JPH01301834A - 焼結合金ならびに焼結合金からなるレンズ成形用プレス金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐酸化性などにすぐれ、且つレンズとのぬれ性
（付着性）の小さな焼結合金ならびにその焼結合金から
なるレンズ成形用プレス金型に関する。

（従来の技術〕 従来より切削工具刃先や線引ダイスなどにおいて、高強
度なサーメットが用いられている。このサーメットは、
ニッケル・クロム・コバルトなどの金属と各種の炭化物
、酸化物などが複合されたものである。このサーメット
には、第３図のサーメット組織拡大概念図に示すように
例えばサーメット母材として炭化タングステン（ＷＣ）
を用い、ニッケル・クロム・マンガンの金属粉末を結合
材（バインダー）として焼結成形したもの（以下ＷＣ−
Ｎ　ｉ　−Ｃｒ−Ｃｏサーメットと記す）がある。なお
、第３図において符号ｌＯは焼結成形後に形成された炭
化タングステン相、１３はバインダー相を示している。

このＷＣ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｃｏサーメットは高強度のみな
らず、耐熱性・切削加工性にすぐれ、また表面をち密に
加工することができることや、流動体（プレス前のレン
ズ素材など）とのぬれ性（付着の度合）を小さくするこ
とがでとるため、高温状態にて使用されるレンズブレス
成形金型などに適用することが考えられる。

第２図にレンズ成形金型の断面図を示す。レンズをガラ
スプレスによって成形する場合には符号１．２で示す一
対の中子が使用される。そして、この中子には例えば前
記ＷＣ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｃ。

サーメットが使用される。そして、この一対の中子１と
２との間に加熱軟化されたガラス材料が供給され、一対
の中子１と２の一方または両方が前進して互いに加圧さ
れることにより、中子１の転写面１ａと中子２の転写面
２ａとによってレンズ３に非球面あるいは球面の光学面
が転写される。

〔発明が解決しようとする課題〕

レンズのプレス成形は高温によって行われるが、レンズ
成形用プレス金型がＷＣ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｃｏサーメット
によってつくられているため、熱による金型の劣化は防
止できる。

しかしながらレンズ成形用プレス金型の酸化が問題とな
る。ＷＣ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｃｏサーメットにおいて、その
バインダーであるコバルトの酸化が特に促進されやすく
、この酸化の促進によって、ＷＣ−Ｎ　ｉ−Ｃｒ−Ｃｏ
サーメットの表面（転写面１ａ、２ａ）のち密性が失わ
れてしまうという不都合がある。そして、このように転
写面ｌａ、２ａの表面のち密性が失われると、これによ
って転写され成形されるレンズの面精度が悪くなってし
まう。ところで、酸化されやすいバインダーとしてのコ
バルトを除いた形のＷＣ−Ｎｉ−Ｃｒサーメットを金型
に用いることも考えられる。そしてこのサーメットによ
ればＷＣ−Ｎｔ−Ｃｒ−Ｃｏサーメットに比べ酸化の促
進を抑えられるものの、ニッケルとクロムが良好に合金
化されないことや、サーメットの母材である炭化タング
ステン（ＷＣ）の酸化が生じるなどの問題が生じている
と考えられ、依然としてサーメット（転写面１ａ、２ａ
）の表面の劣化は避けられない。

またサーメットの母材として、炭化タンタル（ＴａＣ）
や炭化チタン（Ｔ　ｉ　Ｃ）を用いることも考えられる
が、・この場合にはサーメットの表面に酸化タンタルや
酸化チタンなどのうすい酸化膜が形成される。この酸化
膜はレンズとぬれ性が犬きく、サーメット（転写面１ａ
、２ａ）の表面に形成された酸化膜とレンズの光学面と
が付着しやすいため、成形されたレンズの光学面の精度
を保つことが困難となる。

本発明の目的は、上記従来の課題に着目してなされたも
のであり、焼結合金の高強度性等の長所を維持しつつ、
特に耐酸化性にすぐれた焼結合金を提供することにある
。この発明の他の目的は、レンズの表面を高い精度にて
成形できるレンズ成形用プレス金型を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による焼結合金は、ホウ化窒素と金属結合材との
結合によって形成されていることを特徴とするものであ
る。

