TWI299325B - Mold and method for making the mold - Google Patents
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Description
1299325 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種模仁及其製造方法,特別係關於-種製造光學玻璃產品之模仁及該模仁之製造方法。 【先前技術】 ° 製造光學玻璃產品’如非球面玻璃透鏡,主要採用模 壓成型技術,㈣壓錢技術之發展實際上主要取決於模 仁材料及模仁製造技術之進步。對於_成型之模仁有以 下要求: a·於高溫時’具有报好之剛性、耐機械衝擊強度及足 夠之硬度; b. 於反復及快速加熱冷卻之熱衝擊下模仁不產生裂 紋及變形; c. 於高溫時壯成型表面與光學玻璃不發生化學反 應,不黏附玻璃; d·不發生高溫氧化; e·加工性能好’易加卫成高精度及高表面光潔度之型 面; f·成本低。 高精度光學玻璃產品之模仁通常採用碳化鶴(如糾印 ㈤也)或碳化鎢-姑合金。惟,上述材料製得之模七於多 次加工後,由於氧化使得其表面變得粗糙,此結果會直接 影響所加工之光學玻璃產品質量。 為解決此技術問題,先前技術採用化學氣相沈積方法 1299325
【發明内容】 b_SiC骐。惟,此模仁於4〇(rc以上加 使得光學玻璃產品不易脫模 種化學穩定性佳,且脫模時不會點
為解決本發明之目的, 一種化學穩定性佳,且脫模時 一種化學穩定性佳,且脫 本發明提供一種製造光學玻璃 產品之模仁,其包括: 模仁基體,及 位於模仁基體表面之膜層,此膜層材料為 (Ζγ〇2)χ(Υ2〇3)υ,其中 X 為 G.85〜G.95,y 為 0.05〜0·15。 本發明進-步改進在於,上述材料(ΖιΌ2)χ(γ㈣υ之厚 度為100〜500埃。、 本發明還提供一種製造上述模仁之方法,其包括以下 步驟: 提供一模仁基體; 沈積材料(Zr〇2)x(Y2〇3)y顆粒於上述模仁基體之表面, 使得厚度為100〜500埃之(Zr〇2)x(Y2〇3)y膜層形成於基體表 面,其中X為0.85〜0·95,y為0.05〜0·15。
(Zr〇2)x(Y2〇3)y膜層’使得本發明之模仁於模壓時,不會發 1299325 生氧化反應,且脫模時不會與光學玻璃產品黏著。 【實施方式】 下面將結合附圖對本發明作進一步之詳細說明。 、請參閱第一圖,本發明提供一種用於模壓非球面玻璃 透鏡之模仁1,其包括一内表面為非球面之模仁基體2及位 於杈仁基體2表面之膜層3。其中模仁基體2可選擇以下材 料·· Sic、Si、Si3N4、Zr〇2、TiN、Ti〇2、Tic、b4C、wc、 w或WC-Co *金。膜層3為一(Zr〇2^Y2〇3h材料保護膜, 其中’ x為0·85〜0·95,y為0·05〜〇15,其厚度為簡〜5〇〇 埃。此保賴彳b學惰性好,能抵抗各觀、驗及有害氣體 的侵^塗層㈣堅勒’耐高溫粒子沖钱,抗熱震性能優 異,隔熱性能良好,且硬度高、摩擦係數低,高溫模壓時 =會黏著非球面玻璃透鏡,可保證非球面玻璃透鏡順利脫 模且可保遵模仁基體3不受損傷,從而提高模仁工之使 用哥命。 月多閱弟一圖本發明採用射頻濺射(rf Sputtering)設 備10形成膜層3。本發明之射頻濺射設備1〇包括一真空腔 室11,其接地;一位於真空腔室11頂部之(Zr02)x(Y203)y 材料錢射_ 12,其中,x為〇·85〜〇·95,y為〇 〇5〜〇15 ; 一 ,、濺射無12相連接之平面磁控滅射搶
Gun)13,其包括一陰極環(圖未示);一與磁控濺射槍電
Se,^5^(impedance Matching Circuit)14 ;— 與阻抗匹配電路14相連之射頻產生器⑽以麗—15,其 接地,位於真空腔室11底部並與濺射乾12相對應之固 1299325 其相連之二 极仁基體2;—位於固持器16下方並與 路18 . 0亟17, 一與陽極電極17相連之電極調節電 ,—渦輪泵19,用於將真空腔室u抽成直η 閥20及兩氣體通入孔21、u。1 '、 17可與-發動機m -中固持器16與陽極電極 時,發動m’於形成膜層3於模仁基體2 固持ί I二器16與陽極電極17轉動。另,該 體2运包括—组線加熱器(圖未示),用於加熱模仁基 掊於基體2表面形成膜層3時,先將模仁基體2固 2,門動、:Μ二用固持器16之鈕絲加熱器加熱模仁基體 其二機^動固持器16與陽極電極17轉動,從而使 2基體2 _ ’將⑽20打開,利用渦輪泵19將直 4室u抽至1G-6T⑽以下,然後從氣體通人孔21、μ 通入氬氣與氧氣,其中氬氣流量為 5 lf^M〜4C)SCCM,氧氣流量為紙㈣㈣,氣壓為 ;:〇ΓΓ。加電Μ於射頻產…5,設定其頻率為 #· , HZ,電漿23產生於賤射靶12與固持器16之間。 冨錢射乾12被電渡2 3 Φ少M ^ ^ 攸电水幻中之離子轟擊時,材料(Zr〇2 之顆粒㈣躲12脫離,並沈積於固持器i6所固持之模 仁基體2’形成膜層3於模仁基體2表面,其厚度為⑽〜獨 埃,從而獲得本發明之模仁1。 本領域所屬技術人員應明白,將本發明之模仁基體2 之内表面改變可用於製造其他光學玻璃產品,如棱鏡。 综上所述,本發明確已符合發明專利要件,麦依法提 1299325 .出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施例,' 舉凡熟悉本案技藝之人士,於援依本案發明精神所作之等· 效修飾或變化,皆應包含於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明之模仁之示意圖; 第二圖係本發明之射頻濺射設備之示意圖。 【主要元件符號說明】 模仁 1 模仁基體 2 膜層 3 射頻錢射設備 10 真空腔室 11 濺射靶 12 磁控藏射槍 13 阻抗匹配電路 14 射頻產生器 15 固持器 16 陽極電極 17 電極調節電路 18 渴輪栗 19 門閥 20 氣體通入孔 . 21 > 22 電漿 23 9
Claims (1)
1299325 .十、申請專利範圍: 1·一種用於製造光學玻璃產品之模仁,其包括·· 模仁基體,及 位於模仁基體表面之膜層,此膜層材料為 (Zr02)x(Y2〇3)y ’ 其中 X 為 〇·85〜〇·95,y 為 〇 〇5〜0.15。 2·如申請專利範圍第1項所述之用於製造光學玻璃產品之 模仁’其中上述材料(Zr〇2)x(Y2〇3)y之厚度為1〇〇〜5〇〇埃。 3·如申請專利範圍第1項所述之用於製造光學玻璃產品之 模仁,其中上述模仁基體可選擇SiC、si、Si3N4、Zr〇2、 ΤιΝ、Ti〇2、TiC、B4C、WC、W 或 wC-Co 合金。 4·種用於製造光學玻璃產品之模仁之方法,包括以下步 驟: 提供一模仁基體; 沈積材料(Zr〇2)x(Y2〇3)y之顆粒於上述模仁基體之表面, 使得一(Zr〇2)x(Y2〇3)y膜形成於其表面,其中义為 〇·85〜〇·95,y 為 〇··〇5〜0·15。 5·如+申睛專利範圍第4項所述之用於製造光學玻璃產品之 杈仁之方法,其中(Zr〇2)x(Y2〇3)y膜係通過射頻濺射法沈 積而形成。 “申明專利範圍第5項所述之用於製造光學玻璃產品之 杈仁之方法,進一步包括於沈積(Zr〇2)x(Y2〇3)y顆粒之前 加熱模仁基體。 •如^申4專利範圍第5項所述之用於製造光學玻璃產品之 之方法,其中(Zr〇2)x(Y2〇3)y膜係於10_6T〇rr之環境 1299325 下沈積材料(Zr〇2)x(Y2〇3)y之顆粒而形成。 8·如申請專利範圍第7項所述之用於製造光學玻璃產品之 模仁之方法,其中(Zr〇2)x(Y2〇3)y膜係於氬與氧氣氛下沈 積材料(Zr〇2)x(Y2〇3)y之顆粒而形成。 9·如申請專利範圍第8項所述之用於製造光學玻璃產品之 模仁之方法,其中氬氣流量為20SCCM〜40SCCM,氧氣 流量為2SCCM〜5SCCM,其氣壓為5〜lOMTcm。 1〇·如申請專利範圍第5項所述之用於製造光學玻璃產品之 模仁之方法,其中(Zr02)x(Y203)y膜層係由離子轟擊 (Ζι:〇2)χ(Υ203)γ材料從而產生(Zr02)x(Y203)y顆粒沈積於 模仁基體表面而形成。 11 1299325 七、指定代表圖·· (一) 本案指定代表圖為:圖1。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 模仁 1 模仁基體 2 膜層 3 八、本案若有化學式時: 式: ,請揭示最能顯示發明特徵之化學
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