | 2014-08-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 表面改質された導電性材料の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US3900636A (en) * | 1971-01-21 | 1975-08-19 | Gillette Co | Method of treating cutting edges |
| US4137370A (en) * | 1977-08-16 | 1979-01-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Titanium and titanium alloys ion plated with noble metals and their alloys |
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| US4855026A (en) * | 1988-06-02 | 1989-08-08 | Spire Corporation | Sputter enhanced ion implantation process |
| JPH05295522A (ja) * | 1992-04-17 | 1993-11-09 | Nippon Steel Corp | 薄膜形成方法 |
| JPH07157318A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-20 | Asahi Optical Co Ltd | 光学素子成形用の成形型の製造方法 |
| JP2000129440A (ja) * | 1998-10-22 | 2000-05-09 | Hitachi Zosen Corp | 金属製品の表面改質方法 |
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1999
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2001
- 2001-03-29 ZA ZA200102592A patent/ZA200102592B/xx unknown
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|---|---|---|---|---|
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