книги из ГПНТБ / Варламов В.А. Сборочные операции в электровакуумном производстве учеб. пособие

меняют гибкие вводы из платинита, которые подсоединяют к схеме распайкой.

§ 9. ГАЗОПОГЛОТИТЕЛИ

Для обеспечения нормальной работы электровакуумных прибо­ ров внутри них должно поддерживаться давление порядка 10~7 мм рт. ст.*. Такое низкое давление получить откачкой с по­ мощью насоса в производственных условиях очень трудно, да к тому же в процессе эксплуатации прибора его детали разогрева­ ются и выделяют газы. Для поглощения выделяющихся из армату­ ры и оболочки газов в процессе работы прибора внутри него поме­

щают вещество, способное поглощать газ — газопогло­ титель (геттер).

Газопоглотители делятся на распыляющиеся и нераспыляющиеся.

Распыляющиеся поглоти­ тели состоят из сложных со­ ставов, основной частью ко­ торых, как правило, являет­ ся барий. При нагреве в про­ цессе изготовления прибора барий испаряется и оседает на BHjтрепней поверхности прибора, образуя тонкую пленку («зеркало»). Такие поглотители изготовляют в виде таблеток или наполнен­ ных трубочек. Таблетки кре­ пятся внутри прибора с по­ мощью специальных держа­ телей (рис. 8).

Нераспыляющиеся газо­ поглотители наносят в виде порошка на детали прибо­ ров или прикрепляют к ар­

матуре в виде компактных кусочков металла. После соответствую­ щей обработки они становятся активными. Материалом для не­ распыляющихся поглотителей служат цирконий, титан или смесь некоторых редкоземельных металлов.

* В соответствии с Международной системой единиц измерения — СИ еди­ ницей измерения давления является Паскаль (Па). 1 мм рт. ст. = 133,3 Па

(Прим. ред.).

20

§10. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ

Квспомогательным деталям электровакуумных приборов отно­ сятся: внутренние изоляторы, внутренние крепежные детали и эк­ раны, наружная арматура.

Наибольшее распространение получили внутриламповые изоля­ торы (рис. 9) из слюды и керамики, но возможно применение и других материалов, например кварца и стекла.

стантана. Для лучшего охлаждения часто на эти детали наносят покрытия, обладающие повышенным коэффициентом излучения.

Основными деталями наружной арматуры являются цоколи (рис. 10) и колпачки.

Цоколь с закрепленными в нем штырьками создает надежный контакт с выводами электродов, служит для удобства установки

икрепления прибора в устройстве. Для мелких приборов цоколь изготовляют на пластмассы, его штырьки — из латуни, для более мощных ламп цоколи делают сборными из металлической обоймы

икерамического вкладыша, армированного контактами. Цоколь соединяется с оболочкой специальными цоколевочными мастиками.

Как уже указывалось выше, приборы с плоской ножкой изго­ товляют без цоколя. В таких приборах выводы электродов должны

2і

ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ

При изготовлении деталей электровакуумных приборов приме­ няют практически все известные методы обработки материалов, но чаще всего — штамповку, обработку резанием, электроискровую и ультразвуковую обработки, различные виды термической обработ­ ки, промывку и обезжиривание, нанесение покрытий и некоторые специальные способы (например, спирализацию).

Выбор конкретных методов и их последовательности зависит от особенностей конструкции деталей и свойств обрабатываемых ма­ териалов, а также от исходного вида, т. е. от заготовки.

В качестве заготовок деталей электровакуумных приборов ис­ пользуют чаще всего лист, ленту, пластины, проволоку, прутки, трубки.

§ 11. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЛИСТА И ЛЕНТЫ

Штамповка

Наибольшее распространение при изготовлении деталей элек­ тровакуумных приборов получили следующие методы штамповки: резка (вырубка, пробивка), гибка, вытяжка, формовка, давильная обработка.

Рис. 11. Основные стадии гибки:

/ — пуансон, 2 — матрица, 3 — заготовка

При операциях вырубки и пробивки от заготовки отделяется часть металла, которая может являться готовой деталью или слу­ жить, в свою очередь, заготовкой, подвергающейся дальнейшей об­ работке гибкой, вытяжкой или другими способами.

Гибка (рис. II) заключается в том, что деталь прижимается движущимся пуансоном 1 к неподвижной матрице 2 и принимает требуемую форму.

Вытяжку применяют для изготовления полых деталей — пуан­ сон вдавливает (втягивает) заготовку в отверстие матрицы; для вытяжки характерно утонение материала.

23

Применяют вытяжку без прижима — для деталей с небольшим отношением высоты к диаметру (неглубоких деталей), с прижимом, исключающим образование складок на поверхности глубоких дета­ лен (рис. 12, а), и обратную (реверсивную), когда в качестве заго­ товок используют предварительно вытянутые колпачки (рис. 12,6).

Формовка применяется для получения несимметричных и сим­ метричных деталей, имеющих на своей поверхности выступы, ребра ■или упоры. Ее выполняют в специальных штампах или на оправках, имеющих форму изготовляемой детали.

имеющей форму готовой детали, и поджимают к оправке прижи­ мом. Инструмент простой формы, называемый давильником, пере­ мещается вдоль вращающейся заготовки, прижимает ее к оправке и придает ей тем самым требуемую форму. Особенно часто да­ вильная обработка применяется для деталей сложной формы из молибдена и тантала, вытяжка которых невозможна. Давильная ■обработка выполняется на токарных станках, а также на специаль­ ных более простых станках.

Для уменьшения стоимости деталей и повышения точности их изготовления используют комбинированную штамповку, т. е. в од­ ном штампе соединяются две или несколько простых операций — вытяжки, пробивки отверстий, вырубки и т. п. Разные операции мо­ гут выполняться одна за другой отдельными пуансонами (за не­ сколько ходов пресса) с перемещением заготовки в штампах после­ довательного действия или одновременно без перемещения заготов­ ки в штампах совмещенного действия.

Повышение точности деталей и улучшение качества их поверх­ ности достигается использованием операций правки и калибровки,

•а также подбором смазок — минеральных масел, спирто-бензино­ вых смесей, эмульсионных и мыльных составов и т. п.

Холодной штамповкой изготовляют аноды, трубчатые катоды, экраны, пистоны, перемычки, газопоглотители, держатели, стойки, втулки и т. д., чаще всего из металлической ленты или проволоки

24

на универсально-гибочных автоматах, оснащенных комбинирован­ ными штампами. На этих же автоматах выполняют дополнительные операции — заострение концов, срез кромок, прокол мелких отвер­ стий и т. п. Например, схема технологического процесса изготовле­ ния анода на многопозиционном гибочном прессе-автомате показа­ на на рис. 13. На / позиции осуществляется подача ленты, на II — рифление, на III — отрезка, на IV и V — гибка ленты, на VI—X — складной шов (замок), на XI — деталь снимается.

Аналогично получают экраны, радиаторы, пластины, держатели га­ зопоглотителей и другие вспомога­ тельные детали.

Для изготовления кернов катодов чаще всего применяют заготовки в виде тонкостенной трубки с круглым поперечным сечением, нарезаемой на отрезки мерной длины. В этом слу­ чае обработка кернов сводится к по­ лучению буртика (рис. 14) при по-

Для получения кернов плоской и овальной формы сначала от­

Рис. 15. Изготовление овального трубчатого катода:

а — формовка керна на оправке, б— формовка пуклей, в — калибровочная штам­ повка: / — оправка, 2 — керн, 3 — игла, 4 — пуансон

Кроме того, для изготовления кернов трубчатых катодов приме­ няют свободную формовку в штампах без оправки, фасонное воло­ чение, формовку в штампах с наполнителем, гидроформовку.

