Радиационная печь отжига стеклооболочек электровакуумных приборов Советский патент 1988 года по МПК C03B25/02 

е.

СХ)

to

о

Изобретение относится к производству стеклянных sneKTpoBaKyVMHbix приборов (ЭВП), а именно к процессам отжига стеклооболочек, например, после заварки в них электронно-оптической системы.

Целью изобретения является повышение производительности.

U182962

симальным значением 0,85-0,9; кривая е характеризует степень черноты поглощающего покрытия с максимальным значением 0,9-0,,94 также в спектральном диапазоне 1-4,75 мкм.

Ширина пластин определяется из соотношения

1 А - (2c+d), (1)

Изобретение относится к производству стеклянных электровакуумных приборов, . а именно к процессам отжига стеклооболочек, например, после заварки в них электронно-оптической системы. Целью изобретения является по- вьшение пр оизводительности В корпусе печи установлен охлаждаемый фильтр 5, поглощающий излучение с длиной волны более 4,75 мкм. На поверхности рефлектора последовательно установлены согнутые пополам пластины из нитинола 8, внутренняя поверхность которых имеет отражающее покрытие из фосфида алюминия. Наружная по- ве.рхность имеет поглощающее покрытие из ситалла СТ-50-1. Одна половина каждой из пластин закреплена. Другая имеет возможность распрямления под действием эффекта памяти формы при включении источника излучения и их нагреве и образования при этом замкнутой отражающей поверхности, а также возможность изгиба в исходное положение при выключении источника и образования при этом замкнутой- поглощающей поверхности. Применение радиационной печи отжига позволило повысить в 1,5 раза производительность обработки, на 3-5% снизить брак по эмиссионным характеристикам, улучшить ca-i. нитарно-гигиенические условия. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.. ( S (Л

На фиг.1 представлена конструктив- JQ где 1

d ная схема радиационной печи отжига : Стеклооболочек ЭВП, продольньА разрез; на фиг.2 - то же, план; на .фиг.З - узел 1 на фиг.2; на фиг.4 - графики показателей поглощения ос- 15 новных марок стекйл,применяемых в производстве ЭВП, коэффициент пропускания кварцевой оболочки, степень черноты поглощающего покрытия, коэффициент отражения отражающего покрытия, 20 излучательная способность источника. Радиационная дечь отжига стекло- Оболочек ЭВП состоит из двух симметричных полудечей, каждая из которых, содержит корпус 1, выполненный с ру- 25 байкой 2 воздушного охлаждения, в котором с помощью пинцетов 3 установлен источник 4 теплового излучения. Кварцевая оболочка 5 закреплена на кронштейнах 6, На внутренней эллип- 30 определяется из соотношения

-длина большей оси э (образуемого сечение

пендйкулярньм фокал

-расстояние от центр до.его фокуса;

диаметр источника т излучения.

Диаметр пЬлуцилиндрическо ки выбирается из соотношения

- 1,

где D - наружный диаметр об

В - длина малой оси элл

1 - ширина пластины. Полуэллиптическая поверхн пуса имеет следующие парамет 130 мм, В 80 мм, с 51 метр источника теплового изл расположенного в фокусе элл d 8 мм. При этом ширина пл

; ( +8.) 20 м т.е. должна быть меньше 20 м рают 1 16 мм. В этом случа ние между вершиной-эллипса и ником теплового излучения ра А d

тической поверхности 7 последовательно установлены согнутые пополам пластины 8 из нитинола, на внутреннюю поверхность которых нанесено отражающее покрытие 9 из фосфида алюминия, а на наружную - поглощающее: ;покры- тие 10 из ситалла CT-50-J. Для сокращения тепловых потерь i предназначены крьшки 11,

35

; ( +8.) 20 мм, т.е. должна быть меньше 20 мм. Выбирают 1 16 мм. В этом случае расстоя ние между вершиной-эллипса и источником теплового излучения равно А d

/КР/

е - --10 мм.

Так как ширина является незакреп- йенной и имеющей возможность поворота

Графики характеризуют показатель действием эффекта памяти формы,

поглощения (характерный для основных марок, применяемых в производстве ЭВП стекол - кривая а), для которого можно выделить три спектральные области - зону полной прозрачности (1,2,75 мкм), частичной прозрачности (2,75-4,75 мкм) и непрозрачности (4,75 мкм); коэффициент пропускания полуцилиндрической оболочки из кварцевого стекла марки КСП - кривая b (максимальное.значение коэффициента пропускания 0,87 приходится на интервал 1-4,75 мкм, т.е, на зону прозрачности объекта обработки); излучательная способность источника излучения Представлена кривая с; кривая d характеризует отражательную способность покрытия пластин из фосфида алюминия, в области длин волн 1-4,75 мкм с мак

где 1

d определяется из соотношения

-Ширина пластины;

-длина большей оси эллипса (образуемого сечением,перпендйкулярньм фокальной оси)

-расстояние от центра эллипса до.его фокуса;

диаметр источника теплового излучения.

Диаметр пЬлуцилиндрической оболочки выбирается из соотношения

- 1,

где D - наружный диаметр оболочки;

В - длина малой оси эллипса;

1 - ширина пластины. Полуэллиптическая поверхность корпуса имеет следующие параметры: А 130 мм, В 80 мм, с 51 мм. Диаметр источника теплового излучения, расположенного в фокусе эллипса, d 8 мм. При этом ширина пластийы .

определяется из соотношения

; ( +8.) 20 мм, т.е. должна быть меньше 20 мм. Выбирают 1 16 мм. В этом случае расстоя ние между вершиной-эллипса и источником теплового излучения равно А d

/КР/

е - --10 мм.

Так как ширина является незакреп- йенной и имеющей возможность поворота

действием эффекта памяти формы,

5

t

0

половины пластин. ( 5 8 мм) в процессе поворота пластин - не задевают за источник, т.е, обеспечена возможность беспрепятственного распрямления пдастин вблизи . источника излучения. Если ширину пластины 1 выбрать -больше,например, 30 мм,то (расстояние от эллиптической поверхности до источника равно 10 мм) незакрепленная половина пластины шириной 1 /2 . 15 мм не сможет полностью разогнуться, так как при этом заденет за источник.

Диаметр полуцилиндрической оболочки выбирается из соотношения

- 1.

При несоблюдении соотношения, например, 70 мм расстояние между оболочкой и эллиптической поверхностью, равное

14

l-i-Sfii

5 мм,

меньше полуширины нитиноловой пластины 1/2 8 мм, при этом незакрепленная половина нитиноловой пластины не сможет повернуться, так как заденет за оболочку.

Цикл работы радиационной печи отжига стеклооболочек ЭБП осущестэляет- ся следующим образом,

Перемещаемые транспортным органом полупечи охватывают стеклооболочку ЭВП. Включается источник А (ГЛН - галогенная лампа накаливания), излучающий во всем ИК-спектрё, излучение которого, проходя полуцилиндрическую оболочку из кварцевого .стекла марки КСП, селектируется, при этом излучение с длиной волны 1-4,75 мкм проходит, а с ,75 - поглощается. Одновременно излучение источника 4 попадает на поглощающую поверхность 9 согнутых пополам нитиноловых пластин 8 которые через 8-10 с, нагреваются до 150°С и под действием эффекта памя ти формы распрямляются,, поворачиваясь к источнику отражающим покрытием 10, образуя замкнутую отражающую поверхность. При этом покрытие .10 из фосфида алюминия имеет селектив- ньй характер отражения, , отражает, излучение преимущественно спектрального диапазона -4,75 мкм. Выходящее тепловое излучение, спектрального состава 1-4,75 мкм нагревает обрабатываемую стеклооболочку ЭВП равномерно по всей толщине, так как стекло в этом диапазоне имеет зону частичной и полной прозрачности, что предотвращает образование термически напряжений из-за перепада температуры по толщине. При этом скорость нагрева стеклооболочек достигает 250 град/мин. В то же время оболочка 5 препятствует конвективной теплоотдаче от нагревателя-источника теплового излучения и обрабатьшаемому объекту, приводящей к большим перепадам температуры и образованию термических напряжений. На этапе охлаждния при выключении источника 4 излучения нитилоноловые пластины 8 охлаждаются в течение 20-30 с за счет кондуктивного теплообмена, с корпу- сом 1, имеющим рубашку 2 воздушного охлаждения, и под действием эффекта памяти формы сгибаются в исходное положение, поворачиваясь к обрабаты96

ваемому объекту поглощающей поверхностью. При этом происходит радиационный теплообмен между стеклооб.олоч- кой и поглощающей поверхностью, образованной согнутыми пополам пластинами преимущественно, в спектральном диапазоне 1-4,75 мкм, к которым степень черноты покрытия имеет максимальное значение 0,94. т,е, охлаждение стекла происходит по всей толщине, что исключает возникновение температурного перепада и образование остаточных напряжений или разрушение

стеклооболочки ЭВП, т,ё, допустимая скорость охлаждения в зоне отжига повышается до 75-80 град/мин, а в зоне упругости - до 150 град/мин.

Технологическая производительность.

предлагаемой радиационной печи отжига составляет при этом 0,2 шт/мин. Сокращение длительности термообработ- ки приводит к снижению степени окисления деталей внутренней арматуры,

т,е, повышается выход годных.

Формула изобретения

установлен источник теплового излуч€ - ния, отлича ющаяся тем, что, с целью повышения производительности, она снабжена пластинами из ни- тинола, расположенными на полуэллиптической поверхности, изогнутыми пополам, при .этом линия перегиба параллельна фокальной оси печи, одна половина пластины неподвижно закреплена, а другая, обращенная к источнику теплового излучения,имеет на наружной поверхности поглощающее, а на внутренней - отражающее покрытия, причем ширина пластин определена из соотношения

50

1 А -(2с + d).

где 1 - ширина пластины;

А - длина большей оси эллипса; с - расстояние от центра эллипса Д° его фокуса;

d - диаметр источника теплового

излучения,

в корпусе полупечи перед источником теплового излучения соосно эллиптичес514182

кой поверхности установлена полуцилиндрическая оболочка, выполненная из кварцевого стекла, наружный диаметр Р J- которой выбран из соотношения

- 1., где В - длина малой оси эллипса;

1 - ширина пластины, 2, Печь ПОП.1, отличающаяся тем, что поглощающее покрытие пластин выполнено из ситалла СТ-50-1, а отражающее - из фосфида.,- алюминия.

J

увешчено

в

(

3

фи.д

Редактор А.Шандор

Составитель Т.Буклей Техред Л.Олийнык

Заказ 4120/25

Тираж 425

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор В.Гирняк

Подписное