Способ термовакуумной обработки электронно-лучевых трубок Советский патент 1980 года по МПК H01J9/38 

(54) СПОСОБ ТЕРМОВАКУУМНОЙ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКГРОННОЛУЧЕИК ТРУБОК

1

Изобретение относится к произ- . водству электровакуумных приборов, а именно к термовакуумной обработке стеклянных электровакуумных приборов (ЭВП) со сложной конфигурацией и переменной толщиной стеклооболочек, например цветных электроннолучевых трубок (изоТ).

Известен способ термовакуумной обработки ЭВП, включающий обезгаживание стеклооболочек при помощи .электронной бомбардировки и их откачку вакуумными откачными средствами. При этом обезгаживание проводят при возбуждении вторично-электронного резонанса на стенках прибора, что приводит к десорбций газа с его последующей откачкой l .

К недостаткам этого способа можно отнести трудность обработки крупногабаритных толстостенных ЭВП, например, электроннолучевых трубок ЭЛТ. Обезгаживание стеклооболочек идет только при соответствии формы изделия с резонансным контуром. Применение данного способа невозможно при сложной конфигурации изделия.

Известен способ термовакуумной обработки электроннолучевых трубок,.

включакядий конвективный нагрев прибора и одновременную откачку 2l .

По известному способу стеклооболочки обезгажив,аю.Т9-я нагревом в туннельной электрической печи с передачей тепла от нагревателей к наружной поверхности прибора частично излучением, а преимущественно конвекцией, посредством продува горяtoчего воздуха от электронагревателей к электровакуумному прибору. В Процессе термообезгажи.вания прибор откачивается откачными средствами.

Недостатком этого способа является то, ЧТО в самом принципе на15грева есть предел производительности термовакуумной обработки.

Нагрев стеклооболочки сопровождается значительными температурными перепадами по толщине стенки кинескбпа. В качетве нагревателей используются трубчатые электронагреватели (ТЭН), которие греют, в, основном, внешние слои стекла. Тепловая энергия переходит с внешних слоев на внутренние с определенной скоростью, которая ограничеяа низкой теплопроводностью стекла. Стек30 лооболочки имеют определенную термостойкойть и получение перепадов температур по толщине выше термостойкости колбы, ведет к ее разру-. шёнию. Из вышеуказанного следует, что время нагрева и охлаходения кинескопа при термовакуумной обработке определяется, главным образом, термостойкостью стеклооболочек, которая является величиной постоянной для определенной марки стекла и конструкции изделия.

Длительность термообработки определяет длительность всей термовакуумной обработки, а следовательно, и производительность оборудования. Надо отметить, что плохая прогреваемость стекла ведет к большому проценту разрушений при обработке кинескопов на линии термовакуумной обработки .

Цель изобретения - сокращение длительности цикла термообработки за счет увеличения скорости нагрева электроннолучевых трубок и увеличения выхода годных изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе термовакуумной обработки перед конвективным нагревом включают радиационный нагрев стеклооболочки до 170 ± 5°С, излучением, имеющим спектр, лежащий в области прозрачности материала стеклооболочки, а также -тем, что температура в начале конвективного нагрева равна 220 ± .

На фиг. 1 представлена принципиальная схема термовакуумной обрабо тки по предлагаемому способу; на фиг. 2 показаны режимы термообработки по известному и предлагаемому способам.

В начале термовакуумной обработки кинескопы последовательно проходят участок радиационного (предварительного) нагрева - зона 1 и участок конвективного нагрева - зона 2. Радиационный нагрев проводят при помоиш высокоинтенсивных источников 3 со спектром излучения в области прозрачности стекла изделия, конвективный нагрев проводят при помощи трубчатых электронагревателей 4 с продувом воздуха вентиляторами 5. Приборы перемещаются при помощи транспортера б в печи 7 при откачке на откачных позициях 8.

По предлагаемому способу обрабатывалась партия цветных электроннолучевых трубок (ЦЭЛТ).

