專利名稱：一種不銹鋼成型棒、其制作方法及成型棒的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石英坩堝制造領(lǐng)域，是一種不銹鋼成型棒、其制作方法及成型棒的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
國內(nèi)所有用電弧法制造石英坩堝的企業(yè)在通過離心力讓石英砂在模具內(nèi)成形時 都要使用成型工具一成型棒。傳統(tǒng)的成型棒都是用石英玻璃棒彎制成的，但石英玻璃成型 棒在使用過程中存在好多缺陷。 1、由于石英玻璃成型棒是易碎材質(zhì)，所以在使用過程中不小心碰撞便使其斷裂， 特別是定位針極易斷裂。 2、制造困難，同時精度又不高，由于石英玻璃變形點溫度很高，所以必須到有氫氧 燃燒火焰的專業(yè)廠家加工，由于是熱加工，致使其球面底Rl和R2與設(shè)計要求總會存在相差 2-3mm的誤差，最終造成坩堝R處間隙超標，影響石英坩堝的質(zhì)量。 3、彎制成型后在使用中需要調(diào)整時，坩堝用戶很難調(diào)整其角度和半徑、頂尖，使用 不方便。 但是，由于現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)有技術(shù)人員受思想認識的束縛，認為高純度的石英砂 (sio2)在成型時只能使用同樣高純材質(zhì)來制作成型棒，否則在高溫時，會離解出金屬類雜 質(zhì)，影響到單晶硅棒的質(zhì)量，所以沒有人嘗試使用其他材質(zhì)的成型棒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域石英玻璃成型棒易碎，精確度差， 無法在使用中進行調(diào)整等問題，以及現(xiàn)有領(lǐng)域存在只能使用高純材料進行成型棒制作的思 維誤區(qū)等問題，提供一種結(jié)實耐用，精確度高，調(diào)整方便的不銹鋼成型棒。
該不銹鋼成型棒的生產(chǎn)通過不銹鋼成型棒靠模進行。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個技術(shù)方案提供了一種不銹鋼成型棒，包括棒體，定
位指針；所述棒體上部分為不銹鋼直棒結(jié)構(gòu)，下部分為彎曲的不銹鋼棒狀結(jié)構(gòu)，所述彎曲帶
有兩段弧度，一段為Rl，一段為R2 ;尾端為可調(diào)式定位針。 Rl和R2的弧度為現(xiàn)有技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)的成型棒弧度一致。 所述的可調(diào)式定位針包括針體，調(diào)整螺絲；所述針體為頂端帶有調(diào)整凹槽，中部為 螺紋結(jié)構(gòu)，下部為錐狀的結(jié)構(gòu)；針體中部與調(diào)整螺絲螺紋連接。 所述不銹鋼成型棒棒體尾端與可調(diào)式定位針的調(diào)整螺絲部分固定連接，所述固定 連接優(yōu)選為焊接，也可以是一體成型的固定連接或鉚接或螺紋連接等固定連接方式。
本發(fā)明的另 一個技術(shù)方案提供了 一種不銹鋼成型棒制作方法。 不銹鋼成型棒制作方法，是通過一種坩堝不銹鋼成型棒靠模實現(xiàn)的，具體步驟如 下 1)用線切割機床將一塊厚度大于不銹鋼棒直徑2mm和二塊3-5mm厚不銹鋼板割出
3成型棒的工作面，并組裝成坩堝不銹鋼成型棒靠模； 2)取小10 小16Mmm的不銹鋼棒用乙炔焰將其燒軟，然后放在坩堝不銹鋼成型棒 靠模上，敲打使其與坩堝不銹鋼成型棒靠模貼合成型； 3)在成型后的不銹鋼尾端焊接裝置可調(diào)節(jié)定位針，并調(diào)整定位針有效長度，制作 完成。 所述的坩堝不銹鋼成型棒靠模，包括夾板，還包括端部夾口孔、定位銷、緊固螺栓， 靠模的工作面在夾板的左側(cè)、下側(cè)，工作面有一段直線和兩段弧線所組成，左側(cè)為直線段， 下側(cè)為Rl弧線段，左下側(cè)為R2弧線段，靠模的工作面的形狀與不銹鋼成型棒的形狀相一 致；夾板分為三層，兩側(cè)面夾板和中心夾板，兩側(cè)面夾板和中心夾板形成的工作面呈凹形； 三層夾板用定位銷定位，用緊固螺栓連接。 所述端部夾口孔位于靠模的右下方，端部夾口孔的上半部是靠模向下的凹形工作 面，端部夾口孔的下半部由兩側(cè)面夾板向下、向里側(cè)延伸形成向上的凹形工作面，向下的凹 形工作面和向上的凹形工作面在靠模的右下方組成端部夾口孔。 所述中心夾板的工作面截面為平面，兩側(cè)面夾板和中心夾板形成的工作面截面是 底邊為平面的凹形，端部夾口孔為方形。 所述端部夾口孔的內(nèi)切圓直徑與不銹鋼成型棒的直徑大小相匹配。 所述中心夾板的工作面截面為圓弧形，兩側(cè)面夾板和中心夾板形成的工作面截面
