JPS5837362B2 - ガラス成形用金型の製造法 - Google Patents

ガラス成形用金型の製造法

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JPS5837362B2
JPS5837362B2 JP12513877A JP12513877A JPS5837362B2 JP S5837362 B2 JPS5837362 B2 JP S5837362B2 JP 12513877 A JP12513877 A JP 12513877A JP 12513877 A JP12513877 A JP 12513877A JP S5837362 B2 JPS5837362 B2 JP S5837362B2
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JP
Japan
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mold
raw material
capsule
material powder
glass
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JP12513877A
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良夫 西野
光由 枡井
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Mitsubishi Metal Corp
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Mitsubishi Metal Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
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    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • C03B11/084Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/05Press-mould die materials
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ガラス成形に使用するのに適した微細結晶
粒を有する金型の製造法に関するものである。
従来、ガラス或形用金型は、鋳鉄,熱間工具鋼、ステン
レス鋼,あるいは耐熱鋼などの材料を溶解した後、所定
の形状に鋳造し(以下溶解法という)、さらに必要に応
じて鍛造を施す(以下溶解鍛造法という)ことによって
製造されている。
一般に、これらの溶解法あるいは溶解鍛造法によって製
造された金型によりガラス製品を成形した場合、そのガ
ラス製品表面にはプリント模様が現われるが、このプリ
ント模様は前記金型のガラス戒形表面の結晶粒が粗大な
ほど目立ちやすく、細かいほど見えにくいものであり、
しかも結晶粒の微細な金型ほど長寿命を有するものであ
る。
そこで、前者の溶解法においては、金型のガラス或形表
面の結晶粒を微細化するために、鋳型に冷し金を使用し
てチル層を形成することが行なわれ、一方溶解鍛造法に
おいては、同様の理由で鍛造が施される。
しかし、鋳型に冷し金を使用して金型に細かい結晶粒の
チル層を形或しても、前記チル層の厚みには限度がある
ため、最終形状の金型に仕上げるに際して適用される切
削,研削,あるいは研摩加工や、所定期間使用後に適用
される補修研削あるいは補修研摩加工などによって前記
チル層が消失してしまい、この結果金型内部の粗大な結
晶粒が金型表面に露出するようになることからガラス製
品表面にプリント模様が現われるのを避けることはでき
ない。
また、鍛造を適用して結晶粒を微細化する溶解鍛造法に
おいても、特に金型が大型の場合には、鍛造圧力が金型
内部まで均一に及ばないために結晶粒の大きさにムラが
生じたり、材質によっては鍛造割れが生じ、さらに型鍛
造の場合には別途鍛造型を必要とするためコスト高とな
るなどの問題点がある。
このようなことから、例えばNbzZr,Hf,Bなど
の合金元素を金型構成材料に含有させて結晶粒を微細化
する試みもなされたが、この場合結晶粒の微細化がいく
ぶんはかれるものの結晶粒界に介在物が存在するように
なり、この介在物はガラス成形時に剥離してガラス製品
の表面に付着し、これを汚染する原因となっている。
また、一方、上記溶解法あるいは溶解鍛造法によって製
造された金型素材には、相当量の加工代が付されている
ため、最終形状金型に仕上げるには多くの加工時間を必
要とし、さらにその内部には、例えば巣や不純物などの
鋳潰欠陥が存在し、この鋳造欠陥が切削加工や研摩加工
などに際して金型表面に現われる場合があり、この場合
には前記金型は不良品となって使用に供し得なくなるこ
とから必ずしも高歩留りを期待することができないなど
今日のような資源の節約および省エネルギ一の時代にお
いては望ましいものではない。
この発明は、上述のような観点から、ガラス製品表面に
プリント模様を発生させない微細な結晶粒度をもったガ
ラス或形用金型を、歩留り良く、コスト安く、しかも生
産性高く製造する方法を提供するもので、 (a) 後工程の熱間静水圧プレスによる戒形焼結に
おける寸法変化(収縮)を考慮に入れて、最終金型の外
面形状と近似の内面形状をもった金属カプセルを、金属
板素材より深絞り加工,バルジ加工,あるいは板金加工
などを適用して或形し (b) ついで、製造せんとする金型の少なくとも溶
融ガラスと接触する部分がガラス戒形に適した成分組成
で構戒されるように、上記金属カプセル内にアトマイズ
法などによって製造された急冷微細組織の原料粉末を充
填し、排気し、真空封じを行なって前記金属カプセル内
を気密にし、この場合前記原料粉末は1 00 mes
h以下の粒度なもち、しかも325mesh以下の粒度
のものが20〜40重量%を占める粒度分布をもつこと
が望ましく、 (C) 引続いて、前記原料粉末を充填して気密にし
た金属カプセルに粉末冶金法による熱間静水圧プレス(
Hot Isostatic Press) を
施して前記金属カプセル内の原料粉末を或形焼結するこ
とによって微細な結晶粒をもった最終金型形状にきわめ
て近い形状のガラス或形用金型を歩留り良く、低コスト
で生産性高く製造する。
以上(a)〜(C)の基本工程からなることに特徴を有
するものである。
ついで、この発明の方法を実施例により、第1図に縦断
面図で、第2図に斜視図で示されるテレビブラウン管パ
ネル或形用金型(プランジャー)1の製造を例にとり図
面を参照しながら説明する。
なお、前記プランジャー1におげる曲面部分1aに溶融
ガラスが接触してブラウン管パネルが成形されるもので
あるから、少なくとも前記プランジャー1の曲面部分1
aは、結晶粒が微細で、溶融ガラスに対する耐食性が良
好でなげればならない。
実施例 1 まず、第3図に概略縦断面図で示される形状の上部カプ
セル2および下部カプセル3を厚さ0.5間の軟鋼板よ
り深絞り加工により或形した。
なお上部カプセル2の内面2aの形状は上記プランジャ
ー1の裏面形状に、また下部カプセル3の内面3aの形
状は同プランジャ一の表面形状にそれぞれ近似の形状を
もつものである。
ついで、上記上部カプセル2と下部カプセル3とを、第
4図に縦断面図で、第5図に斜視図で示されるように嵌
め合わせ、それぞれの合せフランジ部2bおよび3bの
全周に亘ってシーム溶接4を施こすと共に、上部カプセ
ル2には原料粉末充填用細管5を立設して、上記プラン
ジャー1の外面形状と近似の内面形状をもった軟鋼カプ
セル6を成形した。
引続いて、上記カプセル6内に上記細管5を通して、原
料粉末として100mesh以下の平均粒度をもち、C
:0.06%、Cr:13.6%、Co : 8.2%
、Mo : 3.4%、W:3.5%、Ti:2.4%
、Al:3.6%、Niおよび不可避不純物:残り(以
上重量%)からなる成分組或をもったNi基合金粉末を
、見掛け密度二65%以上をもつように充填した後、前
記充填カプセルの細管5を通して真空排気しながら前記
充填カプセルを炉温500℃の炉内に挿入し、前記充填
カプセル内が真空度10−5torrのオーダーになる
まで排気を続行して前記原料粉末に付着しているガスを
も排気し、ついで前記細管6を真空封じして前記充填カ
プセルの内部を気密にした。
このように真空封じを行なった充填カプセルを、熱間静
水圧プレス装置内に装入し、前記充填カプセルを温度1
200℃に加熱し、これに1000気圧の圧力を付与し
、1時間保持して前記原料粉末を成形焼結し、焼結後減
圧して冷却し、ついで外皮の軟鋼カプセルな酸洗により
除去して焼結プジンジャーを製造した。
この結果得られた焼結プランジャーにわずかな仕上げ加
工を施すだけで、第1図および第2図に示される最終形
状のプランジャーなきわめて寸法精度高く製造すること
ができた。
上記プランジャーは、平均結晶粒度50μmをもち、こ
の結晶粒度は同戒分組或のものを溶解法によって製造し
た場合の1/4o〜’/1 0 0に相当する微細なも
のであり、しかも結晶粒界には介在物の存在が全く認め
られなかった。
ついで、上記プジンジャーに対して、テレビブラウン管
ハネル成形のシュミレーンヨンテストヲ行なったところ
、従来の表面にCrメツキを施したCr鋳鋼製プランジ
ャーに比して4〜6倍の寿命を示し、また溶解成形の従
来Ni基合金製プランジャーに比して3〜5倍の寿命を
示した。
実施例 2 第6図に概略縦断面図で示されるように、軟鋼カプセル
6内への原料粉末の充填に際して、まず溶融ガラスと接
触する部分に実施例1で用いたと同じNi基合金粉末7
を装入し、ついでFe基低合金粉末8を充填する以外は
、実施例1におけると同一の条件でプランジャーを製造
した。
この結果得られたプジンジャーは実施例1において製造
されたプランジャーとほとんど同じ性能を示し、しかも
この場合は安価なFe基低合金粉末を使用するために、
実施例1のプランジャーよりコスト安く製造することが
できた。
上述のように、この発明によれば、ガラス製品表面にプ
リント模様を生成することのない微細な結晶粒度をもち
、またガラス製品表面の汚染の原因となっている粒界介
在物がきわめて少なく、さらにブラウン管パネルやレン
ズなどの複雑な曲面をもったガラス製品の成形に適し、
溶融ガラスより発生するガスに対する耐食性も良好にし
て高寿命の金型を、高い寸法精度で歩留り良く、しかも
安いコストで生産性高く製造することができるのである
【図面の簡単な説明】
第1図はテレビブラウン管パネル或形用金型(プランジ
ャー)の縦断面図、第2図は同斜視図、第3図は上部カ
プセルおよび下部カプセルの縦断面図、第4図はカプセ
ルの縦断面図、第5図は同斜視図、第6図は原料粉末充
填態様を例示する縦断面図である。 図面において、1・・・・・・テレビブラウン管パネル
或形用金型(プランジャー)、2・・・・・・上部カプ
セル 3・・・・・・下部カプセル 4・・・・・・シ
ーム溶接、5・・・・・・原料粉末充填用細管、6・・
・・・・カプセル、7・・・・・・Ni基合金粉末、8
・・・・・・Fei低合金粉末。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 最終金型の外面形状と近似の内面形状をもった金属
    カプセルを金属板素材より或形し、上記金属カプセル内
    に所定組成の原料粉末を充填した後、排気し、真空封じ
    を行なって前記金属カプセル内を気密にし、 ついで、前記原料粉末を充填して気密にした金属カプセ
    ルに熱間静水圧プレスを施して前記金属カプセル内の原
    料粉末を成形焼結することを特徴とするガラス或形用金
    型の製造法。 2 上記金属カプセル内への原料粉末の充填に際して、
    製造せんとする金型における溶融ガラスとの接触部分の
    みをガラス成形に適した成分組成をもった原料粉末で構
    成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のガ
    ラス或形用金型の製造法。
JP12513877A 1977-10-20 1977-10-20 ガラス成形用金型の製造法 Expired JPS5837362B2 (ja)

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JPS5458606A JPS5458606A (en) 1979-05-11
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JPH0220388Y2 (ja) * 1983-08-29 1990-06-04
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