JPH05139762A - 光学素子成形用型 - Google Patents
光学素子成形用型Info
- Publication number
- JPH05139762A JPH05139762A JP33425191A JP33425191A JPH05139762A JP H05139762 A JPH05139762 A JP H05139762A JP 33425191 A JP33425191 A JP 33425191A JP 33425191 A JP33425191 A JP 33425191A JP H05139762 A JPH05139762 A JP H05139762A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molding
- mold
- glass
- optical element
- powder
- 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.)
- Withdrawn
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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
-
- 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
- C03B2215/03—Press-mould materials defined by material properties or parameters, e.g. relative CTE of mould parts
-
- 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
- C03B2215/05—Press-mould die materials
- C03B2215/07—Ceramic or cermets
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】
【目的】 型温５００℃以上で成形を行ってもガラスと
の融着を生じずかつ連続成形でも表面粗さが低下しない
耐久性の高いものとする。 【構成】 Ｃｒ3 Ｃ2 粉末とＢＮ粉末とを重量％で９９
〜５０：１〜５０の割合で混合し、１．５ｔｏｎで予備
プレスした後、１１００℃、２０時間にて仮焼成し、そ
の後最終形状の寸法に加工する。次に、２０００℃、８
０時間で焼成し、機械的強度および物理的特性の満足す
る複合セラミックスブランクを形成する。そのブランク
を研削加工し、最終形状の寸法にした後、その型材の成
形面を研磨加工し、表面粗さＲｍａｘ０．０５μｍ以下
まで仕上げる。
の融着を生じずかつ連続成形でも表面粗さが低下しない
耐久性の高いものとする。 【構成】 Ｃｒ3 Ｃ2 粉末とＢＮ粉末とを重量％で９９
〜５０：１〜５０の割合で混合し、１．５ｔｏｎで予備
プレスした後、１１００℃、２０時間にて仮焼成し、そ
の後最終形状の寸法に加工する。次に、２０００℃、８
０時間で焼成し、機械的強度および物理的特性の満足す
る複合セラミックスブランクを形成する。そのブランク
を研削加工し、最終形状の寸法にした後、その型材の成
形面を研磨加工し、表面粗さＲｍａｘ０．０５μｍ以下
まで仕上げる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学ガラス素子の製造
に用いる光学素子成形用型に係り、特にプレス成形後に
研磨工程を必要としない高精度な光学ガラス素子を直接
プレス成形する際に用いる光学素子成形用型に関する。
に用いる光学素子成形用型に係り、特にプレス成形後に
研磨工程を必要としない高精度な光学ガラス素子を直接
プレス成形する際に用いる光学素子成形用型に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光学ガラス素子の設計におい
て、レンズ部の簡略化のために非球面を用いる傾向にあ
る。しかし、この非球面光学ガラス素子の製造にあたっ
ては、従来の研磨方法では量産化が困難であった。そこ
で近年、光学ガラスを加熱軟化させ、高精度の非球面形
状を持つ成形用型にてプレス成形する方法が開発されて
いる。このプレス成形では、ガラスを高温軟化させてプ
レスするため、用いる成形用型は耐熱性、耐摩耗性、ガ
ラスとの融着防止性等の特性が要求される。また、高精
度の面が要求されるために加工性の容易な材料特性も要
求される。従来、それらの特性を満足させるため、例え
ば特開昭６０−２６４３３２号公報に開示されるよう
に、Ｃｒ3 Ｃ2 を主成分としたサーメットの母材の上に
貴金属層を形成させた成形用型が開示されている。この
Ｃｒ3 Ｃ2 を主成分としたサーメットは、高温酸化性が
高くかつ加工性が良い。また、表層の貴金属層は、耐熱
性が高く、母材との密着性が高い特性がある。
て、レンズ部の簡略化のために非球面を用いる傾向にあ
る。しかし、この非球面光学ガラス素子の製造にあたっ
ては、従来の研磨方法では量産化が困難であった。そこ
で近年、光学ガラスを加熱軟化させ、高精度の非球面形
状を持つ成形用型にてプレス成形する方法が開発されて
いる。このプレス成形では、ガラスを高温軟化させてプ
レスするため、用いる成形用型は耐熱性、耐摩耗性、ガ
ラスとの融着防止性等の特性が要求される。また、高精
度の面が要求されるために加工性の容易な材料特性も要
求される。従来、それらの特性を満足させるため、例え
ば特開昭６０−２６４３３２号公報に開示されるよう
に、Ｃｒ3 Ｃ2 を主成分としたサーメットの母材の上に
貴金属層を形成させた成形用型が開示されている。この
Ｃｒ3 Ｃ2 を主成分としたサーメットは、高温酸化性が
高くかつ加工性が良い。また、表層の貴金属層は、耐熱
性が高く、母材との密着性が高い特性がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｃｒ3 Ｃ2 を
主成分としたサーメットの母材の上に貴金属層を形成さ
せた上記従来の光学素子成形用型は、型温が約５００℃
までの貴金属層と母材との密着性は高いが、硝材によっ
てはさらに高い型温が必要であるため、そのような高温
でプレス成形すると貴金属層が剥離し、型表面の劣化が
生じてしまった。また特に、貴金属は、ガラス溶融ルツ
ボ等に使用されるようにガラスとの反応は生じないが、
濡れ性は良好であるため、ガラスとの融着が生じやす
い。そのため、成形品に焼付きが生じる問題があった。
主成分としたサーメットの母材の上に貴金属層を形成さ
せた上記従来の光学素子成形用型は、型温が約５００℃
までの貴金属層と母材との密着性は高いが、硝材によっ
てはさらに高い型温が必要であるため、そのような高温
でプレス成形すると貴金属層が剥離し、型表面の劣化が
生じてしまった。また特に、貴金属は、ガラス溶融ルツ
ボ等に使用されるようにガラスとの反応は生じないが、
濡れ性は良好であるため、ガラスとの融着が生じやす
い。そのため、成形品に焼付きが生じる問題があった。
【０００４】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、型温５００℃以上で成形を行ってもガラ
スとの融着を生じずかつ連続成形でも表面粗さが低下し
ない耐久性の高い光学素子成形用型を提供することを目
的とする。
されたもので、型温５００℃以上で成形を行ってもガラ
スとの融着を生じずかつ連続成形でも表面粗さが低下し
ない耐久性の高い光学素子成形用型を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、少なくとも成形面を、化学主成分のＣｒ
3 Ｃ2 ９９〜５０ｗｔ％にＢＮ１〜５０ｗｔ％を添加し
たセラミックスにより形成して、光学素子成形用型を構
成したものである。
に、本発明は、少なくとも成形面を、化学主成分のＣｒ
3 Ｃ2 ９９〜５０ｗｔ％にＢＮ１〜５０ｗｔ％を添加し
たセラミックスにより形成して、光学素子成形用型を構
成したものである。
【０００６】
【作用】上記構成の本発明の光学素子成形用型におい
て、主成分であるＣｒ3 Ｃ2 は構造材としての強度が高
い特性を有する材料である。しかし、高温ではＣｒ3 Ｃ
2粒子が成長して高温での強度の低下が生じる。そのた
め、高温耐久性には問題がある。また、添加物であるＢ
Ｎの単体は、高温酸化性に優れ、ＢＮ結晶は耐熱温度が
約１０００℃と高く、かつガラスとの濡れ性が悪いた
め、ガラスとの融着防止剤として用いられている。しか
し、構造材としての強度が非常に低く、型材として用い
ることは不可能である。そこで、Ｃｒ3 Ｃ2 を主成分と
しＢＮを添加することにより、お互いの問題を解決する
こととした。Ｃｒ3 Ｃ2 にＢＮを添加すると、Ｃｒ3 Ｃ
2 粒成長抑制効果が得られ、高温での粒子が安定するた
めに高温強度が増加し、耐久性が向上する。また、Ｃｒ
3 Ｃ2 とガラスとの反応性は良いほうではないが、ＢＮ
の特性であるガラスとの濡れ性の悪さから、さらにガラ
ス融着防止効果が向上する。さらに、ＢＮの添加量を変
化させることにより、母材の硬さを変化させることがで
き、Ｃｒ3 Ｃ2 の硬さを自由に変化させられることが可
能となって加工性が向上する。
て、主成分であるＣｒ3 Ｃ2 は構造材としての強度が高
い特性を有する材料である。しかし、高温ではＣｒ3 Ｃ
2粒子が成長して高温での強度の低下が生じる。そのた
め、高温耐久性には問題がある。また、添加物であるＢ
Ｎの単体は、高温酸化性に優れ、ＢＮ結晶は耐熱温度が
約１０００℃と高く、かつガラスとの濡れ性が悪いた
め、ガラスとの融着防止剤として用いられている。しか
し、構造材としての強度が非常に低く、型材として用い
ることは不可能である。そこで、Ｃｒ3 Ｃ2 を主成分と
