JP6485169B2 - Manufacturing method of glass material - Google Patents
Manufacturing method of glass material Download PDFInfo
- Publication number
- JP6485169B2 JP6485169B2 JP2015072369A JP2015072369A JP6485169B2 JP 6485169 B2 JP6485169 B2 JP 6485169B2 JP 2015072369 A JP2015072369 A JP 2015072369A JP 2015072369 A JP2015072369 A JP 2015072369A JP 6485169 B2 JP6485169 B2 JP 6485169B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- gas
- raw material
- flow rate
- glass raw
- 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.)
- Active
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 102
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 59
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims description 28
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 24
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 17
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 11
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBYNNYGGLWJASC-UHFFFAOYSA-N barium titanium Chemical compound [Ti].[Ba] XBYNNYGGLWJASC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AJHQUQJABBRDOW-UHFFFAOYSA-N [Nb].[La] Chemical compound [Nb].[La] AJHQUQJABBRDOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJURNZSJNNLQHK-UHFFFAOYSA-N [Ta].[Nb].[La] Chemical compound [Ta].[Nb].[La] PJURNZSJNNLQHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- -1 lanthanum-niobium-aluminum Chemical compound 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Description
本発明は、ガラス材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a glass material.
近年、ガラス材の製造方法として、無容器浮遊法に関する研究がなされている。例えば、特許文献1には、ガス浮遊炉で浮遊させたバリウムチタン系強誘電体の試料にレーザービームを照射して加熱溶融した後、冷却することにより、バリウムチタン系強誘電体の試料をガラス化させる方法が記載されている。容器を用いてガラスを溶融する従来の方法では、溶融ガラスが容器の壁面に接触することによって、結晶が析出することがあるが、無容器浮遊法では、容器の壁面との接触に起因する結晶化の進行を抑制できる。そのため、従来の容器を用いた製造方法ではガラス化させることができなかった材料であっても、無容器浮遊法ではガラス化し得る場合がある。従って、無容器浮遊法は、新規な組成を有するガラス材を製造し得る方法として注目に値すべき方法である。 In recent years, research on a containerless floating method has been made as a method for producing a glass material. For example, in Patent Document 1, a barium titanium ferroelectric sample suspended in a gas floating furnace is irradiated with a laser beam, heated and melted, and then cooled to cool the barium titanium ferroelectric sample to glass. Is described. In the conventional method of melting glass using a container, crystals may precipitate when the molten glass comes into contact with the wall surface of the container, but in the containerless floating method, crystals caused by contact with the wall surface of the container The progress of conversion can be suppressed. For this reason, even a material that could not be vitrified by a conventional manufacturing method using a container may be vitrified by a containerless floating method. Therefore, the containerless floating method is a method that should be noted as a method capable of producing a glass material having a novel composition.
無容器浮遊法の課題は、ガラス材の均質性の向上である。そこで、特許文献1では、複数のレーザーを用いてガラス原料塊の広い範囲にレーザーを照射することが行われている。しかしながら、この方法においても、ガラス融液と成形型との接触により、結晶が析出しやすく、十分に均質なガラスを得ることは難しい。 The problem of the containerless floating method is to improve the homogeneity of the glass material. Therefore, in Patent Document 1, a plurality of lasers are used to irradiate a wide area of a glass raw material lump with a laser. However, even in this method, crystals are likely to precipitate due to contact between the glass melt and the mold, and it is difficult to obtain a sufficiently homogeneous glass.
本発明の主な目的は、無容器浮遊法により、優れた均質性を有するガラス材を製造し得る方法を提供することにある。 A main object of the present invention is to provide a method capable of producing a glass material having excellent homogeneity by a containerless floating method.
本発明に係るガラス材の製造方法は、成形型の成形面に開口するガス噴出孔からガスを噴出させることにより、成形面の上方にガラス原料塊を浮遊させて保持した状態で、ガラス原料塊にレーザー光を照射することにより加熱融解させて溶融ガラスを得た後に、溶融ガラスを冷却することによりガラス材を得る工程を含み、ガラス原料塊が融解した後のガス噴出孔からのガスの流量を、ガラス原料塊が融解する前のガス噴出孔からのガスの流量よりも少なくする。このようにすることにより、ガラス原料塊及びガラス原料塊が融解して得られた溶融ガラスを安定的に浮遊させることができ、ガラス原料塊及び溶融ガラスと成形型との接触を抑制することができる、従って、優れた均質性を有するガラス材を製造し得る。 In the method for producing a glass material according to the present invention, a glass raw material lump is suspended in a state where the glass raw material lump is suspended above the molding surface by ejecting gas from a gas ejection hole opened on the molding surface of the mold. After the molten glass is heated and melted by irradiating the laser beam to obtain molten glass, the molten glass is cooled to obtain a glass material, and the flow rate of the gas from the gas ejection hole after the glass raw material lump is melted Is made smaller than the flow rate of the gas from the gas ejection holes before the glass raw material lump is melted. By doing in this way, the glass raw material lump and the molten glass obtained by melting the glass raw material lump can be stably suspended, and the contact between the glass raw material lump and the molten glass and the mold can be suppressed. A glass material with excellent homogeneity can thus be produced.
本発明に係るガラス材の製造方法では、ガラス原料塊が完全に融解する前に、ガス噴出孔からのガスの流量を少なくすることが好ましい。この場合、溶融ガラスが成形型と接触し、溶融ガラス中に結晶核等が生成することを抑制することができる。 In the method for producing a glass material according to the present invention, it is preferable to reduce the flow rate of the gas from the gas ejection holes before the glass raw material lump is completely melted. In this case, it can suppress that a molten glass contacts a shaping | molding die and a crystal nucleus etc. produce | generate in a molten glass.
本発明に係るガラス材の製造方法では、レーザー光の照射を停止した後に、ガスの噴出孔からのガスの流量を多くすることが好ましい。そうすることにより、冷却工程においてガラス材を安定して浮遊させておくことができる。 In the method for producing a glass material according to the present invention, it is preferable to increase the flow rate of the gas from the gas ejection hole after stopping the irradiation of the laser beam. By doing so, the glass material can be stably suspended in the cooling step.
本発明によれば、無容器浮遊法により、優れた均質性を有するガラス材を製造し得る方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method which can manufacture the glass material which has the outstanding homogeneity by the containerless floating method can be provided.
以下、本発明を実施した好ましい形態について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。 Hereinafter, the preferable form which implemented this invention is demonstrated. However, the following embodiment is merely an example. The present invention is not limited to the following embodiments.
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。 Moreover, in each drawing referred in embodiment etc., the member which has a substantially the same function shall be referred with the same code | symbol. The drawings referred to in the embodiments and the like are schematically described. A ratio of dimensions of an object drawn in a drawing may be different from a ratio of dimensions of an actual object. The dimensional ratio of the object may be different between the drawings. The specific dimensional ratio of the object should be determined in consideration of the following description.
(第1の実施形態)
本実施形態では、通常のガラス材をはじめ、例えば、網目形成酸化物を含まないような、容器を用いた溶融法によってはガラス化しない組成を有するガラス材であっても好適に製造し得る。具体的には、例えば、チタン酸バリウム系ガラス材、ランタン−ニオブ複合酸化物系ガラス材、ランタン−ニオブ−アルミニウム複合酸化物系ガラス材、ランタン−ニオブ−タンタル複合酸化物系ガラス材、ランタン−タングステン複合酸化物系ガラス材等を好適に製造し得る。
(First embodiment)
In the present embodiment, not only a normal glass material, but also a glass material having a composition that does not vitrify by a melting method using a container, for example, that does not include a network-forming oxide can be suitably manufactured. Specifically, for example, barium titanate glass material, lanthanum-niobium composite oxide glass material, lanthanum-niobium-aluminum composite oxide glass material, lanthanum-niobium-tantalum composite oxide glass material, lanthanum- A tungsten composite oxide glass material or the like can be suitably produced.
図1は、第1の実施形態に係るガラス材の製造装置1の模式的断面図である。図1に示すように、ガラス材の製造装置1は、成形型10を有する。成形型10は、曲面の成形面10aを備える。具体的には、成形面10aは、球面状である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a glass material manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the glass material manufacturing apparatus 1 includes a mold 10. The molding die 10 includes a curved molding surface 10a. Specifically, the molding surface 10a has a spherical shape.
成形型10は、成形面10aに開口しているガス噴出孔10bを有する。図2に示すように、本実施形態では、ガス噴出孔10bが複数設けられている。具体的には、複数のガス噴出孔10bは、成形面10aの中心から放射状に配列されている。 The molding die 10 has a gas ejection hole 10b opened in the molding surface 10a. As shown in FIG. 2, in this embodiment, a plurality of gas ejection holes 10b are provided. Specifically, the plurality of gas ejection holes 10b are arranged radially from the center of the molding surface 10a.
なお、成形型10は、連続気泡を有する多孔質体により構成されていてもよい。その場合、ガス噴出孔10bは、連続気泡により構成される。 In addition, the shaping | molding die 10 may be comprised with the porous body which has an open cell. In that case, the gas ejection hole 10b is constituted by continuous bubbles.
ガス噴出孔10bは、ガスボンベなどのガス供給機構11に接続されている。このガス供給機構11からガス噴出孔10bを経由して、成形面10aにガスが供給される。ガス供給機構11とガス噴出孔10bとの間には、ガス流量調整部11aが設けられている。このガス流量調整部11aによって、ガス噴出孔10bから噴出されるガスの流量を制御することができる。ガス流量調整部11aは、例えば、バルブ等により構成することができる。 The gas ejection hole 10b is connected to a gas supply mechanism 11 such as a gas cylinder. Gas is supplied from the gas supply mechanism 11 to the molding surface 10a via the gas ejection hole 10b. A gas flow rate adjustment unit 11a is provided between the gas supply mechanism 11 and the gas ejection hole 10b. The flow rate of the gas ejected from the gas ejection hole 10b can be controlled by the gas flow rate adjusting unit 11a. The gas flow rate adjusting unit 11a can be configured by, for example, a valve or the like.
ガスの種類は、特に限定されない。ガスは、例えば、空気や酸素であってもよいし、窒素ガスやアルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスであってもよい。 The type of gas is not particularly limited. The gas may be, for example, air or oxygen, or an inert gas such as nitrogen gas, argon gas, or helium gas.
製造装置1を用いて、ガラス材を製造するに際しては、まず、ガラス原料塊12を成形面10a上に配置する。ガラス原料塊12は、例えば、ガラス材の原料粉末をプレス成形等により一体化したものであってもよい。ガラス原料塊12は、ガラス材の原料粉末をプレス成形等により一体化した後に焼結させた焼結体であってもよい。また、ガラス原料塊12は、目標ガラス組成と同等の組成を有する結晶の集合体であってもよい。 When manufacturing a glass material using the manufacturing apparatus 1, first, the glass raw material lump 12 is arrange | positioned on the molding surface 10a. The glass raw material lump 12 may be, for example, a glass material raw material powder integrated by press molding or the like. The glass raw material lump 12 may be a sintered body that is sintered after integrating the raw material powder of the glass material by press molding or the like. Moreover, the glass raw material lump 12 may be an aggregate of crystals having a composition equivalent to the target glass composition.
ガラス原料塊12の形状は、特に限定されない。ガラス原料塊12は、例えば、レンズ状、球状、円柱状、多角柱状、直方体状、楕球状等であってもよい。 The shape of the glass raw material lump 12 is not particularly limited. The glass raw material block 12 may be, for example, a lens shape, a spherical shape, a cylindrical shape, a polygonal column shape, a rectangular parallelepiped shape, an elliptical shape, or the like.
