Способ соединения стеклоизделий, преимущественно колбы с ножкой — SU 1827365 (original) (raw)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 365 А 9) ОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ТЕ 3 араксина, И,С.Де нягин, Т,А.ВМасычввое свидетельл, СОЗ В 23/Б СОЕДИНИМУЩЕСТ ство СССР211, 1978.ЕНИЯ СТЕКЛОИЗВЕННО КОЛБЫ С сается производст рубок, в частности те ение учевы особе ри исИзобре изводства (ЭЛТ), в ча стеклоизде колбы при д ду сваривае мм. ешени ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(21) 4915139 (22) 28.02.91 (46) 15.07.93 (71) Научн "Платан" (72) В,А.Афо мидов и В.И (56) Авторск М 664938, к (54) СПОСО ДЕЛИЙ ПРЕ НОЖКОЙ (57) Изобре электронно, Бюл, %26о-исследовательский инстит тение относится к области пр электронно-лучевых трубо стности, к технологии свар ий, преимущественно ножки остаточно большом зазоре ме мыми деталями - порядка 2,5 Цель изобретения - улучшение качества сварки стеклоизделий,Это достигается тем, что при способе соединения стелкоизделий, преимущественно колбы с ножкой, путем нагрева стеклозаготовок при одновременном вращении, центрирования, сварки, отрезки прибыли и последующего отжига, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества сварки, перед сваркой производят откачку колбы до давления 1-1 10 МПа, а сварку ведут лучом лазера, Это позволяет осуществить бесконтактнае формование размягченного стекла и обеспечивает улучшение качества сварки за счет устранения отрицательных явлений,55 С 03 В 23/217 лжмЯ 8 ЩЯ 1 ф% тЕйааиаИЬЛИгИ Ецд нологии сварки стеклоизделий при достаточно большом зазоре между свариваемыми деталями (порядка 2,5 - 3 мм). Сущность изобретения: изделие нагревают, вращая. Затем соединяют, обрезают прибыль при поддержке ее в исходном йоложении с одновременным центрированием относительно оси изделия. Далее осуществляют последующий отжиг. Соединение заготовок выполняют формованием стекла, нагретого лазерным излучением до размягчения, осуществляемым за счет перепада, создаваемого при вакуумировании внутреннего объема колбы до давления в пределах 1 - 1 10 Па, 1 табл., 2 ил. имеющих место при известном сварки. Улучшение качества свар пользовании нового технического проявляется также в обеспечении точности геометрических размеров стеклоизделия, полученного в результате сварки по предлагаемому способу. Это обеспечивается высокой. локальностью лазерного нагрева текла по сравнению с газопламенным нагревом, используемым для дополнительного нагрева в прототипе,Следует отметить, что указанные преимущества предлагаемого способа сварки проявляются только при условии поддержания в заданных пределах параметра, указанного в отличительной части формулы - пределы давлений во внутреннем обьеме колбы при вакуумном формовании размягченного стекла (см. п,1 табл.). Экспериментально показано, что выход из этих пределов(см. п.п, 2-3 табл,) приводит к резкому ухудшению качества сварки.Применение лазерного нагрева при осуществлении предлагаемого способа сварки стеклоиэделий обеспечивает дополнительные преимущества, такие как стабилизация технологических режимов и качества сварки стеклоизделий, снижение процента брака, благодаря обьективности контроля дозировки и параметров лазерного излучения.Сущность изобретения состоит в том, что после предварительного нагрева зоны сварки стеклозаготовок дополнительный нагрев стекла до температуры размягчения производят лазерным излучением, уменьшение диаметра горловины до соединения ее с ножкой выполняют формованием размягченного стекла за счет перепада давлений, создаваемого перед сваркой при вакуумировании внутреннего объема колбы.Конкретный пример изобретения иллюстрируется фиг,1 и 2.Колба 1 прибора закрепляется в патроне 2 верхнего шпинделя, ножка 3 - в оправке 4 нижнего шпинделя, Внешний диаметр колбы в месте сварки -30 мм, толщина стенки колбы и тарелочки ножки - 2 мм, марка стекла колбы и ножки - С 87-1. Зону сварки нагревают с помощью электрической печи 12 и лучом 5 газового С 02-лазера 10 с мощностью излучения около 100 Вт, Для фокусировки лазерного излучения используется линза 13 из Упыре, длина фокуса линзы - 250 мм, плотность мощности лазерного излучения - 10 Вт/см . Технологическую прибыль 6 поддерживают снизу платформой 7, В предлагаемом способе сварки платформа обеспечивает не только поддержку прибыли в исходном положении и ее центрирование относительно оси изделия, но и является элементом вакуумной системы при вакуумировании внутреннего объема колбы. Устройства 8 и 9 - для напуска внутрь колбы азота и вакуумирования внутреннего объема колбы обозначены схематически - стрелками, При осуществлении предлагаемого способа сварки, входящие в его состав технологические операции выполняют в следующей последовательности: 1. Предварительно подогревают зону сварки колбы в электрической печи с напуском осушенного азота внутрь колбы при вращении шпинделей станка, Скорость вращения произвольная, т,к. вращение осуществляется с целью усреднения температуры в зоне сварки,2, Включают насос предварительного вакуума для вакуумирования внутреннего объема колбы с одновременным прекращением подачи осушенного азота внутрь колбы. 3. При достижении во внутреннем объемеколбы давления порядка 5 10 Па, устанавли. вают скорость вращения стеклоизделий об/мин и производят прогрев зоны сварки5 лучом лазера до размягчения стекла (см,фиг.2 а), Следует отметить. что параметр"скорость вращения стеклоизделий", используемый в конкретном примере для характеристики данной операции и последующих,"0 связанных с лазерной обработкой стекла. является дополнительным, необходимым длявоспроизводимости способа и поэтому не отражен в формуле изобретения. Значениеэтого параметра зависит от мощности ис 15 пользуемого лазера, толщины стенки колбыи тарелочки ножки, внешнего диаметра горловины колбы, марки стекла свариваемыхстеклоизделий и устанавливается с учетомперечисленных факторов для каждой опера 20 ции экспериментально,4, Соединяют колбу и ножку формованием стекла, нагретого лазерным излучениемдо размягчения, за счет перепада давленийна стенку колбы во внутреннем объеме кол 25 бы и атмосферного, создаваемого при вакуумировании внутреннего объема колбы.5. Отключают вакуумный насос, повторно напускают осушенный азот внутрь колбы.30 6. Опускают луч лазера на 3-4 мм с помощью устройства 11 для перемещения луча, а платформу - на 40-45 мм, обрезаютприбыль при скорости вращения стеклоизделий - 100 об/мин (см. Фиг.2 б).35 7. Возвращают луч лазера в исходноеположение с помощью устройства 11, производят провар сварочного шва прибора 14при скорости вращения - 180 об/мин (см.фиг,2 в).40 8. Отжигают зону сварки прибора излучением лазера при скорости вращения 320об/мин, а затем - в электрической печи всоответствии с типичной температурно-временной зависимостью при откиге стеклоиз 45 делий из стекла С 87-1 при толщине стенок 2мм,Внедрение предложенного способасварки стеклоизделий в производстве специальных ЭЛТ позволило снизить брак на50 операции на 4 о , а в готовом изделии - наЗо , повысить надежность и долговечностьприборов. Ожидаемый зкономический эффект от внедрения предлагаемого способана полуавтомате сварки специальных ЭЛТ55 составляет 110 тыс. руб. при годовой программе выпуска 1200 приборов.Формула изобретенияСпособ соединения стеклоиэделий,преимущественно колбы с ножкой, путемнагрева стеклозаготовок при одновремен1827365 Обоснования граничных значений интервала давлений зоа внутреннем обьема колбы Качество сварки Давление во внутреннем объеме колбы. ПвВарианты технологи есть нкгтрь 5 10 Высокое качество сварки за счет вакуумного формирования стекла, нагретого лаверным излучением до температуры размлгчению,Выще верхней границы-более На отдельных участках зоны заварочного щва не проискоднт вакуумного формования стекла, нагретого лазерным излучением до размягчьння и. следовтельно. соединению горловины колбы и ножки, т.к. недостаточен перепад давлений одного во внутреннем объеме колбы н атмосферным, э такжеэтом случае сказыеаетсювлияние разностенности горловины колбы.Высокое качество сварки за.ьчет вакуумного формирования стекла. нагретого лазерным излучением до рэзмюпгення. Однако длю вэкуумировэния внутреннегообьема колбы до давлению менее 1 10 Пэ необходимо существенно усложнитьконструкцию. вакуумной системы (по сравнению с вакуумной системой и. 1), э так.же использовать дорогостоящее оборудование длю получения высокого вакуума. Ниже нижней границы-менее 1 10 Паном вращении, центрирования, сварки, отрезки прибыли и последующего отжига, о т л ичающийсятем,что. с целью улучшения качеств сварки, перед сваркой производят-1откачку колбы до давления 1-1 г 10 Па, асварку ведут лучом лазера.1827365 оставитель И. Демиехред М,Моргентал орректор Н, Корол дакто кий комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гага Производственно-изда Заказ 2344 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5

Смотреть

Способ соединения стеклоизделий, преимущественно колбы с ножкой