JPH0578145A - 融着防止被膜 - Google Patents
融着防止被膜Info
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- JPH0578145A JPH0578145A JP24362891A JP24362891A JPH0578145A JP H0578145 A JPH0578145 A JP H0578145A JP 24362891 A JP24362891 A JP 24362891A JP 24362891 A JP24362891 A JP 24362891A JP H0578145 A JPH0578145 A JP H0578145A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ガラス成形用金型にガラスの融着
防止被膜を施して、高精度なガラス製光学部品を製造可
能とならしめる。 【構成】 本発明は、上記目的を達成するために、金型
材からの金属拡散を防止する保護膜と、ガラスとの融着
を防ぐ非酸化化合薄膜の二層からなることを特徴とす
る。
防止被膜を施して、高精度なガラス製光学部品を製造可
能とならしめる。 【構成】 本発明は、上記目的を達成するために、金型
材からの金属拡散を防止する保護膜と、ガラスとの融着
を防ぐ非酸化化合薄膜の二層からなることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラスからなる光学部
品をプレス成形によって大量に生産するために、プレス
成形用金型上に形成される融着防止被膜に関するもので
ある。
品をプレス成形によって大量に生産するために、プレス
成形用金型上に形成される融着防止被膜に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】高精度なガラス製光学部品をプレス成形
するには、型材料として高温でも安定で面精度に優れ、
耐酸化性に優れたものが必要であり、超硬合金を母材と
し貴金属被膜を融着防止被膜とした型が用いられてい
る。
するには、型材料として高温でも安定で面精度に優れ、
耐酸化性に優れたものが必要であり、超硬合金を母材と
し貴金属被膜を融着防止被膜とした型が用いられてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高精度
あるいは複雑形状の光学部品を得るには、タングステン
カーバイト、チタンナイトライド、チタンカーバイト、
アルミナなどを主成分として、コバルトやニッケルをバ
インダとして合金化させた超硬合金が使用される。
あるいは複雑形状の光学部品を得るには、タングステン
カーバイト、チタンナイトライド、チタンカーバイト、
アルミナなどを主成分として、コバルトやニッケルをバ
インダとして合金化させた超硬合金が使用される。
【０００４】このような超硬合金を高温で繰り返しプレ
ス型として使用すると、金型材のコバルトやニッケルが
融着防止被膜中に拡散し、金型表面に酸化被膜を形成し
ガラスと融着するようになり、精度のよい光学部品を得
ることができない。また、金型材の金属拡散を防ぐため
に保護膜の膜厚を大きくすると、超硬合金に加工した形
状がくずれてしまい、複雑形状の光学部品を得ることは
できない。
ス型として使用すると、金型材のコバルトやニッケルが
融着防止被膜中に拡散し、金型表面に酸化被膜を形成し
ガラスと融着するようになり、精度のよい光学部品を得
ることができない。また、金型材の金属拡散を防ぐため
に保護膜の膜厚を大きくすると、超硬合金に加工した形
状がくずれてしまい、複雑形状の光学部品を得ることは
できない。
【０００５】本発明は上記の問題点を、金型材から金属
拡散を防ぐ保護膜を形成し、ガラスとの融着を防ぐ非酸
化化合薄膜を形成することによって、プレス成形法によ
る高精度なガラス製光学部品を得ることを可能とする成
形用金型を提供することにある。
拡散を防ぐ保護膜を形成し、ガラスとの融着を防ぐ非酸
化化合薄膜を形成することによって、プレス成形法によ
る高精度なガラス製光学部品を得ることを可能とする成
形用金型を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明ではコバルトあるいはニッケルなどの金属を
バインダとして合金化させてある超硬合金の金型上に、
金属からの金属拡散を防ぐ保護膜と、ガラスとの融着を
防止する非酸化化合薄膜の二層で構成するものである。
に、本発明ではコバルトあるいはニッケルなどの金属を
バインダとして合金化させてある超硬合金の金型上に、
金属からの金属拡散を防ぐ保護膜と、ガラスとの融着を
防止する非酸化化合薄膜の二層で構成するものである。
【０００７】超硬合金としては、タングステンカーバイ
ト、チタンナイトライド、チタンカーバイト、アルミナ
などを主成分とし、面精度を上げるためにコバルトある
いはニッケルなどの金属をバインダとして合金化させた
ものを使用する。
ト、チタンナイトライド、チタンカーバイト、アルミナ
などを主成分とし、面精度を上げるためにコバルトある
いはニッケルなどの金属をバインダとして合金化させた
ものを使用する。
【０００８】金型材からの金属拡散を防ぐ保護膜は、高
熱によるコバルトやニッケルの析出を防止するため、高
融点でかつ耐酸化性を有するタンタルおよびレニウムが
好ましい。
熱によるコバルトやニッケルの析出を防止するため、高
融点でかつ耐酸化性を有するタンタルおよびレニウムが
好ましい。
【０００９】また、ガラスとの融着を防止する非酸化化
合薄膜として、高温時に相分離や金属間化合物を生成し
ない、Ｃ−ＢＮ、およびｈ−ＢＮの混合薄膜が良い。
合薄膜として、高温時に相分離や金属間化合物を生成し
ない、Ｃ−ＢＮ、およびｈ−ＢＮの混合薄膜が良い。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１のプレス成
形金型の断面図によって説明する。
形金型の断面図によって説明する。
【００１１】タングステンカーバイトを主成分とし、バ
インダとしてコバルトを使用している直径２５ｍｍ、厚
さ１０ｍｍの超硬合金１を用いて、曲率半径５０ｍｍの
凹面形状のプレス面を有する金型を作成し、ダイヤモン
ド砥粒を用いて鏡面に研磨した。次に超硬合金中のコバ
ルトの拡散を防止するために、この鏡面上にタンタルを
スパッタ法により０．１マイクロメートルの厚みで形成
し拡散保護膜２とする。さらにガラスとの融着を防止す
るために、蒸着法によって、ｈ−ＢＮ、Ｃ−ＢＮの薄膜
を交互に生成して１．２マイクロメートルのｈ−ＢＮ、
Ｃ−ＢＮの混合薄膜を、非酸化化合膜３として形成し
た。
インダとしてコバルトを使用している直径２５ｍｍ、厚
さ１０ｍｍの超硬合金１を用いて、曲率半径５０ｍｍの
凹面形状のプレス面を有する金型を作成し、ダイヤモン
ド砥粒を用いて鏡面に研磨した。次に超硬合金中のコバ
ルトの拡散を防止するために、この鏡面上にタンタルを
スパッタ法により０．１マイクロメートルの厚みで形成
し拡散保護膜２とする。さらにガラスとの融着を防止す
るために、蒸着法によって、ｈ−ＢＮ、Ｃ−ＢＮの薄膜
を交互に生成して１．２マイクロメートルのｈ−ＢＮ、
Ｃ−ＢＮの混合薄膜を、非酸化化合膜３として形成し
た。
【００１２】なお、比較サンプルとして上記と同形状
で、超硬合金の鏡面上に、ガラスとの融着を防止する非
酸化合金被膜として、従来から使用されているプラチナ
−イリジウム合金被膜を、スパッタ法により１．１マイ
クロメートルの厚みで金型に形成した。
で、超硬合金の鏡面上に、ガラスとの融着を防止する非
酸化合金被膜として、従来から使用されているプラチナ
−イリジウム合金被膜を、スパッタ法により１．１マイ
クロメートルの厚みで金型に形成した。
【００１３】これらの金型で、窒素雰囲気中摂氏６００
度でプレス成形加工を実施し、表面性状の変化を調べ
た。
度でプレス成形加工を実施し、表面性状の変化を調べ
た。
【００１４】プレス成形加工を２００時間実施した結果
は以下の通りである。本発明の金型が全く変化がないの
に対して、比較用の金型は８０時間経過後から、表面が
酸化コバルトの析出により白濁し始め、１１０時間後で
は鏡面が曇って面粗度が低下し、１４５時間後では、酸
化コバルトが更に析出して、ガラスと融着してしまい、
ガラスの成形が不可能となった。
は以下の通りである。本発明の金型が全く変化がないの
に対して、比較用の金型は８０時間経過後から、表面が
酸化コバルトの析出により白濁し始め、１１０時間後で
は鏡面が曇って面粗度が低下し、１４５時間後では、酸
化コバルトが更に析出して、ガラスと融着してしまい、
ガラスの成形が不可能となった。
【００１５】本発明の金型では、拡散防止保護膜を超硬
合金と非酸化化合薄膜の間に形成することにより、超硬
合金中に含まれるコバルトの析出を、高融点で、かつ耐
酸化性を有するタンタルによって抑制し、非酸化化合薄
膜中に拡散するのを防止している。
合金と非酸化化合薄膜の間に形成することにより、超硬
合金中に含まれるコバルトの析出を、高融点で、かつ耐
酸化性を有するタンタルによって抑制し、非酸化化合薄
膜中に拡散するのを防止している。
【００１６】また、従来の拡散防止保護膜は５から２０
マイクロメートルの厚さで形成されていたが、本発明の
ように拡散防止保護膜と非酸化化合薄膜の二層で構成す
ることにより、１から２マイクロメートルの厚さで拡散
防止保護膜として機能するものである。
マイクロメートルの厚さで形成されていたが、本発明の
ように拡散防止保護膜と非酸化化合薄膜の二層で構成す
ることにより、１から２マイクロメートルの厚さで拡散
防止保護膜として機能するものである。
【００１７】また、従来ガラス融着防止被膜として、白
金系合金被膜が使用されているが、被膜硬度がＨｖ９０
０から１２００で、プレス成形加工中に小傷の発生が認
められ、精度の優れた光学部品の品質の低下となり、成
形金型の耐久性に問題を残した。それにくらべて、本発
明によるＣ−ＢＮ、ｈ−ＢＮの混合被膜はＣ−ＢＮの立
方晶系の結晶構造によりＨｖ２５００から３０００が得
られ耐摩耗性が大で、傷の発生防止に大きく貢献してお
り、２００時間成形加工において、成形開始直後と２０
０時間経過後の面粗度測定において、成形開始直後の面
粗度Ｒｍａｘ１０ｎｍに対し、２００時間後でもＲｍａ
ｘ２１ｎｍと良好な結果を得た。またガラスとの融着防
止もＣ−ＢＮ、ｈ−ＢＮの混合被膜はｈ−ＢＮの六方晶
系の結晶構造が、優れた潤滑性を有しており、プレス成
形後の成形品の離形も極めて良好であった。
金系合金被膜が使用されているが、被膜硬度がＨｖ９０
０から１２００で、プレス成形加工中に小傷の発生が認
められ、精度の優れた光学部品の品質の低下となり、成
形金型の耐久性に問題を残した。それにくらべて、本発
明によるＣ−ＢＮ、ｈ−ＢＮの混合被膜はＣ−ＢＮの立
方晶系の結晶構造によりＨｖ２５００から３０００が得
られ耐摩耗性が大で、傷の発生防止に大きく貢献してお
り、２００時間成形加工において、成形開始直後と２０
０時間経過後の面粗度測定において、成形開始直後の面
粗度Ｒｍａｘ１０ｎｍに対し、２００時間後でもＲｍａ
ｘ２１ｎｍと良好な結果を得た。またガラスとの融着防
止もＣ−ＢＮ、ｈ−ＢＮの混合被膜はｈ−ＢＮの六方晶
系の結晶構造が、優れた潤滑性を有しており、プレス成
形後の成形品の離形も極めて良好であった。
【００１８】以上述べたように、バインダとして金属が
合金化されている超硬合金上に、拡散防止保護膜と非酸
化化合薄膜の二層を形成することにより、精度の優れた
光学部品をプレス成形によって得ることが可能となっ
た。
合金化されている超硬合金上に、拡散防止保護膜と非酸
化化合薄膜の二層を形成することにより、精度の優れた
光学部品をプレス成形によって得ることが可能となっ
た。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、面性状に優れ、金属バ
インダを含む超硬合金をガラス成形用金型として使用で
き、従来にくらべて高精度な光学部品を得ることができ
ることはもとより、ガラス成形金型の耐久性を大幅に伸
ばすという効果を有する。
インダを含む超硬合金をガラス成形用金型として使用で
き、従来にくらべて高精度な光学部品を得ることができ
ることはもとより、ガラス成形金型の耐久性を大幅に伸
ばすという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例の拡散防止保護膜と非酸化化
合薄膜の二層構造を示すプレス成形金型の断面図。
合薄膜の二層構造を示すプレス成形金型の断面図。
１ 超硬合金 ２ 拡散防止保護膜 ３ 非酸化化合薄膜
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス成形用金型上に形成される保護膜
において、金型からの金属拡散を防ぐ保護膜と、ガラス
との融着を防ぐ非酸化化合薄膜の二層からなることを特
徴とする融着防止被膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24362891A JPH0578145A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 融着防止被膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24362891A JPH0578145A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 融着防止被膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0578145A true JPH0578145A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17106656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24362891A Pending JPH0578145A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 融着防止被膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0578145A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6119485A (en) * | 1997-02-21 | 2000-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Press-molding die, method for manufacturing the same and glass article molded with the same |
| US8887532B2 (en) | 2010-08-24 | 2014-11-18 | Corning Incorporated | Glass-forming tools and methods |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP24362891A patent/JPH0578145A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6119485A (en) * | 1997-02-21 | 2000-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Press-molding die, method for manufacturing the same and glass article molded with the same |
| US8887532B2 (en) | 2010-08-24 | 2014-11-18 | Corning Incorporated | Glass-forming tools and methods |
| US9586849B2 (en) | 2010-08-24 | 2017-03-07 | Corning Incorporated | Glass-forming tools and methods |
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