Кинескопы находились на откачных поэиадях 8, где непрерывно откачивлись от давления 1.10 им рт.ст. и перемещались при помощи транспортера в зоне 1, а затем - в зоне 2. В зоне 1 предварительного нагрева ™ЙрШй: 6дит нагрев галогенньгШ Штампами КИсо спектром излучения при t - 2200-3000°С, П 0,75-5,0 мкм, ЧТО составляет 90% энергии излучен

Максимальное количество энергии с 1,1 мкм. Обрабатываемые кинескопы выполнялись из стекла с 94-1 и С 95-3 с прозрачностью Я 0,34-3,0 мкм и имели приведенную толщину 10 мм. Стеклооболочки имели термостойкость дТ , крторая зависит от материалов, из которых сделаны колбы, и от их конструкции. Эксперименты показали, что 80% падающей энергии поглощалось стеклом изделия по всей толщине.

Таким образом, стекло прогревалось по всему объему, ане грелись только внешние слои, как это было в известном устройстве. Полученный эффект устраняет значительные перепады температуры по толщине стеклооболочек и позволяет проводить термовакуумную обработку с большими скоростями нагрева (13 град/мин) без разрушения стеклооболочки, (фиг. 2, участки 9, 10). Оптимальная максимальная температура радиационного нагрева . При нагреве стеклооболочек радиационным способом происходит выравнивание температуры по толщине стенок и одновременно возрастают напряжения растяжения во внутренних слоях стекла, что является причиной возникновения тех же напряжений во внутренних покрытиях стеклооболочек (люминофоре, алюминиевой пленке). При температуре выше 170 С напряжение достигает такой величины, что возможно нарушение указанных покрытий (разрыв пленки). Выше необходимо применение способа с преимущественным нагревом наружного слоя стекла для уменьшения напряжений на внутренней поверхности стенок стеклооболочки. Наиболее приемлемым-является конвективный нагрев, обеспечивающий равномерное температурное поле наружной поверхности стеклооболочки.Нагрев радиационным способом без нарушения покрытий для некоторых типов ЭВП возможен выше 170°С, но предлагаемый способ предварительного радиационного нагрева до температуры 170 i 5с гарантирует неразрушаемость покрытий любых ЭЛТ.

Надо отметить, что прогрев всей массы стекла позволяет интенсифицировать и процесс подъема температуры в конвективной электропечи до скорости нагрева 9 град/мин (фиг. 2, участки 10,. 11).

Предварительный нагрев до 170с позволяет начинать нагрев в конвективной печи с 220с без риска возникновения термоудара. Такая температура с эффектом разогрева стекла по всей толщине позволяет увеличить скорость разогрева стеклооболочки до Э-Ю С/мин.

При проведении термовакуумной обработки по преяалаемому способу

перепад температур при нагреве стеклооболочки составил .

При обработке по известному способу перепад температур был равен ЗЗ-бО С.

После предварителЬйого нагрева кинескопы попадают в зону конвективного прогрева в электропечи 7. Нагрев проводится электрическими нагревателями 4, с продувом воздуха для стабилизации тепловых полей вентиляторами 5.

На фиг.2 показан участок подъема температуры в конвективной печи до 360°С и выдержка в течение 10 ми (участки 11 и 12). Такие значения максимальной темпартуры нагрева и время вьщержки определяются из условий хорошей обезгаживаемости внутренней арматуры кинескопа. После выдержки температура понижается до 120°С в течение 88 мин (участок 13) Скорость охлаждения определяется термостойкостью стекла и возможнос тью отвода тепловой энергии только через стекло колбы. Весь технологический цикл термовакуумной обработки кинескопов по предлагаемому способу составил 130 мин с увеличением процента выхода годных изделий по сравнению с известным решением той же задачи при длительности цикла 180 мин (кривая 14).

Применение предлагаемого способа обеспечивает высокий процент выхода годных изделий, сокращает затраты на материалы при производстве ЭВП.

Предлагаемый способ открывает перспективу развития технологичес767861

кого оборудования для производства изделий массового производства. Технология производства ЭЛТ встает на новый качественный уровень со скачкообразным увеличением эффективности прЬизводства.

Формула изобретения

термовакуумной обработки за счет увеличения скорости нагрева и увеличения выхода годных изделий, перед конвективным нагревом осуществляют радиационный нагрев изделия

о температуры 170 ± излучением, меющим спектр, лежащий в области розрачности материала стеклооболочки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе , 1. Черепнин Н. В. Основы очистки, обезгаживания и откачки в вакуумной технике. М., Советское радио, 1967, с. 272-274.

Hojipo-bfie пи,е 6и,,я

t