JPH07257933A - ガラスプレス成形用型 - Google Patents
ガラスプレス成形用型Info
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- JPH07257933A JPH07257933A JP5070594A JP5070594A JPH07257933A JP H07257933 A JPH07257933 A JP H07257933A JP 5070594 A JP5070594 A JP 5070594A JP 5070594 A JP5070594 A JP 5070594A JP H07257933 A JPH07257933 A JP H07257933A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- 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
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2215/00—Press-moulding glass
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- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガラスをプレス成形する際の高温での耐酸化
性および耐食性、機械的強度、ガラスに対する不活性並
びに離型性に優れ、しかもプレス面を容易に精度よく平
滑に加工できる加工性に優れたガラスプレス成形用型の
提供。 【構成】 ガラスをプレス成形するプレス面が50〜90wt
％のAl2O3と10〜50wt％のSiCを主成分としたセラミック
スの加工面であることを特徴とするガラスプレス成形用
型。
性および耐食性、機械的強度、ガラスに対する不活性並
びに離型性に優れ、しかもプレス面を容易に精度よく平
滑に加工できる加工性に優れたガラスプレス成形用型の
提供。 【構成】 ガラスをプレス成形するプレス面が50〜90wt
％のAl2O3と10〜50wt％のSiCを主成分としたセラミック
スの加工面であることを特徴とするガラスプレス成形用
型。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラスプレス成形用型
に関し、特にガラス光学素子を安定して高精度にプレス
成形するのに好適に用いられるプレス型に関する。
に関し、特にガラス光学素子を安定して高精度にプレス
成形するのに好適に用いられるプレス型に関する。
【０００２】
【従来の技術】高精度を要求されるガラス光学素子をプ
レス成形によって安定に得るためには、プレス型がプレ
ス面を容易に精度よく平滑に加工できるように加工性に
優れていて、しかもガラスをプレス成形する際の高温で
の耐酸化性乃至は耐食性、機械的強度、ガラスに対する
不活性並びに離型性に優れていることが必要である。
レス成形によって安定に得るためには、プレス型がプレ
ス面を容易に精度よく平滑に加工できるように加工性に
優れていて、しかもガラスをプレス成形する際の高温で
の耐酸化性乃至は耐食性、機械的強度、ガラスに対する
不活性並びに離型性に優れていることが必要である。
【０００３】しかるに従来、ガラス光学素子のプレス型
として、シリコンカーバイド（SiC）またはシリコンナ
イトライト（Si3N4）を型材料に用いたものが特開昭52-
45613号公報によって知られている。このようなSiCやSi
3N4を型材料に用いたプレス型は、硬度が高くて機械的
強度に優れるが、材料の緻密性が低くて、プレス面の平
滑性が劣ると言う問題がある。
として、シリコンカーバイド（SiC）またはシリコンナ
イトライト（Si3N4）を型材料に用いたものが特開昭52-
45613号公報によって知られている。このようなSiCやSi
3N4を型材料に用いたプレス型は、硬度が高くて機械的
強度に優れるが、材料の緻密性が低くて、プレス面の平
滑性が劣ると言う問題がある。
【０００４】また、型材料にチタンカーバイト（TiC）
および金属の混合材料を用いたものが特開昭59-121126
号公報によって知られている。このようなTiCおよび金
属の混合材料を型材料に用いたプレス型は、プレス成形
の際の高温状態でガラスと反応し易くて、成形品の精
度、離型性が低下するようになり、また表面が酸化して
表面の平滑性が低下し易いから、耐久性に乏しく安定し
たプレス成形ができないと言う問題がある。
および金属の混合材料を用いたものが特開昭59-121126
号公報によって知られている。このようなTiCおよび金
属の混合材料を型材料に用いたプレス型は、プレス成形
の際の高温状態でガラスと反応し易くて、成形品の精
度、離型性が低下するようになり、また表面が酸化して
表面の平滑性が低下し易いから、耐久性に乏しく安定し
たプレス成形ができないと言う問題がある。
【０００５】また、ガラス成形品の離型性向上を図った
プレス型として、型材料にガラス状炭素（無定形カーボ
ン）を用いたり、プレス面にダイヤモンド状薄膜（ダイ
ヤモンドライクカーボン）を成形したものが特開昭61-2
81030号公報によって知られており、またガラスとプレ
ス型の少なくとも一方の面に炭素コートを施すようにし
たものが特開昭62-207726号公報によって知られてい
る。このプレス面がガラス状炭素またはダイヤモンド状
薄膜または炭素コートの面から成るプレス型は、長時間
使用したとき、キャビティ内の残留酸素によるプレス面
の酸化で膜厚の低下が生じ、プレス面の荒れと形状の変
化が発生すると言う問題がある。
プレス型として、型材料にガラス状炭素（無定形カーボ
ン）を用いたり、プレス面にダイヤモンド状薄膜（ダイ
ヤモンドライクカーボン）を成形したものが特開昭61-2
81030号公報によって知られており、またガラスとプレ
ス型の少なくとも一方の面に炭素コートを施すようにし
たものが特開昭62-207726号公報によって知られてい
る。このプレス面がガラス状炭素またはダイヤモンド状
薄膜または炭素コートの面から成るプレス型は、長時間
使用したとき、キャビティ内の残留酸素によるプレス面
の酸化で膜厚の低下が生じ、プレス面の荒れと形状の変
化が発生すると言う問題がある。
【０００６】また、プレス面の下に保護層の下地層を設
けたプレス型として、窒化物や炭化物等の中間層を設け
た上に表面層の白金等貴金属層を設けたものが特開昭61
-136928号公報によって知られており、シリコンカーバ
イドまたは窒化アルミニウムから成る基材上にシリコン
カーバイドの膜と窒化物から成る膜を順次積層したもの
が特開昭62-132724号公報によって知られている。この
ようなプレス面の表面層とその下の保護層の下地層とを
有するプレス型は、プレス成形を1000〜5000回繰り返す
間に表面層や保護層に膜剥離やクラックが発生するよう
になると言う問題がある。
けたプレス型として、窒化物や炭化物等の中間層を設け
た上に表面層の白金等貴金属層を設けたものが特開昭61
-136928号公報によって知られており、シリコンカーバ
イドまたは窒化アルミニウムから成る基材上にシリコン
カーバイドの膜と窒化物から成る膜を順次積層したもの
が特開昭62-132724号公報によって知られている。この
ようなプレス面の表面層とその下の保護層の下地層とを
有するプレス型は、プレス成形を1000〜5000回繰り返す
間に表面層や保護層に膜剥離やクラックが発生するよう
になると言う問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の従来
のガラス光学素子のプレス型の問題を解消するためにな
されたものであり、ガラスをプレス成形する際の高温で
の耐酸化性および耐食性、機械的強度、ガラスに対する
不活性並びに離型性に優れ、しかもプレス面を容易に精
度よく平滑に加工できる加工性に優れたガラスプレス成
形用型の提供を目的とする。
のガラス光学素子のプレス型の問題を解消するためにな
されたものであり、ガラスをプレス成形する際の高温で
の耐酸化性および耐食性、機械的強度、ガラスに対する
不活性並びに離型性に優れ、しかもプレス面を容易に精
度よく平滑に加工できる加工性に優れたガラスプレス成
形用型の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラスをプレ
ス成形するプレス面が50〜90wt％のAl2O3と10〜50wt％
のSiCを主成分としたセラミックスの加工面であること
を特徴とするガラスプレス成形用型にあり、この構成に
よって上記目的を達成する。
ス成形するプレス面が50〜90wt％のAl2O3と10〜50wt％
のSiCを主成分としたセラミックスの加工面であること
を特徴とするガラスプレス成形用型にあり、この構成に
よって上記目的を達成する。
【０００９】
【作用】すなわち本発明のガラスプレス成形用型は、少
なくともプレス面を有する層が50〜90wt％好ましくは80
〜85wt％のAl2O3と10〜50wt％好ましくは15〜20wt％のS
iCを主成分としたセラミックスから成っていることによ
り、基本成分のアルミナがプレス面を平滑に形成できる
ようにするセラミックスの緻密性と、安定したプレス成
形を可能にするセラミックスの耐酸化性乃至耐食性、ガ
ラスに対する不活性並びに離型性、および機械的強度を
与え、補助成分のシリコンカーバイドが上述のアルミナ
のセラミックスに与える性能を低下させること少なくセ
ラミックスにダイヤモンドツールやダイヤモンド砥石等
による研削や研摩加工の容易性を与えて、セラミックス
のプレス面を容易に平滑に高精度に加工することがで
き、安定して高精度のガラス光学素子のプレス成形を繰
り返し続けることができるようにする。
なくともプレス面を有する層が50〜90wt％好ましくは80
〜85wt％のAl2O3と10〜50wt％好ましくは15〜20wt％のS
iCを主成分としたセラミックスから成っていることによ
り、基本成分のアルミナがプレス面を平滑に形成できる
ようにするセラミックスの緻密性と、安定したプレス成
形を可能にするセラミックスの耐酸化性乃至耐食性、ガ
ラスに対する不活性並びに離型性、および機械的強度を
与え、補助成分のシリコンカーバイドが上述のアルミナ
のセラミックスに与える性能を低下させること少なくセ
ラミックスにダイヤモンドツールやダイヤモンド砥石等
による研削や研摩加工の容易性を与えて、セラミックス
のプレス面を容易に平滑に高精度に加工することがで
き、安定して高精度のガラス光学素子のプレス成形を繰
り返し続けることができるようにする。
【００１０】プレス面を形成されるセラミックスのアル
ミナとシリコンカーバイドの割合が、Al2O3の量が50wt
％より少なくなり、それに伴ってSiCの量が50wt％より
多くなると、セラミックスの加工性は向上するが緻密性
が低下して、プレス面を加工したときに平滑性が低下
し、プレス型が離型性の悪い、精度の低下したガラス光
学素子を与える、曲げ強度に劣った耐久性の低下したも
のになる。また逆に、Al2O3の量が90wt％より多くな
り、したがってSiCの量が10wt％より少なくなると、セ
ラミックスの緻密性は向上するが硬度が大になり過ぎて
加工性が著しく低下し、ダイヤモンドツールやダイヤモ
ンド砥石を用いても高精度のプレス面を加工することが
非常に困難になる。
ミナとシリコンカーバイドの割合が、Al2O3の量が50wt
％より少なくなり、それに伴ってSiCの量が50wt％より
多くなると、セラミックスの加工性は向上するが緻密性
が低下して、プレス面を加工したときに平滑性が低下
し、プレス型が離型性の悪い、精度の低下したガラス光
学素子を与える、曲げ強度に劣った耐久性の低下したも
のになる。また逆に、Al2O3の量が90wt％より多くな
り、したがってSiCの量が10wt％より少なくなると、セ
ラミックスの緻密性は向上するが硬度が大になり過ぎて
加工性が著しく低下し、ダイヤモンドツールやダイヤモ
ンド砥石を用いても高精度のプレス面を加工することが
非常に困難になる。
【００１１】プレス面を形成されるセラミックスのアル
ミナとシリコンカーバイドの割合が好ましい範囲のAl2O
3が80〜85wt％の範囲、SiCが15〜20wt％の範囲にある
と、プレス型はプレス面を容易に平滑に精度よく形成で
きて、しかも高精度のガラス光学素子を安定してプレス
成形できる耐久性が極めて高いと言う結果が得られる。
ミナとシリコンカーバイドの割合が好ましい範囲のAl2O
3が80〜85wt％の範囲、SiCが15〜20wt％の範囲にある
と、プレス型はプレス面を容易に平滑に精度よく形成で
きて、しかも高精度のガラス光学素子を安定してプレス
成形できる耐久性が極めて高いと言う結果が得られる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を具体的実施例によって説明す
る。
る。
【００１３】実施例１．基本成分のAl2O3粉末80wt％、
補助成分のSiC粉末19wt％、結晶粒成長抑制剤や焼結助
剤としての添加剤のランタニド粉末約１wt％を均一に混
合した後、1.5ton／cm2の圧力を掛けて900℃で約８時間
の予備焼成を行ってチップを得、該チップをダイヤモン
ドツールにより所望のプレス型に近似した形状、寸法に
研削加工した。得られた型材に1500℃、96時間の本焼成
を行ってアルミナ系セラミックス型材を得、このセラミ
ックス型材をダイヤモンド砥石によりほぼ最終のプレス
型形状に研削加工した後、プレス面についてはさらにダ
イヤモンドパウダー研摩剤を用いて研摩を行って、表面
粗度Rmaxが0.06μm以下の平滑なプレス面を有するプレ
ス型を得た。
補助成分のSiC粉末19wt％、結晶粒成長抑制剤や焼結助
剤としての添加剤のランタニド粉末約１wt％を均一に混
合した後、1.5ton／cm2の圧力を掛けて900℃で約８時間
の予備焼成を行ってチップを得、該チップをダイヤモン
ドツールにより所望のプレス型に近似した形状、寸法に
研削加工した。得られた型材に1500℃、96時間の本焼成
を行ってアルミナ系セラミックス型材を得、このセラミ
ックス型材をダイヤモンド砥石によりほぼ最終のプレス
型形状に研削加工した後、プレス面についてはさらにダ
イヤモンドパウダー研摩剤を用いて研摩を行って、表面
粗度Rmaxが0.06μm以下の平滑なプレス面を有するプレ
ス型を得た。
【００１４】得られたプレス型を用いて、550℃に加熱
軟化したＳＫ系ガラス（株式会社オハラ製Ｌ−ＢＡＬ35
硝材）を型温約500℃でプレスしてガラス光学素子を形
成する工程を連続6000回繰り返した。その結果、最後に
得られたガラス光学素子の成形面とプレス型のプレス面
の表面粗度Rmaxはいずれも0.08μm以下であって、十分
使用に耐える性能であった。
軟化したＳＫ系ガラス（株式会社オハラ製Ｌ−ＢＡＬ35
硝材）を型温約500℃でプレスしてガラス光学素子を形
成する工程を連続6000回繰り返した。その結果、最後に
得られたガラス光学素子の成形面とプレス型のプレス面
の表面粗度Rmaxはいずれも0.08μm以下であって、十分
使用に耐える性能であった。
【００１５】実施例２．基本成分のAl2O3粉末50wt％、
補助成分のSiC粉末49wt％、添加剤のＹ粉末約１wt％を
セラミックスの原料に用いた以外は実施１と同様にして
セラミックスのプレス型を得た。
補助成分のSiC粉末49wt％、添加剤のＹ粉末約１wt％を
セラミックスの原料に用いた以外は実施１と同様にして
セラミックスのプレス型を得た。
【００１６】このプレス型を用いて、570℃に加熱軟化
したLaK系ガラス（株式会社オハラ製Ｌ−ＬＡＬ８硝
材）を型温約530℃でプレスしてガラス光学素子を形成
する工程を連続6000回繰り返した。その結果、最後に得
られたガラス光学素子の成形面とプレス型のプレス面の
表面粗度Rmaxはいずれも0.09μm以下であって、十分使
用に耐える性能であった。
したLaK系ガラス（株式会社オハラ製Ｌ−ＬＡＬ８硝
材）を型温約530℃でプレスしてガラス光学素子を形成
する工程を連続6000回繰り返した。その結果、最後に得
られたガラス光学素子の成形面とプレス型のプレス面の
表面粗度Rmaxはいずれも0.09μm以下であって、十分使
用に耐える性能であった。
【００１７】なお、実施例１および実施例２はいずれも
セラミックスの原料に添加剤を用いているが、添加剤は
用いなくてもほぼ同様の結果を得ることができるし、希
土類金属の複合のタンタニドやイットリウムの例に限ら
れるものでもない。そして本発明のガラスプレス成形用
型は、光学素子の成形用に限られるものではないし、全
体がセラミックスから成っていても、プレス面を有する
部分がセラミックスから成っていて、それが金属製等の
ホルダに保持されるものでもよい。
セラミックスの原料に添加剤を用いているが、添加剤は
用いなくてもほぼ同様の結果を得ることができるし、希
土類金属の複合のタンタニドやイットリウムの例に限ら
れるものでもない。そして本発明のガラスプレス成形用
型は、光学素子の成形用に限られるものではないし、全
体がセラミックスから成っていても、プレス面を有する
部分がセラミックスから成っていて、それが金属製等の
ホルダに保持されるものでもよい。
【００１８】
【発明の効果】本発明のガラスプレス成形用型は、ガラ
スをプレス成形する際の高温での耐酸化性及び耐食性、
機械的強度、ガラスに対する不活性並びに離型性に優
れ、且つプレス面を容易に精度よく平滑に加工すること
ができると言う顕著な効果を奏する。
スをプレス成形する際の高温での耐酸化性及び耐食性、
機械的強度、ガラスに対する不活性並びに離型性に優
れ、且つプレス面を容易に精度よく平滑に加工すること
ができると言う顕著な効果を奏する。
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラスをプレス成形するプレス面が50〜
90wt％のAl2O3と10〜50wt％のSiCを主成分としたセラミ
ックスの加工面であることを特徴とするガラスプレス成
形用型。 - 【請求項２】 前記セラミックスが80〜85wt％のAl2O3
と15〜20wt％のSiCを主成分としている請求項１のガラ
スプレス成形用型。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05070594A JP3605774B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | ガラスプレス成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP05070594A JP3605774B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | ガラスプレス成形用型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07257933A true JPH07257933A (ja) | 1995-10-09 |
| JP3605774B2 JP3605774B2 (ja) | 2004-12-22 |
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ID=12866325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05070594A Expired - Fee Related JP3605774B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | ガラスプレス成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3605774B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004103920A1 (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-02 | Japan Science And Technology Agency | ガラスプレス用モールドの作製方法 |
| CN112661516A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-04-16 | 浙江吉成新材股份有限公司 | 一种复合陶瓷玻璃热弯模具及其制备方法 |
-
1994
- 1994-03-22 JP JP05070594A patent/JP3605774B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004103920A1 (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-02 | Japan Science And Technology Agency | ガラスプレス用モールドの作製方法 |
| CN112661516A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-04-16 | 浙江吉成新材股份有限公司 | 一种复合陶瓷玻璃热弯模具及其制备方法 |
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|---|---|
| JP3605774B2 (ja) | 2004-12-22 |
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