[发明专利]一种非晶合金玻璃模压成型模具、其制作方法及应用

说明书

本发明涉及一种非晶合金玻璃模压成型的模具及制作方法。所述模具材料为非晶合金材料，所述非晶合金材料的组成为：Ir_a‑[Ta_x(Nb)_1‑x]_b‑[Ni_y(Co)_z(Fe)_r(Cu)_m(V)_n(W)_k]_c‑B_d；与现有碳化钨模具相比，其制作成本低，效率高，利用非晶合金的热塑性成型能力可以制备出各种微结构。同时本发明的非晶合金模具热稳定性好，抗氧化且耐强酸腐蚀。利用此模具可以极大的缩减玻璃模压技术的成本，为玻璃模压技术的推广和非晶合金应用提供了有力的支持。

技术领域

本发明属于玻璃模压成型领域，特别涉及一种非晶合金玻璃模压成型模具的开发和制作方法及应用。

背景技术

现代光学系统朝着小型化、轻量化、集成化和规模化的方向发展，尤其是近些年来非球面镜加工技术的发展，给整个光学的设计和加工产业带来了革命性的变化。非球面透镜已经在数码相机、摄像头、DVD读写头、光电通讯、望远镜，以及国防和航空航天等领域得到了广泛的应用。非球面透镜相比球面透镜，最大的优势在于可有效地消除球差对光学系统成像质量的影响。虽然在传统的光学设计中，可通过级联数个球面镜来补偿球差，但是会增加整个光学系统的复杂度和成本。因此，非球面透镜在提高光学系统成像质量和降低系统复杂度上，具有无可比拟的优势。虽然非球面透镜具有很多优势，但是其加工难度相比球面透镜却要大很多。

一般传统非球面透镜的加工包括初步成型、抛光和局部抛修等繁琐的步骤。首先利用传统精密磨削或者研磨的方法加工出近似球面面型，然后利用超精密数控机床将球面面型修正到设计的非球面面型，最后经过抛光达到所需要的面型和粗糖度要求。或者首先利用超精密单点金刚石车床直接加工出非球面，然后再经过抛光处理进一步改善非球面的面型质量。但是这些传统加工技术成本高、周期长及不能批量化生产，限制了非球面透镜的大规模应用。因此亟需寻求一种高精度、低成本和适合批量化生产的加工非球面透镜的方法。光学玻璃精密热压成型技术的普及推广应用在光学玻璃透镜加工方面具有重大革新意义。将光学玻璃精密热压成型技术应用到非球面透镜的加工生产中，克服了传统加工方法的不足，极大的提高了非球面玻璃透镜的产量和质量。

模具在玻璃模压成型技术中扮演者决定性的作用，模具直接影响模压成品的质量。现在玻璃模压机使用的模具材料主要为碳化钨，其具有耐高温、热膨胀系数低等特点，但是其硬度极大，仅低于金刚石，所以加工非常困难。而加工这类模具需要超精密的数控加工设备，支付设备的使用和刀具的损耗费用使得模具的造价成本非常昂贵。而玻璃模压主要用于非球面镜片，这要求将碳化钨模具曲面加工成非球面，这难度非常大。如果能研究出一种性能良好且易加工的材料代替碳化钨，这将会极大的推动玻璃模压技术的发展。而高温非晶合金是一个理想的玻璃模压材料，具有非常良好的超塑性成型，可以满足光学加工的需求。同时也能在高温保持一定的硬度，能够胜任玻璃模压的需求。但是目前的非晶合金使用温度仅在500℃以下，无法满足玻璃模压的温度。同时，文献记载中也没有一款非晶合金玻璃模压成型的模具。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种非晶合金玻璃模压成型模具、其制作方法及应用。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种非晶合金玻璃模压成型模具，所述模具材料为非晶合金材料，所述非晶合金材料的组成为：

Ir_a-[Ta_x(Nb)_1-x]_b-[Ni_y(Co)_z(Fe)_r(Cu)_m(V)_n(W)_k]_c-B_d；

其中，