JPH04246146A - 光学素子成形用型 - Google Patents
光学素子成形用型Info
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- JPH04246146A JPH04246146A JP3237991A JP3237991A JPH04246146A JP H04246146 A JPH04246146 A JP H04246146A JP 3237991 A JP3237991 A JP 3237991A JP 3237991 A JP3237991 A JP 3237991A JP H04246146 A JPH04246146 A JP H04246146A
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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
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-
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- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/20—Oxide ceramics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (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】本発明は光学ガラス素子等をプレ
ス成形により製造するのに用いる光学素子成形用型に関
するものである。
ス成形により製造するのに用いる光学素子成形用型に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】光学ガラス素子を直接プレス成形により
高精度に製造するには、優れた像形成品質を付与するこ
とが要求される。このため、型材料としては耐熱性、耐
熱衝撃性に優れ、加工性が良く超精密加工が可能なこと
が必要である。かかる性質を満足する型として、従来か
ら種々のものが提案されている。例えば、特開昭62−
17029号公報に記載されたように、Si単結晶より
なる基材と、Si単結晶と白金系合金との密着性に優れ
た材料よりなる中間層と、該中間層の上に形成した白金
系合金膜とからなるプレス成形用型が知られている。
高精度に製造するには、優れた像形成品質を付与するこ
とが要求される。このため、型材料としては耐熱性、耐
熱衝撃性に優れ、加工性が良く超精密加工が可能なこと
が必要である。かかる性質を満足する型として、従来か
ら種々のものが提案されている。例えば、特開昭62−
17029号公報に記載されたように、Si単結晶より
なる基材と、Si単結晶と白金系合金との密着性に優れ
た材料よりなる中間層と、該中間層の上に形成した白金
系合金膜とからなるプレス成形用型が知られている。
【0003】この従来の型においては、Si単結晶と白
金系合金膜との密着強度を中間層を介在させることによ
り高めて型寿命を延長させている。
金系合金膜との密着強度を中間層を介在させることによ
り高めて型寿命を延長させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の成形用型では、白金合金膜が高温下での耐酸化性およ
び耐腐蝕性に劣り、光学ガラス素子成形時に微小ガラス
の付着蓄積、ガラスの変色、成形面の表面粗度の変化等
の問題を有していた。
の成形用型では、白金合金膜が高温下での耐酸化性およ
び耐腐蝕性に劣り、光学ガラス素子成形時に微小ガラス
の付着蓄積、ガラスの変色、成形面の表面粗度の変化等
の問題を有していた。
【0005】また、白金系合金膜は白金を主成分とし、
これにイリジウム,パラジウム等の少なくとも1種類の
金属を添加して合金化することにより形成されているが
、次のような問題を有する。
これにイリジウム,パラジウム等の少なくとも1種類の
金属を添加して合金化することにより形成されているが
、次のような問題を有する。
【0006】(1)スパッタ法により成膜する際、白金
と他の金属とのスパッタ率に大きな差があるため、再現
性の良い合金膜が常に一定して生成しにくい。従って、
合金膜の組成内に金属部分が残存し、結晶内欠陥の少な
い緻密な膜を得ることができず、その結果高温下での耐
酸化性および耐腐蝕性が不十分になる。
と他の金属とのスパッタ率に大きな差があるため、再現
性の良い合金膜が常に一定して生成しにくい。従って、
合金膜の組成内に金属部分が残存し、結晶内欠陥の少な
い緻密な膜を得ることができず、その結果高温下での耐
酸化性および耐腐蝕性が不十分になる。
【0007】(2)合金膜を形成すべき中間層としてT
iO2 ,Al2 O3 等の酸化物を用いるが、基材
に対する濡れ性が悪く、また中間層成形時にSi単結晶
基材表面にSiの酸化物が生成し易く、中間層が基材界
面から剥離しがちである。
iO2 ,Al2 O3 等の酸化物を用いるが、基材
に対する濡れ性が悪く、また中間層成形時にSi単結晶
基材表面にSiの酸化物が生成し易く、中間層が基材界
面から剥離しがちである。
【0008】本発明の目的は、上述した従来技術の問題
点を解決し、高温下での耐酸化性および耐腐蝕性に優れ
、微小ガラスの付着および表面粗度の変化のない耐久性
の良い光学素子成形用型を提供せんとするにある。
点を解決し、高温下での耐酸化性および耐腐蝕性に優れ
、微小ガラスの付着および表面粗度の変化のない耐久性
の良い光学素子成形用型を提供せんとするにある。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】すなわち、本
発明の光学素子用成形用型は、Ni:40〜50wt%
,Cr:20〜25wt%,Co:15〜20wt%,
Ti:3〜4wt%,W:1.5〜2wt%,Al:1
.5〜2wt%,Ta:1〜2wt%およびZr:0.
1〜0.2wt%の化学組成を有するNi基合金よりな
る型基材と、該型基材の表面に形成したCr,Ti,W
,Al,TaおよびZrの混合酸化物層とからなること
を特徴とする。
発明の光学素子用成形用型は、Ni:40〜50wt%
,Cr:20〜25wt%,Co:15〜20wt%,
Ti:3〜4wt%,W:1.5〜2wt%,Al:1
.5〜2wt%,Ta:1〜2wt%およびZr:0.
1〜0.2wt%の化学組成を有するNi基合金よりな
る型基材と、該型基材の表面に形成したCr,Ti,W
,Al,TaおよびZrの混合酸化物層とからなること
を特徴とする。
【0009】本発明の成形用型においては、Ni−Cr
−Coの結合基を基本としているので、800℃以上の
高温下でも結晶粒界に結晶欠陥を生じない。従って、生
成した型基材は融点、沸点が高く、耐腐蝕性が優れてい
る。また、Ti,W,Taの添加成分は硬くて靱性が高
いので、これらは型基材の機械的強度、特に引張強さを
更に高めるよう作用している。
−Coの結合基を基本としているので、800℃以上の
高温下でも結晶粒界に結晶欠陥を生じない。従って、生
成した型基材は融点、沸点が高く、耐腐蝕性が優れてい
る。また、Ti,W,Taの添加成分は硬くて靱性が高
いので、これらは型基材の機械的強度、特に引張強さを
更に高めるよう作用している。
【0010】また、型基材の表面にはCr,Ti,W,
Al,TaおよびZrの混合酸化物層が形成されている
ので、型の耐酸化性が著しく向上する。また、緻密な酸
化物層が常に安定して形成されているので、溶融ガラス
中の酸素と共有反応をおこさず、ガラスの焼付きがない
。
Al,TaおよびZrの混合酸化物層が形成されている
ので、型の耐酸化性が著しく向上する。また、緻密な酸
化物層が常に安定して形成されているので、溶融ガラス
中の酸素と共有反応をおこさず、ガラスの焼付きがない
。
【0011】次に、本発明の成形用型における各成分の
限定理由を述べる。
限定理由を述べる。
【0012】Ni量が40wt%未満の場合、高温での
酸化性が不十分になり、また50wt%を越えると、耐
脆性が劣化し、硬度が低下する。Cr量が20wt%未
満の場合、高温下での硬度および耐腐蝕性が不十分で、
また25wt%を越えると、耐腐蝕性は向上するが結晶
粒径の増大により成形面の表面粗度が不所望に大きくな
る。Co量が15wt%未満の場合、靱性が低下し、2
0wt%を越えると、耐酸化性が不十分で高温下での酸
化劣化を防止することができない。W量が1.5wt%
未満の場合、硬度および耐酸化性が不十分になり、また
2wt%を越えると、硬く脆くなって加工が困難になる
。Al量が1.5wt%未満の場合、最適な酸化物分布
が得られず、2wt%を越えると、Niと同様に耐脆性
が劣化する。Ta,Z量は上記下限値未満になると、熱
膨張率が大きく変形し易くなり、一方上限値を越えると
、脆くなる。
酸化性が不十分になり、また50wt%を越えると、耐
脆性が劣化し、硬度が低下する。Cr量が20wt%未
満の場合、高温下での硬度および耐腐蝕性が不十分で、
また25wt%を越えると、耐腐蝕性は向上するが結晶
粒径の増大により成形面の表面粗度が不所望に大きくな
る。Co量が15wt%未満の場合、靱性が低下し、2
0wt%を越えると、耐酸化性が不十分で高温下での酸
化劣化を防止することができない。W量が1.5wt%
未満の場合、硬度および耐酸化性が不十分になり、また
2wt%を越えると、硬く脆くなって加工が困難になる
。Al量が1.5wt%未満の場合、最適な酸化物分布
が得られず、2wt%を越えると、Niと同様に耐脆性
が劣化する。Ta,Z量は上記下限値未満になると、熱
膨張率が大きく変形し易くなり、一方上限値を越えると
、脆くなる。
【0013】
【実施例1】Ni:45wt%,Cr:25wt%,C
o:20wt%,Ti:4wt%,W:2wt%,Al
:2wt%,Ta:1.9wt%およびZr:0.1w
t%の化学組成を有するNi基合金を研削加工して図1
に示す型基材1を形成し、これを600〜1000℃の
炉内で2〜10時間焼成してその表面にCr,Ti,W
,Al,TaおよびZrの混合酸化物層2を形成した型
を得た。この型の成形面3をダイヤモンド粉末の研磨剤
により表面粗度Rmax=0.08μm以下になるよう
研磨仕上げした。
o:20wt%,Ti:4wt%,W:2wt%,Al
:2wt%,Ta:1.9wt%およびZr:0.1w
t%の化学組成を有するNi基合金を研削加工して図1
に示す型基材1を形成し、これを600〜1000℃の
炉内で2〜10時間焼成してその表面にCr,Ti,W
,Al,TaおよびZrの混合酸化物層2を形成した型
を得た。この型の成形面3をダイヤモンド粉末の研磨剤
により表面粗度Rmax=0.08μm以下になるよう
研磨仕上げした。
【0014】このようにして得た型を用いてSF系ガラ
スを融解し、所望形状の光学ガラス素子に成形したとこ
ろ、6000ショットの連続成形を行っても、得られた
成形品の品質ならびに型の成形面3には何等欠陥は生じ
なかった。
スを融解し、所望形状の光学ガラス素子に成形したとこ
ろ、6000ショットの連続成形を行っても、得られた
成形品の品質ならびに型の成形面3には何等欠陥は生じ
なかった。
【0015】これに対し、上述した白金合金膜を有する
従来の成形用型では、500ショットの成形で成形面に
微小なガラスの焼付きが生じ、約1000ショットで使
用不能になった。
従来の成形用型では、500ショットの成形で成形面に
微小なガラスの焼付きが生じ、約1000ショットで使
用不能になった。
【0016】
【実施例2】Ni:50wt%,Cr:20wt%,C
o:20wt%,Ti:4wt%,W:2wt%,Al
:2wt%,Ta:1.8wt%およびZr:0.2w
t%の化学組成を有するNi基合金から実施例1と同じ
方法により成形用型を形成した。この型の成形面は表面
粗度Rmax=0.07μm以下になるよう研磨仕上げ
した。
o:20wt%,Ti:4wt%,W:2wt%,Al
:2wt%,Ta:1.8wt%およびZr:0.2w
t%の化学組成を有するNi基合金から実施例1と同じ
方法により成形用型を形成した。この型の成形面は表面
粗度Rmax=0.07μm以下になるよう研磨仕上げ
した。
【0017】この型を用いてSK系ガラスから光学ガラ
ス素子を成形したところ、実施例1とほぼ同じ結果が得
られた。特に、表面粗度が小さいため、より平滑な光学
素子が成形された。
ス素子を成形したところ、実施例1とほぼ同じ結果が得
られた。特に、表面粗度が小さいため、より平滑な光学
素子が成形された。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、離型性ならびに高温下
での耐酸化性および耐腐蝕性に優れ、ガラスの微小付着
による焼付きがなく極めて寿命の長い光学素子成形用型
を提供することができる。
での耐酸化性および耐腐蝕性に優れ、ガラスの微小付着
による焼付きがなく極めて寿命の長い光学素子成形用型
を提供することができる。
図1は本発明の光学素子成形用型の一例を示す説明図で
ある。
ある。
1 型基材
2 混合酸化物層
3 成形面
Claims (1)
- 【請求項1】 Ni:40〜50wt%,Cr:20
〜25wt%,Co:15〜20wt%,Ti:3〜4
wt%,W:1.5〜2wt%,Al:1.5〜2wt
%,Ta:1〜2wt%およびZr:0.1〜0.2w
t%の化学組成を有するNi基合金よりなる型基材と、
該型基材の表面に形成したCr,Ti,W,Al,Ta
およびZrの混合酸化物層とからなる光学素子成形用型
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3237991A JPH04246146A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 光学素子成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3237991A JPH04246146A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 光学素子成形用型 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04246146A true JPH04246146A (ja) | 1992-09-02 |
Family
ID=12357322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3237991A Withdrawn JPH04246146A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 光学素子成形用型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04246146A (ja) |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3237991A patent/JPH04246146A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |