JPH0764573B2 - 光学素子の成形型 - Google Patents
光学素子の成形型Info
- Publication number
- JPH0764573B2 JPH0764573B2 JP63116341A JP11634188A JPH0764573B2 JP H0764573 B2 JPH0764573 B2 JP H0764573B2 JP 63116341 A JP63116341 A JP 63116341A JP 11634188 A JP11634188 A JP 11634188A JP H0764573 B2 JPH0764573 B2 JP H0764573B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- molding
- optical element
- hardness
- weight
- 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 - Fee Related
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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
-
- 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
- C03B2215/05—Press-mould die materials
- C03B2215/07—Ceramic or cermets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学素子の成形型に関する。
近年、レンズ，プリズム，フィルタ等の光学素子の製造
方法として、研削，研磨等を行わずに、高い面精度の一
対の成形型間に加熱軟化した光学素子のガラス素材を挿
入配置し、これを加圧するだけで光学素子を得る押圧成
形が行われている。
方法として、研削，研磨等を行わずに、高い面精度の一
対の成形型間に加熱軟化した光学素子のガラス素材を挿
入配置し、これを加圧するだけで光学素子を得る押圧成
形が行われている。
従来、かかる製造方法において用いられる成形型は、例
えば特開昭59−123631号公報に開示されるように、WC
（炭化タングステン）およびCo（コバルト）を主成分と
する材料により形成されていた。
えば特開昭59−123631号公報に開示されるように、WC
（炭化タングステン）およびCo（コバルト）を主成分と
する材料により形成されていた。
しかし、上記従来のWC−Co系合金からなる成形型は、第
１図および第２図に示すように、約500℃以上の温度領
域で曲げ強度および硬度が急激に低下してしまった。第
１図は、横軸に温度をとり、縦軸に曲げ強度をとったも
ので、第１図において実線１が上記従来の成形型の特性
を示す。また、第２図は、横軸に温度をとり、縦軸に硬
度をとったもので、第２図において実線２が上記従来の
成形型の特性を示す。
１図および第２図に示すように、約500℃以上の温度領
域で曲げ強度および硬度が急激に低下してしまった。第
１図は、横軸に温度をとり、縦軸に曲げ強度をとったも
ので、第１図において実線１が上記従来の成形型の特性
を示す。また、第２図は、横軸に温度をとり、縦軸に硬
度をとったもので、第２図において実線２が上記従来の
成形型の特性を示す。
このように、WC−Co系合金からなる成形型が、曲げ強度
および硬度の低下を生じるのは、バインダーとして用い
られるCoの表面析出および酸化が原因であり、またWC粒
子のＷの解離および酸化が原因である。曲げ強度および
硬度の低下は、ガラスレンズ等の成形に際して、成形面
の表面劣化や形状変化（型変化）等の現象となって現
れ、レンズ精度を低下せしめ、さらには型表面に設けた
コーティング層の剥離等を惹起し、成形型の耐久性を著
しく低下させてしまう。
および硬度の低下を生じるのは、バインダーとして用い
られるCoの表面析出および酸化が原因であり、またWC粒
子のＷの解離および酸化が原因である。曲げ強度および
硬度の低下は、ガラスレンズ等の成形に際して、成形面
の表面劣化や形状変化（型変化）等の現象となって現
れ、レンズ精度を低下せしめ、さらには型表面に設けた
コーティング層の剥離等を惹起し、成形型の耐久性を著
しく低下させてしまう。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、型寿命が長く、低コストにして高品質の光学素子を
得ることができる光学素子の成形型を提供することを目
的とする。。
で、型寿命が長く、低コストにして高品質の光学素子を
得ることができる光学素子の成形型を提供することを目
的とする。。
上記目的を達成するために、本発明は、光学素子の成形
型において、少なくとも型基材がWCおよびCr3C2（炭酸
クロム）を75〜97重量％含有し、かつCo（コバルト）を
含有しないように構成した。WCおよびCr3C2が75重量％
未満であると、十分な硬度が得られないとともに、結晶
粒が大きくなり易くなってしまう。一方、WCおよびCr3C
2が97重量％を越えると、脆性が増加してしまう。
型において、少なくとも型基材がWCおよびCr3C2（炭酸
クロム）を75〜97重量％含有し、かつCo（コバルト）を
含有しないように構成した。WCおよびCr3C2が75重量％
未満であると、十分な硬度が得られないとともに、結晶
粒が大きくなり易くなってしまう。一方、WCおよびCr3C
2が97重量％を越えると、脆性が増加してしまう。
本発明において、WCとCr3C2との割合は、重量比で0.5≧
Cr3C2／（Cr3C2＋WC）≧0.05が特に好ましい。Cr3C2／
（Cr3C2＋WC）が0.5より大きくなると、熱膨張係数が大
きくなり過ぎてしまうとともに、研削の際のみがき粗さ
が悪くなってしまう。一方、Cr3C2／（Cr3C2＋WC）が0.
05より小さくなると、熱膨張係数が小さくなり過ぎてし
まうとともに、耐高温酸化性が低下してしまう。
Cr3C2／（Cr3C2＋WC）≧0.05が特に好ましい。Cr3C2／
（Cr3C2＋WC）が0.5より大きくなると、熱膨張係数が大
きくなり過ぎてしまうとともに、研削の際のみがき粗さ
が悪くなってしまう。一方、Cr3C2／（Cr3C2＋WC）が0.
05より小さくなると、熱膨張係数が小さくなり過ぎてし
まうとともに、耐高温酸化性が低下してしまう。
また、本発明においては、NiとCrをバインダーとして用
いてもよい。さらに、成形型の型基材だけでなく、成形
型全体をWCおよびCr3C2を75〜97重量％含有する合金か
ら形成してもよい。型基材をWCおよびCr3C2で成形した
ときには、成形面に対し、窒化物，炭化物，硼化物等の
セラミックス層や高融点合金層を被覆するとよい。
いてもよい。さらに、成形型の型基材だけでなく、成形
型全体をWCおよびCr3C2を75〜97重量％含有する合金か
ら形成してもよい。型基材をWCおよびCr3C2で成形した
ときには、成形面に対し、窒化物，炭化物，硼化物等の
セラミックス層や高融点合金層を被覆するとよい。
なお、本発明の成形型は、所定量の合金粉末を粉末焼結
により焼結して概略形状に作成と、これを研削，研磨し
て最終形状に加工する。
により焼結して概略形状に作成と、これを研削，研磨し
て最終形状に加工する。
本発明の成形型によれば、Coを含有していないので、曲
げ強度および硬度が高温領域においても優れており、ま
た高温耐食性に優れ、熱膨張係数も光学ガラスに極めて
近似しており、精密成形を行うことができ、高品質の光
学素子を得ることができる。また、型基材の成形面にコ
ーティング層を形成した場合、型基材とコーティング層
との密着性は、極めて良好となる。
げ強度および硬度が高温領域においても優れており、ま
た高温耐食性に優れ、熱膨張係数も光学ガラスに極めて
近似しており、精密成形を行うことができ、高品質の光
学素子を得ることができる。また、型基材の成形面にコ
ーティング層を形成した場合、型基材とコーティング層
との密着性は、極めて良好となる。
（第１実施例） 粒径３μｍ以下のWC、粒径５μｍ以下のCr3C2および微
粒粉末のNiを所定量混合し、これを通常の条件で仮焼結
した後、機械研削を施し、本焼結を行って、WC78重量
％、Cr3C2５重量％およびNi17重量％からなる型基材を
得た。そして、この型基材の成形面にCrN−BN層を0.5μ
ｍの厚さで形成した。
粒粉末のNiを所定量混合し、これを通常の条件で仮焼結
した後、機械研削を施し、本焼結を行って、WC78重量
％、Cr3C2５重量％およびNi17重量％からなる型基材を
得た。そして、この型基材の成形面にCrN−BN層を0.5μ
ｍの厚さで形成した。
（第２実施例） 第１実施例と同様にして、WC−７Cr3C2−13Ni−2Crから
なる型基材を作成し、この成形面にCrN−BN層0.5μｍの
厚さで形成した。
なる型基材を作成し、この成形面にCrN−BN層0.5μｍの
厚さで形成した。
（第３実施例） 第１実施例と同様にして、WC−30Cr3C2−18Niからなる
型基材を作成し、この成形面にCrN−BN層を0.5μｍの厚
さで形成した。
型基材を作成し、この成形面にCrN−BN層を0.5μｍの厚
さで形成した。
（第４実施例） 第１実施例と同様にして、WC−30Cr3C2−15Ni−2Moから
なる成形型を得た。本実施例では、コーティング層を設
けていない。
なる成形型を得た。本実施例では、コーティング層を設
けていない。
各実施例で得た成形型を用いて、SiO2−PbO−BaO系光学
ガラスの一種であるBaSF08を約550℃の型表面温度で500
ショットの連続成形を行い、その後の成形型の変化を評
価した。その結果を次表に示した。
ガラスの一種であるBaSF08を約550℃の型表面温度で500
ショットの連続成形を行い、その後の成形型の変化を評
価した。その結果を次表に示した。
上記表から判るように、各実施例の成形型は、多少の変
色は生じるものの、500ショット後においても何らの形
状変化がなく、いずれも継続使用が可能な状態であり、
実用に適することができる。ただ、コーティング層を設
けていない第４実施例の形成型よりもコーティング層を
設けた第１〜第３実施例の成形型の方が、成形レンズ面
の粗さが細かく、耐久性も優れていた。また、各実施例
の成形型の熱膨張係数は、従来例の成形型の熱膨張係数
よりも大きく、6.5×10-6〜８×10-6の値を示し、光学
ガラスの熱膨張係数と近似しており、精密成形に最適で
ある。さらに、セラミックス、超合金等の耐温耐久性材
料の中でも中間の熱膨張係数であるため、使い易いもの
である。
色は生じるものの、500ショット後においても何らの形
状変化がなく、いずれも継続使用が可能な状態であり、
実用に適することができる。ただ、コーティング層を設
けていない第４実施例の形成型よりもコーティング層を
設けた第１〜第３実施例の成形型の方が、成形レンズ面
の粗さが細かく、耐久性も優れていた。また、各実施例
の成形型の熱膨張係数は、従来例の成形型の熱膨張係数
よりも大きく、6.5×10-6〜８×10-6の値を示し、光学
ガラスの熱膨張係数と近似しており、精密成形に最適で
ある。さらに、セラミックス、超合金等の耐温耐久性材
料の中でも中間の熱膨張係数であるため、使い易いもの
である。
なお、第２実施例の成形型について、曲げ強度および硬
度を測定し、その結果を第１図および第２図に示した。
第１図において、実線３が第２実施例の成形型の特性を
示し、第２図において実線４が第２実施例の成形型の特
性を示す。第１図および第２図から判るように、第２実
施例の成形型は、従来例の成形型に比して、高温領域で
の曲げ強度および硬度が優れている。
度を測定し、その結果を第１図および第２図に示した。
第１図において、実線３が第２実施例の成形型の特性を
示し、第２図において実線４が第２実施例の成形型の特
性を示す。第１図および第２図から判るように、第２実
施例の成形型は、従来例の成形型に比して、高温領域で
の曲げ強度および硬度が優れている。
以上のように、本発明の光学素子の成形型によれば、少
なくとも型基材がWCおよびCr3C2を75〜97重量％含有か
つCoを含有しないようになっているので、高温領域にお
いて曲げ強度および硬度が優れ、また高温耐食性に優れ
るとともに、熱膨張係数も光学ガラスに極めて近似して
いるので、精密成形に最適であり、コーティング層の剥
離を生じることもなく、型寿命が長くなって、低コスト
にして高品質の光学素子を得ることができる。
なくとも型基材がWCおよびCr3C2を75〜97重量％含有か
つCoを含有しないようになっているので、高温領域にお
いて曲げ強度および硬度が優れ、また高温耐食性に優れ
るとともに、熱膨張係数も光学ガラスに極めて近似して
いるので、精密成形に最適であり、コーティング層の剥
離を生じることもなく、型寿命が長くなって、低コスト
にして高品質の光学素子を得ることができる。
第１図は成形型の曲げ強度を示す特性図、第２図は成形
型の硬度を示す特性図である。
型の硬度を示す特性図である。
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも型基材が炭化タングステンおよ
び炭化クロムを75〜97重量％含有し、かつコバルトを含
有しないことを特徴とする光学素子の成形型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116341A JPH0764573B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 光学素子の成形型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116341A JPH0764573B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 光学素子の成形型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286964A JPH01286964A (ja) | 1989-11-17 |
| JPH0764573B2 true JPH0764573B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=14684548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63116341A Expired - Fee Related JPH0764573B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 光学素子の成形型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764573B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60127246A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラスレンズの直接プレス成型用型 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP63116341A patent/JPH0764573B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01286964A (ja) | 1989-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |