Способ термовакуумной обработки электронно-лучевых трубок

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсник Социалистических Республик(51)М. Кл.з Н 01 Э 9/38 с присоединением заявки ИоГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 05. 10. 80 Ю. В, Кистенев, Г. В. Кахановский, А. И. Казаков,М. А. Саакян, Й.Ю. Немцов, В.Л. Левков,.А Д. Сезонови В. А. Морозов(54) СПОСОБ ТЕРМОВАКУУМНОИ ОБРАБОТК% ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВЫХ ТРУБОК включающий конвективный нагрев и бора и одновременную откачку 21По известному способу стеклоо лочки обезгаживаютдя нагревом в туннельной электрическойредачей тепла от нагревате ружной поверхности прибора излучением, а преимуществе векцйей, посредством проду чего воздуха от электронаг к электровакуумному прибор цессе термообезгаживания и качивается откачными средсНедостатком этого спосо ется то, что в самом принц грева есть предел производител ти термовакуумной обработки. относится к произровакуумных приборов, рмовакуумной обработке ектровакуумных прибосложной конфигурацией толщиной стеклооболоцветных электроннок (ЦЭЛТ). Изобретени водству элект а именно к те стеклянных эл ров (ЭВП) са и переменной чек, например лучевых трубо 5 ьносНагрев стеклооболочки сопровож- дается значительными. температурными перепадами по толщине стенки кинескопа. В качетве нагревателей используются трубчатые электронагреватели (ТЭН), которые греют, в,основном, внешние слои стекла. Тепловая энергия переходит с внешних сло" ев на внутренние с определенной скоростью, которая ограничена низкой теплопроводностью стекла. Стеклооболочки имеют определенную тер 30 Известен. способ термовакуумной 10 обработки ЭВП, включающий обезгаживание стеклооболочек при помощи электронной бомбардировки и их откачку вакуумными откачными средства-. ми. При этом обезгаживание проводят при возбуждении вторично-электронного резонанса на стенках прибора, что приводит к десорбции газа с его последующей откачкой 11 .К недостаткам этого способа мож ио отнести трудность обработки крупногабаритных толстостенных .ЭВП, например, электроннолучевых трубок ЭЛТ. Обезгаживание стеклооболочек идет только при соответствии формы 25 иэделия с резонансным контуром. Применение данного способа невозможно при сложной конфигурации изделия.Известен способ термовакуумной обработки электроннолучевых трубок,печи с пелей к начастично нно конва горяревателей уВ прорибор оттвами.ба являипе намостойкость и получение перепадов температур по толщине выше термостойкости колбы, ведет к ее разру-. шению. Из вышеуказанного следует, что время нагрева и охлаждения кинескопа при термовакуумной обработке определяется, главным образом, термостойкостью стеклооболочек, которая является величиной постоянной для определенной марки стекла и конструкции иэделия.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, излуо чением, имеющим спектр, лежащий в области прозрачности материала стеклооболочки, а также тем, что температура в начале конвективного нагрева равна 220 ф 5 С.На фиг. 1 представлена прннципиальная схема термовакуумной обработки 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 помощи высокоинтенсивных источников 3 со спектром излучения в области прозрачности стекла иэделия, конвективный нагрев проводят при помощи трубчатых электронагревателей 4 с продувом воздуха вентиляторами 5,Приборы перемещаются при помощи транспортера 6 в печи 7 при откачкена откачных позициях 8.По предлагаемому способу обрабатывалась партия цветных электроннолучевых трубок (ЦЭЗГГ).Кинескопы находились на откачных позициях 8, где непрерывно откачивались от давления 1.10мм рт.ст. и перемещались при помощи транспортера в зоне 1, а затем - в зоне 2. В зоне 1 предварительного нагрева щЮиСходит нагрев галогенными лам- пами КИсо спектром излучения приа 2200-3000 ОС, я : 0,75-5,0 мкм, что составляет 90 энергии излучения Максимальное количество энергии сЯ = 1,1 мкм. Обрабатываемые кинескопы выполнялись из стекла С 94-1и С 95-3 с прозрачностьюА = 0,34-3,0 мкм и имели приведенную толщину 10 мм. Стеклооболочкиимели термостойкость 4 Т = 65 С, ко.торая зависит от материалов, из которых сделаны колбй, и от их конструкции. Эксперименты показали, что 80падающей энергии поглощалось стекломизделия по всей толщине,Таким образом, стекло прогревалось по всему Объему, ане грелисьтолько внешние слои, как это былов известном устройстве. Полученный15 эффект устраняет значительные перепады температуры по толщине стеклооболочек и позволяет проводить термовакуумную обработку с большимискоростями нагрева (13 град/мин) беэЯ разрушения стеклооболочки, (фиг, 2,участки 9, 10). Оптимальная максимальная температура радиационногонагрева 170 ОС. При нагреве стеклооболочек радиационным способом происходит выравнивание температурыпо толщине стенок и одновременновозрастают напряжения растяжения вовнутренних слоях стекла, что является причиной возникновения тех же напряжений во внутренних покрытияхфф стеклооболочек (люминофоре, алюминиевой пленке), При температуре выше 170 С напряжение достигает такойвеличины, что возможно нарушениеукаэанных покрытий (разрыв пленки),Выше 170 С необходимо применениеспособа с преимущественным нагревомнаружного слоя стекла для уменьшениянапряжений на внутренней поверхности стенок стеклооболочки. Наиболее49 приемлемым является конвективныйнагрев, обеспечивающий равномерноетемпературное поле наружной поверхности стеклооболочки,Нагрев радиационным способом безнарушения покрытий для некоторыхтипов ЭВП возможен выше 170 С, ноопредлагаемый способ предварительногорадиационного нагрева до температуры 170 + 5 С гарантирует нераэрушаемость покрытий любых ЭЛТ.ф Надо отметить, что прогрев всеймассы стекла позволяет интенсифицировать и процесс подъема температуры в конвективной электропечи доскорости нагрева 9 град/мин (фиг. 2,Ы участки 10, 11),Предварительный нагрев до 170 Спозволяет начинать нагрев в конвективной печи с 220 С без риска возникновения термоудара, Такая темпеЯ ратура с эффектом разогрева стеклапо всей толщине позволяет увеличитьскорость разогрева стеклооболочкидо 9-10 фС/мин,При проведении термовакуумной, Я обработки по предалаемому способу767861 перепад температур при нагреве стек-. лооболочки составил 5 С.При обработке по известному способу перепад температур был равен 55-60 о СПосле 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 мин (участки 11 и 12). Такие значения максимальной темпартуры нагрева и время выдержки 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 возможностью 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 технологичес 6кого оборудования для производства изделий массового производства, Технология производства ЭЛТ встает на новый качественный уровень со скач- -ф кообразным увеличением эффективности производства. формула изобретения 1. Способ термовакуумной обра ботки электроннолучевых трубок,включающий конвективный нагрев при-бора и одновременную отКачку, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью сокращения длительности цикла 15 термовакуумной обработки за счетувеличения скорости нагрева и увеличения выхода годных иэделий, перед конвективным нагревом осущест-вляют радиационный нагрев иэделия Щ до температуры 170 + 5 С излучением,имеющим спектр, лежащий в областипрозрачности материала стеклооболочки.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с.я тем, что температура начала конвективного нагрева равна220 т 5 С. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Черепнин Н, В. Основы очистки,обезгаживания и откачки в вакуумнойтехнике. М., "Советское радио",1967, с, 272-274.2. Барановский В. И. Технологияпроизводства приемных электроннолучевых трубок. М., "Энергия", 1970,с. 265-268 (прототип)..2 Составитель Н. КорещенкРедактор Н. КовальчукТехред Е,Гаврилеако84 рректор Н, Стец Подпи СССР е Заказ 4 удар наго комитетаам изо ений и открытиИа, Ж Раушская наб., д. 4а падал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектн/5 Тирам ВНИИПИ Гос по дел 1130 35 Моск в