また、本発明による焼結合金は、ホウ化窒素とニッケル
ならびにクロムとの結合によって形成されていることを
特徴とするものである。

また、本発明によるレンズ成形用プレス金型は、先端に
レンズ転写曲面を有して互いに圧接する方向へ動作する
一対の中子が設けられているレンズ成形用プレス金型に
おいて、前記一対の中子が請求項！または請求項２記載
の焼結合金からなることを特徴とするものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、焼結合金の母材として、ホウ化
窒素を用い、焼結合金の有する高強度性等の長所を維持
しつつ耐酸化性をよくすることができるようになること
により、これと金属結合材との焼結によって形成される
焼結合金の高強度性等の長所を維持しつつ耐酸化性をよ
くすることができるようになる。

さらに上記した手段によれば、焼結合金の母材としてホ
ウ化窒素を用い、金属結合剤としてニッケルならびにク
ロムを使用して焼結合金を形成することにより、酸化の
促進されやすいコバルトなどを除去した形での焼結合金
を得ることができるようになることにより、焼結合金の
耐酸化性をより大きくすることができる。

さらに上記した手段によれば、レンズ成形用ブレス金型
において、一対の中子を上述の焼結合金によって形成す
ることにより、レンズのプレス成形時に一対の中子が高
温にされるなどして、酸化されやすい状態におかれても
、中子（転写面）の酸化が起こりにくくなる。したがっ
て、転写面のち密性が保たれ、レンズプレス成形用金型
によって成形されるレンズの面精度を向上させることが
できる。しかも、ホウ化窒素はレンズとのぬれ性が小さ
いため、転写面とレンズとの付着を防止でき、面精度の
高いレンズを成形することができるようになる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明に係る焼結合金の組織拡大概念図である
。

図中符号２０はホウ化窒素相を示している。ホウ化窒素
は焼結合金の有する高強度性等の長所をもつとともに特
に耐酸化性にすぐれたものとなっている。そして、本実
施例におけるホウ化窒素は熱的に安定な立方晶系の構造
にて形成されている。符号２１は金属結合剤としてのニ
ッケルならびにクロムの相（以下バインダー相と記す）
である。このバインダー相２１は、立方晶系のホウ化窒
素相２０をとり囲むようにして形成されている。

以下、本発明に係る焼結合金の製造方法について説明す
る。

焼結合金の母材となるホウ化窒素は例えば、立方晶系構
造のものであって所定の粒度ならびに純度の粉末状のも
のを用いる。バインダーとしては、所定の粒度ならびに
純度の粉末状のニッケル・クロムを用いる。そして母材
としてのホウ化窒素粉末とバインダーとしてのニッケル
・クロムの粉末を混合し、所定の条件下で圧縮成形した
ものあるいは、圧縮成形を施さないものを型に入れる。

そしてアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で所定の温度
で加熱しながら圧縮焼結させる。

以上のようにして、焼結合金の高強度性等の長所を維持
しつつ耐酸化性にすぐれたホウ化窒素相２０をコバルト
などの酸化が促進されやすい金属を含まないバインダー
相２１がとり囲んだ状態の焼結合金が得られる。

以上実施例では、バインダー相として、ニッケルとクロ
ムを用いているが、これに限定されるものではなく、他
の酸化されにくい金属を組ませて使用することもできる
。また、バインダー相にコバルト等の酸化されやすい金
属が含まれていても、従来のように炭化タングステンな
どを母材とするものに比べて耐酸化性に対する効果はあ
るものと考えられる。

以上のように本発明によれば、焼結合金の母材として焼
結合金の高強度性等の長所を有し、特に耐酸化性にすぐ
れたホウ化窒素を用い、金属結合材としてニッケルなら
びにクロムを使用して焼結合金を形成することにより、
酸化の促進されやすいコバルトなどを除去した形での焼
結合金を得ることができるようになる。したがって、形
成される焼結合金の耐酸化性を高めることができるとい
う効果が得られる。