是底邊為圓弧的凹形；端部夾口孔為圓形。 所述端部夾口孔的圓孔直徑與不銹鋼成型棒的直徑大小相匹配。
所述三層夾板的中部有一通孔，通孔的形狀為方形或圓形。
本發(fā)明的一個技術(shù)方案提供了一種不銹鋼成型棒的應(yīng)用。 本發(fā)明不銹鋼成型棒適用于石英坩堝生產(chǎn)的各種情況，尤其適于噴涂法制備石英 坩堝。 石英砂放置在模具內(nèi)，在離心力的作用下，通過應(yīng)用不銹鋼成型棒，在高溫狀態(tài)下 成型，即可得到坩堝產(chǎn)品。 如熱涂層法制備石英坩堝在離心力的作用下，應(yīng)用不銹鋼成型棒，使石英砂在模 具內(nèi)成形之后，石英坩堝內(nèi)表面通過300(TC度以上的高溫條件下將石英砂融化并氣化后， 通過氣流沉積作用把氣化的高純度的石英sio2粘附于石英坩堝內(nèi)壁，經(jīng)過反復(fù)氣化-一 沉 積-一 氣化-一 沉積，最終在冷卻后石英坩堝內(nèi)表面形成一層厚度為0. 7 2. Omm的無氣泡層。 又如冷涂層法制備石英坩堝在離心力的作用下，應(yīng)用不銹鋼成型棒，使石英砂在
模具內(nèi)成形之后，進行打磨整形，形成普通的石英坩堝，在坩堝表面涂一層能讓坩堝表面轉(zhuǎn)
化為方石英的化學(xué)溶劑，如堿金屬、堿土金屬、重過渡金屬的溶液或懸濁液；更進一步舉例，
如碳酸鋇，氫氧化鋇的溶液或懸濁液；坩堝使用時，在高溫狀態(tài)下會在表面形成堅硬的方石
英的保護層，在一定的程度上增加了石英坩堝的強度和使用壽命. 本發(fā)明的有益效果在于 1.本發(fā)明扭轉(zhuǎn)了一個現(xiàn)有領(lǐng)域中的思維誤區(qū)，提供一種結(jié)實耐用，精確度高，調(diào)整 方便的不銹鋼成型棒，同時也為石英坩堝生產(chǎn)領(lǐng)域中各種材質(zhì)部件的使用提供了更多的可 能，有利于促進現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域坩堝生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。
2.不銹鋼的成型棒在石英砂成型時與石英砂接觸的時間很短(60秒 80秒)沒 有影響石英砂純度，發(fā)明人經(jīng)大量研究發(fā)現(xiàn)，即使接觸時間稍長些，有極少量的金屬雜質(zhì)分 離出來，經(jīng)過高溫?zé)七^程，也不會對坩堝的品質(zhì)產(chǎn)生影響，并不會對坩堝使用過程中的成 晶造成影響。 3.不銹鋼成型棒經(jīng)久耐用，不容易損壞。 4.制造成型棒工藝簡單，坩堝球面底的Rl和與堝壁連接的R2都能與設(shè)計要求達 成一致，這樣保證坩堝R處的間隙，從而提高了石英坩堝的質(zhì)量。 5.制造不銹鋼成型棒的將定位針為可調(diào)節(jié)式的結(jié)構(gòu)。這樣方便調(diào)整其長度等，有 利于方便生產(chǎn)應(yīng)用。 6.同型號規(guī)格石英坩堝由于壁厚和底厚不同，所以在生產(chǎn)中需要調(diào)整時不銹鋼成 型棒很好調(diào)整，這樣，即使是生產(chǎn)樣品和少量產(chǎn)品時，也可以很方便應(yīng)用，避免了設(shè)備的浪費。 7.申請人經(jīng)大量實驗，試生產(chǎn)的10〃 12〃 14〃 16〃 18〃 20〃 22〃 24〃等型 號規(guī)格的坩堝，都使用不銹鋼成型棒，各種坩堝球面底R和與堝壁連接的R2都能與設(shè)計圖 紙一致，誤差在0. 5mm以下，所以能保證石英坩堝R處的間隙在2-3mm之間，標準規(guī)格定為 3. 5-5mm。 8.本發(fā)明不銹鋼成型棒制作方法采用坩堝不銹鋼成型棒靠模工藝簡單，成本低， 而且不銹鋼原料豐富，價格低廉，發(fā)明人曾嘗試過使用鉑為原料制作成型棒，但是價格高 昂，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，而效果與不銹鋼成型棒相差無幾。 9.在噴涂法制備石英坩堝的工藝中，在通過成型棒成形后，進行高溫噴涂或噴涂 后高溫?zé)频倪^程，又在二氧化硅坩堝內(nèi)表面涂覆了一層厚為0. 7 2. 0mm的高純透明涂 層，很好的解決了石英坩堝在高溫度、長時間的狀態(tài)下的強度問題，抗變形、抗下垂能力大 大提高；同時，O. 7 2. 0mm的高純透明涂層對原來二氧化硅坩堝本體進行了覆蓋，在二氧 化硅坩堝內(nèi)表面形成了一層0. 7 2. 0mm的高純二氧化硅層，解決了在拉晶過程中對坩堝 內(nèi)表面的純度要求，即使使用不銹鋼制品，也不會對生產(chǎn)及產(chǎn)品產(chǎn)生任何影響。大量實驗及 試生產(chǎn)實踐證明，使用不銹鋼成型棒對到單晶硅棒的質(zhì)量不產(chǎn)生任何影響。


附圖1(A):是本發(fā)明主視剖視圖； 附圖1(B):是本發(fā)明左視圖； 附圖1(C):是本發(fā)明俯視圖； 附圖2不銹鋼成型棒主視圖； 附圖3不銹鋼成型棒A部分局部放大圖； 附圖4應(yīng)用不銹鋼成型棒制造坩堝的示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例來進一步說明本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例1 如圖1(A)、(B)、(C)所示，一種坩堝不銹鋼成型棒靠模，包括夾板l，還包括端部夾口孔2、定位銷3、緊固螺栓4，靠模的工作面在夾板1的左側(cè)、下側(cè)，工作面有一段直線和兩 段弧線所組成，左側(cè)為直線段，下側(cè)為Rl弧線段，左下側(cè)為R2弧線段，靠模的工作面的形狀 與不銹鋼成型棒的形狀相一致；夾板1分為三層，兩側(cè)面夾板11和中心夾板12，兩側(cè)面夾 板11和中心夾板12形成的工作面呈凹形；三層夾板用定位銷3定位，用緊固螺栓4連接。
端部夾口孔2位于靠模的右下方，端部夾口孔2的上半部是靠模向下的凹形工作 面，端部夾口孔的下半部由兩側(cè)面夾板向下、向里側(cè)延伸形成向上的凹形工作面，向下的凹 形工作面和向上的凹形工作面在靠模的右下方組成端部夾口孔2。所述中心夾板12的工作 面截面為平面，兩側(cè)面夾板11和中心夾板12形成的工作面截面是底邊為平面的凹形，端部 夾口孔為方形。端部夾口孔2的內(nèi)切圓直徑與不銹鋼成型棒的直徑大小相匹配。所述端部 夾口孔的圓孔直徑與不銹鋼成型棒的直徑大小相匹配。三層夾板的中部有一通孔，通孔的 形狀為方形。 制作時，先用線切割機床按照不銹鋼成型棒的圖紙用一塊16mm厚度不銹鋼板(中 心夾板12)和二塊5mm厚度不銹鋼板(兩側(cè)面夾板ll)割出成型棒的工作面，用定位銷3 定位，用緊固螺栓4連接，組裝成不銹鋼成型棒靠模。
實施例2 —種不銹鋼成型棒9，包括棒體5，定位指針6 ;所述棒體上部分為不銹鋼直棒結(jié)構(gòu)
5. l，下部分為彎曲的不銹鋼棒狀結(jié)構(gòu)5. 2，所述彎曲帶有兩段弧度，一段為Rl，一段為R2 ;
尾端為可調(diào)式定位針6。Rl半徑80mm， R2半徑503mm。 所述的可調(diào)式定位針6包括針體6. 1，調(diào)整螺絲6. 2 ;所述針體頂端帶有調(diào)整凹槽，
中部為螺紋結(jié)構(gòu)，下部為錐狀結(jié)構(gòu)；針體中部螺紋結(jié)構(gòu)與調(diào)整螺絲螺紋6. 2連接。 所述不銹鋼成型棒棒體尾端與可調(diào)式定位針的調(diào)整螺絲部分固定連接，所述固定
連接為焊接。
實施例3 石英砂層7放置在模具8內(nèi)，在離心力的作用下，通過應(yīng)用不銹鋼成型棒9，在高溫 狀態(tài)下成型，即可得到坩堝產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種不銹鋼成型棒，其特征在于，為不銹鋼成型棒，包括棒體，定位指針；所述棒體上部分為不銹鋼直棒結(jié)構(gòu)，下部分為彎曲的不銹鋼棒狀結(jié)構(gòu)，所述彎曲帶有兩段弧度，一段為R1，一段為R2；尾端為可調(diào)式定位針。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述不銹鋼成型棒，其特征在于，所述的可調(diào)式定位針包括針體，調(diào) 整螺絲；所述針體為頂端帶有調(diào)整凹槽，中部為螺紋結(jié)構(gòu)，下部為錐狀的結(jié)構(gòu)；針體中部與 調(diào)整螺絲螺紋連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述不銹鋼成型棒，其特征在于，所述不銹鋼成型棒棒體尾端與可 調(diào)式定位針的調(diào)整螺絲部分固定連接，所述固定連接為焊接。
4. 制作如權(quán)利要求1所述的不銹鋼成型棒的方法，是通過一種坩堝不銹鋼成型棒靠模 實現(xiàn)的，具體步驟如下1) 用線切割機床將一塊厚度大于不銹鋼棒直徑2mm和二塊3-5mm厚不銹鋼板割出成型 棒的工作面，并組裝成坩堝不銹鋼成型棒靠模；2) 取10 d小16Mmm的不銹鋼棒用乙炔焰將其燒軟，然后放在坩堝不銹鋼成型棒靠模 上，敲打使其與坩堝不銹鋼成型棒靠模貼合成型；3) 在成型后的不銹鋼尾端焊接裝置可調(diào)節(jié)定位針，并調(diào)整定位針有效長度，制作完成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述不銹鋼成型棒的制作方法，其特征在于，所述的坩堝不銹鋼成 型棒靠模，包括夾板，還包括端部夾口孔、定位銷、緊固螺栓，靠模的工作面在夾板的左側(cè)、 下側(cè)，工作面有一段直線和兩段弧線所組成，左側(cè)為直線段，下側(cè)為Rl弧線段，左下側(cè)為R2 弧線段，靠模的工作面的形狀與不銹鋼成型棒的形狀相一致；夾板分為三層，兩側(cè)面夾板和 中心夾板，兩側(cè)面夾板和中心夾板形成的工作面呈凹形；三層夾板用定位銷定位，用緊固螺 栓連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述不銹鋼成型棒的制作方法，其特征在于，所述端部夾口孔位于 靠模的右下方，端部夾口孔的上半部是靠模向下的凹形工作面，端部夾口孔的下半部由兩 側(cè)面夾板向下、向里側(cè)延伸形成向上的凹形工作面，向下的凹形工作面和向上的凹形工作 面在靠模的右下方組成端部夾口孔；所述中心夾板的工作面截面為平面，兩側(cè)面夾板和中 心夾板形成的工作面截面是底邊為平面的凹形，端部夾口孔為方形；或，所述中心夾板的工 作面截面為圓弧形，兩側(cè)面夾板和中心夾板形成的工作面截面是底邊為圓弧的凹形；端部 夾口孔為圓形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述不銹鋼成型棒的制作方法，其特征在于，所述端部夾口孔的內(nèi) 切圓直徑與不銹鋼成型棒的直徑大小相匹配；所述三層夾板的中部有一通孔，通孔的形狀 為方形或圓形。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種不銹鋼成型棒的應(yīng)用，其特征在于，適用于噴涂法制備石 英坩堝的工藝中。
全文摘要
本發(fā)明涉及石英坩堝制造領(lǐng)域，是一種不銹鋼成型棒、其制作方法及成型棒的應(yīng)用。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域石英玻璃成型棒易碎，精確度差，無法在使用中進行調(diào)整等問題，以及現(xiàn)有領(lǐng)域存在只能使用高純材料進行成型棒制作的思維誤區(qū)的問題，提供了一種不銹鋼成型棒，包括棒體，定位指針；所述棒體上部分為不銹鋼直棒結(jié)構(gòu)，下部分為彎曲的不銹鋼棒狀結(jié)構(gòu)，所述彎曲帶有兩段弧度，一段為R1，一段為R2；尾端為可調(diào)式定位針。本發(fā)明結(jié)實耐用，精確度高，調(diào)整方便。
文檔編號C03B20/00GK101712527SQ20091014324
公開日2010年5月26日 申請日期2009年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者黃乃軍, 黃潔 申請人:黃潔