KR20240088791A - 정밀 유리 소자용 몰딩 장치 및 몰딩 방법 - Google Patents

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크리스토퍼 모건
마크 에스. 요하네손
마이클 알. 브로슈
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무어 나노테크놀러지 시스템즈, 엘엘씨
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Abstract

하나의 예에 따르면, 몰딩 장치는 하나 이상의 유리 재료를 가열하고, 상부 몰드 및 하부 몰드 사이에서 하나 이상의 유리 재료를 가압함으로써, 하나 이상의 유리 소자를 몰딩하는데 이용될 수 있다. 몰딩 장치는 복수의 복사 가열 소자를 포함하는 복사 가열 모듈, 제1의 복수의 독립적으로 제어되는 저항 가열 소자를 포함하는 상부 저항 가열 모듈, 및 제2의 복수의 독립적으로 제어되는 저항 가열 소자를 포함하는 하부 저항 가열 모듈을 포함한다.

Description

정밀 유리 소자용 몰딩 장치 및 몰딩 방법
[관련 출원의 상호-참조]
본 출원은 "정밀 유리 소자용 몰딩 장치 및 몰딩 방법"의 명칭으로 2021년 9월 28일에 출원된 미국 임시 특허 출원 63/249,298에 대한 우선권을 주장하고, 그 전체 내용이 여기서 참고로 도입된다.
[기술 분야]
본 개시는 일반적으로 유리 몰딩, 더욱 구체적으로는 정밀 유리 소자용 몰딩 장치 및 몰딩 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 정밀 유리 소자의 몰딩은 유리 재료를 연화점을 초과하여 가열하고, 상부 몰드 및 하부 몰드 사이에서 유리 재료를 가압하여 정밀 유리 소자를 형성함으로써 수행된다. 이러한 몰딩 장치 및 몰딩 방법의 전형적인 예는 일본 특허 JP 3832986 B2; 미국 특허 4,734,118; 일본 특허 JP 6540684 B2; 및 미국 특허 6,184,498에 기술되어 있고, 이들 각각은 그 전체 내용이 여기서 참고로 도입된다. 그러나, 이러한 전형적인 몰딩 장치 및 방법은 결함이 있을 수 있다.
하나의 예에 따르면, 몰딩 장치는 하나 이상의 유리 재료를 가열하고, 상부 몰드 및 하부 몰드 사이에서 하나 이상의 유리 재료를 가압함으로써, 하나 이상의 유리 소자를 몰딩하는데 이용될 수 있다. 몰딩 장치는 복수의 복사 가열 소자를 포함하는 복사 가열 모듈, 제1의 복수의 독립적으로 제어되는 저항 가열 소자를 포함하는 상부 저항 가열 모듈, 및 제2의 복수의 독립적으로 제어되는 저항 가열 소자를 포함하는 하부 저항 가열 모듈을 포함한다.
또 다른 예에 따르면, 하나 이상의 유리 소자를 몰딩하는 몰딩 방법은 복수의 복사 가열 소자를 포함하는 복사 가열 모듈, 제1의 복수의 독립적으로 제어되는 저항 가열 소자를 포함하는 상부 저항 가열 모듈, 및 제2의 복수의 독립적으로 제어되는 저항 가열 소자를 포함하는 하부 저항 가열 모듈의 각각을 이용하여, 하나 이상의 유리 재료를 가열하는 단계를 포함한다. 몰딩 방법은 상부 몰드 및 하부 몰드 사이에서 하나 이상의 유리 재료를 가압하는 단계를 추가로 포함한다.
추가적인 예에 따르면, 몰딩 장치 및 몰딩 방법은 유리 재료 또는 재료들을 가열하는 단계, 및 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 상부 몰드, 및 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 하부 몰드 사이에서 유리 재료 또는 재료들을 가압하여 유리 소자 또는 소자들을 형성하는 단계에 의해, 정밀 유리 소자를 몰딩하는데 이용될 수 있다. 몰딩 장치 및 몰딩 방법에서, 가열은 복수의 복사 가열 소자를 포함하는 복사 가열 모듈, 복수의 저항 가열 소자를 포함하는 상부 저항 가열 모듈, 및 복수의 저항 가열 소자를 포함하는 하부 저항 가열 모듈에 의해 이루어진다. 일부 예에서, 가열 소자의 조합은 몰딩 방법의 가열 속도를 증가시킨다. 일부 예에서, 저항 가열 소자 및 복사 가열 소자는 독립적으로 제어되어 유리 소자 또는 소자들의 원하는 온도 구배를 얻는다.
또 다른 예에 따르면, 몰딩 장치 및 몰딩 방법은 유리 재료 또는 재료들을 가열하는 단계, 및 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 상부 몰드, 및 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 하부 몰드 사이에서 유리 재료 또는 재료들을 가압하여 유리 소자 또는 소자들을 형성하는 단계에 의해, 정밀 유리 소자를 몰딩하는데 이용될 수 있다. 몰딩 장치 및 몰딩 방법에서, 유리(또는 다른 광학 재료)의 냉각은 불활성 기체의 흐름, 복수의 저항 가열 소자를 포함하는 상부 저항 가열 모듈, 및 복수의 다중 저항 가열 소자를 포함하는 하부 저항 가열 모듈에 의해 이루어진다. 일부 예에서, 불활성 기체 흐름 및 저항 가열 소자의 조합은 유리 소자의 냉각 속도를 제어한다.
또 다른 예에 따르면, 몰딩 장치 및 몰딩 방법은 유리 재료 또는 재료들을 가열하는 단계, 및 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 상부 몰드, 및 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 하부 몰드 사이에서 유리 재료 또는 재료들을 가압하여 유리 소자 또는 소자들을 형성하는 단계에 의해, 정밀 유리 소자를 몰딩하는데 이용될 수 있다. 몰딩 장치 및 몰딩 방법에서, 온도는 적외선 카메라를 포함하는 온도 모니터링 장치에 의해 측정된다. 일부 예에서, 적외선 카메라는 유리 재료의 연화점을 측정하는 것을 돕는다.
또 다른 예에 따르면, 몰딩 장치 및 몰딩 방법은 유리 재료 또는 재료들을 가열하는 단계, 및 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 상부 몰드, 및 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 하부 몰드 사이에서 유리 재료 또는 재료들을 가압하여 유리 소자 또는 소자들을 형성하는 단계에 의해, 정밀 유리 소자를 몰딩하는데 이용될 수 있다. 몰딩 장치 및 몰딩 방법에서, 상부 및 하부 몰드는 가이드 핀에 의해 정렬되는데, 여기서 가이드 핀은 포지셔닝 장치에 연결됨으로써, 가이드 핀의 표면은 가열 중에 몰드의 표면과 동일-평면에 있고, 이후 가압 중에 몰드로부터 연장됨으로써, 가이드 핀은 상부 몰드의 구멍과 하부 몰드의 구멍을 정렬시키는데 이용될 수 있다.
또 다른 예에 따르면, 몰딩 장치 및 몰딩 방법은 가공 챔버에서 유리 재료, 또는 재료들을 가열하는 단계, 및 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 상부 몰드, 및 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 하부 몰드 사이에서 유리 재료 또는 재료들을 가압하여 유리 소자 또는 소자들을 형성하는 단계에 의해, 정밀 유리 소자를 몰딩하는데 이용될 수 있다. 몰딩 장치 및 몰딩 방법에서, 가열은 복수의 복사 가열 소자를 포함하는 가공 챔버에 장착된 복사 가열 모듈에 의해 이루어지되, 복사 가열 모듈은 이 복사 가열 모듈에서 복수의 복사 가열 소자를 유지하는 방식으로 가공 챔버로부터 장착 및 탈착 가능하다.
본 개시 및 그 특징과 이점의 더 완전한 이해를 위해, 첨부 도면과 함께 취해지는 다음의 설명을 이제 참고하며, 여기서:
도 1은 (1) 가열, (2) 가압, (3) 점진적 냉각, 및 (4) 급속 냉각으로 구성되는 4개 단계의 유리 소자 몰딩 사이클의 플롯이다.
도 2는 복사 가열 모듈, 상부 저항 가열 모듈, 및 하부 저항 가열 모듈의 조합을 갖는 가열에 의해 정밀 유리 소자를 몰딩하는 예시적인 몰딩 장치를 나타낸다.
도 3은 도 2의 몰딩 장치의 예시적인 복사 가열 모듈을 나타내는데, 여기서 복사 가열 모듈은 단수의 아이템으로서 가열 챔버로부터 제거될 수 있다.
도 4는 도 2의 몰딩 장치의 예시적인 저항 가열 모듈을 나타내는데, 여기서 저항 가열 모듈은 각각 독립적으로 제어될 수 있는 3개의 저항 가열 소자를 포함한다.
도 5는 도 2의 몰딩 장치에 이용될 수 있는 몰드, 복사 가열 소자, 저항 가열 소자, 적외선 카메라 장치, 및 다른 구성요소의 예를 나타내는데, 여기서 상부 및 하부 몰드는 각각 몰드 플레이트에 배치되는 다수의 몰드 핀을 포함하고, 유리 재료는 복수의 구체이다.
도 6은 도 2의 몰딩 장치에 이용될 수 있는 몰드, 복사 가열 소자, 저항 가열 소자, 및 다른 구성요소의 또 다른 예를 나타내는데, 여기서 상부 및 하부 몰드는 각각 재료의 단수의 일체물이고, 유리 재료는 복수의 구체이다.
도 7은 도 2의 몰딩 장치에 이용될 수 있는 몰드, 복사 가열 소자, 저항 가열 소자, 및 다른 구성요소의 추가적인 예를 나타내는데, 여기서 상부 및 하부 몰드는 각각 재료의 단수의 일체물이고, 유리 재료는 단수의 디스크, 또는 웨이퍼이다.
도 8a는 도 2의 몰딩 장치에 이용될 수 있는 몰드, 유리 소자, 및 가이드 핀의 예를 나타내는데, 여기서 가이드 핀은 가열을 위해 수축된 위치에 있다.
도 8b는 도 2의 몰딩 장치에 이용될 수 있는 몰드, 유리 소자, 및 가이드 핀의 예를 나타내는데, 여기서 가이드 핀은 연장되어 상부 및 하부 몰드를 정렬시킨다.
본 개시의 예는 도면의 도 1-8을 참고함으로써 가장 잘 이해되고, 유사 부호는 다양한 도면의 유사하고 대응되는 부품에 사용된다.
정밀 유리 소자의 몰딩은 전형적으로 도 1에 플롯된 단계들에 의해 이루어진다. 도 1에 예시된 바와 같이, 유리 재료는 먼저 가공 챔버에 배치되고 연화점을 초과하여 가열된다. 다음에, 유리 재료는 상부 몰드 및 하부 몰드 사이에서 가압됨으로써, 유리 렌즈와 같은 유리 소자가 형성된다. 유리 소자는 이후 연화점 미만에서, 점진적으로 냉각되거나, 또는 어닐링된다. 마지막으로, 유리 소자는 가공 챔버로부터의 제거를 위해 저온으로 급속하게 냉각된다.
일부 예에서, 몰딩 공정의 시간을 최소화하여 처리량을 개선하는 것이 바람직하다. 이를 달성하기 위한 하나의 전형적인 예는 가열 파워를 증가시켜 유리 재료를 가열하는데 필요한 시간을 감소시키는 것을 포함한다. 그러나 짧은 가열 시간은 유리 재료에 온도 구배를 생성할 수 있다. 이는 유리 소자에 결함을 생성할 수 있는 국부적인 용융 또는 균열을 초래할 수 있다. 몰딩 공정의 시간을 최소화하기 위한 다른 전형적인 예는 유리 재료의 점진적 냉각의 시간을 최소화하는 것을 포함한다. 그러나, 빠른 점진적 냉각은 유리 소자에 잔류 응력을 생성할 수 있는데, 이는 렌즈와 같은 일부 용도에서 바람직하지 않다.
추가적으로, 전형적인 몰딩 장치는 복사 가열 소자만을 이용하며, 이에 따라 가열 파워가 제한되고, 온도 구배는 광의 반사에 근거하여 제어되기 어렵다. 하나의 예에서, 복사 및 저항 가열 소자가 이용되지만, 가열은 복사 가열 모듈, 하나의 상부 저항 가열 소자, 및 하나의 하부 저항 가열 소자에 의해 이루어진다. 이와 같이, 유리 재료 내의 온도 구배는 제어될 수 없다.
이와 대조적으로, 여기서 논의되는 몰딩 장치 및 몰딩 방법은 이러한 결함들 중 하나 이상을 해결할 수 있다. 예를 들어, 여기서의 몰딩 장치 및 몰딩 방법은 점진적 냉각(및/또는 가열)의 속도를 정밀하게 제어할 수 있다. 이는 잔류 응력을 최소화할 수 있고, 유리 소자를 추가로 어닐링할 필요를 제거할 수 있으며, 그리고 정밀도를 개선할 수 있다.
하나의 예에 따르면, 정밀 유리 소자용 몰딩 장치는 복사 가열 모듈, 상부 몰드와 접촉하는 상부 저항 가열 모듈, 및 하부 몰드와 접촉하는 하부 저항 가열 모듈을 포함하고, 여기서 각 가열 모듈은 독립적인 파워 제어를 위해 다수의 가열 소자를 포함한다. 모듈의 합은 몰드 장치의 가열 파워를 증가시키고, 반면에 가열 소자의 독립적인 제어는 일부 예에서 유리 재료의 온도 구배를 감소시킨다. 또한, 저항 가열 소자는 점진적 냉각 중에 유리 재료의 구배를 제어하는데 이용될 수 있다. 이것은 (1) 불활성 기체의 흐름으로 냉각하는 것, 및 (2) 저항 가열 소자로 가열하는 것의 조합에 의해 달성된다. 이것은 일부 예에서 짧은 가열 시간을 달성하면서 점진적 냉각 속도를 정밀하게 제어한다.
도 2는 정밀 유리 소자의 몰딩에 이용될 수 있는 몰딩 장치(1)의 예를 나타낸다. 도 2에 도시된 예에서, 장치(1)는 전체 시스템을 둘러싸는 전체 프레임(10)을 갖는다. 상부 몰드(15) 및 하부 몰드(16)는 서보 모터(21), 베어링 기구(22), 잭 스크류(23), 및 위치 피드백 장치(이들 모두는 램(20)이라고 함)에 의해 서로에 대해 변위된다. 잭 스크류(23)는 또한 유리 재료(40)(예를 들어, 40a, 40b)를 높은 힘으로 가압할 수 있는 충분한 용량을 갖는다. 앤빌(30)은 램(20)에 의해 유리 재료(40)에 가해지는 힘을 모니터링하기 위한 하중 검출 장치(32)에 장착된다. 가공 챔버(34)는 몰딩 중에 진공 또는 불활성 기체 환경을 허용하는 방식으로 밀봉된다. 가요성 벨로우즈(50)는 모션으로 밀봉을 달성하는데 사용되지만, 밀봉을 위한 임의의 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 예에서, 슬라이딩 기계적 밀봉이 충분할 수 있다.
가공 챔버(34)는 유리 재료(40) 및 몰드(15 및 16)를 가열하기 위한 하나 이상의 복사 가열 소자(60)를 포함한다. 도 2의 예는 4개의 복사 가열 소자(60)(예를 들어, 60a-60b)를 예시하지만, 임의의 수의 복사 가열 소자(60)가 사용될 수 있다. 복사 가열 소자(60)는 일부 예에서 적외선 가열 램프일 수 있지만, 임의의 다른 유형의 복사 가열 소자(60)가 사용될 수 있다. 도시된 예에서, 복사 가열 소자(60)는 가공 챔버(34)의 밀봉된 공간 외부에 있고 투명 석영 튜브(65)에 의해 밀봉된 공간으로부터 분리된다. 다른 예에서, 가공 챔버(34)는 투명 석영 튜브(65)를 포함하지 않을 수 있다. 복사 가열 소자(60)는 적외선 가열 램프에 이용되는 필라멘트의 열화로 인해, 시간이 지남에 따라 소모될 수 있다. 필라멘트는 일부 예에서 텅스텐으로 구성된다. 일부 예에서, 복사 가열 소자(60)는 모두 단수의 유닛으로서 제거 가능함으로써, 복사 가열 소자(60)를 대체하는데 필요한 시간을 최소화할 수 있다. 이러한 단수의 유닛의 예는 도 3에서 보여지는데, 이는 복사 가열 모듈(61)의 예를 예시한다. 복사 가열 모듈(61)은 각각의 복사 가열 소자(60)를 포함하는 제거 가능한 단수의 유닛일 수 있다. 복사 가열 소자(60)는 가공 챔버(34)로부터 복사 가열 모듈(61)의 장착 및 탈착(예를 들어, 제거) 중에 복사 가열 모듈(61)에 장착된 상태로 있을 수 있다.
도 2에 도시된 예에서, 유리 재료(40)는 2개의 구형 유리 재료(40a 및 40b)를 포함한다. 그러나, 임의의 다른 수의 유리 재료(40)가 몰딩 장치(1)를 사용하여 몰딩될 수 있다. 또한, 유리 재료(40)는 유리 소자를 생성하는데 사용될 수 있는 임의의 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다. 유리 재료(40)의 크기 및/또는 형상은 유리 소자의 크기 및 형상에 영향을 미칠 수 있다(또는 그 반대도 마찬가지). 유리 재료(40)는 임의의 몰딩 가능한 유리 재료, 예를 들어 n-BK7일 수 있다. 도 2에 도시된 예에서, 유리 재료(40)는 하부 몰드(16) 상에 배치되고, 상부 몰드(15)는 램(20)에 장착된다. 상부 몰드(15) 및 램(20) 사이에, 불활성 기체 흐름용 채널을 포함하는 냉각 플레이트(72a) 뿐만 아니라, 저항 가열 모듈(70a)이 장착된다. 불활성 기체 흐름용 채널을 포함하는 냉각 플레이트(72b) 뿐만 아니라, 하부 몰드(16) 및 앤빌(30) 사이에 저항 가열 모듈(70b)이 장착된다. 냉각 플레이트(72)는 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 냉각 플레이트(72)는 다수의 채널을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 냉각 플레이트(72)의 각 채널에서의 불활성 기체 유속은 개별적으로 제어된다. 온도 모니터링 장치(65)는 몰드(15 및 16) 및/또는 유리 재료(40)의 온도를 모니터링하는데 이용될 수 있다. 온도 모니터링 장치(65)는 일부 예에서 열전대와 같은 임의의 온도 모니터링 장치일 수 있다. 서보 모터(21), 위치 피드백 장치, 하중 검출 장치(32), 가열 소자, 불활성 기체 흐름, 및 온도 모니터링 장치(65)는 제어기(90)에 연결되어 원하는 온도 및 힘 프로파일을 달성한다(도 1 참고).
저항 가열 모듈(70)(예를 들어, 70a 및/또는 70b)은 유리 재료(40)의 온도 구배를 제어하기 위한 하나 이상의 저항 가열 소자(80)를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 예에서, 저항 가열 모듈(70)은 3개의 저항 가열 소자(80)(예를 들어, 80a, 80b, 및 80c)를 포함하지만, 1보다 큰 임의의 수가 사용되어 독립적인 제어를 달성할 수 있다. 도시된 예에서, 3개의 저항 가열 소자(80)는 3개의 가열 영역: 즉, 저항 가열 소자(80a)에 의해 생성되는 외부 영역, 저항 가열 소자(80b)에 의해 생성되는 중간 영역, 및 저항 가열 소자(80c)에 의해 생성되는 내부 영역을 생성한다. 각 저항 소자(80)(및 이에 따른 각 영역)는 독립적으로 제어됨으로써, 각 영역이 상이한 온도로 가열되도록 할 수 있다. 이는 장치(1)가 가열 및/또는 냉각 중에 유리 재료(40)의 온도 구배를 제어(및 때때로 제거)하도록 할 수 있다. 저항 가열 소자(80)는 일부 예에서 가열 및 냉각을 포함하여, 몰딩 공정 중 임의의 단계에 이용될 수 있다. 저항 가열 모듈(70)(예를 들어, 70a 및/또는 70b)은 일부 예에서 질화 알루미늄 세라믹에 내장된 텅스텐 필라멘트를 포함할 수 있다.
몰드(15 및 16)는 각각 유리 소자 또는 소자들을 몰딩하기 위한 단수의 또는 복수의 캐비티(55)를 포함할 수 있다. 도 5는 2개의 유리 소자를 몰딩하기 위한 2개의 캐비티(55)를 갖는 몰드(15) 및 몰드(16)의 예를 나타낸다. 몰드(15 및 16)는 각각 임의의 재료로부터 제조될 수 있지만, 각각은 전형적으로 텅스텐 카바이드 또는 실리콘 카바이드와 같은 고온 상용성 재료로부터 제조된다. 도 5의 예시는 상부 몰드(15)와 하부 몰드(16)를 정렬시키는데 사용될 수 있는 2개의 가이드 핀(75)(예를 들어, 75a 및 75b)을 나타낸다(그리고 그 예는 도 8a 및 8b와 관련하여 이하에서 기술된다). 도 5에 도시된 예에서, 유리 재료(40)는 구형이고 각 캐비티(55)의 위치에서 하부 몰드(16) 상에 배치된다. 온도 모니터링 장치(65)는 몰드(15 및 16)와 접촉하도록 배치되어 유리 재료(40)의 온도 구배를 모니터링한다. 도 5에 도시된 예에서, 2개의 온도 모니터링 장치(65a 및 65b)는 상부 몰드(15)와 접촉하고, 2개의 온도 모니터링 장치(65c 및 65d)는 하부 몰드(16)와 접촉한다. 다수의 저항 가열 소자(80)는 일부 예에서 가열(및/또는 냉각) 중에 유리 재료(40)에 걸친 열 구배의 제어를 허용한다.
몰드(15 및 16)는 각각 몰드 플레이트(18) 내에 위치하는 복수의 몰드 핀(17)을 포함할 수 있다. 도 5는 몰드 플레이트(18a) 내에 배치되는 2개의 몰드 핀(17a 및 17b)을 포함하는 상부 몰드(15), 및 몰드 플레이트(18b) 내에 배치되는 2개의 몰드 핀(17c 및 17d)을 포함하는 하부 몰드(16)의 예이다. 도 5의 예에서, 유리 재료(40)는 구형이고, 각 몰드 핀(17c 및 17d)의 위치에서 하부 몰드(16) 상에 배치된다. 유리 재료(40)의 온도는 유리 재료(40)의 적외선 복사를 온도로 변환하는 적외선 카메라(82)에 의해 모니터링될 수 있다. 적외선 카메라(82)는 일부 예에서 제어기(90)에 의해 사용되어 챔버 내부의 온도를 제어할 수 있다. 적외선 카메라는 일부 예에서 Flir사에 의해 제조되는 Lepton 카메라일 수 있다.
일부 예에서, 몰드(15 및 16)는 각각 재료의 단수의 일체물일 수 있다. 도 6 및 7은 몰드(15 및 16)가 각각 재료의 단수의 일체물인 예를 나타낸다. 도 6에 도시된 예에서, 유리 재료(40)는 유리 재료(40)의 단수물이고, 몰드(15 및 16)는 각각 복수의 유리 소자를 몰딩하기 위한 복수의 캐비티(55)를 포함하는 재료의 단수의 일체물이다. 도 7에 도시된 예에서, 유리 재료(40)는 유리 재료(40)의 단수의 원통형 디스크이고, 몰드(15 및 16)는 각각 유리 재료(40)의 단수의 원통형 디스크의 상이한 부분을 몰딩하기 위한 복수의 캐비티(55)를 포함하는 재료의 단수의 일체물이다. 도 6 및 7 모두에서, 일부 예에서, 다수의 저항 가열 소자(80)는 가열(및/또는 냉각) 중에 유리 재료(40)에 걸친 열 구배의 제어를 허용한다.
위에서 논의된 바와 같이, 몰딩 장치(1)는 가이드 핀(75)(예를 들어, 75a 및 75b)을 포함하여 상부 몰드(15)와 하부 몰드(16)를 정렬시킬 수 있다. 가이드 핀(75)은 가이드 핀(75)의 표면이 상부 몰드(15)의 표면과 정렬되도록 위치할 수 있고, 이후 가이드 핀(75)은 포지셔닝 장치(77)(예를 들어, 77a 및 77b)에 의해 작동될 수 있어, 상부 몰드(15) 밖으로 가이드 핀(75)을 연장시킴으로써, 이들은 상부 몰드(15)의 구멍을 하부 몰드(16)의 구멍과 정렬시키는데 이용될 수 있다. 도 8a 및 8b는 이러한 목적을 위해 이용될 수 있는 몰드, 유리 소자, 및 정렬 핀의 예를 나타낸다. 도 8a는 핀(75)이 램프로부터의 복사 광을 섀도잉하지 않도록 가열 위치에서 수축된 가이드 핀(75)을 나타낸다. 섀도잉은 일부 예에서 열 구배를 야기할 수 있다. 핀(75)은 상부 몰드(15) 내에 위치한다. 하부 몰드(16)는 팔로워 핀(79)(예를 들어, 79a 및 79b)을 포함하는데, 이는 가열 중에 하부 몰드(16) 내의 구멍을 채우는 목적으로 사용된다. 팔로워 핀(79)은 스프링(78)(예를 들어, 78a 및 78b)에 의해 하부 몰드(16)에 대해 프리로딩된다. 도 8b는 상부 몰드(15) 및 하부 몰드(16)를 정렬시키도록 연장된 가이드 핀(75)을 나타낸다. 포지셔닝 장치(77)는 몰딩 공정 중에 작동될 수 있어서, 제어기(90)가 가열 중에 수축된 위치(도 8a에서 보여짐), 및 가압 중에 연장된 위치(도 8b에서 보여짐)를 설정할 수 있다. 팔로워 핀(79)은 가압 중에 가이드 핀(75)에 의해 변위된다.
본 개시의 범위를 벗어나지 않고 몰딩 장치(1)에 변경, 추가, 또는 생략이 이루어질 수 있다. 또한, 임의의 적절한 로직이 몰딩 장치(1) 및 몰딩 장치(1) 내의 구성요소 및/또는 장치의 기능을 수행(및/또는 제어)할 수 있다. 또한, 몰딩 장치(1) 중 하나 이상의 구성요소는 분리, 조합, 및/또는 제거될 수 있다.
본 명세서는 다양한 비제한적이고 완전하지 않은 예를 참고하여 작성되었다. 그러나, 개시된 예(또는 그 일부) 중 임의의 것의 다양한 대체, 변경, 또는 조합이 본 명세서의 범위 내에서 이루어질 수 있음은 이 분야의 통상의 기술을 가진 자에 의해 인식될 것이다. 따라서, 본 명세서는 본 명세서에서 명시적으로 규정되지 않은 추가적인 예를 뒷받침하는 것으로 고려되고 이해된다. 이러한 예는 예를 들어 본 명세서에서 기술되는 다양한 비제한적이고 완전하지 않은 예의 개시된 단계, 구성요소, 소자, 특징, 측면, 특성, 제한, 및 이들과 유사한 것 중 임의의 것을 조합, 변경, 또는 재구성함으로써 얻어질 수 있다.

Claims (11)

  1. 하나 이상의 유리 재료를 가열하고, 상부 몰드 및 하부 몰드 사이에서 하나 이상의 유리 재료를 가압함으로써, 하나 이상의 유리 소자를 몰딩하는 몰딩 장치로서:
    복수의 복사 가열 소자를 포함하는 복사 가열 모듈;
    제1의 복수의 독립적으로 제어되는 저항 가열 소자를 포함하는 상부 저항 가열 모듈; 및
    제2의 복수의 독립적으로 제어되는 저항 가열 소자를 포함하는 하부 저항 가열 모듈을 포함하는 몰딩 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상부 몰드 및 하부 몰드를 추가로 포함하고, 각각의 상부 몰드 및 하부 몰드는 재료의 단수의 일체물(singular monolithic piece)인 몰딩 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상부 몰드 및 하부 몰드를 추가로 포함하고, 각각의 상부 몰드 및 하부 몰드는 몰드 플레이트에 배치되는 복수의 몰드 핀을 포함하는 몰딩 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    각각의 상부 및 하부 저항 가열 모듈은 불활성 기체 흐름용의 하나 이상의 채널을 갖는 플레이트와 접촉하는 몰딩 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상부 몰드; 및
    하부 몰드에 대해 상부 몰드를 변위시키고, 스크류, 모터, 및 베어링 어셈블리를 포함하는 램을 추가로 포함하는 몰딩 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 유리 소자를 몰딩하기 위한 밀봉된 가공 챔버를 추가로 포함하는 몰딩 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 유리 재료는 하나 이상의 구형 유리 재료를 포함하는 몰딩 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 유리 재료는 유리 재료의 단수의 원통형 디스크를 포함하는 몰딩 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    복수의 복사 가열 소자는 복수의 독립적으로 제어되는 복사 가열 소자를 포함하는 몰딩 장치.
  10. 유리 재료 또는 재료들을 가열하고, 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 상부 몰드, 및 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 하부 몰드 사이에서 유리 재료 또는 재료들을 가압하여 유리 소자 또는 소자들을 형성함으로써, 정밀 유리 소자를 몰딩하는 몰딩 장치로서: 상부 및 하부 몰드는 가이드 핀에 의해 정렬되고, 가이드 핀은 포지셔닝 장치에 연결됨으로써, 가이드 핀의 표면은 몰드의 표면과 정렬되며, 이후 몰드 밖으로 연장됨으로써, 가이드 핀은 상부 몰드의 구멍과 하부 몰드의 구멍을 정렬시키는데 이용될 수 있는 몰딩 장치.
  11. 가공 챔버에서 유리 재료 또는 재료들을 가열하고, 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 상부 몰드, 및 단일 또는 복수의 몰드를 포함하는 하부 몰드 사이에서 유리 재료 또는 재료들을 가압하여 유리 소자 또는 소자들을 형성함으로써, 정밀 유리 소자를 몰딩하는 몰딩 장치로서: 가열은 복수의 복사 가열 소자를 포함하는 가공 챔버에 장착된 복사 가열 모듈에 의해 이루어지고, 복사 가열 모듈은 가공 챔버로부터 장착 및 탈착 가능하면서 복사 가열 모듈에서 복수의 복사 가열 소자를 유지하는 몰딩 장치.
KR1020247011358A 2021-09-28 2022-09-28 정밀 유리 소자용 몰딩 장치 및 몰딩 방법 KR20240088791A (ko)

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