第２図は本発明に係る焼結合金によって形成されたレン
ズプレス成形用金型の断面図を示している。図中の符号
１１は上型であり、１２は下型である。上型１１の内部
には中子１が設けられている。この中子１は本発明に係
る焼結合金によフて形成されている。この焼結合金は前
記したように、ホウ化窒素を母材としニッケル・クロム
をバインダーとして使用し所定の条件にて焼結されたも
のである（以下、ホウ化窒素合金と記す）。このホウ化
窒素合金は耐酸化性が良いということは前記の通りであ
るが、軟化されたレンズ素材とのぬれ性（レンズとの付
着性）が小さいという性質もある。この中子１の下面は
凸状のレンズ転写面１ａとなっている。また、下型１２
内には中子２が設けられている。この中子２の図示上面
には中子１と同様ホウ化窒素合金で形成された凹状のレ
ンズ転写面２ａが形成されている。なお、前記転写面１
ａ、２ａは、これらに対応した型にホウ化窒素粉末、ニ
ッケルならびにクロムの金属粉末を混合して入れ、アル
ゴンなどの不活性ガス雰囲気下で所定の温度で加熱しな
がら圧縮焼結するなどして形成されたものである。

レンズの成形工程では、加熱軟化されたガラスを中子１
と２の間に供給し、中子１と２の一方または両方を圧接
動作させ、ガラス材料をレンズ転写面１ａ、２ａによっ
てレンズ３をガラスプレスする。レンズ３の成形の際に
おいて、レンズ転写面１ａ、２ａは高温にされ、酸化さ
れやすい状態にされる。しかしながら、レンズ転写面１
ａ、２ａはきわめて酸化されにくいホウ化窒素合金で形
成されているため、レンズ転写面１ａ、２ａの酸化は生
じない、したがって、レンズ転写面１ａ。

２ａの表面には、酸化膜の形成に基づく面粗れが生じる
ことがなくなり、レンズ転写面の酸化によるレンズの光
学面３ａ、３ｂの面精度の低下が防止される。

また、ホウ化窒素合金はレンズ素材とのぬれ性が小さい
ため、レンズの光学面３ａ、３ｂと転写面１ａ、２ａと
の付着を防止でき、レンズの面精度の低下を防止するこ
とができる。さらに、レンズ３の成形中にレンズ素材か
ら発生するガスや、アルカリ金属が転写面１ａ、２ａに
作用してもホウ化窒素合金は、焼結合金の高強度性を備
えているので転写面が劣化する心配がない。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、焼結合金の母材として、
ホウ化窒素を用い、焼結合金の有する高強度性等の長所
を維持しつつ耐酸化性をよくすることができるようにな
ることにより、これと金属結合材との焼結によって形成
される焼結合金の高強度性等の長所を維持しつつ耐酸化
性をよくすることができるようになるという効果が得ら
れる。

さらに本発明によれば、焼結合金の母材としてホウ化窒
素を用い、金属結合剤としてニッケルならびにクロムを
使用して焼結合金を形成することにより、酸化の促進さ
れやすいコバルトなどを除去した形での焼結合金を得る
ことができるようになるため焼結合金の耐酸化性をより
大きくすることができるという効果が得られる。

さらに本発明によれば、レンズ成形用プレス金型におい
て、一対の中子を請求項１または請求項２記載の焼結合
金によって形成することにより、レンズのプレス成形時
に一対の中子が高温にされて、酸化されやすい状態にお
かれても、中子（転写面）の酸化が起こりにくくなる。

したがって、転写面のち密性が保たれ、レンズプレス形
成用金型によって形成されるレンズの面精度を向上させ
ることができるという効果が得られる。しかも、ホウ化
窒素はレンズ素材とのぬれ性が小さいため、転写面とレ
ンズとの付着を防止でき、面精度の高いレンズを成形す
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る焼結合金の組織拡大概念図、第２
図は本発明に係る焼結合金から成るレンズプレス成形用
金型の断面図、第３図のサーメット組織拡大概念図であ
る。 １．２・・・中子、ｌａ、２ａ・・・転写面、２０・・
・ホウ化窒素相、２１・・・バインダー相。 第１図 第２図 し２・　中手　　　　　　　１ａ、２ａ・・転す面　　
　　　３　　・レジＺ”図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ホウ化窒素と金属結合材との結合によって形成され
   ていることを特徴とする焼結合金２、ホウ化窒素とニッ
   ケルならびにクロムとの結合によって形成されているこ
   とを特徴とする焼結合金 ３、先端にレンズ転写曲面を有して互いに圧接する方向
   へ動作する一対の中子が設けられているレンズ成形用プ
   レス金型において、前記一対の中子が請求項１または２
   記載の焼結合金からなることを特徴とするレンズ成形用
   プレス金型