JPH06115952A - 精密プレス成形用型 - Google Patents
精密プレス成形用型Info
- Publication number
- JPH06115952A JPH06115952A JP28512092A JP28512092A JPH06115952A JP H06115952 A JPH06115952 A JP H06115952A JP 28512092 A JP28512092 A JP 28512092A JP 28512092 A JP28512092 A JP 28512092A JP H06115952 A JPH06115952 A JP H06115952A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- coating
- molding
- film
- base material
- Prior art date
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- Pending
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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
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- 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)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面特性、耐久性に優れ、かつプレス成形性
に優れた精密成形用型を提供すること。 【構成】 超硬母材型表面にＰｄ−Ｒｕ、もしくはＰｄ
−Ｎｉの上層被膜を有することを特徴とする。
に優れた精密成形用型を提供すること。 【構成】 超硬母材型表面にＰｄ−Ｒｕ、もしくはＰｄ
−Ｎｉの上層被膜を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として光学ガラス素
子の製造方法に関し、特にプレス成形の後工程で研磨等
の仕上げ工程を必要とせず、プレス成形のみによって高
精度の光学素子を得ることのできる精密成形用型に関す
る。
子の製造方法に関し、特にプレス成形の後工程で研磨等
の仕上げ工程を必要とせず、プレス成形のみによって高
精度の光学素子を得ることのできる精密成形用型に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】高精度を要求される光学素子等をプレス
成形するための型は、通常上下一対の型を主要構成部材
としており、この型部材の表面は耐酸化性、耐食性等を
向上させるために、さらにセラミックス系被膜、貴金属
系被膜等を施すことが検討され、多くのプレス用型が開
示されている。
成形するための型は、通常上下一対の型を主要構成部材
としており、この型部材の表面は耐酸化性、耐食性等を
向上させるために、さらにセラミックス系被膜、貴金属
系被膜等を施すことが検討され、多くのプレス用型が開
示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記成形用
型の母材の成形表面は予め光学表面の状態にまで高精度
に研磨されている必要があるが、一般的に用いられる成
形用型母材のタングステンカーバイト系（ＷＣ系）、シ
リコンカーバイト系（ＳｉＣ系）、超硬金属、サーメッ
ト等は硬度が大きく、優れた型材ではあるが、一方では
種々のバインダーを含有しており、また結晶粒界も存在
しているため、微視的には母材表面は不均質であり、プ
レス成形時の衝撃、熱的ショック、ガラスとの反応等に
より表面粗化、腐食損傷が生起するため、保護被膜とし
て前記の種々の被膜形成が考えられてきた。しかるに、
母材と被膜系との物性の差異により母材と被膜界面の劣
化が高温成形時に生起し、型寿命を縮める等必ずしも有
効な成形型とはなり得なかった。また、被膜硬度、靱性
等の面においても満足すべきものではなかった。本発明
は従来から常用されている型母材の表面に新機能被膜を
形成させ、耐久性のある精密成形用型を提供することを
目的とする。
型の母材の成形表面は予め光学表面の状態にまで高精度
に研磨されている必要があるが、一般的に用いられる成
形用型母材のタングステンカーバイト系（ＷＣ系）、シ
リコンカーバイト系（ＳｉＣ系）、超硬金属、サーメッ
ト等は硬度が大きく、優れた型材ではあるが、一方では
種々のバインダーを含有しており、また結晶粒界も存在
しているため、微視的には母材表面は不均質であり、プ
レス成形時の衝撃、熱的ショック、ガラスとの反応等に
より表面粗化、腐食損傷が生起するため、保護被膜とし
て前記の種々の被膜形成が考えられてきた。しかるに、
母材と被膜系との物性の差異により母材と被膜界面の劣
化が高温成形時に生起し、型寿命を縮める等必ずしも有
効な成形型とはなり得なかった。また、被膜硬度、靱性
等の面においても満足すべきものではなかった。本発明
は従来から常用されている型母材の表面に新機能被膜を
形成させ、耐久性のある精密成形用型を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の実情に鑑み、本発
明者等は種々の観点から検討を加えてきた結果、型母材
にＰｄ−Ｒｕ、もしくはＰｄ−Ｎｉ系被膜を施すことに
より高性能の耐久性のある精密成形用型になり得ること
をみいだし、本発明をなすに至った。
明者等は種々の観点から検討を加えてきた結果、型母材
にＰｄ−Ｒｕ、もしくはＰｄ−Ｎｉ系被膜を施すことに
より高性能の耐久性のある精密成形用型になり得ること
をみいだし、本発明をなすに至った。
【０００５】前記目的を達成するための本発明の精密成
形用型の特徴とするところは、超硬型母材の成形表面に
Ｐｄ−Ｒｕ、もしくはＰｄ−Ｎｉ層の耐久性被膜を形成
せしめたことにある。Ｐｄ−Ｒｕ、Ｐｄ−Ｎｉ層におけ
るＲｕ、もしくはＮｉの含有量は５〜３０重量％である
ことが好ましいが、これはＰＶＤ法によりこの組成膜を
形成せしめたときには被膜硬度は勿論のこと、被膜の機
械的強度が著しく増大することをみいだしたことによる
ものである。
形用型の特徴とするところは、超硬型母材の成形表面に
Ｐｄ−Ｒｕ、もしくはＰｄ−Ｎｉ層の耐久性被膜を形成
せしめたことにある。Ｐｄ−Ｒｕ、Ｐｄ−Ｎｉ層におけ
るＲｕ、もしくはＮｉの含有量は５〜３０重量％である
ことが好ましいが、これはＰＶＤ法によりこの組成膜を
形成せしめたときには被膜硬度は勿論のこと、被膜の機
械的強度が著しく増大することをみいだしたことによる
ものである。
【０００６】上記本発明の精密成形用型は、母材成形面
と上層被膜との間に主成分としてＮｉおよび／またはＣ
ｒ元素を含む中間被膜を形成せしめると成形用型の耐久
性は一段と向上するため、中間被膜を設けることが望ま
しい。この中間被膜にはＮｉ、Ｃｒの単独被膜でも充分
な効果を有するが、Ｎｉ−Ｃｒ層の場合にはＮｉを３０
〜９０重量％含む被膜系とした場合には母材との選択性
も広くなり、中間被膜としての機能が拡大される利点を
有する。上記上層被膜および中間被膜層はいずれも物理
的蒸着法（ＰＶＤ）により形成することができる。さら
にその他の方法によって形成せしめることも可能である
が、上層膜は前述の理由からＰＶＤ法が望ましい。
と上層被膜との間に主成分としてＮｉおよび／またはＣ
ｒ元素を含む中間被膜を形成せしめると成形用型の耐久
性は一段と向上するため、中間被膜を設けることが望ま
しい。この中間被膜にはＮｉ、Ｃｒの単独被膜でも充分
な効果を有するが、Ｎｉ−Ｃｒ層の場合にはＮｉを３０
〜９０重量％含む被膜系とした場合には母材との選択性
も広くなり、中間被膜としての機能が拡大される利点を
有する。上記上層被膜および中間被膜層はいずれも物理
的蒸着法（ＰＶＤ）により形成することができる。さら
にその他の方法によって形成せしめることも可能である
が、上層膜は前述の理由からＰＶＤ法が望ましい。
【０００７】
【実施例】本発明の精密成形用型の実施例について説明
する。図１は本発明の成形用型の断面模式図である。型
母材１はＷＣを主成とした超硬材であり、外径２０ｍ
ｍ、厚さ１５ｍｍの円柱形状としたものであって、その
上部成形表面２は、直径１０ｍｍ、深さ０．６ｍｍ、曲
率半径２０ｍｍの球面形状を有している。この成形表面
２は、＃３００、＃６００および＃１５００のダイヤモ
ンド砥石により研削し、ついで１．０μｍおよび０．３
μｍのダイヤモンドペーストにより研磨し、表面粗さＲ
ｍａｘ０．０３μｍの平滑さを有する光学鏡面仕上げ面
となっている。成形表面２の上には、マグネトロンスパ
ッタリング法を用いて１０-3ＴｏｒｒのＡｒ雰囲気（３
００℃）中で形成させたＣｒの中間層被膜３（被膜厚み
０．０５μｍ）が存在する。また中間層被膜３の上に
は、同じくマグネトロンスパッタリング法により１０-3
ＴｏｒｒのＡｒ雰囲気（３５０℃）中で形成させたＰｄ
−Ｒｕ（１０ｗｔ％）系上層被膜４（被膜厚み３μｍ）
が被覆してある。
する。図１は本発明の成形用型の断面模式図である。型
母材１はＷＣを主成とした超硬材であり、外径２０ｍ
ｍ、厚さ１５ｍｍの円柱形状としたものであって、その
上部成形表面２は、直径１０ｍｍ、深さ０．６ｍｍ、曲
率半径２０ｍｍの球面形状を有している。この成形表面
２は、＃３００、＃６００および＃１５００のダイヤモ
ンド砥石により研削し、ついで１．０μｍおよび０．３
μｍのダイヤモンドペーストにより研磨し、表面粗さＲ
ｍａｘ０．０３μｍの平滑さを有する光学鏡面仕上げ面
となっている。成形表面２の上には、マグネトロンスパ
ッタリング法を用いて１０-3ＴｏｒｒのＡｒ雰囲気（３
００℃）中で形成させたＣｒの中間層被膜３（被膜厚み
０．０５μｍ）が存在する。また中間層被膜３の上に
は、同じくマグネトロンスパッタリング法により１０-3
ＴｏｒｒのＡｒ雰囲気（３５０℃）中で形成させたＰｄ
−Ｒｕ（１０ｗｔ％）系上層被膜４（被膜厚み３μｍ）
が被覆してある。
【０００８】一方、比較例として上記実施例と同じ型母
材を用い、かつ同じ条件で仕上げた型表面を有するもの
を成形用型とした。この成形用型にＣｒの中間層被膜を
設け、さらに白金・イリジウム合金の上層膜を施したも
のを成形用型とした。上記実施例および比較例の成形用
型を用いて、Ｎ2雰囲気中で重バリウムクラウンガラス
を型温６００℃でプレス成形を行った。この結果、実施
例の成形用型は約２３００回のプレス成形まで成形表面
の損傷劣化が認められず、かつ優れた表面状態を有する
光学素子を得ることができた。これに対し、比較例の成
形用型は５００回前後のプレス成形で成形型表面の粗面
化、損傷劣化が認められるようになり、プレス成形寿命
と判断された。
材を用い、かつ同じ条件で仕上げた型表面を有するもの
を成形用型とした。この成形用型にＣｒの中間層被膜を
設け、さらに白金・イリジウム合金の上層膜を施したも
のを成形用型とした。上記実施例および比較例の成形用
型を用いて、Ｎ2雰囲気中で重バリウムクラウンガラス
を型温６００℃でプレス成形を行った。この結果、実施
例の成形用型は約２３００回のプレス成形まで成形表面
の損傷劣化が認められず、かつ優れた表面状態を有する
光学素子を得ることができた。これに対し、比較例の成
形用型は５００回前後のプレス成形で成形型表面の粗面
化、損傷劣化が認められるようになり、プレス成形寿命
と判断された。
【０００９】なお、本発明の精密成形用型の被膜構成は
上記実施例に限られるものではなく、例えば上層被膜は
Ｐｄ−Ｎｉでも効果は同様に大きく、被膜厚みが０．１
μｍ〜数μｍの厚み範囲にわたって効果を発揮する。被
膜厚みの上限については勿論これ以上でも良いが、被膜
形成上不利となり、また被膜応力等の物性制御が面倒に
なるため得策ではなく、５μｍ以下が好ましい。さらに
中間被膜としてのＮｉおよび／またはＣｒ系被膜は０．
０１μｍ以上になると上層被膜との共存効果が大きくな
るが、成膜作業上、薄い方が有利であり、実際上は１μ
ｍ程度が上限となる。Ｎｉ−Ｃｒ系中間被膜の組成はＮ
ｉが３０〜９０重量％であることが好ましく、この範囲
外では合金組成による意義がなくなる。
上記実施例に限られるものではなく、例えば上層被膜は
Ｐｄ−Ｎｉでも効果は同様に大きく、被膜厚みが０．１
μｍ〜数μｍの厚み範囲にわたって効果を発揮する。被
膜厚みの上限については勿論これ以上でも良いが、被膜
形成上不利となり、また被膜応力等の物性制御が面倒に
なるため得策ではなく、５μｍ以下が好ましい。さらに
中間被膜としてのＮｉおよび／またはＣｒ系被膜は０．
０１μｍ以上になると上層被膜との共存効果が大きくな
るが、成膜作業上、薄い方が有利であり、実際上は１μ
ｍ程度が上限となる。Ｎｉ−Ｃｒ系中間被膜の組成はＮ
ｉが３０〜９０重量％であることが好ましく、この範囲
外では合金組成による意義がなくなる。
【００１０】
【発明の効果】上述のとおり、本発明の耐久性精密成形
用型は、超硬母材にＰｄ−Ｒｕ、もしくはＰｄ−Ｎｉ被
膜を単独層として形成せしめるか、もしくは中間被膜と
して主成分がＮｉおよび／またはＣｒ元素を含む層を設
け、二層構造としたものであるため、機械的性質、例え
ば耐摩耗性、硬度等が著しく向上し、かつガラスとの反
応抵抗も増大するため成形型表面の劣化が著しく抑制さ
れ、耐久性が格段に向上する。さらに、金属系被膜のた
め熱伝導度に優れるため、成形サイクルが早められる等
生産上の利点も有する。
用型は、超硬母材にＰｄ−Ｒｕ、もしくはＰｄ−Ｎｉ被
膜を単独層として形成せしめるか、もしくは中間被膜と
して主成分がＮｉおよび／またはＣｒ元素を含む層を設
け、二層構造としたものであるため、機械的性質、例え
ば耐摩耗性、硬度等が著しく向上し、かつガラスとの反
応抵抗も増大するため成形型表面の劣化が著しく抑制さ
れ、耐久性が格段に向上する。さらに、金属系被膜のた
め熱伝導度に優れるため、成形サイクルが早められる等
生産上の利点も有する。
【図１】本発明にかかる精密成形用型の主要部を示す実
施例断面図である。
施例断面図である。
１ 型母材 ２ 型母材成形表面 ３ 中間層被膜 ４ 上層被膜
Claims (4)
- 【請求項１】 型母材の成形表面にパラジウム（Ｐｄ）
−ルテニウム（Ｒｕ）、もしくはパラジウム−ニッケル
（Ｎｉ）被膜を有することを特徴とする精密プレス成形
用型。 - 【請求項２】 型母材の成形表面と上層膜との間に主成
分としてＮｉおよび／またはＣｒ元素を含む中間膜を形
成させることを特徴とする請求項１に記載の精密プレス
成形用型。 - 【請求項３】 Ｐｄ−Ｒｕ、もしくはＰｄ−Ｎｉ被膜の
組成が、ＲｕもしくはＮｉを５〜３０重量％含むＰｄ合
金であることを特徴とする請求項１に記載の精密プレス
成形用型。 - 【請求項４】 主成分がＮｉ−Ｃｒの中間膜の組成がＮ
ｉを３０〜９０重量％含むＣｒ合金であることを特徴と
する請求項２に記載の精密プレス成形用型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28512092A JPH06115952A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 精密プレス成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28512092A JPH06115952A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 精密プレス成形用型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06115952A true JPH06115952A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17687379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28512092A Pending JPH06115952A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 精密プレス成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06115952A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104552626A (zh) * | 2013-10-29 | 2015-04-29 | 全视技术有限公司 | 镀膜的金刚石切削的复制母盘和相关联的方法 |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP28512092A patent/JPH06115952A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104552626A (zh) * | 2013-10-29 | 2015-04-29 | 全视技术有限公司 | 镀膜的金刚石切削的复制母盘和相关联的方法 |
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