JPH04238823A - プレス成形型 - Google Patents
プレス成形型Info
- Publication number
- JPH04238823A JPH04238823A JP40960590A JP40960590A JPH04238823A JP H04238823 A JPH04238823 A JP H04238823A JP 40960590 A JP40960590 A JP 40960590A JP 40960590 A JP40960590 A JP 40960590A JP H04238823 A JPH04238823 A JP H04238823A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface layer
- press
- platinum
- metal
- mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 abstract description 13
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000013077 target material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000005308 flint glass Substances 0.000 abstract 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 22
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 3
- PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N platinum rhodium Chemical compound [Rh].[Pt] PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002835 Pt–Ir Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- IAQWMWUKBQPOIY-UHFFFAOYSA-N chromium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Cr+4] IAQWMWUKBQPOIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000001941 electron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004554 molding of glass Methods 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- XOUPWBJVJFQSLK-UHFFFAOYSA-J titanium(4+);tetranitrite Chemical compound [Ti+4].[O-]N=O.[O-]N=O.[O-]N=O.[O-]N=O XOUPWBJVJFQSLK-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/084—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
- C03B11/086—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor of coated dies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/10—Die base materials
- C03B2215/12—Ceramics or cermets, e.g. cemented WC, Al2O3 or TiC
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/16—Metals or alloys, e.g. Ni-P, Ni-B, amorphous metals
- C03B2215/17—Metals or alloys, e.g. Ni-P, Ni-B, amorphous metals comprising one or more of the noble meals, i.e. Ag, Au, platinum group metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/30—Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material
- C03B2215/32—Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material of metallic or silicon material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プレス成形型に関し、
特に光学ガラス素材のプレス成形で高精度のガラス光学
素子を得るのに好適に用いられるプレス成形型に関する
。
特に光学ガラス素材のプレス成形で高精度のガラス光学
素子を得るのに好適に用いられるプレス成形型に関する
。
【0002】
【従来の技術】上述のようなプレス成形型は、特に光学
ガラス素材と接触して光学ガラス素材をプレスする表層
が、高温においても耐酸化性に優れ、光学ガラスに対し
て不活性で、プレスを繰り返しても変形しないだけの機
械的強度を有し、しかも精密加工が容易にできるような
加工性に優れた材料から成ることを必要とする。この条
件をある程度満足するプレス成形型として、型材料にシ
リコンカーバイド(SiC)またはシリコンナイトライ
ド(Si3N4)を用いたものが特開昭52−4561
3号公報により、また型材料にチタンカーバイド(Ti
C)および金属の混合材料を用いたものが特開昭59−
121126号公報により知られている。さらに、ジル
コニウムオキサイド(ZrO2)から成る基体上に白金
−ロジウム(Pt−Rh)合金又は白金−イソジウム(
Pt−Ir)合金から成る表層をコーティング膜として
形成したものが特開昭60−176930号公報によっ
て知られている。
ガラス素材と接触して光学ガラス素材をプレスする表層
が、高温においても耐酸化性に優れ、光学ガラスに対し
て不活性で、プレスを繰り返しても変形しないだけの機
械的強度を有し、しかも精密加工が容易にできるような
加工性に優れた材料から成ることを必要とする。この条
件をある程度満足するプレス成形型として、型材料にシ
リコンカーバイド(SiC)またはシリコンナイトライ
ド(Si3N4)を用いたものが特開昭52−4561
3号公報により、また型材料にチタンカーバイド(Ti
C)および金属の混合材料を用いたものが特開昭59−
121126号公報により知られている。さらに、ジル
コニウムオキサイド(ZrO2)から成る基体上に白金
−ロジウム(Pt−Rh)合金又は白金−イソジウム(
Pt−Ir)合金から成る表層をコーティング膜として
形成したものが特開昭60−176930号公報によっ
て知られている。
【0003】しかし、型材料にSiCやSi3N4を用
いたものは、非常に硬くて、機械的強度が優れているが
、反面加工性が劣り、さらに光学ガラスの構成成分であ
る鉛(Pb)が型材料と反応して付着し易いと言う欠点
を有している。また型材料にTiCおよび金属の混合材
料を用いたものも、光学ガラスと反応し易いと言う問題
がある。それに対して、Pt−RhまたはPt−Irの
コーティング膜を形成したものは、光学ガラスと化学反
応しないのが利点とされているが、実際にはプレス成形
品の離型性が最初から悪いと言う問題がある。
いたものは、非常に硬くて、機械的強度が優れているが
、反面加工性が劣り、さらに光学ガラスの構成成分であ
る鉛(Pb)が型材料と反応して付着し易いと言う欠点
を有している。また型材料にTiCおよび金属の混合材
料を用いたものも、光学ガラスと反応し易いと言う問題
がある。それに対して、Pt−RhまたはPt−Irの
コーティング膜を形成したものは、光学ガラスと化学反
応しないのが利点とされているが、実際にはプレス成形
品の離型性が最初から悪いと言う問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
のないプレス成形型すなわち、表層が光学ガラスの構成
成分であるPbと反応しにくくて、型表面への光学ガラ
スの付着が少なく、したがってプレス成形品の離型性に
優れて、光学性能の優れた高精度のガラス光学素子をプ
レス成形品として得ることができ、成形時高温窒素ガス
環境に保持されても表層表面の硬度、形状、平滑性が安
定に保たれて、それにより高精度のガラス光学素子を安
定してプレス成形できるプレス成形型の提供を目的とす
る。
のないプレス成形型すなわち、表層が光学ガラスの構成
成分であるPbと反応しにくくて、型表面への光学ガラ
スの付着が少なく、したがってプレス成形品の離型性に
優れて、光学性能の優れた高精度のガラス光学素子をプ
レス成形品として得ることができ、成形時高温窒素ガス
環境に保持されても表層表面の硬度、形状、平滑性が安
定に保たれて、それにより高精度のガラス光学素子を安
定してプレス成形できるプレス成形型の提供を目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、被成形材料と
接触して被成形材料をプレスする基体上の表層に白金と
他の金属の混合物からなる材料を用いたプレス成形型に
おいて、前記表層の材料が前記他の金属に原子半径が1
.5Å以下の金属を用いていることを特徴とするプレス
成形型にあり、この構成によって前記目的を達成する。
接触して被成形材料をプレスする基体上の表層に白金と
他の金属の混合物からなる材料を用いたプレス成形型に
おいて、前記表層の材料が前記他の金属に原子半径が1
.5Å以下の金属を用いていることを特徴とするプレス
成形型にあり、この構成によって前記目的を達成する。
【0006】
【作用】本発明のプレス成形型は、被成形材料と接触し
て被成形材料をプレスする基体上の表層に白金と原子半
径が1.5Å以下の金属とから成る材料を用いているこ
とで、被成形材料が鉛を含有する重フリント系光学ガラ
スである場合に表層表面に鉛の付着することを防止して
成形品の離型性が良く、また表層の緻密性、硬度、膜と
しての付着強度が高くて、しかも平滑表面を得られる加
工性を有し、さらに成形時高温窒素ガス環境に置かれる
と表層の表面等に窒化が生じて表面の変形や平滑性の低
下を防止するから、安定して高精度のガラス光学素子を
プレス成形できる。
て被成形材料をプレスする基体上の表層に白金と原子半
径が1.5Å以下の金属とから成る材料を用いているこ
とで、被成形材料が鉛を含有する重フリント系光学ガラ
スである場合に表層表面に鉛の付着することを防止して
成形品の離型性が良く、また表層の緻密性、硬度、膜と
しての付着強度が高くて、しかも平滑表面を得られる加
工性を有し、さらに成形時高温窒素ガス環境に置かれる
と表層の表面等に窒化が生じて表面の変形や平滑性の低
下を防止するから、安定して高精度のガラス光学素子を
プレス成形できる。
【0007】
【実施例】以下、本発明を図面を参照して実施例により
説明する。
説明する。
【0008】第1図は本発明のプレス成形型の1例を示
す縦断面図であり、図において、1は基体、2は被成形
材料と接触して被成形材料をプレスする表層、3は表層
2が基体1から剥離しないように必要に応じて基体1と
表層2の間に設けられる中間層である。
す縦断面図であり、図において、1は基体、2は被成形
材料と接触して被成形材料をプレスする表層、3は表層
2が基体1から剥離しないように必要に応じて基体1と
表層2の間に設けられる中間層である。
【0009】基体1はタングステンカーバイド(WC)
,ステンレス鋼,ジルコニウムオキサイド(ZrO2)
,シリコンカーバイド(SiC),シリコンナイトライ
ド(Si3N4)あるいはサーメットと言ったような耐
熱性、硬度に優れて、しかも適当に加工性のある材料か
ら形成される。
,ステンレス鋼,ジルコニウムオキサイド(ZrO2)
,シリコンカーバイド(SiC),シリコンナイトライ
ド(Si3N4)あるいはサーメットと言ったような耐
熱性、硬度に優れて、しかも適当に加工性のある材料か
ら形成される。
【0010】表層2は、白金と、Mo,W,Ta,Ti
,Ni,Cr,Fe,Al,Mn,Nb等の原子半径が
1.5Å以下の金属、好ましくはMo,W,Ta,Al
のうちの少なくとも1種とから成っていて、原子半径が
1.5Å以下の金属の含有量が原子数比率で5〜40a
t%の材料から形成された層厚が0.1〜10μmの薄
膜である。この表層2の原子数比率はX線マイクロアナ
ライザー(XMA)または電子分光法のうちのESCA
で求められる値であり、白金と混合している金属が原子
半径1.5Å以下であることによって白金との混合が均
密に行われ、その結果表層2による前述の作用効果が得
られるものと考えられる。
,Ni,Cr,Fe,Al,Mn,Nb等の原子半径が
1.5Å以下の金属、好ましくはMo,W,Ta,Al
のうちの少なくとも1種とから成っていて、原子半径が
1.5Å以下の金属の含有量が原子数比率で5〜40a
t%の材料から形成された層厚が0.1〜10μmの薄
膜である。この表層2の原子数比率はX線マイクロアナ
ライザー(XMA)または電子分光法のうちのESCA
で求められる値であり、白金と混合している金属が原子
半径1.5Å以下であることによって白金との混合が均
密に行われ、その結果表層2による前述の作用効果が得
られるものと考えられる。
【0011】表層2は、ターゲット材に白金と前述のよ
うな他の金属とを一定の比率で混合した材料を用いるか
、白金ターゲット上に他の金属板を所定の面積比となる
ように配置したものを用いるかして公知のスパッタリン
グ法で形成される。なお、白金の代りに、白金にイリジ
ウム(Ir),ロジウム(Rh),または金(Au)を
多少加えた白金合金を用いても同等の効果を示す表層2
が得られる。
うな他の金属とを一定の比率で混合した材料を用いるか
、白金ターゲット上に他の金属板を所定の面積比となる
ように配置したものを用いるかして公知のスパッタリン
グ法で形成される。なお、白金の代りに、白金にイリジ
ウム(Ir),ロジウム(Rh),または金(Au)を
多少加えた白金合金を用いても同等の効果を示す表層2
が得られる。
【0012】中間層3は、Ti,Ni,Cr,Mo,C
o,チタンナイトライド(TiN),チタンカーバイド
(TiC),タングステンカーバイド(WC),シリコ
ンナイトライド(Si2N3)等から形成された層厚が
0.03〜5μmの薄膜である。この中間層3は公知の
スパッタリング法や反応スパッタリング法あるいはイオ
ンプレーティング法で形成され、層厚を0.03μmよ
り薄くすることは均一な膜形成が難かしいし、また5μ
mより厚くするとその上に形成される表層2の表面の精
度、平滑性が劣ったものになり易い。
o,チタンナイトライド(TiN),チタンカーバイド
(TiC),タングステンカーバイド(WC),シリコ
ンナイトライド(Si2N3)等から形成された層厚が
0.03〜5μmの薄膜である。この中間層3は公知の
スパッタリング法や反応スパッタリング法あるいはイオ
ンプレーティング法で形成され、層厚を0.03μmよ
り薄くすることは均一な膜形成が難かしいし、また5μ
mより厚くするとその上に形成される表層2の表面の精
度、平滑性が劣ったものになり易い。
【0013】本発明のプレス成形型の具体的実施例を表
1に纏めて示した。
1に纏めて示した。
【0014】
【表1】
【0015】表1の各実施例は、タングステンカーバイ
ド(WC)を主成分とする超硬合金の直径20mm,厚
さ6mmのピースの一端面に曲率半径が46mmと20
0mmの凹面状のプレス面を超微細のダイヤモンド砥粒
を用いて鏡面に研磨仕上げして形成したものを上型と下
型の基体として、それら基体のプレス面に表1に示した
組成の表層を直接または中間層を介して形成した上型と
下型とから成るプレス成形型を示している。この表層や
中間層はスパッタリング法あるいはイオンプレーテイン
グ法により表層は層厚が0.1〜10μmの範囲にある
ように、また中間層は層厚が0.03〜5μmの範囲に
あるように形成される。代表的実施例につき各層の形成
条件を具体的に示すと以下の通りである。
ド(WC)を主成分とする超硬合金の直径20mm,厚
さ6mmのピースの一端面に曲率半径が46mmと20
0mmの凹面状のプレス面を超微細のダイヤモンド砥粒
を用いて鏡面に研磨仕上げして形成したものを上型と下
型の基体として、それら基体のプレス面に表1に示した
組成の表層を直接または中間層を介して形成した上型と
下型とから成るプレス成形型を示している。この表層や
中間層はスパッタリング法あるいはイオンプレーテイン
グ法により表層は層厚が0.1〜10μmの範囲にある
ように、また中間層は層厚が0.03〜5μmの範囲に
あるように形成される。代表的実施例につき各層の形成
条件を具体的に示すと以下の通りである。
【0016】実施例1の成形型は、前述のWC基体のプ
レス面上にスパッタリング法によりPt95at%,W
5at%から成る層厚1.0μmの表層を形成した上、
下型からなるものである。表層の形成は、Ptと15重
量%のWとが分散混合して形成された板をターゲットと
し、WC基体の温度を400℃に保ち、アルゴンガスを
8×10−3Torrの圧力で導入して、高周波放電電
力300W,製膜速度20Å/分の条件のスパッタリン
グ法によって行われる。
レス面上にスパッタリング法によりPt95at%,W
5at%から成る層厚1.0μmの表層を形成した上、
下型からなるものである。表層の形成は、Ptと15重
量%のWとが分散混合して形成された板をターゲットと
し、WC基体の温度を400℃に保ち、アルゴンガスを
8×10−3Torrの圧力で導入して、高周波放電電
力300W,製膜速度20Å/分の条件のスパッタリン
グ法によって行われる。
【0017】実施例6の成形型は、WC基体のプレス面
上に層厚0.3μmのNiから成る中間層を形成し、そ
の上にPt95at%,Ta5at%から成る層厚0.
5μmの表層を形成した上、下型からなるものである。 中間層の形成は、基体温度を300℃に維持して基体に
−300Vの負電圧を印加し、アルゴンガスを導入して
圧力を3×10−4Torrに保ち、アルゴンガスと蒸
着物質のNiを13.56MHz,300Wの高周波放
電でイオン化して製膜速度30Å/分でNi膜を形成す
る条件のイオンプレーティング法により行う。表層の形
成は、ターゲットとしてPt板上にTa板をスパッタ面
積がPt板の約25%となるように配置したものを用い
た以外は、実施例1と同様の条件のスパッタリング法に
よる。
上に層厚0.3μmのNiから成る中間層を形成し、そ
の上にPt95at%,Ta5at%から成る層厚0.
5μmの表層を形成した上、下型からなるものである。 中間層の形成は、基体温度を300℃に維持して基体に
−300Vの負電圧を印加し、アルゴンガスを導入して
圧力を3×10−4Torrに保ち、アルゴンガスと蒸
着物質のNiを13.56MHz,300Wの高周波放
電でイオン化して製膜速度30Å/分でNi膜を形成す
る条件のイオンプレーティング法により行う。表層の形
成は、ターゲットとしてPt板上にTa板をスパッタ面
積がPt板の約25%となるように配置したものを用い
た以外は、実施例1と同様の条件のスパッタリング法に
よる。
【0018】他の実施例の成形型も上述の2実施例にお
けると略同様の方法で基体上に表層や中間層を形成して
作られる。得られた第1表の各実施例の成形型をそれぞ
れ第2図に示したプレス成形機にセットしてガラスレン
ズのプレス成形を行う。
けると略同様の方法で基体上に表層や中間層を形成して
作られる。得られた第1表の各実施例の成形型をそれぞ
れ第2図に示したプレス成形機にセットしてガラスレン
ズのプレス成形を行う。
【0019】第2図において、4は上型、5は下型、6
は上型用ヒーター、7は下型用ヒーター、8は上型用ピ
ストンシリンダー、9は下型用ピストンシリンダー、1
0は塊状ガラス素材、11はガラス素材供給治具、12
はプレス成形したガラスレンズの取り出し口、13はガ
ラス素材10の予備加熱炉、14は成形室囲いである。 ガラス素材10は、酸化鉛(PbO)70重量%、シリ
カ(SiO2)27重量%および残りが微量成分の酸化
鉛系光学ガラスすなわち重フリント系ガラスから成る半
径10mmの球状物であり、予備加熱炉13で加熱され
てから520℃に保持されている上、下型4,5のうち
の下型5上に置かれ、窒素雰囲気中で約40kg/cm
2のプレス圧により上、下型4,5でプレスされる。上
、下型4,5は最終のプレス間隙を2分間保持した後、
300℃まで冷却されてからプレス間隙を開放する。そ
れにより成形されたガラスレンズを取り出し口12に取
り出して、1回のガラスレンズプレス成形工程が完了す
る。
は上型用ヒーター、7は下型用ヒーター、8は上型用ピ
ストンシリンダー、9は下型用ピストンシリンダー、1
0は塊状ガラス素材、11はガラス素材供給治具、12
はプレス成形したガラスレンズの取り出し口、13はガ
ラス素材10の予備加熱炉、14は成形室囲いである。 ガラス素材10は、酸化鉛(PbO)70重量%、シリ
カ(SiO2)27重量%および残りが微量成分の酸化
鉛系光学ガラスすなわち重フリント系ガラスから成る半
径10mmの球状物であり、予備加熱炉13で加熱され
てから520℃に保持されている上、下型4,5のうち
の下型5上に置かれ、窒素雰囲気中で約40kg/cm
2のプレス圧により上、下型4,5でプレスされる。上
、下型4,5は最終のプレス間隙を2分間保持した後、
300℃まで冷却されてからプレス間隙を開放する。そ
れにより成形されたガラスレンズを取り出し口12に取
り出して、1回のガラスレンズプレス成形工程が完了す
る。
【0020】以上の工程を繰り返して1000回のプレ
ス成形を行った。そして、上、下型4および5をプレス
成形機から取り外し、プレス面の状態を光学顕微鏡で観
察して、プレス面の表面粗さをÅ単位のRMS値で求め
それぞれの型の表面粗さの変化を評価した。
ス成形を行った。そして、上、下型4および5をプレス
成形機から取り外し、プレス面の状態を光学顕微鏡で観
察して、プレス面の表面粗さをÅ単位のRMS値で求め
それぞれの型の表面粗さの変化を評価した。
【0021】その結果、いずれの実施例の成形型におい
てもプレス成形されたガラスレンズの離型性は安定して
良好であり、型のプレス面に化学反応の生じた兆候もガ
ラス材料の付着も認められず、上、下型の面精度および
表面粗さは当初の面精度1000Å以下および表面粗さ
10Å以下の状態から差が認められなかった。
てもプレス成形されたガラスレンズの離型性は安定して
良好であり、型のプレス面に化学反応の生じた兆候もガ
ラス材料の付着も認められず、上、下型の面精度および
表面粗さは当初の面精度1000Å以下および表面粗さ
10Å以下の状態から差が認められなかった。
【0022】一方、比較のため、各実施例の成形型に用
いた上型と下型の基体をそのまま上、下型として各実施
例の成形型と同様に第2図のプレス成形機にセットし、
同様にガラスレンズのプレス成形を1000回行い、ガ
ラスレンズの離型性やプレス面の表面粗さの変化を評価
した。その結果は、プレス成形を繰り返すに従って離型
性の低下が見られ、また型のプレス面に化学反応とガラ
ス材料の付着とが認められて、表面粗さが10Å以下か
ら20Å以上に劣化した。
いた上型と下型の基体をそのまま上、下型として各実施
例の成形型と同様に第2図のプレス成形機にセットし、
同様にガラスレンズのプレス成形を1000回行い、ガ
ラスレンズの離型性やプレス面の表面粗さの変化を評価
した。その結果は、プレス成形を繰り返すに従って離型
性の低下が見られ、また型のプレス面に化学反応とガラ
ス材料の付着とが認められて、表面粗さが10Å以下か
ら20Å以上に劣化した。
【0023】以上の結果から、本発明のプレス成形型に
おける表層は、白金と原子半径が1.5Å以下の他の金
属との混合が合金状態の混合に限らず、単に複数種の金
属元素が混在しているような混合であっても、十分目的
効果を達成する。これは他の金属の原子半径が1.5Å
以下であることより白金との合金化が促進されているた
めと考えられる。また、タングステンカーバイド(WC
)の基体の代りにチタンナイトライト(TiN)、チタ
ンカーバイド(TiC)、クロムカーバイド(Cr3C
2)およびアルミナ(Al2O3)の各々を主成分とす
るサーメットやミリコンカーバイド(SiC)、酸化ク
ロム(CrO2)、等から成る基体を用いて、前記と同
様の試験をした結果も、前記と同様に型寿命を向上させ
ることができた。
おける表層は、白金と原子半径が1.5Å以下の他の金
属との混合が合金状態の混合に限らず、単に複数種の金
属元素が混在しているような混合であっても、十分目的
効果を達成する。これは他の金属の原子半径が1.5Å
以下であることより白金との合金化が促進されているた
めと考えられる。また、タングステンカーバイド(WC
)の基体の代りにチタンナイトライト(TiN)、チタ
ンカーバイド(TiC)、クロムカーバイド(Cr3C
2)およびアルミナ(Al2O3)の各々を主成分とす
るサーメットやミリコンカーバイド(SiC)、酸化ク
ロム(CrO2)、等から成る基体を用いて、前記と同
様の試験をした結果も、前記と同様に型寿命を向上させ
ることができた。
【0024】
【発明の効果】本発明のプレス成形型は、プレス面が高
温でも安定で耐酸性、加工性に優れ、精密加工が容易で
ある。そして、そのプレス面は光学ガラス材料に対して
不活性であり、プレス成形時に形状精度が崩れず、かつ
充分な耐久性を有する。このため、1000回プレス成
形しても安定して高精度のガラス光学素子を得ることが
できる。
温でも安定で耐酸性、加工性に優れ、精密加工が容易で
ある。そして、そのプレス面は光学ガラス材料に対して
不活性であり、プレス成形時に形状精度が崩れず、かつ
充分な耐久性を有する。このため、1000回プレス成
形しても安定して高精度のガラス光学素子を得ることが
できる。
【0025】なお、本発明のプレス成形型をガラス以外
の無機材料や高分子樹脂材料等のプレス成形に用いても
よい。
の無機材料や高分子樹脂材料等のプレス成形に用いても
よい。
第1図は本発明のプレス成形型の1例を示す縦断面図、
第2図は本発明のプレス成形型を用いるガラスのプレス
成形機の概要断面図である。
第2図は本発明のプレス成形型を用いるガラスのプレス
成形機の概要断面図である。
1…基体、
2…表層、3…中間層、
4…上型、5…下型、
6…上型用ヒータ、7
…下型用ヒータ、 8…上
型用ピストンシリンダー、 9…下型用ピストンシリンダー、 10…ガラス素材
、12…ガラスレンズの取り出し口、 13…ガラス
素材の予備加熱炉、 14…成形室囲い。
2…表層、3…中間層、
4…上型、5…下型、
6…上型用ヒータ、7
…下型用ヒータ、 8…上
型用ピストンシリンダー、 9…下型用ピストンシリンダー、 10…ガラス素材
、12…ガラスレンズの取り出し口、 13…ガラス
素材の予備加熱炉、 14…成形室囲い。
Claims (3)
- 【請求項1】 被成形材料と接触して被成形材料をプ
レスする基体上の表層に白金と他の金属の混合物からな
る材料を用いたプレス成形型において、前記表層の材料
が前記他の金属に原子半径が1.5Å以下の金属を用い
ていることを特徴とするプレス成形型。 - 【請求項2】 請求項1の表層の材料が他の金属にA
l,Mo,W,Taのうちの少なくとも1種類を用い、
その表層材料における原子数比率が5〜40at%であ
る請求項1のプレス成形型。 - 【請求項3】 請求項1の表層が基体上のチタン,ニ
ッケル,クロム,モリブデン,タングステン,タンタル
,コバルト,チタンナイトライド(TiN),チタンカ
ーバイド(TiC),シリコンカーバイド(SiC),
シリコンナイトライド(Si3N4),タングステンカ
ーバイド(WC)のうちの1種類または複数種の混合か
ら成る層上に形成されたものである請求項1または2の
プレス成形型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40960590A JPH04238823A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | プレス成形型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40960590A JPH04238823A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | プレス成形型 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04238823A true JPH04238823A (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=18518925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP40960590A Pending JPH04238823A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | プレス成形型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04238823A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0926101A1 (en) * | 1997-12-16 | 1999-06-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Press-forming die for glass elements |
EP1428801A3 (en) * | 2002-12-13 | 2004-06-23 | Sumita Optical Glass, Inc. | A coated moulding die for producing an optical glass element |
JP2010168225A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Konica Minolta Opto Inc | 金型、金型の製造方法、ガラスゴブの製造方法及びガラス成形体の製造方法 |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP40960590A patent/JPH04238823A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0926101A1 (en) * | 1997-12-16 | 1999-06-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Press-forming die for glass elements |
US6354111B1 (en) | 1997-12-16 | 2002-03-12 | Ngk Insulators Ltd. | Press-forming die for glass elements |
EP1428801A3 (en) * | 2002-12-13 | 2004-06-23 | Sumita Optical Glass, Inc. | A coated moulding die for producing an optical glass element |
JP2010168225A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Konica Minolta Opto Inc | 金型、金型の製造方法、ガラスゴブの製造方法及びガラス成形体の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0164930B1 (en) | Molding method for producing optical glass element | |
JPH04238823A (ja) | プレス成形型 | |
JPH0323230A (ja) | 光学素子のプレス成形用金型の作製方法及び光学素子の作製方法 | |
JPH04238822A (ja) | プレス成形型 | |
JPH08143320A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPH01111738A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPS62292637A (ja) | 光学ガラス素子の製造方法 | |
JPH11268921A (ja) | ガラス成形用プレス型 | |
JPS63166729A (ja) | 光学ガラス素子の製造方法 | |
JPH01115836A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPH01153542A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPH01111739A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPH01115830A (ja) | ガラスの成形体の成形型 | |
JPH04338121A (ja) | 光学素子成形用金型 | |
JPH01111734A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPS6355126A (ja) | 光学ガラス素子のプレス成形用型 | |
JPH01115835A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPH01111741A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPH01115829A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPH01111735A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPH01115837A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPH02102135A (ja) | 光学ガラス成形用型 | |
JPS63134526A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPH01111733A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
JPH01115832A (ja) | ガラス成形体の成形型 |