次に、ガス噴出孔10bからガスを噴出させることにより、ガラス原料塊12を成形面10a上で浮遊させる。すなわち、ガラス原料塊12が成形面10aに接触していない状態で、ガラス原料塊12を空中で保持する。その状態で、レーザー照射装置13からレーザー光をガラス原料塊12に照射する。これによりガラス原料塊12を加熱溶融してガラス化させ、溶融ガラスを得る。その後、溶融ガラスを冷却することにより、ガラス材を得ることができる。ガラス原料塊12を加熱溶融する工程と、溶融ガラス、さらにはガラス材の温度が少なくとも軟化点以下となるまで冷却する工程において、少なくともガスの噴出を継続し、ガラス原料塊12、溶融ガラスまたはガラス材と成形面10aとが接触することを抑制することが好ましい。なお、以下の説明において、ガラス原料塊12又はガラス原料塊12の溶融物にレーザー光を照射する工程を「溶融工程」とする。従って、溶融工程には、ガラス原料塊12へのレーザー光を照射を開始する工程と、レーザー光をガラス原料塊12に照射してガラス原料塊12を融解させる工程と、ガラス原料塊12が融解して得られた溶融ガラスにレーザー光を照射して、均質化する工程とが含まれ得る。 Next, the glass raw material block 12 is floated on the molding surface 10a by ejecting gas from the gas ejection holes 10b. That is, the glass raw material block 12 is held in the air in a state where the glass raw material block 12 is not in contact with the molding surface 10a. In this state, the glass material block 12 is irradiated with laser light from the laser irradiation device 13. Thereby, the glass raw material lump 12 is heated and melted to be vitrified to obtain molten glass. Thereafter, the glass material can be obtained by cooling the molten glass. In the step of heating and melting the glass raw material lump 12 and the step of cooling until the temperature of the molten glass and further the glass material becomes at least the softening point or less, at least gas ejection is continued, and the glass raw material lump 12, molten glass or glass It is preferable to suppress contact between the material and the molding surface 10a. In the following description, the step of irradiating the glass raw material lump 12 or the melt of the glass raw material lump 12 with laser light is referred to as a “melting step”. Therefore, in the melting step, the step of starting the irradiation of the laser beam to the glass raw material block 12, the step of irradiating the glass raw material block 12 with the laser light and melting the glass raw material block 12, and the melting of the glass raw material block 12 are performed. And a step of homogenizing the molten glass obtained by irradiating the molten glass with a laser beam.
本発明者らは、鋭意研究の結果、溶融工程においてガス流量を一定にすると、ガラス原料塊12や溶融ガラスの浮遊状態が変化することを見出した。具体的には、例えば、ガラス原料塊12が安定して浮遊するようなガス流量に設定した場合、ガス流量が大きすぎるため、溶融ガラスが過剰に振動したり揺動したりし、成形型10に接触しやすくなる場合がある。一方、溶融ガラスが安定して浮遊するようなガス流量に設定すると、ガス流量が小さすぎるため、ガラス原料塊12が十分に浮遊しにくくなる場合がある。ガラス原料塊12の浮遊が不十分であると、ガラス原料塊12において一部融解した部分が成形型10と接触して、結晶化の起点になる場合がある。また、ガラス原料塊12の位置が変化しにくいことから、特定の部分が局所的に加熱されやすく、ガラス成分の蒸発による組成ずれが発生する場合がある。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the floating state of the glass raw material block 12 and the molten glass changes when the gas flow rate is made constant in the melting step. Specifically, for example, when the gas flow rate is set so that the glass raw material lump 12 floats stably, the gas flow rate is too large, and thus the molten glass vibrates excessively or fluctuates. May be easy to touch. On the other hand, if the gas flow rate is set so that the molten glass floats stably, the gas flow rate is too small, and the glass raw material mass 12 may not be sufficiently floated. If the glass raw material lump 12 is not sufficiently floated, a part of the glass raw material lump 12 that is partially melted may come into contact with the mold 10 and become a starting point for crystallization. Moreover, since the position of the glass raw material lump 12 is difficult to change, a specific part is easily heated locally, and composition shift due to evaporation of the glass component may occur.
本実施形態では、ガス流量調整部11aにより、ガラス原料塊12が融解した後のガス噴出孔10bからのガスの流量を、ガラス原料塊12が融解する前のガス噴出孔10bからのガスの流量よりも少なくする。従って、ガラス原料塊12と、ガラス原料塊12が融解して得られた溶融ガラスとの両方を好適に浮遊させることができる。これにより、ガラス原料塊12と、溶融ガラスとが成形型10と接触することを抑制することができる。 In the present embodiment, the gas flow rate from the gas ejection hole 10b after the glass raw material mass 12 is melted by the gas flow rate adjusting unit 11a is set to the gas flow rate from the gas ejection hole 10b before the glass raw material mass 12 is melted. Less than. Therefore, both the glass raw material lump 12 and the molten glass obtained by melting the glass raw material lump 12 can be floated suitably. Thereby, it can suppress that the glass raw material lump 12 and molten glass contact the shaping | molding die 10. FIG.
具体的には、本実施形態では、図3に示すように、溶融工程を開始する前に、ガラス原料塊12に対して噴出するガス流量をL1とする。ガラス原料塊12が完全に融解した後の溶融ガラスに対して噴出するガス流量をL1よりも低いL2とする。その後、ガス噴出孔10bからのガスの噴出を停止させる。このようにすることにより、溶融ガラス中に結晶や結晶核が生じることを抑制することができる。従って、均質なガラス材を製造することができる。 Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, before starting the melting step, the gas flow rate ejected to the glass raw material block 12 is set to L1. The gas flow rate ejected to the molten glass after the glass raw material mass 12 is completely melted is L2 lower than L1. Thereafter, the ejection of gas from the gas ejection holes 10b is stopped. By doing in this way, it can suppress that a crystal | crystallization and a crystal nucleus arise in molten glass. Therefore, a homogeneous glass material can be manufactured.
ガラス原料塊12が完全に融解するまでにガスの流量をL1からL2まで少なくすることが好ましく、ガラス原料塊12の融解が開始してから、ガラス原料塊12が完全に融解して溶融ガラスとなるまでの期間においてガスの流量をL1からL2まで少なくすることが好ましい。そうすることにより、溶融ガラスが成形型10と接触することをより効果的に抑制することができる。 It is preferable to reduce the gas flow rate from L1 to L2 until the glass raw material mass 12 is completely melted. After the glass raw material mass 12 starts to melt, the glass raw material mass 12 is completely melted and the molten glass and It is preferable to reduce the flow rate of the gas from L1 to L2 in the period up to. By doing so, it can suppress more effectively that a molten glass contacts the shaping | molding die 10. FIG.
より均質なガラス材を得る観点からは、L1/L2は、1.05〜1.5であることが好ましく、1.1〜1.2であることがより好ましい。なお、L1及びL2は、例えば、ガラス原料塊12の形状寸法や、ガス噴出孔10bの形状等によって適宜設定することができる、L1,L2は、例えば、0.5L/分〜15L/分程度とすることができる。 From the viewpoint of obtaining a more homogeneous glass material, L1 / L2 is preferably 1.05 to 1.5, and more preferably 1.1 to 1.2. Note that L1 and L2 can be appropriately set depending on, for example, the shape and size of the glass raw material block 12 and the shape of the gas ejection hole 10b. L1 and L2 are, for example, about 0.5 L / min to 15 L / min. It can be.
以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第1の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。 Hereinafter, other examples of preferred embodiments of the present invention will be described. In the following description, members having substantially the same functions as those of the first embodiment are referred to by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
(第2の実施形態)
図4は、第2の実施形態に係るガラス材の製造装置1aの模式的断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the glass material manufacturing apparatus 1a according to the second embodiment.
第1の実施形態では、複数のガス噴出孔10bが成形面10aに開口している例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図4に示されるガラス材の製造装置1aのように、成形面10aの中央に開口しているひとつのガス噴出孔10bが設けられていてもよい。 In the first embodiment, the example in which the plurality of gas ejection holes 10b are opened on the molding surface 10a has been described. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, one gas ejection hole 10b opened at the center of the molding surface 10a may be provided like the glass material manufacturing apparatus 1a shown in FIG.
(第3の実施形態)
図5は、第3の実施形態におけるガス流量のタイムチャートである。図5に示すように、本実施形態では、レーザー項の照射を停止した後に、冷却工程において、ガス噴出孔10bからのガスの流量を多くする。具体的には、レーザー項の照射を停止した後に、冷却工程において、溶融工程におけるガス流量L2から、流量L2よりも多い流量L3まで多くする。このようにすることにより、冷却工程において、形成されたガラス材を安定的に浮遊させておくことができる。例えば、冷却工程においてもガスの流量を流量L2のままとしておくと、形成されたガラス材が安定して浮遊しない場合がある。これは、溶融状態のガラス塊と比較して、冷却により形成されたガラス材のほうが密度が高く、また表面積が小さくガスが当たる面積も小さいことに起因して、浮遊しにくいためであると考えられる。流量L3/流量L2は、1.05〜1.5であることが好ましく、1.1〜1.2であることがより好ましい。具体的には、流量L3は、ガラス原料塊12の形状寸法等によって異なるが、例えば、1L/分〜15L/分程度であることが好ましい。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a time chart of the gas flow rate in the third embodiment. As shown in FIG. 5, in this embodiment, after stopping the irradiation of the laser term, the flow rate of the gas from the gas ejection hole 10b is increased in the cooling process. Specifically, after stopping the irradiation of the laser term, in the cooling step, the gas flow rate L2 in the melting step is increased from the gas flow rate L3 to a flow rate L3 larger than the flow rate L2. By doing in this way, the formed glass material can be stably floated in a cooling process. For example, if the gas flow rate is kept at the flow rate L2 even in the cooling step, the formed glass material may not float stably. This is because the glass material formed by cooling has a higher density than the molten glass lump, and it is less likely to float due to its small surface area and small area exposed to gas. It is done. The flow rate L3 / flow rate L2 is preferably 1.05 to 1.5, and more preferably 1.1 to 1.2. Specifically, the flow rate L3 varies depending on the shape and the like of the glass raw material block 12, but is preferably about 1 L / min to 15 L / min, for example.
なお、流量L3は、流量L1未満であることがより好ましい。ガラス原料塊12は、通常、多孔質であったり形状が歪であるのに対して、形成されたガラス材は、中実であり、かつ、整った形状をしているため、浮遊に要するガスの流量が少なくて済むためである。具体的には、流量L3/流量L1は、0.98以下であることが好ましく、0.95以下であることがより好ましい。 The flow rate L3 is more preferably less than the flow rate L1. The glass raw material block 12 is usually porous or distorted in shape, whereas the formed glass material is solid and has a well-shaped shape. This is because the flow rate of the gas can be small. Specifically, the flow rate L3 / flow rate L1 is preferably 0.98 or less, and more preferably 0.95 or less.
1,1a 製造装置
10 成形型
10a 成形面
10b ガス噴出孔
11 ガス供給機構
11a ガス流量調整部
12 ガラス原料塊
13 レーザー照射装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a Manufacturing apparatus 10 Mold 10a Molding surface 10b Gas ejection hole 11 Gas supply mechanism 11a Gas flow volume adjustment part 12 Glass raw material lump 13 Laser irradiation apparatus
Claims (5)
前記ガラス原料塊の融解が開始してから、完全に融解するまでに、前記ガス噴出孔からのガスの流量を少なくすることにより、
前記ガラス原料塊が完全に融解した後の前記ガス噴出孔からのガスの流量を、前記ガラス原料塊が融解を開始する前の前記ガス噴出孔からのガスの流量よりも少なくする、ガラス材の製造方法。 The glass raw material lump is heated by irradiating the glass raw material lump with a laser beam in a state where the glass raw material lump is suspended and held above the forming surface by jetting gas from a gas ejection hole opened on the molding surface of the mold. After obtaining molten glass by melting, including a step of obtaining a glass material by cooling the molten glass,
By reducing the flow rate of the gas from the gas ejection hole from the start of melting of the glass raw material mass until it completely melts,
The flow rate of the gas from the gas ejection holes after the glass raw material mass was completely melted, the glass raw material mass to less than the flow rate of the gas from the gas ejection hole before starting the melting of the glass material Production method.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015072369A JP6485169B2 (en) | 2014-07-14 | 2015-03-31 | Manufacturing method of glass material |
| PCT/JP2015/069458 WO2016009882A1 (en) | 2014-07-14 | 2015-07-06 | Glass material manufacturing method and glass material manufacturing device |
| US15/316,586 US10773987B2 (en) | 2014-07-14 | 2015-07-06 | Glass material manufacturing method and glass material manufacturing device |
| CN201580012507.1A CN106103364B (en) | 2014-07-14 | 2015-07-06 | Manufacturing method of glass material and manufacturing apparatus of glass material |
| US16/297,772 US11059735B2 (en) | 2014-07-14 | 2019-03-11 | Glass material manufacturing method and glass material manufacturing device |
