JPH0424293B2 - - Google Patents
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- JPH0424293B2 JPH0424293B2 JP27090287A JP27090287A JPH0424293B2 JP H0424293 B2 JPH0424293 B2 JP H0424293B2 JP 27090287 A JP27090287 A JP 27090287A JP 27090287 A JP27090287 A JP 27090287A JP H0424293 B2 JPH0424293 B2 JP H0424293B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- surface layer
- glass
- carbide
- nickel
- 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.)
- Expired
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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
- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/26—Mixtures of materials covered by more than one of the groups C03B2215/16 - C03B2215/24, e.g. C-SiC, Cr-Cr2O3, SIALON
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)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、ガラスをプレス成形するための成形
型に関し、特に、プレス成形後に研磨を必要とし
ない高精度のガラス成形体に成形するための成形
型に関する。 （従来の技術） 一般に、プレス成形によるガラスの成形では、
所定の表面形状（例えば球面または非球面）に仕
上げた表面層を有する成形型内に、予め軟化させ
た被成形ガラスを入れ（また被成形ガラスを成形
型に入れてから加熱・軟化させ）、この成形型に
所定の圧力を加えることによつて、成形型の表面
層が被成形ガラスに転写される。したがつて、成
形型は、その表面層の形状がガラス成形体の表面
形状としてそのまま転写されることから、その表
面層に気孔等の欠陥がなく、緻密で鏡面状に精密
加工することができ、かつ高温において十分な硬
度および強度を保てる等の要件を満たすことが求
められる。 このような成形型の材料としては、従来、シリ
コンカーバイド（SiC）やシリコンナイトライド
（Si3N4）（特開昭52−45613号公報）、タングステ
ンカーバイド（特開昭56−59641号公報）、ジルコ
ニウムオキサイド（ZrO2）を基盤材料とし、そ
の上に白金−ロジウム（Pt−Rh）合金または白
金−イリジウム（Pt−Ir）合金のコーテイング膜
を形成したもの（特開昭60−176930号公報）が提
案されている。 （発明が解決しようとする問題点） しかし、シリコンカーバイドやシリコンナイト
ライドを表面層とする成形型は、緻密で、かつ硬
度および強度の点ですぐれているものの、被成形
ガラスに鉛を多量に含有する重フリント系光学ガ
ラスを使用した場合、鉛との化学反応性が高く、
高精度のガラス成形体に成形することが困難とな
る。 次に、タングステンカーバイドの成形型は、加
工性にすぐれるが、高温下で酸化しやすく、型表
面が肌荒れを起こし、光学表面を保持することが
できない。また、被成形ガラスと反応しやすい問
題もあつた。 また、白金−ロジウムまたは白金−イリジウム
の合金のコーテイング膜を形成したものは、被成
形ガラスとの化学作用を起こさないことが利点と
して挙げられているが、本発明者らの実験によれ
ば、ガラス成形体との離型性がプレス成形開始当
初から悪いという問題があつた。 （問題点を解決するための手段） 本発明によるガラス成形体の成形型は、成形型
の表面層を白金（Pt）とニツケル（Ni）の少な
くとも２成分からなる物質に炭化物が分散されて
形成されているものである。 なお、好ましくは白金（Pt）とニツケル（Ni）
の少なくとも２成分から成る前記物質がニツケル
（Ni）を５〜45wt％含み、前記炭化物がTiC、
TaC、B4C、SiC、HfC、ZrC、VCから選ばれた
少なくとも一つからなり、その分散量が0.02〜
30vol％であり、さらに前記表面層と下地の基盤
との間に、ニツケル（Ni）、チタン（Ti）、クロ
ム（Cr）、モリブデン（Mo）、コバルト（Co）、
チタンナイトライド（TiN）、チタンカーバイド
（TiC）、シリコンカーバイド（SiC）およびこれ
らの混合物のうちから選択された少なくとも一つ
を含む中間層を介在させたものである。 これらの表面層や中間層は、所定形状に加工さ
れた基盤上にスパツタリング法、イオンプレーテ
イング法などにより形成される。膜厚は0.05〜
10μｍ程度が好ましい。薄すぎると均一な膜が得
にくく、厚すぎると成膜時間を長くするのみなら
ず、膜の表面状態が荒れてくる。 なお、表面層材料として、ニツケルの他に、イ
リジウム（Ir）、ロジウム（Rh）、および金
（Au）などを加えた白金合金に炭化物を分散させ
れば、一層高温のプレスでの使用に耐えるように
なる。 成形型の基盤材料については、基盤として一般
に要求される硬度、強度および耐熱性等を満足す
るものであれば特に限定されず、ステンレス鋼、
タングステンカーバイド（WC）、ジルコニウム
オキサイド（ZrO2）、サーメツト、シリコンカー
バイド（SiC）およびシリコンナイトライド
（Si3N4）などが使用可能である。また、プレス
成形時の圧力が基盤の変形に問題にならない程度
であれば、この基盤材料は、上述した表面層や中
間層の各物質と同一の合金等を用いてもよい。 （作用） 本発明の成形型の表面層は、緻密性、硬度、強
度、加工性および耐化学反応性のそれぞれにおい
て良好であるばかりでなく、プレス成形されたガ
ラス成形体との離型性も良好になり、さらに結晶
成長を抑え膜の荒れを抑える。すなわち、白金−
ニツケル合金（白金50wt％以上、ニツケル５〜
45wt％）中に炭化物、具体的にはTiC、TaC、
B4C、SiC、HfC、ZrC、VCなどを分散させるこ
とにより、特にガラス成形体との離型性を向上さ
せるとともに、面精度を保持することができる。
その分散量を0.02〜30vol％としたのは、炭化物
が0.02vol％未満では硬度が低くなり傷が発生し
やすく、また分散効果により結晶成長を抑え、膜
の荒れを抑える効果が十分に得られにくく、一
方、30vol％を越えると、ガラス成形体との離型
性が悪くなるためである。 また、中間層は基盤と表面層との親和性を高
め、型寿命を長くする作用を有する。 （実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す成形型の断面
図である。成形型は、上型１と下型２とから構成
される。上型１と下型２とは、それぞれの外周面
が案内型３の内周面上を滑動するように、案内型
３の内部に配置されている。これらの上型１およ
び下型２は、それぞれ基盤１ａと表面層１ｂおよ
び基盤２ａと表面層２ｂからなり、表面層１ｂ，
２ｂを相互に対向させて配置してある。 基盤１ａ，２ａは、焼結時にHIP処理を施して
緻密にしたタングステンカーバイドを用い、これ
を円柱状（直径18mm、高さ28mm）に加工し、その
一端面を凹球面状に研削し、最終仕上げとしてダ
イヤモンド砥石により高精度の光学鏡面に研摩
し、それぞれ所定の曲率半径（32mm）の凹球面に
加工した。この凹球面の面粗さは100Å以下であ
つた。 この基盤１ａ，２ｂの凹球面に対し、スパツタ
リング装置を用い、表に示した実施例１〜21の物
質組成のターゲツトを使用し、所定の成膜条件で
所定の厚さの表面層１ｂ，２ｂを形成した。な
お、その際、基盤１ａ，２ａと表面層１ｂ，２ｂ
との密着性を一層強固にするために、表面層１
ｂ，２ｂの成膜に先立つて、逆スパツタリングに
より基盤１ａ，２ａの各表面を洗浄化することは
有効である。 例えば、実施例１ではアルゴンガス圧１×
10-3Torr、ターゲツトとして白金−ニツケル5wt
％、DClkw、成膜速度500Å／min、さらにター
ゲツトとしてチタンカーバイド、RF400W、成膜
速度５Å／min（分散量1vol％）、電極間距離100
mm、回転数20rpmで行い、膜厚は0.5μｍであつ
た。 また、本実施例では白金−ニツケル、チタンカ
ーバイド別々のターゲツトを同時にスパツタを行
う二元スパツタリングについて述べたが２種のタ
ーゲツトをモザイク状に配置してその面積比で分
散を調整する複合ターゲツトを使用しても良いも
のである。またターゲツトそのものが分散型にな
つているものでもかまわない。いずれにしても
各々のスパツタ率を考慮して組合わせる。 なお、案内型３は本実施例では上型・下型の基
盤１ａ，２ａと同様のタングステンカーバイドで
構成されている。 第２図は、本発明の他の実施例を示す成形型の
断面図である。本実施例の上型１′および下型
２′は、それぞれ基盤１ａと表面層１ｂとの間お
よび基盤２ａと表面層２ｂとの間に、第１中間層
１ｃと第２中間層１ｄおよび第１中間層２ｃと第
２中間層２ｄが介在させてある点で、第１図の上
型１および下型２と相違するが、その他は構造上
同一である。中間層は、２層図示したが、１層の
みまたは３層以上にしてもよい。表に、中間層を
１層のみとした例を実施例11〜13、16〜19および
21として示し、中間層を２層とした例を実施例
14、15および20として示した。 これらの中間層および表面層は、例えば実施例
１１では、基盤１ａ，２ａをイオンエツチングし
た後、イオンプレーテイング法により、所定の成
膜条件（真空度５×10-5Torr、成膜速度300Å／
min、基盤電圧−300V）でチタンからなる第１
中間層１ｃ，２ｃ（膜厚0.05μｍ）を成膜した後、
その上にスパツタリング法により白金（95wt％）
−ニツケル5wt％とチタンカーバイド（TiC）を
ターゲツトとし、所定の成膜条件（前記）で表面
層１ｂ，２ｂ（膜厚3.0μｍ）を成膜することによ
り形成した。 また、実施例20においては、基盤１ａ，２ａを
イオンエツチングした後、その凹球面上にイオン
プレーテイング法により、所定の成膜条件（チツ
素ガス圧５×10-4Torr、成膜速度300Å／min、
基盤電圧−300V）でチタンナイトライドからな
る第２中間層１ｄ，２ｄ（膜圧0.3μｍ）を成膜し
た。次いで、スパツタリング法により所定の成膜
条件（アルゴンガス圧１×10-3Torr、成膜速度
400Å／min）でニツケルからなる第１中間層１
ｃ，１ｃ（膜圧0.05μｍ）を成膜し、引続き同様の
方法により、白金（80wt％）−ニツケル（10wt
％）−イリジウム（10wt％）を合金とチタンカー
バイド（TiC）をターゲツトとし、所定の成膜条
件（前記）で表面層１ｂ，２ｂ（膜圧1.0μｍ）を
成膜した。 その他の実施例もこれらとほぼ同様の方法によ
り中間層および表面層を形成した。
型に関し、特に、プレス成形後に研磨を必要とし
ない高精度のガラス成形体に成形するための成形
型に関する。 （従来の技術） 一般に、プレス成形によるガラスの成形では、
所定の表面形状（例えば球面または非球面）に仕
上げた表面層を有する成形型内に、予め軟化させ
た被成形ガラスを入れ（また被成形ガラスを成形
型に入れてから加熱・軟化させ）、この成形型に
所定の圧力を加えることによつて、成形型の表面
層が被成形ガラスに転写される。したがつて、成
形型は、その表面層の形状がガラス成形体の表面
形状としてそのまま転写されることから、その表
面層に気孔等の欠陥がなく、緻密で鏡面状に精密
加工することができ、かつ高温において十分な硬
度および強度を保てる等の要件を満たすことが求
められる。 このような成形型の材料としては、従来、シリ
コンカーバイド（SiC）やシリコンナイトライド
（Si3N4）（特開昭52−45613号公報）、タングステ
ンカーバイド（特開昭56−59641号公報）、ジルコ
ニウムオキサイド（ZrO2）を基盤材料とし、そ
の上に白金−ロジウム（Pt−Rh）合金または白
金−イリジウム（Pt−Ir）合金のコーテイング膜
を形成したもの（特開昭60−176930号公報）が提
案されている。 （発明が解決しようとする問題点） しかし、シリコンカーバイドやシリコンナイト
ライドを表面層とする成形型は、緻密で、かつ硬
度および強度の点ですぐれているものの、被成形
ガラスに鉛を多量に含有する重フリント系光学ガ
ラスを使用した場合、鉛との化学反応性が高く、
高精度のガラス成形体に成形することが困難とな
る。 次に、タングステンカーバイドの成形型は、加
工性にすぐれるが、高温下で酸化しやすく、型表
面が肌荒れを起こし、光学表面を保持することが
できない。また、被成形ガラスと反応しやすい問
題もあつた。 また、白金−ロジウムまたは白金−イリジウム
の合金のコーテイング膜を形成したものは、被成
形ガラスとの化学作用を起こさないことが利点と
して挙げられているが、本発明者らの実験によれ
ば、ガラス成形体との離型性がプレス成形開始当
初から悪いという問題があつた。 （問題点を解決するための手段） 本発明によるガラス成形体の成形型は、成形型
の表面層を白金（Pt）とニツケル（Ni）の少な
くとも２成分からなる物質に炭化物が分散されて
形成されているものである。 なお、好ましくは白金（Pt）とニツケル（Ni）
の少なくとも２成分から成る前記物質がニツケル
（Ni）を５〜45wt％含み、前記炭化物がTiC、
TaC、B4C、SiC、HfC、ZrC、VCから選ばれた
少なくとも一つからなり、その分散量が0.02〜
30vol％であり、さらに前記表面層と下地の基盤
との間に、ニツケル（Ni）、チタン（Ti）、クロ
ム（Cr）、モリブデン（Mo）、コバルト（Co）、
チタンナイトライド（TiN）、チタンカーバイド
（TiC）、シリコンカーバイド（SiC）およびこれ
らの混合物のうちから選択された少なくとも一つ
を含む中間層を介在させたものである。 これらの表面層や中間層は、所定形状に加工さ
れた基盤上にスパツタリング法、イオンプレーテ
イング法などにより形成される。膜厚は0.05〜
10μｍ程度が好ましい。薄すぎると均一な膜が得
にくく、厚すぎると成膜時間を長くするのみなら
ず、膜の表面状態が荒れてくる。 なお、表面層材料として、ニツケルの他に、イ
リジウム（Ir）、ロジウム（Rh）、および金
（Au）などを加えた白金合金に炭化物を分散させ
れば、一層高温のプレスでの使用に耐えるように
なる。 成形型の基盤材料については、基盤として一般
に要求される硬度、強度および耐熱性等を満足す
るものであれば特に限定されず、ステンレス鋼、
タングステンカーバイド（WC）、ジルコニウム
オキサイド（ZrO2）、サーメツト、シリコンカー
バイド（SiC）およびシリコンナイトライド
（Si3N4）などが使用可能である。また、プレス
成形時の圧力が基盤の変形に問題にならない程度
であれば、この基盤材料は、上述した表面層や中
間層の各物質と同一の合金等を用いてもよい。 （作用） 本発明の成形型の表面層は、緻密性、硬度、強
度、加工性および耐化学反応性のそれぞれにおい
て良好であるばかりでなく、プレス成形されたガ
ラス成形体との離型性も良好になり、さらに結晶
成長を抑え膜の荒れを抑える。すなわち、白金−
ニツケル合金（白金50wt％以上、ニツケル５〜
45wt％）中に炭化物、具体的にはTiC、TaC、
B4C、SiC、HfC、ZrC、VCなどを分散させるこ
とにより、特にガラス成形体との離型性を向上さ
せるとともに、面精度を保持することができる。
その分散量を0.02〜30vol％としたのは、炭化物
が0.02vol％未満では硬度が低くなり傷が発生し
やすく、また分散効果により結晶成長を抑え、膜
の荒れを抑える効果が十分に得られにくく、一
方、30vol％を越えると、ガラス成形体との離型
性が悪くなるためである。 また、中間層は基盤と表面層との親和性を高
め、型寿命を長くする作用を有する。 （実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す成形型の断面
図である。成形型は、上型１と下型２とから構成
される。上型１と下型２とは、それぞれの外周面
が案内型３の内周面上を滑動するように、案内型
３の内部に配置されている。これらの上型１およ
び下型２は、それぞれ基盤１ａと表面層１ｂおよ
び基盤２ａと表面層２ｂからなり、表面層１ｂ，
２ｂを相互に対向させて配置してある。 基盤１ａ，２ａは、焼結時にHIP処理を施して
緻密にしたタングステンカーバイドを用い、これ
を円柱状（直径18mm、高さ28mm）に加工し、その
一端面を凹球面状に研削し、最終仕上げとしてダ
イヤモンド砥石により高精度の光学鏡面に研摩
し、それぞれ所定の曲率半径（32mm）の凹球面に
加工した。この凹球面の面粗さは100Å以下であ
つた。 この基盤１ａ，２ｂの凹球面に対し、スパツタ
リング装置を用い、表に示した実施例１〜21の物
質組成のターゲツトを使用し、所定の成膜条件で
所定の厚さの表面層１ｂ，２ｂを形成した。な
お、その際、基盤１ａ，２ａと表面層１ｂ，２ｂ
との密着性を一層強固にするために、表面層１
ｂ，２ｂの成膜に先立つて、逆スパツタリングに
より基盤１ａ，２ａの各表面を洗浄化することは
有効である。 例えば、実施例１ではアルゴンガス圧１×
10-3Torr、ターゲツトとして白金−ニツケル5wt
％、DClkw、成膜速度500Å／min、さらにター
ゲツトとしてチタンカーバイド、RF400W、成膜
速度５Å／min（分散量1vol％）、電極間距離100
mm、回転数20rpmで行い、膜厚は0.5μｍであつ
た。 また、本実施例では白金−ニツケル、チタンカ
ーバイド別々のターゲツトを同時にスパツタを行
う二元スパツタリングについて述べたが２種のタ
ーゲツトをモザイク状に配置してその面積比で分
散を調整する複合ターゲツトを使用しても良いも
のである。またターゲツトそのものが分散型にな
つているものでもかまわない。いずれにしても
各々のスパツタ率を考慮して組合わせる。 なお、案内型３は本実施例では上型・下型の基
盤１ａ，２ａと同様のタングステンカーバイドで
構成されている。 第２図は、本発明の他の実施例を示す成形型の
断面図である。本実施例の上型１′および下型
２′は、それぞれ基盤１ａと表面層１ｂとの間お
よび基盤２ａと表面層２ｂとの間に、第１中間層
１ｃと第２中間層１ｄおよび第１中間層２ｃと第
２中間層２ｄが介在させてある点で、第１図の上
型１および下型２と相違するが、その他は構造上
同一である。中間層は、２層図示したが、１層の
みまたは３層以上にしてもよい。表に、中間層を
１層のみとした例を実施例11〜13、16〜19および
21として示し、中間層を２層とした例を実施例
14、15および20として示した。 これらの中間層および表面層は、例えば実施例
１１では、基盤１ａ，２ａをイオンエツチングし
た後、イオンプレーテイング法により、所定の成
膜条件（真空度５×10-5Torr、成膜速度300Å／
min、基盤電圧−300V）でチタンからなる第１
中間層１ｃ，２ｃ（膜厚0.05μｍ）を成膜した後、
その上にスパツタリング法により白金（95wt％）
−ニツケル5wt％とチタンカーバイド（TiC）を
ターゲツトとし、所定の成膜条件（前記）で表面
層１ｂ，２ｂ（膜厚3.0μｍ）を成膜することによ
り形成した。 また、実施例20においては、基盤１ａ，２ａを
イオンエツチングした後、その凹球面上にイオン
プレーテイング法により、所定の成膜条件（チツ
素ガス圧５×10-4Torr、成膜速度300Å／min、
基盤電圧−300V）でチタンナイトライドからな
る第２中間層１ｄ，２ｄ（膜圧0.3μｍ）を成膜し
た。次いで、スパツタリング法により所定の成膜
条件（アルゴンガス圧１×10-3Torr、成膜速度
400Å／min）でニツケルからなる第１中間層１
ｃ，１ｃ（膜圧0.05μｍ）を成膜し、引続き同様の
方法により、白金（80wt％）−ニツケル（10wt
％）−イリジウム（10wt％）を合金とチタンカー
バイド（TiC）をターゲツトとし、所定の成膜条
件（前記）で表面層１ｂ，２ｂ（膜圧1.0μｍ）を
成膜した。 その他の実施例もこれらとほぼ同様の方法によ
り中間層および表面層を形成した。
【表】
次にこのような成形型の使用方法を、第１図の
成形型を例に説明する。 第３図は、プレス成形機の主要部を示す断面図
である。このプレス成形機は上述した上型１、下
型２および案内型３を備え、下型２の上に被成形
ガラス４が置かれる。これらの型１，２，３は、
断面Ｈ字状のステンレス鋼からなる保持具５を介
して、同じくステンレス鋼からなる支持台６で支
持されている。７はステンレス鋼からなる押し棒
で、これらを石英管８の内部に収容し、外周に配
置した誘導加熱コイル９により型１，２，３およ
び被成形ガラス４を加熱し、押し棒７を上型１の
頭部に下降させて、被成形ガラス４をプレス成形
する。温度制御は、下型２の内部に配設した熱電
対１０により型温度を測定して行なう。次に、そ
の具体例を説明する。 被成形ガラス４として、ガラス組成がwt％で
SiO2：27.8、Al2O3：2.0、Na2O：1.8、K2O：
1.2、PbO：65.2、TiO2：2.0である重フリント系
光学ガラス（転移温度435℃）を直径10mmの球状
のガラス塊に加工したものを使用し、N2ガラス
雰囲気中、型温度500℃で圧力40Kg／cm2を30秒間
加えた。その後、圧力を解き、プレス成形された
ガラス成形体を、上型１および下型２と接触させ
た状態のまま上記転移温度まで徐冷し、次いで室
温まで急冷して、両凸球面レンズに成形されたガ
ラス成形体を成形型から取出す。 以上のプレス成形法は、第２図に示した成形型
でも同様に行なわれる。そして、第３図のプレス
成形機において、実施例１〜21の表面層ないし中
間層を有する上・下型を用いて、上述したと同様
の条件で上記重フリント系ガラスの成形をそれぞ
れ1000回ずつ繰り返して行なつた。その結果、い
ずれの実施例の型についても、ガラス成形体は型
との離型性が良好で、型との接触面において化学
反応した様子が認められず、ガラス成形体と上・
下型表面層の面精度および鏡面は当初の状態が維
持され、ガラス成形体の面精度は100Å以下であ
り、透明度も良好であつた。 比較のため、表面層として白金−ロジウムおよ
び白金−イリジウムの各合金のコーテイング膜を
それぞれ形成した成形型を使用し、上述した実施
例と同様にプレス成形を行なつたところ、最初の
プレス成形時からガラス成形体と成形型との離型
性が悪く、相互の接触面において化学反応した様
子が認められた。 以上、成形型の表面層形状が凹球面のものにつ
いて示したが、本発明はこのような形状に制限を
加えるものではなく、凸球面、非球面、平面等、
何でもよい。 また、中間層は、上述した各実施例において用
いた物質を主成分とするものであれば、その効果
を奏し、他の物質として例えば白金、イリジウ
ム、ロジウム、金、モリブデンもしくはニツケル
等を含有したものであつてもよい。 さらに、被成形ガラスとしては、比較的化学反
応を起こしやすい重フリント系光学ガラスを使用
して良好な結果が得られたことから、他の光学ガ
ラスについても、本発明の型を用いた成形が行な
えることはいうまでもない。 なお、本発明の型の表面層は成膜およびプレス
成形時において酸化されることがあるが、酸化さ
れても使用に支承はない。 また、表面層上にさらに何らかの被覆層を形成
し、表面層と被成形ガラスとの間に被覆層を介在
させるようにしてもよい。 （発明の効果） 本発明によれば、成形型の表面層を、白金とニ
ツケルの少なくとも２成分からなる物質に炭化物
が分散されて形成されていることにより、緻密
性、硬度および強度、耐化学反応性ならびに、結
晶成長を抑える事による面精度の保持性のそれぞ
れにおいて良好な結果が得られるとともに、ガラ
ス成形体との離型性も向上する。
成形型を例に説明する。 第３図は、プレス成形機の主要部を示す断面図
である。このプレス成形機は上述した上型１、下
型２および案内型３を備え、下型２の上に被成形
ガラス４が置かれる。これらの型１，２，３は、
断面Ｈ字状のステンレス鋼からなる保持具５を介
して、同じくステンレス鋼からなる支持台６で支
持されている。７はステンレス鋼からなる押し棒
で、これらを石英管８の内部に収容し、外周に配
置した誘導加熱コイル９により型１，２，３およ
び被成形ガラス４を加熱し、押し棒７を上型１の
頭部に下降させて、被成形ガラス４をプレス成形
する。温度制御は、下型２の内部に配設した熱電
対１０により型温度を測定して行なう。次に、そ
の具体例を説明する。 被成形ガラス４として、ガラス組成がwt％で
SiO2：27.8、Al2O3：2.0、Na2O：1.8、K2O：
1.2、PbO：65.2、TiO2：2.0である重フリント系
光学ガラス（転移温度435℃）を直径10mmの球状
のガラス塊に加工したものを使用し、N2ガラス
雰囲気中、型温度500℃で圧力40Kg／cm2を30秒間
加えた。その後、圧力を解き、プレス成形された
ガラス成形体を、上型１および下型２と接触させ
た状態のまま上記転移温度まで徐冷し、次いで室
温まで急冷して、両凸球面レンズに成形されたガ
ラス成形体を成形型から取出す。 以上のプレス成形法は、第２図に示した成形型
でも同様に行なわれる。そして、第３図のプレス
成形機において、実施例１〜21の表面層ないし中
間層を有する上・下型を用いて、上述したと同様
の条件で上記重フリント系ガラスの成形をそれぞ
れ1000回ずつ繰り返して行なつた。その結果、い
ずれの実施例の型についても、ガラス成形体は型
との離型性が良好で、型との接触面において化学
反応した様子が認められず、ガラス成形体と上・
下型表面層の面精度および鏡面は当初の状態が維
持され、ガラス成形体の面精度は100Å以下であ
り、透明度も良好であつた。 比較のため、表面層として白金−ロジウムおよ
び白金−イリジウムの各合金のコーテイング膜を
それぞれ形成した成形型を使用し、上述した実施
例と同様にプレス成形を行なつたところ、最初の
プレス成形時からガラス成形体と成形型との離型
性が悪く、相互の接触面において化学反応した様
子が認められた。 以上、成形型の表面層形状が凹球面のものにつ
いて示したが、本発明はこのような形状に制限を
加えるものではなく、凸球面、非球面、平面等、
何でもよい。 また、中間層は、上述した各実施例において用
いた物質を主成分とするものであれば、その効果
を奏し、他の物質として例えば白金、イリジウ
ム、ロジウム、金、モリブデンもしくはニツケル
等を含有したものであつてもよい。 さらに、被成形ガラスとしては、比較的化学反
応を起こしやすい重フリント系光学ガラスを使用
して良好な結果が得られたことから、他の光学ガ
ラスについても、本発明の型を用いた成形が行な
えることはいうまでもない。 なお、本発明の型の表面層は成膜およびプレス
成形時において酸化されることがあるが、酸化さ
れても使用に支承はない。 また、表面層上にさらに何らかの被覆層を形成
し、表面層と被成形ガラスとの間に被覆層を介在
させるようにしてもよい。 （発明の効果） 本発明によれば、成形型の表面層を、白金とニ
ツケルの少なくとも２成分からなる物質に炭化物
が分散されて形成されていることにより、緻密
性、硬度および強度、耐化学反応性ならびに、結
晶成長を抑える事による面精度の保持性のそれぞ
れにおいて良好な結果が得られるとともに、ガラ
ス成形体との離型性も向上する。
第１図は本発明の一実施例を示す成形型の断面
図、第２図は本発明の他の実施例を示す断面図、
第３図はプレス成形機の構成例を示す断面図であ
る。 １，１′……上型、１ａ，２ａ……基盤、１ｂ，
２ｂ……表面層、１ｃ，１ｄ，２ｃ，２ｄ……中
間層、２，２′……下型。
図、第２図は本発明の他の実施例を示す断面図、
第３図はプレス成形機の構成例を示す断面図であ
る。 １，１′……上型、１ａ，２ａ……基盤、１ｂ，
２ｂ……表面層、１ｃ，１ｄ，２ｃ，２ｄ……中
間層、２，２′……下型。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基盤および表面層を備え、表面層の形状がプ
レス成形により被成形ガラスに転写されてガラス
成形体を成形する成形型において、表面層が、白
金（Pt）とニツケル（Ni）の少なくとも２成分
からなる物質に炭化物が分散されて形成されてい
ることを特徴とするガラス成形体の成形型。 ２ 表面層が白金（Pt）を主成分とし、ニツケ
ル（Ni）を５〜45wt％含有する少なくとも２成
分からなる物質に炭化物が分散されて形成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の成形型。 ３ 炭化物がTiC、TaC、B4C、SiC、HfC、
ZrC、VCより選ばれた少なくとも一つからなる
もので、0.02〜30vol％分散されて形成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項に記載の成形型。 ４ 基盤と表面層との間に中間層を備え、その中
間層が、ニツケル（Ni）、チタン（Ti）、クロム
（Cr）、モリブデン（Mo）、コバルト（Co）、チタ
ンナイトライド（TiN）、チタンカーバイド
（TiC）、シリコンカーバイド（SiC）およびこれ
らの混合物から選ばれた少なくとも一つを含む物
質で形成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項、第２項または第３項に記載の成形
型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27090287A JPH01111734A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | ガラス成形体の成形型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27090287A JPH01111734A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | ガラス成形体の成形型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01111734A JPH01111734A (ja) | 1989-04-28 |
| JPH0424293B2 true JPH0424293B2 (ja) | 1992-04-24 |
Family
ID=17492575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27090287A Granted JPH01111734A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | ガラス成形体の成形型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01111734A (ja) |
-
1987
- 1987-10-27 JP JP27090287A patent/JPH01111734A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01111734A (ja) | 1989-04-28 |
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