しＢＮを添加することにより、お互いの問題を解決する
こととした。Ｃｒ3 Ｃ2 にＢＮを添加すると、Ｃｒ3 Ｃ
2 粒成長抑制効果が得られ、高温での粒子が安定するた
めに高温強度が増加し、耐久性が向上する。また、Ｃｒ
3 Ｃ2 とガラスとの反応性は良いほうではないが、ＢＮ
の特性であるガラスとの濡れ性の悪さから、さらにガラ
ス融着防止効果が向上する。さらに、ＢＮの添加量を変
化させることにより、母材の硬さを変化させることがで
き、Ｃｒ3 Ｃ2 の硬さを自由に変化させられることが可
能となって加工性が向上する。
【０００７】この複合セラミックスにおいてＢＮ添加量
を１ｗｔ％から５０ｗｔ％としたのは、ＢＮ添加量が１
ｗｔ％未満であると、前記Ｃｒ3 Ｃ2 の粒成長抑制効果
が得られないからである。一方、ＢＮ添加量が５０ｗｔ
％を越えると、ＢＮの特性が強くなり、構造材としての
強度が得られないからである。
を１ｗｔ％から５０ｗｔ％としたのは、ＢＮ添加量が１
ｗｔ％未満であると、前記Ｃｒ3 Ｃ2 の粒成長抑制効果
が得られないからである。一方、ＢＮ添加量が５０ｗｔ
％を越えると、ＢＮの特性が強くなり、構造材としての
強度が得られないからである。
【０００８】
【実施例１】ＢＫ系のように転移点が５００℃付近の硝
材を成形する型材についての実施例を示す。高純度Ｃｒ
3 Ｃ2 粉末（純度９９．９９％以上）と高純度ＢＮ粉末
（純度９９％以上）とを重量％で９８：２の割合で混合
し、１．５ｔｏｎで予備プレスした後、１１００℃、２
０時間にて仮焼成し、その後最終形状の寸法に加工し
た。次に、２０００℃、８０時間で焼成し、機械的強度
および物理的特性の満足する複合セラミックスブランク
を形成した。そのブランクを研削加工し、最終形状の寸
法にした後、その型材の成形面を＃１００００のダイヤ
モンドパウダー研磨剤にて研磨加工し、表面粗さＲｍａ
ｘ０．０５μｍ以下まで仕上げた。
材を成形する型材についての実施例を示す。高純度Ｃｒ
3 Ｃ2 粉末（純度９９．９９％以上）と高純度ＢＮ粉末
（純度９９％以上）とを重量％で９８：２の割合で混合
し、１．５ｔｏｎで予備プレスした後、１１００℃、２
０時間にて仮焼成し、その後最終形状の寸法に加工し
た。次に、２０００℃、８０時間で焼成し、機械的強度
および物理的特性の満足する複合セラミックスブランク
を形成した。そのブランクを研削加工し、最終形状の寸
法にした後、その型材の成形面を＃１００００のダイヤ
モンドパウダー研磨剤にて研磨加工し、表面粗さＲｍａ
ｘ０．０５μｍ以下まで仕上げた。
【０００９】この光学素子成形用型にて硝材ＢＫ４の成
形を行った。ガラスを９００℃に加熱軟化させ、一対の
成形用型間に供給し、型温を５１５℃、プレス時間１８
秒で成形したところ、２００００ショット以上の連続成
形を行っても成形品の品質は低下せず、型の成形面の劣
化および焼付きも見られなかった。また、型材の結晶粒
の成長もなく、成形面の劣化が見られなかった。この型
材はＢＮ添加量が少ないため、強度が高く、上記２００
００ショットの連続成形でも面劣化が無く、さらに連続
成形が可能であった。
形を行った。ガラスを９００℃に加熱軟化させ、一対の
成形用型間に供給し、型温を５１５℃、プレス時間１８
秒で成形したところ、２００００ショット以上の連続成
形を行っても成形品の品質は低下せず、型の成形面の劣
化および焼付きも見られなかった。また、型材の結晶粒
の成長もなく、成形面の劣化が見られなかった。この型
材はＢＮ添加量が少ないため、強度が高く、上記２００
００ショットの連続成形でも面劣化が無く、さらに連続
成形が可能であった。
【００１０】これに対し、この複合セラミックスにてＢ
Ｎ添加量を１ｗｔ％未満とした成形用型にて成形を行っ
たところ、Ｃｒ3 Ｃ2 の特性が強くなり、高温で結晶粒
の成長が生じた。そのため、成形面の劣化が生じて面粗
さが低下し、成形型として使用不可能となった。
Ｎ添加量を１ｗｔ％未満とした成形用型にて成形を行っ
たところ、Ｃｒ3 Ｃ2 の特性が強くなり、高温で結晶粒
の成長が生じた。そのため、成形面の劣化が生じて面粗
さが低下し、成形型として使用不可能となった。
【００１１】
【実施例２】ＳＫ系のように転移点が６００℃以上の硝
材を成形する型材についての実施例を示す。高純度Ｃｒ
3 Ｃ2 粉末（純度９９．９９％以上）と高純度ＢＮ粉末
（純度９９％以上）とを重量％で５０：５０の割合で混
合し、１．７ｔｏｎで予備プレスした後、１３００℃、
１５時間にて仮焼成し、その後最終形状の寸法に加工し
た。次に、１８００℃、８０時間で焼成し、機械的強度
および物理的特性の満足する複合セラミックスブランク
を形成した。そのブランクを研削加工し、最終形状の寸
法にした後、その型材の成形面を＃１００００のダイヤ
モンドパウダー研磨剤にて研磨加工し、表面粗さＲｍａ
ｘ０．０８μｍ以下まで仕上げた。
材を成形する型材についての実施例を示す。高純度Ｃｒ
3 Ｃ2 粉末（純度９９．９９％以上）と高純度ＢＮ粉末
（純度９９％以上）とを重量％で５０：５０の割合で混
合し、１．７ｔｏｎで予備プレスした後、１３００℃、
１５時間にて仮焼成し、その後最終形状の寸法に加工し
た。次に、１８００℃、８０時間で焼成し、機械的強度
および物理的特性の満足する複合セラミックスブランク
を形成した。そのブランクを研削加工し、最終形状の寸
法にした後、その型材の成形面を＃１００００のダイヤ
モンドパウダー研磨剤にて研磨加工し、表面粗さＲｍａ
ｘ０．０８μｍ以下まで仕上げた。
【００１２】この光学素子成形用型にて硝材ＳＫ５の成
形を行った。ガラスを１３００℃に加熱溶融させ、型温
を６３０℃で成形したところ、１００００ショット以上
の連続成形を行っても成形品の品質は低下せず、型の成
形面の劣化および焼付きも見られなかった。この型材の
ようにＢＮを多くすることにより、転移点の高い硝材で
も型材が安定した状態で連続成形が可能となった。ま
た、型材の硬さが低下するため、研削加工時間が４０
％、研磨時間が３０％それぞれ減少することが可能とな
った。
形を行った。ガラスを１３００℃に加熱溶融させ、型温
を６３０℃で成形したところ、１００００ショット以上
の連続成形を行っても成形品の品質は低下せず、型の成
形面の劣化および焼付きも見られなかった。この型材の
ようにＢＮを多くすることにより、転移点の高い硝材で
も型材が安定した状態で連続成形が可能となった。ま
た、型材の硬さが低下するため、研削加工時間が４０
％、研磨時間が３０％それぞれ減少することが可能とな
った。
【００１３】この複合セラミックスにてＢＮ添加量を５
０ｗｔ％以上とした成形用型にて成形を行ったところ、
ＢＮの特性が強くなり、粒子間の結合力が低下して成形
ガラス面にＢＮの粉末が付着する問題が生じた。そのた
め、光学ガラスレンズとしての品質が得られなかった。
０ｗｔ％以上とした成形用型にて成形を行ったところ、
ＢＮの特性が強くなり、粒子間の結合力が低下して成形
ガラス面にＢＮの粉末が付着する問題が生じた。そのた
め、光学ガラスレンズとしての品質が得られなかった。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明の光学素子成形用
型によれば、Ｃｒ3 Ｃ2 とＢＮの複合セラミックスによ
り少なくとも成形面を形成したので、従来の成形用型と
同様の耐熱性が得られるとともに、耐久性向上、ガラス
との融着防止効果の向上、加工性の向上が得られる。さ
らに、成形された光学素子は従来と同様な高精度の光学
素子が得られる。
型によれば、Ｃｒ3 Ｃ2 とＢＮの複合セラミックスによ
り少なくとも成形面を形成したので、従来の成形用型と
同様の耐熱性が得られるとともに、耐久性向上、ガラス
との融着防止効果の向上、加工性の向上が得られる。さ
らに、成形された光学素子は従来と同様な高精度の光学
素子が得られる。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｒ3 Ｃ2 ９９〜５０ｗｔ％およびＢＮ
１〜５０ｗｔ％のセラミックスにより、少なくとも成形
面を形成したことを特徴とする光学素子成形用型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33425191A JPH05139762A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 光学素子成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33425191A JPH05139762A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 光学素子成形用型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05139762A true JPH05139762A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=18275245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33425191A Withdrawn JPH05139762A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 光学素子成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05139762A (ja) |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP33425191A patent/JPH05139762A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |