JPH02137741A - 光学ガラス素子成形用金型 - Google Patents
光学ガラス素子成形用金型Info
- Publication number
- JPH02137741A JPH02137741A JP28997988A JP28997988A JPH02137741A JP H02137741 A JPH02137741 A JP H02137741A JP 28997988 A JP28997988 A JP 28997988A JP 28997988 A JP28997988 A JP 28997988A JP H02137741 A JPH02137741 A JP H02137741A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- film
- glass
- intermediate layer
- optical glass
- 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.)
- 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
- 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
- C03B2215/10—Die base materials
- C03B2215/12—Ceramics or cermets, e.g. cemented WC, Al2O3 or TiC
-
- 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
- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/22—Non-oxide ceramics
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光学ガラス素子成形用金型に係シ、特に、機
械研磨工程を必要としないで、直接熱間プレス成形によ
シ、光学ガラス素子を成形するための成形用金型に関す
るものである。
械研磨工程を必要としないで、直接熱間プレス成形によ
シ、光学ガラス素子を成形するための成形用金型に関す
るものである。
近年、光学ガラスレンズとして、非球面レンズの要求が
高まっている。これは、非球面形状の採用によシ、光学
系が簡略化できるため、小形化。
高まっている。これは、非球面形状の採用によシ、光学
系が簡略化できるため、小形化。
軽量化、原価低減が可能となるためである。しかし、こ
の非球面レンズを、従来の研削、研磨技術で加工するこ
とは非常に難しく、量産が困難となっている。
の非球面レンズを、従来の研削、研磨技術で加工するこ
とは非常に難しく、量産が困難となっている。
そこで最近では、熱間プレス成形によって非球面ガラス
レンズを製造する方法も試みられている。
レンズを製造する方法も試みられている。
熱間プレス成形は、所定の非球面形状に仕上げた型内に
ガラス素材を挿入し、素材を成形温度まで加熱した後、
加圧してプレス成形するというものである。
ガラス素材を挿入し、素材を成形温度まで加熱した後、
加圧してプレス成形するというものである。
従って、プレス金型材料としては、高温での強度が大き
く、型の形状精度９面粗さが出しやすく、高温でガラス
と反応しないなどの特性が必要であるＯ このような型として、特開昭６１−１９７４５０の公知
例に示されるＮ１基合金、Ｆｏ基合金、ＷＣ−Ｇ。
く、型の形状精度９面粗さが出しやすく、高温でガラス
と反応しないなどの特性が必要であるＯ このような型として、特開昭６１−１９７４５０の公知
例に示されるＮ１基合金、Ｆｏ基合金、ＷＣ−Ｇ。
系合金のいずれかの金属材料に、ＡＩ！Ｎからなる被着
膜を形成した金型や、ＡＩ！ＮまたはＳｉ５ Ｎ４ を
主成分とするセラミック材料にＡＩ！Ｎからなる被着膜
を形成した金型がある。
膜を形成した金型や、ＡＩ！ＮまたはＳｉ５ Ｎ４ を
主成分とするセラミック材料にＡＩ！Ｎからなる被着膜
を形成した金型がある。
しかし、上記の金属材料にＡＩ！Ｎ膜を形成した金型を
用いてガラスのプレス成形を行なうと、上記金属材料と
Ａ７Ｎ膜の密着力が弱いため、膜はがれが発生してしま
い、高精度なプレス成形品が得られないという問題があ
った。
用いてガラスのプレス成形を行なうと、上記金属材料と
Ａ７Ｎ膜の密着力が弱いため、膜はがれが発生してしま
い、高精度なプレス成形品が得られないという問題があ
った。
本発明の目的は、ガラスをプレス成形する際、金型にガ
ラスが融着することなく、また、金型表面が劣化するこ
となく、高精度なプレス成形品を得ることができる光学
ガラス素子成形型を提供することにある〇 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、光学ガラス素子成形型とし
て炭化タングステンとコバルトを含んだ超硬合金表面に
、チタンま九はアルミニウムの中間層を設け、更に窒化
アルミニウムを成膜した。
ラスが融着することなく、また、金型表面が劣化するこ
となく、高精度なプレス成形品を得ることができる光学
ガラス素子成形型を提供することにある〇 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、光学ガラス素子成形型とし
て炭化タングステンとコバルトを含んだ超硬合金表面に
、チタンま九はアルミニウムの中間層を設け、更に窒化
アルミニウムを成膜した。
一般に超硬合金は、ＷＣの細粒粉末にバインダーとして
ｃｏ粉末を加え焼結したものであり、その加工性は良好
で、プレス成形用金型として所定の非球面形状を得やす
い口 しかし、これを加熱していくと、約４００°Ｃ以上でＣ
ｏの粒子の酸化が開始し、表面から脱落しやすくなるた
め、ガラスのプレス成形によ）、金型の表面粗さが劣化
し、良好なプレス成形品が得られないという問題がある
。
ｃｏ粉末を加え焼結したものであり、その加工性は良好
で、プレス成形用金型として所定の非球面形状を得やす
い口 しかし、これを加熱していくと、約４００°Ｃ以上でＣ
ｏの粒子の酸化が開始し、表面から脱落しやすくなるた
め、ガラスのプレス成形によ）、金型の表面粗さが劣化
し、良好なプレス成形品が得られないという問題がある
。
これに対し、ＡＪＮ膜は、高温で酸化しにくく、ガラス
との濡れ性が非常に低い為、高温でガラスと接触しても
、ＡＪＮ膜表面が劣化することはなく、また、ガラスが
ＡＩ！Ｎ膜に融着する現象も生じにくい。
との濡れ性が非常に低い為、高温でガラスと接触しても
、ＡＪＮ膜表面が劣化することはなく、また、ガラスが
ＡＩ！Ｎ膜に融着する現象も生じにくい。
しかし、超硬合金表面に、ｋｌＮ膜を形成し、ガラスの
プレス成形を行なうと、超硬合金とＡＪＮ膜の密着力が
弱いため、ｋｌ！Ｎ膜の膜はがれが発生し良好なプレス
成形品が得られにくい。
プレス成形を行なうと、超硬合金とＡＪＮ膜の密着力が
弱いため、ｋｌ！Ｎ膜の膜はがれが発生し良好なプレス
成形品が得られにくい。
そこで、超硬合金表面に、Ｍまたは、Ｔ１の中間層を設
け、その後、ＡＪＮ膜を形成した。
け、その後、ＡＪＮ膜を形成した。
Ｍ及びｎは、超硬合金中のＧｏと合金を形成するため、
その密着力は大きく、境界面で非常にはがれにくい０ま
た、ＡＪとＡＩ！Ｎは、同じ元素の化合物であるので、
界面での密着力が犬きく、’ＰＬ、！＝ＡＪＮは、やは
シ、Ｔ１とＡＩ！が合金を形成するので、その密着力は
大きく、界面ではがれにくい。
その密着力は大きく、境界面で非常にはがれにくい０ま
た、ＡＪとＡＩ！Ｎは、同じ元素の化合物であるので、
界面での密着力が犬きく、’ＰＬ、！＝ＡＪＮは、やは
シ、Ｔ１とＡＩ！が合金を形成するので、その密着力は
大きく、界面ではがれにくい。
従って、超硬合金表面に、ＡＪまたはＴ１の中間層を形
成し、更にＡＩ！Ｎ膜を形成することによ）、眉間の密
着性が向上する。
成し、更にＡＩ！Ｎ膜を形成することによ）、眉間の密
着性が向上する。
コノ金型を用いて、ガラスのプレス成形を行なったとこ
ろ、ｋｌＮ膜のはがれが発生せず、また、ガラスが金型
に融着することもなく、良好な面性状を持つプレス成形
品が得られた。
ろ、ｋｌＮ膜のはがれが発生せず、また、ガラスが金型
に融着することもなく、良好な面性状を持つプレス成形
品が得られた。
その際、Ｍの融点は６６０℃と低く、Ｔ１の融点は１８
００℃と非常に高いので、成形温度が６２０℃以下のガ
ラスのプレス成形には、Ｍ中間層の金型を用い、成形温
度が６２０℃よシ高いガラスのプレス成形には、Ｔ１中
間層の金型を用いた。
００℃と非常に高いので、成形温度が６２０℃以下のガ
ラスのプレス成形には、Ｍ中間層の金型を用い、成形温
度が６２０℃よシ高いガラスのプレス成形には、Ｔ１中
間層の金型を用いた。
以下、本発明の一実施例を第１図によシ説明するＯ
第１図は、本発明のカラスプレス用金型である０まず、
直径５０Ｂ、高さ４０ｍｍの円柱の超硬合金１のプレス
使用面を、曲率半径５０ｍｍで±１μｍの形状精度で凹
曲面に研削加工した。この後、ダイヤモンド砥粒で形状
精度を維持したまま研磨し、面粗さＲｍａｘα１μｍに
仕上げた０ この加工面に、中間層として、スパッタリング法により
約１μｍの厚さでＡＩ！の膜２を均一に成膜し、更に、
その上にＡ７Ｎ焼結体をターゲットとしてスパッタリン
グ法により約１μｍの厚さでＡＪＮ膜Ｓを均一に成膜し
た。その後ダイヤモンド砥粒を用いて、表面粗さα０１
μｍ以下に研磨して、プレス用金型を製作した〇 この後、５７ｗｔ％５１０２−２２ｗｔ％ＫＨＦ２−１
６ｗｔ％Ｂ２Ｏ５を主成分とする光学ガラスのφ２５ｘ
Ｒ３０ｘｔ７ｍｍの両凸形状素材を、上記により製作し
たプレス用金型の凹面間に載置し、窒素雰囲気中で約６
２０℃に加熱した後、約５０Ｋｇｆ／ａｍ２の荷１を約
１０秒間負荷してプレス成形を行なった。この時のプレ
ス成形品の形状精度１面粗さは、釜のそれらとほぼ同一
で、型表面の膜はがれ、型へのガラスの融着は生じてい
ない。その結果を第１表に示す。尚、比較の為、超硬合
金に祷膜を形成した型につい第１表 ５７ｗｔ％Ｓｉｎ２−２２ｗｔ％ＫＨＦ２−１６ｗｔ％
Ｂ２０．ガラスプレス後の変化 ても、結果を合せて示す。
直径５０Ｂ、高さ４０ｍｍの円柱の超硬合金１のプレス
使用面を、曲率半径５０ｍｍで±１μｍの形状精度で凹
曲面に研削加工した。この後、ダイヤモンド砥粒で形状
精度を維持したまま研磨し、面粗さＲｍａｘα１μｍに
仕上げた０ この加工面に、中間層として、スパッタリング法により
約１μｍの厚さでＡＩ！の膜２を均一に成膜し、更に、
その上にＡ７Ｎ焼結体をターゲットとしてスパッタリン
グ法により約１μｍの厚さでＡＪＮ膜Ｓを均一に成膜し
た。その後ダイヤモンド砥粒を用いて、表面粗さα０１
μｍ以下に研磨して、プレス用金型を製作した〇 この後、５７ｗｔ％５１０２−２２ｗｔ％ＫＨＦ２−１
６ｗｔ％Ｂ２Ｏ５を主成分とする光学ガラスのφ２５ｘ
Ｒ３０ｘｔ７ｍｍの両凸形状素材を、上記により製作し
たプレス用金型の凹面間に載置し、窒素雰囲気中で約６
２０℃に加熱した後、約５０Ｋｇｆ／ａｍ２の荷１を約
１０秒間負荷してプレス成形を行なった。この時のプレ
ス成形品の形状精度１面粗さは、釜のそれらとほぼ同一
で、型表面の膜はがれ、型へのガラスの融着は生じてい
ない。その結果を第１表に示す。尚、比較の為、超硬合
金に祷膜を形成した型につい第１表 ５７ｗｔ％Ｓｉｎ２−２２ｗｔ％ＫＨＦ２−１６ｗｔ％
Ｂ２０．ガラスプレス後の変化 ても、結果を合せて示す。
実施例２
実施例１と同様に、超硬合金のプレス使用面を所定の形
状１面粗さに仕上げた後、中間層として、スパッタリン
グ法によシ、約１μｍの厚さでＴ１の膜を均一に成膜す
る。その後、実施例１と同様に、ＡＪ！Ｎ膜を成膜し、
表面研磨を行ないプレス用金型を製作した。
状１面粗さに仕上げた後、中間層として、スパッタリン
グ法によシ、約１μｍの厚さでＴ１の膜を均一に成膜す
る。その後、実施例１と同様に、ＡＪ！Ｎ膜を成膜し、
表面研磨を行ないプレス用金型を製作した。
この後、４ａｖｒｔ＊ ＢａＯ−５９Ｖｒｔ％５１０２
−１５ｗｔ％Ｂ２Ｏ３を主成分とする光学ガラスのφ２
５Ｘ”５０Ｘｔ７！ｎｍの両凸形状素材を、上記によシ
製作したプレス用金型の凹面間に載置し、窒素雰囲気中
で約７５０℃に加熱し、約５０Ｋｇｆ／ｃｍ２ の荷
重を約１０秒間負荷してプレス成形を行なった。
−１５ｗｔ％Ｂ２Ｏ３を主成分とする光学ガラスのφ２
５Ｘ”５０Ｘｔ７！ｎｍの両凸形状素材を、上記によシ
製作したプレス用金型の凹面間に載置し、窒素雰囲気中
で約７５０℃に加熱し、約５０Ｋｇｆ／ｃｍ２ の荷
重を約１０秒間負荷してプレス成形を行なった。
この場合も、実施例１と同様に、プレス成形品の形状精
度２面粗さは型とほぼ同一で、型表面の膜はがれ、星へ
のガラスの融着は見られない。その結果を第２表に示す
。
度２面粗さは型とほぼ同一で、型表面の膜はがれ、星へ
のガラスの融着は見られない。その結果を第２表に示す
。
第 ２ 表
４０ｗｔ％ＢａＯ−３９ｗｔ％５ｉ０２−１５ｗｔ％Ｂ
２Ｏ５ガ２スプレス後の変化 本実施例では、超硬合金として、ＷＣとＣｏの組成から
なるものを用いたが、ＷＣ，Ｃｏ、 ＴｉＣ，ＴａＣの
組成からなる超硬合金でも良い。
２Ｏ５ガ２スプレス後の変化 本実施例では、超硬合金として、ＷＣとＣｏの組成から
なるものを用いたが、ＷＣ，Ｃｏ、 ＴｉＣ，ＴａＣの
組成からなる超硬合金でも良い。
また、本実施例では、スパッタリング法によシ、中間層
及びｋＩ！Ｎ膜を形成したが、これに限らず、蒸着法、
イオンブレーティング法、イオンミキシング法でも良い
＠ また、本実施例では、中間層及びＡＪＮ膜の厚さを約１
顯としたが、最低１２μｍ程度あれば良い。
及びｋＩ！Ｎ膜を形成したが、これに限らず、蒸着法、
イオンブレーティング法、イオンミキシング法でも良い
＠ また、本実施例では、中間層及びＡＪＮ膜の厚さを約１
顯としたが、最低１２μｍ程度あれば良い。
本発明によれば、光学ガラス素子の熱間プレス成形型と
して、ＡＪＮ膜とＡＩ！またはＴ１の中間層と超硬合金
からなるプレス用金型を用いることにより、型表面の酸
化や膜はがれによる劣化が発生せず、また、ガラスが型
表面に融着することもないので、高精度の光学ガラス素
子の量産化が可能となる。
して、ＡＪＮ膜とＡＩ！またはＴ１の中間層と超硬合金
からなるプレス用金型を用いることにより、型表面の酸
化や膜はがれによる劣化が発生せず、また、ガラスが型
表面に融着することもないので、高精度の光学ガラス素
子の量産化が可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す超硬合金上にＭ中間層
を設けその上にＡ７Ｎ膜を成膜したプレス用金型の断面
図である。 １・・・超硬合金、２・・・ＡＩ！中間層、５・・−Ａ
ＪＮ膜。
を設けその上にＡ７Ｎ膜を成膜したプレス用金型の断面
図である。 １・・・超硬合金、２・・・ＡＩ！中間層、５・・−Ａ
ＪＮ膜。
Claims (1)
- １、炭化タングステン、コバルトを主成分とする超硬合
金表面に、アルミニウムまたはチタンの中間層を形成し
、その上に窒化アルミニウム膜を形成したことを特徴と
する光学ガラス素子成形用金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28997988A JPH02137741A (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 光学ガラス素子成形用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28997988A JPH02137741A (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 光学ガラス素子成形用金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02137741A true JPH02137741A (ja) | 1990-05-28 |
Family
ID=17750207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28997988A Pending JPH02137741A (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | 光学ガラス素子成形用金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02137741A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03237024A (ja) * | 1990-02-13 | 1991-10-22 | Asahi Optical Co Ltd | 光学素子成形用の成形型の再生方法 |
-
1988
- 1988-11-18 JP JP28997988A patent/JPH02137741A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03237024A (ja) * | 1990-02-13 | 1991-10-22 | Asahi Optical Co Ltd | 光学素子成形用の成形型の再生方法 |
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