Способ изготовления отверстий в кварце

(511 В 28 й 1 ОСУДФРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПо ДЕЛди ИЗОВ ЕТЕНий И ОТН И(тий ОБРЕТЕНИЯ ИСА АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ нему стеклянной труб охлаждением и механи нием трубки, о т л и тем, что, с целью из стий сложной Формы с перед привариванием ки к кварцу между ни мещают остеклованную стеклом молибденовую фигурацией-отверстия стеклянной трубки ве кой частоты, причем ку выполняют иэ моли й и)М 49-3637 тво СССР 1981. ИЯ ОТВЕР ивания кел 3/ ВЛ ив стек бден(71) Институт приклаАН СССР(54)(57) СПОСОБ ИЗГОСТИй В КВАРЦЕ путем ки с последующим ческим отделеч а ю щ и й с я готовления отвер высокой точностью стеклянной трубм и трубкой помолибденовнм пластину с конприваривание дут токами высолянную трубового.стекла10 Цель изобретения - изготовление отверстий сложной Формы с высокой точностью.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовле ния отверстий в кварце путем, приваривания к нему стеклянной трубки с последующим охлаждением и механическим отделением трубки перед привариванием стеклянной трубки к кварцу 40 между ним и трубкой помещают остеклованную молибденовым стеклом молибденовую пластину с конФигурацией от-, верстия, приваривание стеклянной трубки ведут токами высокой частоты, 45 причем стеклянную трубку выполняют из молибденового стекла.На чертеже изображено расположение элементов, с помощью которых реализуют способ.Отверстие в кварцевой трубке 1 изготавливают с помощью молибденовой ,остеклованной пластины 2, которую прижимает к трубке 1 стеклянной труб кой 3. Нагрев осуществляют с помощью индуктора 4, подключенного к генератору высокой частоты.Способ осуществляется следующим образом.Из молибденовой пластины вырезают или штампуют пластину, имеющую кон-, 60 Фигурацию требуемого отверстия. Нагри-мер, для квадратного отверстия выреэают квадратную пластину нужного размера. Вырезаемую пластину покрывают тонким Спорядка 0,5 мм слоем 65 Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериа-лов, в частности к стекольному производству, к области обработки стекла,и может быть использовано при изготовлении ртверстий сложной конфигурации в заготовках в виде пластин, трув готовых приборах и иэделиях, имеющих толщину стенки до 2,5-3 мм.Иэвестен способ изготовления отверстий в стекле путем сверления,применимый для кварца Й 3,Недостаток этого способа связанс необходимостью использования абразивных веществ, смазочных материалови растворителей, которые загрязняюткварц;Известен способ изготовления отверстий в кварце, заключающийся втом, что к кварцу приваривают стержень из стекла, коэффициент термичес кого расширенйя которого превышаеткоэффициент термического расширениякварца, .затем стержень охлаждают имеханически отделяют его от кварца С 21. 25Однако такой способ не позволяетизготавливать отверстия сложной конФйгурации, кроме того получаемые от-.верстия имеют большой разброс величины диаметров.30 молибденового стекла, различными способами, например, поместив пластину в разогрет,чо на газовой горелке стеклянную трубку. Когда стекло разлягчится, оттягивают оба конца трубки и запаивают их, Излишки стекла убирают таким образом, чтобы стекло покрывало пластину равномерным слоем. Затем остеклованную пластину прикладывают к поверхности кварца и прижимают стеклянной /также иэ молибденового стекла/ трубкой. Далее нагревают пластину токами высокой частоты. Отразогретого металла нагревается стеклянный слой, покрывающий пластиНу, который, размягчаясь, приваривается к кварцу и к трубке, прижимающей стеклованную пластинуПосле охлаждения вместе спая стекла с кварцем возникают термические напряжения. обусловленные различием коэффициентов термического расширения стекла и кварца, которые приводят к тому, что по контуру молибденовой пластины в кварце образуется трещина, в связи с чем молибденовая пластина с приваренным к ней слоем кварца легко отделяется от кварца вручную, причем трубка из молибденового стекла служит рычагом, Образуется отверстие, конфигурация которого совпадает с конфигурацией пластины.Таким. образом, получение отверстий слошной Формы достигается за ,счет использования металлической пластины, конфигурация которой определяет конфигурацию отверстия. Локаль. ный нагрев такой пластины токами высокой частоты эа счет равномерного прогревания слоя стекла, покрывающего ее,обеспечивает однородное приваривание этого слоя к кварцу, что, в конечном счете, определяет повышение точности способа.Металл, из которого изготавливается пластина, должен иметь температуру плавления, существенно превышающую не только температуру размягчения стекла /500 фС/, но и температуру разогрсва пластийы 1000-1200 фС, необходимую для эффективного разогрева слоя стекла, покрывающего пластину. Этим требованияМ отвечают такие тугоплавкие металлы, как молибден и вольфрам.Требования к стеклу заключаются в том, что стекло должно иметь тот же коэффициент термического расширения, что и металл. пластины. Это необходимо для того, чтобы не было растрескивания стеклянного слоя при нагреве пластины, Поэтому с молибденом может быть использовано в паре молибденовое стекло, а с вольфрамом вольфрамовое.Кроме того, стекло должно иметь коэффициент термического расширения,1071439 Составитель Т.ПарамоноваРедактор Л.Веселовская Техред А.Вабинец Корректор д.знмокосовЭ Заказ 22/11 Тираж 572ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений;.и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 превышающий коэффициент термического расширения кварца. Чем эта разница больше, тем надежнее реализуется способ. Однако вольфрамовое стекло имеет коэффициент термического расширения, незначительно отличающийся от коэффициента термического расширения кварца, что делает применение этого стекла в описываемом способе невоз-, можным, кроме того, вольФрам не поддается штамповке. г 10Этих недостатков лишена пара молибден - молибденовое стекло. Молибден имеет высокуь температуру плавления, хорошо штампуется. Молибденовое стекло имеет коэффициент термичес 15 . кого расширения, существенно превышающий коэффициент термического расширения кварца, что обеспечивает надежную реализацию способа.П р и м е р. Из молибденовой плас-;Я тины толщиной 0,5 мм вырезают квадратную пластину 2 1010 мм. В разогретую стеклянную трубку иэ молибденового стекла, например, марки Сдиаметром 12 мм помещают выре занную молибденовую квадратную пластину 2, разогревают стекло до размягчения, оттягивают концы трубки, отсасывают воздух и запаивают трубку , так, чтобы не осталбсь пузырей воздуха. Стеклянной палочкой распределяют слоЯ равномерно, снимая излишкй стекла. Полученную остеклованную плас-, тину 2 слегка разогревают газовой горелкОй, накладывают на кварцевую трубку 1 диаметром 150 мм, прижимают ее к поверхности кварца стеклянной трубкой 3 марки Сдиаметром 8 мм, с помощью иидуктора 4 разогревают токами высокой частоты, используя, например, генератор И 060-012, в течение 1-2 мин, пока металл не разогреется до 1000-1200 С /белое свечение/,а стеклянная оболочка, покрывающая пластину 2, не размягчится и не приварится к кварцу 1 и к стеклянной трубке 3. Затем генератор высокой частоты отключают и после естественного охлаждения остеклованную пластину 2 вручную отламывают от трубки 1, используя стеклянную трубку 3 как рычаг. В результате в трубке 1 образуется квадратное отверстие 1010 мм.Способ позволяет изготавливать отверстия сложной конфигурации с высокой точностью и повторяемостью, он может быть использован при изготовлении отверстий в изделиях сложной формы, его реализация не требует до- рогостоящегО оборудования, при изв. готовленин отверстий этим способом кварц не загрязняется.