Способ изготовления микроканальных изделий

союз советских социАлистически 68 О 5)5 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН л,иг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР М 425799, кл. В 28 Ь 1/26, 1970.Патент ЯпонииМ 52-33962, кл. В 28 В 1/26, 1978.Патент ВеликобританииМ 1410362, кл. С 1 М, 1975,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОКАНАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при выполнении прецизионных капилляров в наконечниках оптических соединителей, а также микроканалов в керамических, твердосплавных, стеклянных, стальных и других деталях. Целью изобретения является снижение погрешности координатного расположения прецизионных капилляров. Способ изготовления микроканальных иэделий включает изготовление в заготовке чернового капилляра заданной формы, натягивание в нем с минимальным зазором проволоки, ось которой совпадает с теоретической осью капилляра, и заливку в зазор между черновым капилляром и проволокой жидкотекучего полимерного материала. После этого осуществляют возвратно-поступательное перемещение натянутой проволоки вдоль теоретической оси капилляра. При термообргботке полимерного материала по проволоке пропускают электри ческий ток, Погреш ность координатного расположения капилляра снижается до 0,02 мм. 2 э,п,ф-лы, 2Изобоетение относится к приборостроениО и может быть использовано пр 8 имущественно при Вьполнении прецизионныхКДПИЛЛЯРОВ В НДКОНЕЧНИКВХ ОГТиьВСКИХ СОЕдинений, д также микроканала в керамических, ТВ 80 досГЗРавных стеклянных стальныхд ругих де аляхЦель иэобретегия - снижение погрешности координатного расположения прецизионцх капилляров.Нд фиг. 1 представлена схема устройстВа для Осуествления способа; нд фиг,изОбрзж 8 О сечение эдГОтОБки наконечника ОпГичзскОГО со 8 динения В зоне прецизи"ОННОГО капилляра.Вдготгвку " здкрепляО 1 В рзле 2 грижлол 1 3. В сьоо Очередь призму 2, фильеры4, блок 5, захват 6, кронштей 7 закоепляютк стойке 8 приспособл 8 НИЯ. Проволоку 9пропускаОт через заготовкууплотнитель,О шдйбу 10 ндпрдвляюьция злемен.ыф,льер 4 и закрспляют В захвате 6, Бтооойконец проволоки перекидывзют через блОк5 и крепят к грузу 11. К проволоке 9 подсоединяют токоподводы 12, сОединенные сИСТОЧНИКОМ ЗЛ 8 КТРИьВСКОГО ПИТДНИ (Не ПОказан), Фильеры 4 юстируОт таким образом, что ось проволоки 9 при натяжениисовпадает с теоретической Осью капилляра13 при закреплении заготовки 1 В призме 2.Установленная на кронштейне 7 уплОтнительВЯ шайба 10 предназначена для исклОчения Вытекания клея 16 В процессе егополимеризации,Способ осуществляется (Вариант прожиГания Раз 8 ром черновоГО каплляра В к 8 РВМИРРой ЗВГООВКЕ НДРОН 18 ьНИКОптического соединителя) следующим обраЗОМОбрабатывают установочную базу 14заготовки., обеспечивая Осесимметричность;, РнР-О МдтОВДУ ГООПЩКОВОД МЕГдльо стыпеЧдтого О 1 ве:,ртия, ВращаяЗдго Овкь 1 з креплеуО зд усгдновочнуюбазу 14 прожигаОт(со стороГы ступенчато 0 отдери ИЯ ЧерноВОй капилляр 15 на урта"новке "Квант - 12", ЗакрепляОт заготовку 1зд установочную базу 14 в призме 2. Нано,я Г клей 16 мдрки УП - 5 - 245 по У 6-05241-367-86 на поверхность черновогокапилляра 15, Пропускают предварительноОтполированную и покрытуо антиадгезионной смазкой на Основе жидкости К - 21 поТУ 6-02 - 909 - 79 проволоку 9 (нихромовуО)диаметром О,14 мм через заготовку 1, фильерь 4, уплотнительнус шайбу 10 и закрепляют в захвате 6. ЗаполнЯют зазор м 8 ждучеРновыми кзпиллЯООм 15 и п)оволокьой 9Вышеуказанным клеем (известными способдми). 20 25 30 35 40 45 50 55 Подтягивая проволоку 9 со стороны захвата, осуществляют кратковременное (2-4 движения с двойной амплитудой 2 - 3 мм) Возвратно-поступательное перемещение88. ОсуществляОт полимеризацию клея по рекомендуемому в ТУ 6-05-241 - 367 - 86 температурному режиму; (20 ф.5)С - 1 ч, затем (65+5)С - 6 ч пропусканием электрического тока через проволоку 9. Осуществляют кратковременный нагрев проволоки до 200:"20 С пропусканием по проволоке 9 импульса электрического тока длительностью 0,1 с, силой тока 0,3 а; Снимают заготовку,ВытяГивают прОВОлоку. При вьГолнении черновых капилляров методами порошковой металлургии устано Вочная база 14 Обрабатывается естественно после обжига заготовки,В дальнейшем последовательность операций не изменяется.Ограничения к черновому капилляру следую.цие.Ограничением к черновому капилляру является нежелательность чрезмерного увеличения его проходного сечения, так как в атом случае возрастает погрешность координатного расположения капилляра за счет увеличивающейся усадки клея.Рациональное использование способа поясняется фиг. 2 на примере изготовления заготовки наконечника оптического соединителя. С цельО уменьшения длины чернового капилляра 15 (в зоне ) целесообразно Выполнять его у торца заготовки, в непосредственной близости от плоскости оптического контакта. В зонах П и П целесообразно последовательно увеличить проходное сечение капилляра (отверстия), так кдк увеличение погрешности координатного располокения капилляра 13, вызванное увеличением усадки клеевой прослойки 16, не окажет Влияния нэ оптические характеристики наконечника. В то ке Время наличие удлиненного капилляра обеспечивает надежное крепление световода в наконечнике. Для повышения надежности работы наконечника целесообразно использовать и для Выполнения капилляра и для приклейки световода к капилляру одну марку клея.,УП-245)П ри необходимости выполнить заходный конус 17 в клеевой прослойке 16 возможно ИСПОЛЬЗОВВНИЕ ИЗВЕСТНЫХ ЛЕЗВИйНЫХ ИНСтрументов, или лезвийных инструментов, нагретых до температуры разрушения клея,Минимальное Время воздействия позышенной температуры на клей определяется не только длительностью импульса электри1680501 Формула изобретения1, Способ изготовления микроканальных изделий, включающий совмещение осипроволоки с теоретической осью капилляра,заливку жидкотекучим полимерным материалом с последующим отверждением его иудаление проволоки, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения погрешностикоординатного расположения прецизионных капилляров, сначала в заготовке изготавливают черновой капилляр заданнойформы, а затем в нем с минимальным зазором натягивают проволоку, ось которой совпадает с теоретической осью капилляра, и взазор между черновым капилляром и проволокой заливают жидкотекучий полимерныйматериал.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения погрешностикоординатного расположения прямолинейного капилляра, после заполнения полимерным материалом зазора между черновымкапилляром и проволокой осуществляютвозвратно-поступательное перемещениенатянутой проволоки вдоль теоретическойоси капилляра.3. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи й с ятем, что при термообработке полимерногоматериала по проволоке пропускают электрический ток,оставитель В;Вахтуинскийехред М.Моргентал Корр.Товти тор С. Черн едак аказ 3272 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 КНТ СССР иэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарин ческого тока, но и тепловой инерционностьюпроволоки (ее диаметром, характеристикамиизделия) и подбирается экспериментальнопри одноразовых испытаниях, По этой причине при диаметрах проволоки 0,1-0,15 мм экономически целесообразно использованиепростых генераторов импульсов с продолжительностью выдаваемых импульсов0,05-0,15 с.П р и м е р 1, Наконечник ОС из нержавеющей стали (Х 18 Н 10 Т), Толстостеннуютрубку с отверстием минимального диаметра обрабатывают прокатыванием (волочением) на трубопрокатном (волочильном)стане до диаметра отверстия 0,2-0,3 мм. 15Обрабатывают относительно черновогомикроканала наружные поверхности, а затем ступенчатое отверстие,П р и м е р 2. Наконечник ОС из твердогосплава (ВК 60 М). Осуществляют прессование заготовки с черновым микроканалом,например, при помощи пресс-формы, Спекают заготовку. Обрабатывают базовую идругие наружные поверхности детали.П р и м е р 3. Деталь с осесимметричным 25микроотверстием из стекла, Черновой микроканал в заготовке получают вытяжкой приместном нагреве толстостенной трубки.Полученную заготовку разрезают, обрабатывают базовую, другие наружные поверхности. Выполняют ступенчатое отверстиепри помощи ультразвуковой технологии (известными методами).При прожигании лазером диаметра чернового капилляра не более 0,3 мм, использование проволоки диаметром 0,14 мм и клея с усадкой 14, отклонение оси чистового капилляра, вызванное усадкой клея, не превышает 0,02 мм, В способе-прототипе погрешность, вызванная усадкой смеси при обжиге, составляет 0,2 мм,