| US16/297,771 US11319237B2 (en) | 2014-07-14 | 2019-03-11 | Glass material manufacturing method and glass material manufacturing device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014143809 | 2014-07-14 | ||
| JP2014143809 | 2014-07-14 | ||
| JP2015072369A JP6485169B2 (en) | 2014-07-14 | 2015-03-31 | Manufacturing method of glass material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016028997A JP2016028997A (en) | 2016-03-03 |
| JP6485169B2 true JP6485169B2 (en) | 2019-03-20 |
Family
ID=55435132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015072369A Active JP6485169B2 (en) | 2014-07-14 | 2015-03-31 | Manufacturing method of glass material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6485169B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7760905B2 (en) * | 2021-12-14 | 2025-10-28 | 日本電気硝子株式会社 | Glass material manufacturing method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4789086B2 (en) * | 2005-03-08 | 2011-10-05 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | Production method of barium titanium oxide glass by containerless solidification method |
| WO2010137276A1 (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | 日本板硝子株式会社 | Glass |
| JP6385662B2 (en) * | 2012-12-28 | 2018-09-05 | 日本電気硝子株式会社 | Manufacturing method of glass material |
-
2015
- 2015-03-31 JP JP2015072369A patent/JP6485169B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016028997A (en) | 2016-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11059735B2 (en) | Glass material manufacturing method and glass material manufacturing device | |
| JP2016013961A (en) | Manufacturing method for glass material and manufacturing apparatus for glass material | |
| JP6274042B2 (en) | Glass material manufacturing method and glass material manufacturing apparatus | |
| JP2015129061A (en) | Production method of glass material and production apparatus of glass material | |
| JP6485169B2 (en) | Manufacturing method of glass material | |
| JP6127868B2 (en) | Glass material manufacturing method and glass material manufacturing apparatus | |
| JP6094427B2 (en) | Glass material manufacturing method and glass material manufacturing apparatus | |
| JP6519947B2 (en) | Method of manufacturing glass material and manufacturing apparatus of glass material | |
| JP6179309B2 (en) | Manufacturing method of glass material | |
| JP6364950B2 (en) | Glass material manufacturing method and glass material manufacturing apparatus | |
| US11319237B2 (en) | Glass material manufacturing method and glass material manufacturing device | |
| JP6631380B2 (en) | Manufacturing method and manufacturing apparatus for glass material | |
| JP6699293B2 (en) | Glass material manufacturing method and manufacturing apparatus | |
| WO2016199240A1 (en) | Glass material production method | |
| JP6447361B2 (en) | Manufacturing method of glass material | |
| JP6273549B2 (en) | Glass material manufacturing method, glass material manufacturing apparatus and glass material | |
| JP2018111645A (en) | Manufacturing method of glass material and manufacturing apparatus of glass material | |
| WO2016199239A1 (en) | Method for producing glass material, device for producing glass material, and glass material | |
| JP6578906B2 (en) | Glass material manufacturing method and glass material manufacturing apparatus | |
| JP2015129060A (en) | Production method of glass material | |
| JP2023087893A (en) | Glass material manufacturing method | |
| JP6111946B2 (en) | Manufacturing method of glass material | |
| JP6687138B2 (en) | Glass material manufacturing method and glass material manufacturing apparatus | |
| JP2017193455A (en) | Method for manufacturing glass material | |
| JP2024068628A (en) | Method and device for manufacturing glass material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171108 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20180402 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181009 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190122 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190204 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6485169 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |