JP2005179169A - 精密鋳造ガラスの製造方法及び当該方法を実施する鋳造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 精密鋳造ガラスの製造方法に関する。
【解決手段】 当該製造方法は：第１モールド１０及び第２モールド２０を有する鋳造装置１００を調製するステップであって、第１モールド１０は第１鋳造表面１１、第１端部１３及び第１遠周辺部分１４を有し、第２モールド２０は、第２鋳造表面２１、第２端部２３及び第２遠周辺部分２４を有している、ステップ；剪断部分３１を有すｒ中心配置ユニット３０を鋳造装置１００の周囲に取り付けるステップ；ガラス材料４０を第１鋳造表面１１と第２鋳造表面２１との間に配置するステップ；ガラス材料４０が所定の中心厚みを有すべく圧縮されるまで、且つ、過剰量（Ｉ）のガラス材料４０が第１端部１３及び第２端部２３の外部にひねり出されるまで、ガラス材料４０を鋳造するステップ；ガラス材料４０の温度を低下させるステップ；及びガラス材料４０が未だ柔らかい間、剪断部分３１が過剰量（Ｉ）のガラス材料４０を除去するように中心配置ユニット３０を移動するステップ；を有することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本願は、２００４年１２月２３日出願の台湾特許出願番号０９２１３６５４７号に基づいた優先権を主張する。

本発明は、精密鋳造ガラスの製造方法及びこの方法を実行するための鋳造装置に関する。

常套的な精密ガラス鋳造技術において、軟化ガラス材料は、固形の準製品を形成すべく、対向する鋳造表面を有する２つの部分にて圧縮される。この準製品は、その後、中心配置ユニットにより処理され、過剰量のガラス材料をこの準製品から研磨により除き、精密鋳造ガラス製品を得ている。

図１を参照すると、常套的な中心配置ユニット１は、準製品２をクランプするためのクランプ部材１０１及び準製品２を研磨し、過剰量のガラス材料をこの準製品２から除去する研磨部材１０２を含んでいる。中心配置ユニット１は、精密鋳造ガラス製品を製造すべく、過剰量のガラス材料を除去するのに使用してもよいが、以下の欠点を有している：
１．準製品２がクランプ部材１０１によりクランプされる際、準製品２の中心線は、クランプ部材１０１の軸からオフセットとする必要があり、言い換えると、精密ガラス製品において比較的大きなエラーを導くこととなる。

２． クランプ部材１０１のクランプに起因して、準製品の表面を削る必要がある。

３．準製品２から過剰量のガラス材料を除去するのに、研磨部材１０２を使用する必要があるので、精密鋳造ガラス製品の製造コストが比較的高くなる。

４．精密鋳造ガラス製品は、別の鋳造及び中心配置ステップにより行われるので、常套的な方法は、実用には複雑である。

従って、本発明の目的は、比較的簡便な処理、比較的低い製造コスト、及び相対的に高い精度という利点を有する、精密鋳造ガラスの製造方法を提供することにある。

本発明の一つの面において、精密鋳造ガラスの製造方法は、以下のステップを有している。つまり：
（ａ）第１モールド及びこの第１モールドと共通の軸を有する第２モールドを有する鋳造デバイスを調製するステップであって、この第１モールドは、上記軸に中心配置された第１鋳造表面を有し、第１周辺表面は、この軸の周囲で延び且つ第１鋳造表面に取り付けられ、第１端部は、上記第１鋳造表面と上記第１遠周辺表面との間に形成され、上記第１周辺表面は、上記第１端部から離れた第１遠周辺部分を有し、上記第２モールドは、上記第１鋳造表面と反対で上記軸において中心に配置された第２鋳造表面を有し、第２周辺表面は、上記軸の周囲で延び且つ上記第２鋳造表面に取り付けられ、第２端部が上記第２鋳造表面と上記第２周辺表面との間に配置され、上記第２周辺表面は、第２遠周辺端部を有している、ステップ；
（ｂ）上記鋳造装置の周囲で剪断部分を有する中心配置ユニットを取り付けるステップであって、この剪断部分は、上記第１遠周辺部分と上記第２遠周辺部分との間で軸方向に可動である、ステップ；
（ｃ）上記第１鋳造表面と第２鋳造表面との間にガラス材料を配置するステップ；
（ｄ）上記ガラス材料を鋳造温度に加熱するステップ；
（ｅ）このガラス材料が所定の中心厚みを有するように圧縮されるまで、且つ、過剰量のガラス材料が第１端部及び第２端部からひねり出されるまで、第１モールド及び第２モールドを互いに向かって軸方向に移動するステップ；
（ｆ）ガラス材料の温度を低下させるステップ；並びに
（ｇ）ガラス材料がいまだ柔らかい間は、上記中心配置ユニットの剪断部分が過剰量のガラス材料を除去するように、上記の第１遠周辺部分及び第２遠周辺部分から別の第１遠周辺部分及び第２遠周辺部分へと上記中心配置ユニットを動かすステップ；
を有している。

本発明の別の一面において、精密鋳造ガラスを製造する鋳造装置は、第１モールド、この第１モールドと共通の軸を有する第２モールド及び剪断部分を有する中心配置ユニットを有している。この第１モールドは、上記軸の中心に配置された第１鋳造表面、上記軸の周囲で延びる第１周辺表面であって上記第１鋳造表面に取り付けられている第１周辺表面を有している。第１周辺表面は、上記の第１端部から離れた第１遠周辺部分を有している。第２モールドは、上記の第１鋳造表面の反対に第２鋳造表面を有している、上記軸に中心配置され、第２周辺表面は、上記軸の周囲で延び、この第２鋳造表面に取り付けられており、第２端部は、上記第２鋳造表面と第２周辺表面との間に形成されている。第２周辺表面は、上記第２端部から離れた第２遠周辺部分を有している。上記中心配置ユニットは、このユニットの剪断部分が上記第１遠周辺部分と第２遠周辺部分との間で軸方向に可動なように取り付けられている。

上述を考慮すると、中心配置処理は、鋳造ガラスが未だ鋳造装置１００の内部で柔らかい上体で存在している間は、先行技術における上述の欠点が本発明の鋳造方法により克服可能である。さらに、研磨工程は、本発明の鋳造方法には必要ないので、精密鋳造ガラス４０’’の生成率は増加可能であり、その製造コストは低減される。

図２を参照すると、精密鋳造ガラスの製造方法に関する好適実施例が示されており、以下のステップを有している：つまり、
Ａ）鋳造装置１００の調製；
図３を参照すると、鋳造装置１００は、第１モールド１０、第１モールド１０と共通の軸（Ｌ）を有する第２モールド２０を有している。第１モールド１０は、軸（Ｌ）に中心配置された第１鋳造表面１１を有しており、第１周辺表面１２は、軸（Ｌ）の周囲で延び、且つ第１鋳造表面１１に取り付けられており、第１端部１３は、第１鋳造表面１１及び第１周辺表面１２との間に形成されている。第１周辺表面１２は、第１端部１３から離れた第１遠周辺部分１４を有している。第２モールド２０は、第１鋳造表面１１と反対の第２鋳造表面２１を有しており、軸（Ｌ）に中心配置され、第２周辺表面２２は、軸（Ｌ）の周囲で延び第２鋳造表面２１に取り付けられており、第２端部２３は、第２鋳造表面２１と第２周辺表面２２との間に形成されている。第２周辺表面２２は、第２端部２３から離れた第２遠周辺部分２４を有している。

Ｂ）中心配置ユニット３０の取り付け
中心配置ユニット３０は、剪断部分３１を有しており、この剪断部分３１が第１遠周辺部分１４及び第２遠周辺部分２４との間で軸方向に可動となるように鋳造装置１００に取り付けられている。中心配置ユニット３０の剪断部分３１は、第１モールド１０及び第２モールド２０の軸（Ｌ）を横切って延びているアニュラーブレード３１１を有している。アニュラーブレード３１１は、軸（Ｌ）の方向に厚みを有しており、第１周辺表面１２及び第２周辺表面２２のうちの一方に近接した切断端部３１２を有している。アニュラーブレード３１１は、鋳造装置１００から離れて延びているので、この厚みは、切断端部３１２から徐々に増大されている。

Ｃ）ガラス材料４０の配置：
ガラス材料４０は、第１鋳造表面１１及び第２鋳造表面２１との間に配置される。

Ｄ）パージング：
好適実施例において、鋳造装置１００は、シールド２００の内部に取り付けられており、石英製であり、加熱要素２１０を設けられている。ガラス材料４０を第１鋳造表面１１及び第２鋳造表面２１との間に配置した後、シールド２００の内部は、ガラス材料４０が酸化から防御されるように窒素をパージされる。

Ｅ）加熱：
ガラス材料４０は、加熱要素２１０により鋳造温度Ｔ_１まで加熱される。

Ｆ）鋳造：
図４及び図５を参照すると、ガラス材料４０は、第１モールド１０及び第２モールド２０を互いに向かって軸方向に動かすことにより鋳造され、ガラス材料４０が所定の中心厚みを有するまで圧縮されるまで、且つ、過剰量のガラス材料４０が第１端部１３及び第２端部２３がひねり出されるまで、鋳造される。

Ｇ）温度低下：
ガラス材料４０の温度は、ガラス材料４０がＡｔ近くまで、且つ、ガラス材料４０がいまだ柔らかい状態であるまで、低下される。

Ｈ）過剰量（Ｉ）のガラス材料４０の除去：
図６をさらに参照すると、ガラス材料４０が未だ柔らかい間、中心配置ユニット３０の剪断部分３１が過剰量（Ｉ）のガラス材料４０を除去し、鋳造ガラス４０’を生成するように、中心配置ユニット３０は、第２遠周辺部分２４から第１遠周辺部分１４へと移動される。鋳造装置１００は、鋳造ガラス４０’がガラス転移温度Ｔｇ以下に低下されるまで鋳造状態に保持される。

Ｉ）中心配置ユニット３０の戻り：
中心配置ユニット３０は、図６の破線で示されるように、第１遠周辺部分１４から第２遠周辺部分２４へと戻される。アニュラーブレード３１１は、切断端部３１２から、アニュラーブレード３１１が鋳造装置１００を離れて延びるにつれ徐々に増大する厚みを有しているので、アニュラーブレード３１１による鋳造ガラス４０’に対する障害のリスクが軽減可能となる。

Ｊ）第１モールド１０及び第２モールド２０の分離：
第１モールド１０及び第２モールド２０は、互いに離れるように移動され、精密鋳造ガラス４０’’を得、且つ、鋳造装置１００から精密鋳造ガラス４０’’を取り出すことが可能となる。従って、精密鋳造ガラス４０’’が図７に示すように製造される。

最も実用的で好適な実施例と組み合わせて本発明に関して記述してきたが、本発明は、開示した実施例に限定されるものではなく、すべての改変及び等価なアレンジのすべてを包含するように最も広い解釈における精神及び範囲内を包含する種々のアレンジをカバーすることを意図していることを理解すべきである。

精密鋳造ガラスの製造に常套的に用いられる中心配置ユニットの概略図である。 本発明に従った、精密鋳造ガラスの製造方法に関する好適実施例におけるフロー図である。 図２の好適実施例に関する連続ステップの一つを示す概略的な断面図である。 図２の好適実施例に関する連続ステップの一つを示す概略的な断面図である。 図２の好適実施例に関する連続ステップの一つを示す概略的な断面図である。 図２の好適実施例に関する連続ステップの一つを示す概略的な断面図である。 図２における好適実施例に関する断面図である。

符号の説明

１ 中心配置ユニット
２ 準製品
１０ 第１モールド
１１ 第１鋳造表面
１２ 第１周辺表面
１３ 第１端部
１４ 第１遠周辺部分
２０ 第２モールド
２１ 第２鋳造表面
２２ 第２周辺表面
２３ 第２端部
２４ 第２遠周辺部分
３０ 中心配置ユニット
３１ 剪断部分
４０ ガラス材料
１００ 鋳造装置
１０１ クランプ部材
１０２ 研磨部材
２００ シールド
２１０ 加熱要素
３１１ アニュラーブレード
３１２ 切断端部
４０’ 鋳造ガラス
４０’’ 精密鋳造ガラス

Claims (7)

1. 精密鋳造ガラスの製造方法であって：
   （ａ）第１モールド（１０）と、
   前記第１モールド（１０）と共通の軸（Ｌ）を有する第２モールド（２０）と、
   を有する鋳造装置（１００）を調製するステップであって、
   前記第１鋳造表面（１１）は、前記軸（Ｌ）に中心配置された第１鋳造表面（１１）を有しており、
   第１周辺表面（１２）は、前記軸（Ｌ）の周囲で延び且つ前記第１鋳造表面（１１）に取り付けられており、
   第１端部（１３）は、前記第１鋳造表面（１１）及び前記第１周辺表面（１２）との間に形成され、
   前記第１周辺表面（１２）は、第１端部（１３）から離れた第１遠周辺部分（１４）を有しており、
   前記第２モールド（２０）は、前記第１鋳造表面（１１）の反対前記軸（Ｌ）に中心配置された第２鋳造表面（２１）を有しており、
   第２周辺表面（２２）は、前記軸（Ｌ）の周囲で延び且つ前記第２鋳造表面（２１）に取り付けられており、
   第２端部（２３）は、前記第２鋳造表面（２１）と前記第２周辺表面（２２）との間に形成され、
   前記第２周辺表面（２２）は、前記第２端部（２３）と離れた第２遠周辺部分（２４）を有している、ことを特徴とするステップ；
   （ｂ）前記鋳造装置（１００）の周囲で剪断部分（３１）を有する中心配置ユニット（３０）を取り付けるステップであって、前記剪断部分（３１）は、前記第１遠周辺部分（１４）と前記第２遠周辺部分（２４）との間で軸方向に可動なように取り付けるステップ；
   （ｃ）前記第１鋳造表面（１１）と前記第２鋳造表面（２１）との間にガラス材料（４０）を配置するステップ；
   （ｄ）前記ガラス材料（４０）を鋳造温度（Ｔ_１）に加熱し；
   （ｅ）前記ガラス材料（４０）が所定の中心厚みを有するように圧縮するまで、且つ、過剰量（Ｉ）の前記ガラス材料（４０）が前記第１端部（１３）及び前記第２端部（２３）の外側にひねり出されるまで、前記第１モールド（１０）及び前記第２モールド（２０）を互いに軸方向に移動することにより前記ガラス材料（４０）を鋳造するステップ；
   （ｆ）前記ガラス材料（４０）の温度を低下させるステップ；及び
   （ｇ）前記ガラス材料（４０）が未だ柔らかい間、前記中心配置ユニット（３０）の前記剪断部分（３１）が前記ガラス材料（４０）の前記過剰量（Ｉ）を除去するように、前記中心配置ユニット（３０）を、前記第１遠周辺部分（１４）及び前記第２遠周辺部分（２４）の一つから前記第１遠周辺部分（１４）及び前記第２遠周辺部分（２４）の他の一つへと移動するステップ；
   を有することで特徴づけられる方法。
2. 前記中心配置ユニット（３０）の前記剪断部分（３１）は、前記第１モールド（１０）及び前記第２モールド（２０）の前記軸（Ｌ）を横切って延びるアニュラーブレード（３１１）を有し、
   該アニュラーブレード（３１１）は、前記軸（Ｌ）の方向に厚みを有し、且つ、前記第１周辺表面（１２）及び前記第２周辺表面（２２）の一方の近傍に切断端部（３１２）を有し、
   前記厚みは、前記切断端部（３１２）から、前記アニュラーブレード（３１１）が前記鋳造装置（１００）へ離れて延びるにつれ徐々に増加されている、
   ことで特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
3. 前記鋳造装置（１００）をシールド（２００）内部に取り付けるステップ；及び
   前記ステップ（ｃ）の後に、前記シールド（２００）の内部に窒素をパージするステップ；
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記ステップ（ｇ）の後、前記中心配置ユニット（３０）を、前記第１遠周辺部分（１４）及び前記第２遠周辺部分（２４）の前記他の一つから、前記第１遠周辺部分（１４）及び前記第２遠周辺部分（２４）の前記一つへと戻すステップによりさらに特徴付けられる請求項１に記載の方法。
5. 前記鋳造装置（１００）の外部で前記精密鋳造ガラス（４０’’）を得るように、前記第１モールド（１０）及び前記第２モールド（２０）から互いに離れて移動するステップによりさらに特徴付けられる請求項４に記載の方法。
6. 精密鋳造ガラスを製造する鋳造装置（１００）であって：
   第１モールド（１０）、
   該第１モールド（１０）と共通の軸（Ｌ）を有する第２モールド（２０）、及び
   剪断部分（３１）を有する中心配置ユニット（３０）、により特徴付けられ、
   前記第１モールド（１０）は、前記軸（Ｌ）に中心配置された第１鋳造表面（１１）を有し、
   第１周辺表面（１２）は、前記軸（Ｌ）の周囲で延び、且つ前記第１鋳造表面（１１）に取り付けられており、
   第１端部（１３）は、前記第１鋳造表面（１１）と前記第１周辺表面（１２）との間で形成され、
   前記第１周辺表面（１２）は、前記第１端部（１３）から離れた第１遠周辺部分（１４）を有しており、
   前記第２モールド（２０）は、前記第１鋳造表面（１１）と反対に第２鋳造表面（２１）を有し、前記軸（Ｌ）に中心配置され、
   第２周辺表面（２２）は、前記軸（Ｌ）の周辺で延び、且つ前記第２鋳造表面（２１）に取り付けられており、
   第２端部（２３）は、前記第２鋳造表面（２１）と前記第２周辺表面（２２）との間に形成され、
   前記第２周辺表面（２２）は、前記第２端部（２３）から離れた第２遠周辺部分（２４）を有しており、
   前記中心配置ユニット（３０）は、前記剪断部分（３１）が前記第１遠周辺部分（１４）と前記第２遠周辺部分（２４）との間で軸方向に可動なように取り付けられている、
   ことを特徴とする方法。
7. 前記中心配置ユニット（３０）の前記剪断部分（３１）は、前記第１モールド（１０）及び前記第２モールド（２０）の前記軸（Ｌ）を横切って延びるアニュラーブレード（３１１）を有し、
   該アニュラーブレード（３１１）は、前記軸（Ｌ）方向に厚みを有し、且つ、前記第１周辺表面（１２）及び前記第２周辺表面（２２）のうちの一つに近接した切断端部（３１２）を有し、
   前記厚みは、前記切断端部（３１２）から、前記アニュラーブレード（３１１）が前記鋳造装置（１００）から離れて延びるにつれ徐々に増加されている、
   ことを特徴とする請求項６に記載の方法。

Images