Иногда керны катодов получают из листовых и ленточных мате­ риалов (полос и пластин) путем свертывания заготовок в объемные

26

пазов, образующихся в детали, определяется траекторией переме­ щения проволоки);

профилированным электродом-инструментом (точное копирова­ ние геометрических форм электрода-инструмента).

Ультразвуковая обработка

Известно, что звуковые волны, имеющие частоту колебаний выше 20 000 гц, человеческим ухом не воспринимаются. Эти волны называются ультразвуковыми.

Частицы абразива, помещенные в жидкости, при движении под воздействи­ ем ультразвуковых колебаний снимают микрослой с обрабатываемой поверхно­ сти. Кроме того, при распространении ультразвуковых колебаний в жидкой среде возникает явление кавитации, со­ стоящее в поочередном образовании и ис­ чезновении (захлопывании) пузырьков. Оно сопровождается кратковременными гидравлическими ударами, при которых давление возрастает до нескольких тысяч атмосфер, местным повышением темпера­ туры и электризацией среды. Кавитация также оказывает разрушающее действие на обрабатываемую поверхность.

Сущность одного из способов возбуж­ дения ультразвуковых колебаний состоит в том, что магнитный металл (никель, пермендюр и т. п.) помещают в катушку переменного тока, под действием магнит­ ного поля которой он изменяет свои

геометрические размеры и передает возникающие колебания в окру­ жающую среду. Этот способ возбуждения получил название магни-

тострикционного.

Второй способ возбуждения — пьезоэлектрический — основан на способности некоторых материалов (кварц, турмалин и т. п.) изменять свои размеры при приложении электрического напряже­ ния.

Ультразвуковая обработка применяется для резки, сверления, полирования, а также для очистки деталей при сварке и пайке.

Пример конструкции станка для ультразвуковой обработки по­ казан на рис. 16. В станке использован магнитострикционный пре­ образователь из листового никеля, размещенный внутри ультразву­ ковой головки 1. К преобразователю крепится инструмент 2. Заго­ товка закрепляется на столе станка 3. Питание станка осуществ­ ляется от ультразвукового генератора. Ультразвуковая головка станка может перемещаться в вертикальном направлении, а стол

28

вращаться вокруг вертикальной оси и перемещаться в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

§ 12. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПРОВОЛОКИ

Изготовление деталей из проволоки занимает значительное ме­ сто среди металлозаготовительных операций электровакуумного производства. Из проволоки получают сетки, подогреватели катодов косвенного накала, прямонакальные катоды, электроды (вводы), пружины, держатели и т. п. Металлом проволоки служит вольфрам, молибден, никель и их сплавы (реже медь) диаметром от 5 мкм до нескольких миллиметров.

Рис. 17. Схема навивки спиралей на непрерывный керн

Перед изготовлением деталей из проволоки ее поверхность очи­ щают (обычно электролитическим способом), промывают в горя­ чей дистиллированной воде, сушат и отжигают в атмосфере водо­ рода (для дальнейшей очистки и получения необходимых механи­ ческих свойств).

Многие детали, изготовляемые из проволоки, имеют вид спира­ лей (см. рис. 2, а и 3).

Спираль, полученная в результате однократной (первичной) спирализации, называется моноспиралью (см. рис. 3, б). Если про­ цесс спирализации повторить для моноспирали, получится биспи­ раль (см. рис. 3, г и д)\ дальнейшая спирализация даст в резуль­ тате триспираль.

Из известных способов спирализации в производстве электро­ вакуумных приборов применяют навивку на вытравливаемый (не­ прерывный) керн, реже — на постоянный керн.

Схема машины для навивки спирали на непрерывный керн по­ казана на рис. 17. Керн 2 с подающей катушки 1 наматывается на приемную катушку 5. Нить, сходящая с вращающейся шпули 3, на­ вивается вокруг поступательно движущегося керна, образуя спи­ раль 4. Расстояние между соседними витками зависит от соотноше­ ния скоростей перемещения керна и вращения шпули.

После навивки спирали отжигают на керне, протягивая его через водородную печь. Отжиг нужен для очистки спиралей, умень­

29