用于制造石英玻璃空心柱體的方法
【專利摘要】迄今為止為了制造尺寸穩(wěn)定的石英玻璃空心柱體，提出了具有中軸線的起始柱體，該起始柱體借助于圍繞水平旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的鉆機(jī)被產(chǎn)生內(nèi)鉆孔，該鉆機(jī)具有鉆桿和抗扭地固定在鉆桿處的鉆頭，其中鉆頭占據(jù)變化的鉆頭位置，該鉆頭位置借助于測(cè)量設(shè)備連續(xù)被確定并且在偏離時(shí)引回到額定位置。但是構(gòu)建成本大。因此，本發(fā)明所基于的任務(wù)是說(shuō)明低成本的用于制造尺寸穩(wěn)定的石英玻璃空心柱體的方法。
【專利說(shuō)明】用于制造石英玻璃空心柱體的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于制造石英玻璃空心柱體的方法，其方式是，提供具有中軸線的起始柱體(Ausgangszylinder),在該起始柱體中借助于圍繞水平旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的鉆機(jī)(Bohrer)產(chǎn)生與中軸線同軸延伸的最終鉆孔(Endbohrung),或已有的內(nèi)鉆孔被展寬成最終鉆孔，鉆機(jī)具有鉆桿(Bohrstange)和抗扭地固定在鉆桿處的鉆頭，其中鉆頭占據(jù)不斷變化的鉆頭位置，該鉆頭位置借助于測(cè)量設(shè)備連續(xù)被確定，并且在偏離時(shí)被引回到額定位置。

【背景技術(shù)】
[0002]這樣的石英玻璃空心柱體充當(dāng)用于制造光學(xué)纖維的半成品和用于光學(xué)纖維的預(yù)成型件。其例如作為包套管(UmhiilIungsrohr)使用，以便用附加的包層玻璃(Mantelglas)來(lái)包覆所謂的“芯棒(Kernstab) ”。該包覆可以通過(guò)如下方式進(jìn)行:使石英玻璃空心柱體的同軸布置塌陷(Kollabieren)和拉長(zhǎng)到插入內(nèi)鉆孔中的芯棒上。以此方式產(chǎn)生預(yù)成型件，接下來(lái)由預(yù)成型件拉伸成光學(xué)纖維。還公知的是，在纖維拉伸期間，將空心柱體塌陷到芯棒上。作為反應(yīng)室或套管以及作為用于拉長(zhǎng)石英玻璃管的起始材料，由石英玻璃制成的尺寸穩(wěn)定的空心柱體還應(yīng)用在半導(dǎo)體制造的范圍中。
[0003]石英玻璃空心柱體的制造常包括石英玻璃柱體的機(jī)械加工，在機(jī)械加工時(shí)通過(guò)深孔鉆產(chǎn)生內(nèi)鉆孔或展寬已有的內(nèi)鉆孔。尤其要注意內(nèi)鉆孔的尺寸穩(wěn)定性，因?yàn)槠浔M可能精確地與芯棒的外直徑匹配，以便在空心柱體塌陷時(shí)、在制造預(yù)成型體或纖維時(shí)避免不可控制的塑性變形。這在空心柱體中造成與徑向尺寸有關(guān)以及與長(zhǎng)度有關(guān)的安全追加措施(Sicherheitsaufschlag),這導(dǎo)致材料損耗和由此產(chǎn)生的增加的制造成本。通過(guò)深孔鉆和采用公知的珩磨和磨削方法，使具有大于10mm的外直徑和2m及更長(zhǎng)長(zhǎng)度的石英玻璃空心柱體成為可能。
[0004]深孔鉆在鉆桿的垂直或水平布置中進(jìn)行。為了避免在水平深孔鉆時(shí)鉆具由于鉆頭和鉆桿的自重而發(fā)生偏鉆(Verlaufen)，待鉆削的起始柱體相對(duì)于鉆機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。
[0005]由JP 2010-247340 A已知開(kāi)頭提及的類型的方法。通過(guò)壓入包括水平取向的鉆桿和安裝在該鉆桿處的鉆頭的中心鉆(Kernbohrer),由合成石英玻璃制成的實(shí)心柱體的內(nèi)鉆孔被鉆削到預(yù)先給定的大小。鉆頭具有圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的由磁性材料制成的鉆心(Bohrkrone)。借助于測(cè)量設(shè)備，不斷確定鉆心在內(nèi)鉆孔內(nèi)的位置。出于此目的，測(cè)量設(shè)備可移位地安放在內(nèi)鉆孔之外的滑座(Schlitten)上，并且以與鉆機(jī)相同的進(jìn)給量移動(dòng)。鉆機(jī)位置的測(cè)量以光學(xué)的方式、電容方式、通過(guò)無(wú)線電或借助于超聲波進(jìn)行。如果確定鉆機(jī)與其額定位置偏離，那么鉆機(jī)將再次被引回到內(nèi)鉆孔的中軸線中。這借助于磁場(chǎng)發(fā)生器作用下的磁力而發(fā)生，該磁場(chǎng)發(fā)生器具有四個(gè)圍繞中軸線均勻分布的電磁體，這些電磁體同樣裝配在滑座上并且實(shí)現(xiàn)了非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的磁場(chǎng)的產(chǎn)生。
[0006]測(cè)量設(shè)備允許持久地檢測(cè)當(dāng)前鉆機(jī)位置，并且有必要的話通過(guò)產(chǎn)生或改變非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱磁場(chǎng)及其對(duì)磁性鉆心的作用而自動(dòng)地應(yīng)對(duì)(Gegensteuern)。
[0007]公知的方法使得能夠制造下述空心柱體:該空心柱體的特點(diǎn)是具有環(huán)形橫截面和低尺寸偏差的精確的柱體對(duì)稱性(Zylindersymmetrie)。但是構(gòu)建成本高；對(duì)鐵磁鉆心的需要減少了合適材料的選擇，并且可能導(dǎo)致特別不期望的雜質(zhì)進(jìn)入空心柱體內(nèi)鉆孔的壁中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明所基于的任務(wù)是，說(shuō)明低成本的用于制造尺寸穩(wěn)定的石英玻璃空心柱體的方法。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)從開(kāi)頭提及的類型的方法出發(fā)通過(guò)下述方式來(lái)解決:引回到額定位置包括:起始柱體圍繞中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，使得鉆頭位置到達(dá)中軸線的上方。
[0010]鉆頭具有高的重量，并且鉆桿常有幾米的相當(dāng)大的長(zhǎng)度。在鉆桿水平布置時(shí)，鉆頭在其重量的作用下傾向于向下移位(wegwandern)。這可通過(guò)起始柱體以相對(duì)于鉆機(jī)相反方向的旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)抗。因此，在具有理想柱體幾何形狀的起始柱體的情況下，相反方向上的旋轉(zhuǎn)是特別簡(jiǎn)單的措施，以便還在沒(méi)有高構(gòu)建成本和測(cè)量成本的情況下實(shí)現(xiàn)空心柱體的中心的內(nèi)鉆孔和均勻的壁厚。然而，起始柱體常顯示出非理想的幾何形狀，如例如“香蕉形狀(Bananenform) ”。在這些情況下,在旋轉(zhuǎn)的起始柱體的情況下也可能獲得徑向非均勻的柱體壁(下文亦稱“壁單側(cè)性(Wandeinseitigkeit) ”)。
[0011]為了在此仍提供補(bǔ)救，根據(jù)本發(fā)明對(duì)鉆頭位置連續(xù)——也就是說(shuō)不斷或時(shí)時(shí)地一進(jìn)行測(cè)量，并且基于該信息來(lái)確定鉆頭繼續(xù)在中軸線中在其額定位置中延伸還是相對(duì)其偏移。在與額定位置偏離的情況下，起始柱體的可能的旋轉(zhuǎn)中斷或停止，并且待鉆削的起始柱體圍繞其中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)得使得鉆頭位置位于中軸線的上方，在理想情況下正好位于中軸線的垂直上方。鉆頭就此而言在該平面上方占據(jù)固定或可變的中間位置，從該中間位置出發(fā)鉆頭再次到達(dá)其額定位置中。在繼續(xù)的鉆削工藝的過(guò)程中，在起始柱體繼續(xù)靜止或者在其它情況下少量運(yùn)動(dòng)的情況下，鉆頭由于其重量向軸線的方向向下運(yùn)動(dòng)。一旦起始柱體的中軸線與鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線同軸延伸，就到達(dá)了鉆頭額定位置。
[0012]因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，為了將鉆機(jī)引回到其額定位置利用了自然的重力。用于強(qiáng)制重新定位鉆頭的昂貴的裝置、如現(xiàn)有技術(shù)中公知的磁場(chǎng)發(fā)生器由此變得多余。本發(fā)明也未對(duì)鉆頭的物質(zhì)構(gòu)造提出特殊的權(quán)利要求，尤其是鉆頭或其主要部件不一定必須由磁性材料制成。
[0013]最優(yōu)地利用重力用來(lái)位置校正要求具有水平延伸的中軸線的起始柱體的布置。顯然，與水平布置的小偏離是本發(fā)明的略微降級(jí)的實(shí)施方式。
[0014]為了將從其額定位置偏離的鉆頭重新定位到中軸線上方的中間位置，起始柱體被轉(zhuǎn)動(dòng)。在最簡(jiǎn)單的情況下，為此180度或更小的小轉(zhuǎn)動(dòng)角就足夠了。隨后可停止起始柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得鉆頭保持在占據(jù)的徑向中間位置處。將鉆頭保持在中軸線的垂直上方致使盡可能最快地將鉆頭位置朝向其額定位置的方向改變。
[0015]但是起始柱體還可圍繞中間位置擺動(dòng)地(pendelnd)來(lái)回運(yùn)動(dòng)，或其甚至可以圍繞其中軸線以可變的速度旋轉(zhuǎn)，只要鉆頭在中軸線上方區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間比在其下方更長(zhǎng)即可。這些方法致使鉆頭位置朝向其額定位置的方向較慢地匹配。起始柱體的某種持續(xù)運(yùn)動(dòng)是有利的，從而避免了鉆頭位置的可能導(dǎo)致撕裂(Abrissen)的突然改變。
[0016]鉆頭位置的校正持續(xù)進(jìn)行或者在與鉆頭的額定位置和實(shí)際位置的偏離超過(guò)了給定的極限值時(shí)進(jìn)行。
[0017]在最后提及的情況下，工作階段被一個(gè)或多個(gè)校正階段中斷。在工作階段期間一其中鉆頭處于其額定位置處一起始柱體可相對(duì)于鉆機(jī)方向反向地旋轉(zhuǎn)，而它在校正階段期間除了前面描述的轉(zhuǎn)動(dòng)或可能的重新校正以外靜止或擺動(dòng)地或以可變的周向速度轉(zhuǎn)動(dòng)，如前面闡述的那樣。
[0018]因此，在第一優(yōu)選的處理方式中規(guī)定，最終鉆孔的產(chǎn)生包括工作階段和至少一個(gè)校正階段，在校正階段中鉆頭引回到其額定位置，并且起始柱體在工作階段期間圍繞中軸線相對(duì)于鉆機(jī)方向反向地旋轉(zhuǎn)。
[0019]除了校正階段以外(在校正階段期間鉆頭借助于重力引回到其額定位置)，在此起始柱體相對(duì)于鉆機(jī)方向反向地旋轉(zhuǎn)。這減少了鉆頭從中軸線移位的風(fēng)險(xiǎn)。
[0020]但是在根據(jù)本發(fā)明的方法中，當(dāng)連續(xù)進(jìn)行位置校正時(shí)，還可完全放棄起始柱體的旋轉(zhuǎn)。因此在可替換的、同樣優(yōu)選的處理方式中規(guī)定，最終鉆孔的產(chǎn)生包括工作階段和至少一個(gè)校正階段，在校正階段中鉆頭引回到其額定位置，其中起始柱體在工作階段期間固定。
[0021]在此，起始柱體在鉆削工藝中未圍繞其中軸線旋轉(zhuǎn)，并且該鉆削工藝只要需要就包含并行和連續(xù)進(jìn)行的對(duì)鉆頭位置的校正。
[0022]在使用從一開(kāi)始實(shí)施為空心柱體的起始柱體的情況下，鉆削工藝不僅用于展寬鉆孔，而且還用于改善尺寸穩(wěn)定性，尤其是用于避免起始柱體中可能的壁單側(cè)性。在此上下文中，已證明可行的是，在鉆削工藝開(kāi)始前確定空心柱體長(zhǎng)度上的徑向壁厚走向曲線時(shí)，并且在引回鉆頭位置時(shí)考慮這樣確定的壁厚走向譜。
[0023]用于連續(xù)確定鉆頭位置的測(cè)量設(shè)備還可以被用于提前確定軸向和徑向的壁厚譜?？紤]針對(duì)起始柱體提前單獨(dú)確定的壁厚譜有利于去除或減小壁單側(cè)性。
[0024]可替換地或?qū)Υ搜a(bǔ)充地，在鉆削工藝開(kāi)始以前就確定起始柱體長(zhǎng)度上的中軸線的走向曲線，其中這樣確定的中軸線的軸向走向曲線在引回鉆頭位置時(shí)被加以考慮。
[0025]如已經(jīng)上文闡述的，起始柱體可具有彎曲的中軸線并且尤其具有所謂的“香蕉形狀”。在這樣的情況可能有利的是，鉆機(jī)的額定旋轉(zhuǎn)軸線延伸到起始柱體的(彎曲)中軸線以外。
[0026]因此，中軸線在起始柱體長(zhǎng)度上為非直線的走向曲線的情況下，確定擬合直線，并且為鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)確定與擬合直線同軸的額定旋轉(zhuǎn)軸線。
[0027]在使用實(shí)施為空心柱體的起始柱體的情況下，鉆機(jī)可擠壓穿過(guò)已有的內(nèi)鉆孔，又稱作“沖擊鉆”。但是，已證明特別可行的是，鉆頭在起始柱體作為空心柱體實(shí)施的情況下借助于鉆桿拉動(dòng)穿過(guò)空心柱體內(nèi)鉆孔。
[0028]鉆頭位置可借助于激光和/或超聲波測(cè)量或X射線測(cè)量來(lái)確定。在此借助于超聲波優(yōu)選地確定被鉆削的起始柱體的壁厚，而激光測(cè)量?jī)?yōu)選用于距離的光學(xué)檢測(cè)。
[0029]但是，已證明特別可行的是，借助于至少一個(gè)相機(jī)來(lái)檢測(cè)鉆頭位置并且借助于圖像處理對(duì)其進(jìn)行分析。
[0030]借助于相機(jī)產(chǎn)生的圖片實(shí)現(xiàn)了同時(shí)檢測(cè)多個(gè)測(cè)量平面上的鉆頭位置，例如鉆頭之前、鉆頭中間中和鉆頭頂端處的測(cè)量平面。當(dāng)起始柱體旋轉(zhuǎn)時(shí)，相機(jī)足以用于檢測(cè)。通過(guò)使用注視方向彼此垂直的兩臺(tái)相機(jī)，在非旋轉(zhuǎn)的起始柱體的情況下也實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉆頭位置的完全檢測(cè)。
[0031]優(yōu)選地，確定鉆頭位置包括起始柱體圍繞其中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，其中鉆頭位置時(shí)時(shí)地、但是最遲在鉆頭每次5cm的進(jìn)給量以后進(jìn)行。
[0032]這樣產(chǎn)生的石英玻璃空心柱體優(yōu)選地用于制造光學(xué)纖維的預(yù)成型件，其方式是，石英玻璃空心柱體塌陷到芯棒上，并且同時(shí)在形成預(yù)成型件的情況下被拉長(zhǎng)。
[0033]同樣優(yōu)選將根據(jù)本發(fā)明的石英玻璃空心柱體用于在拉伸方法中制造光學(xué)纖維，其中空心柱體塌陷到芯棒上，并且同時(shí)在形成纖維的情況下被拉伸。
[0034]空心柱體還適于用作在半導(dǎo)體制造中的特別尺寸穩(wěn)定的部件，或者用作用于拉長(zhǎng)管子的起始材料。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]下面根據(jù)實(shí)施例和附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。
[0036]在示意圖示中:
圖1示出了在鉆機(jī)位置偏離時(shí)起始柱體的端面的俯視圖；
圖2示出了在為了發(fā)起鉆機(jī)位置的校正而轉(zhuǎn)動(dòng)起始柱體以后的起始柱體的端面的俯視圖；以及
圖3示出了在校正鉆機(jī)位置后的起始柱體的端面的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037]在OVD方法之后首先制造石英玻璃毛坯。為此，通過(guò)一系列沉積燃燒器(Abscheidebrenner)的往復(fù)運(yùn)動(dòng),在具有39mm外直徑的圍繞自己的縱軸線旋轉(zhuǎn)的氧化招管上逐層沉積灰料顆粒(Sootpartikel)，其中SiCl4被輸送給沉積燃燒器，并且在存在氧的情況下在燃燒器火焰中氧化成S12并且水解。
[0038]在沉積方法結(jié)束并且移除氧化鋁管后獲得灰料管(Sootrohr)，該灰料管經(jīng)歷脫水處理并且在此垂直定向地引入脫水爐且在從850°C至約1000°C的溫度范圍中在含氯的氣氛中被處理。處理時(shí)長(zhǎng)為約六小時(shí)。
[0039]接下來(lái)，這樣處理的灰料管在玻化爐中在約1400°C的溫度范圍內(nèi)被?；渲谢伊瞎芩?aufkolIabieren)到具有38mm外直徑的石墨桿上。這樣獲得的由人造石英玻璃制成的管形石英玻璃毛還重約205kg,其外直徑為203mm,內(nèi)直徑為38mm并且其長(zhǎng)度處于約3000mmo
[0040]石英玻璃毛坯的外壁被外圓磨削并且在此消除了表面可能存在的氣泡和缺陷。為了確定可能的壁單側(cè)性(Wandeinseitigkeit),在徑向和軸向方向上測(cè)量壁厚。為此,將石英玻璃毛坯在其中軸線為水平取向的情況下置入深孔鉆設(shè)備中。鉆削設(shè)備配備有相機(jī)測(cè)量系統(tǒng)，其在滑座上可沿著毛坯中軸線行進(jìn)。為了測(cè)量壁厚輪廓，毛坯圍繞其中軸線旋轉(zhuǎn)并且同時(shí)相機(jī)沿著中軸線行進(jìn)。由相機(jī)產(chǎn)生的圖片被輸送給圖像分析裝置，以便確定壁單側(cè)性。這樣確定的壁厚輪廓在接下來(lái)的鉆削工藝中使用。
[0041]在另一個(gè)石英玻璃毛坯的情況下放棄對(duì)外壁的磨削。為了確定可能的“香蕉形狀”，在毛坯的長(zhǎng)度上測(cè)量鉆孔中軸線的走向。在此通過(guò)每個(gè)軸向測(cè)量位置的中心點(diǎn)的彼此連接而得到中軸線。
[0042]為此，石英玻璃毛坯以水平取向的中軸線被置入深孔鉆設(shè)備中，并且借助于相機(jī)測(cè)量系統(tǒng)來(lái)測(cè)量，相機(jī)測(cè)量系統(tǒng)在滑座上沿著毛坯中軸線移動(dòng)。在此，設(shè)置兩臺(tái)相機(jī)，它們的注視方向彼此垂直。毛坯的表面預(yù)先用浸油覆蓋，以便使其對(duì)于相機(jī)測(cè)量是透明的。
[0043]由相機(jī)產(chǎn)生的圖片被輸送給圖片分析裝置，以便確定中軸線的曲率。如果曲率超過(guò)預(yù)先給定的極限值，那么作出經(jīng)過(guò)中軸線的擬合直線，該擬合直線在接下來(lái)鉆削工藝中用作鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)的額定旋轉(zhuǎn)軸線。
[0044]在鉆削工藝中在采用鉆機(jī)的情況下來(lái)加工內(nèi)鉆孔的壁，該鉆機(jī)具有軸，軸具有固定在其上的鉆頭，鉆頭的鉆心覆蓋有金剛石顆粒并且其最大外直徑為42mm。
[0045]鉆機(jī)從端部開(kāi)始借助于軸通過(guò)已有的鉆孔被拉出，其中鉆機(jī)以約480U/min圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。待鉆削的石英玻璃空心柱體在此靜止。內(nèi)壁的由鉆削引起的磨蝕深度(Abtragtief)為約 2mm。
[0046]借助于之前為了測(cè)量壁單側(cè)性和中軸線曲率所使用的相機(jī)測(cè)量系統(tǒng)，鉆頭的徑向位置在此不斷被確定，并且被轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)用于分析，其中還將關(guān)于壁厚輪廓和當(dāng)前鉆削的石英玻璃空心柱體的中軸線曲率的信息存儲(chǔ)到該計(jì)算機(jī)中，并且在這些信息的基礎(chǔ)上確定鉆頭在空心柱體的整個(gè)長(zhǎng)度上的額定位置。
[0047]鉆頭的額定位置——以及由此鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線——通常處于待鉆削的空心柱體的中軸線上。在壁單側(cè)性的情況下，額定位置還可以在計(jì)算上相對(duì)于中軸線偏移地遷移，以便消除或避免單側(cè)性。
[0048]在圖1至圖3中，鉆頭以參考標(biāo)號(hào)I來(lái)表不，待鉆削的空心柱體以參考標(biāo)號(hào)2來(lái)表示，空心柱體2的中軸線以參考標(biāo)號(hào)3來(lái)表示,鉆頭I的旋轉(zhuǎn)軸線以參考標(biāo)號(hào)4來(lái)表示,并且檢測(cè)和分析系統(tǒng)的兩臺(tái)相機(jī)以參考標(biāo)號(hào)6來(lái)表示。
[0049]圖1示意性示出了針對(duì)鉆頭I確定中軸線偏移的情形，中軸線偏移大得以至于超過(guò)了預(yù)先設(shè)定的極限值0.25mm。一旦鉆頭I的旋轉(zhuǎn)軸線4處于空心柱體中軸線3以下約
0.25mm，則在該實(shí)施例中的情況就是如此。為了實(shí)現(xiàn)該精度，兩臺(tái)相機(jī)6的光學(xué)分辨率處于
0.1mnin
[0050]因此，靜止的石英玻璃空心柱體2連同在其中旋轉(zhuǎn)的鉆頭I然后以計(jì)算機(jī)控制的方式圍繞其中軸線3轉(zhuǎn)動(dòng)，這如其在圖2中由方向箭頭5示出。在該實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)角為正好180度，使得鉆頭I的旋轉(zhuǎn)軸線4現(xiàn)在處于中軸線3的垂直上方約0.25mm處。
[0051]在其它鉆削工藝的過(guò)程中，鉆頭I在繼續(xù)靜止的空心柱體2的情況下由于其重量向下沿中軸線3的方向運(yùn)動(dòng)。一旦空心柱體的中軸線3與鉆頭I的旋轉(zhuǎn)軸線4同軸延伸，鉆頭位置就調(diào)諧好(eingeregelt)。在圖3中示出的該情形下,要么石英玻璃空心柱體2相對(duì)于鉆頭I反向地旋轉(zhuǎn)以使當(dāng)前理想的鉆頭位置穩(wěn)定，要么石英玻璃空心柱體2繼續(xù)靜止，直到重新的位置校正要求圍繞其中軸線3的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0052]內(nèi)鉆孔的最終加工在多級(jí)加工工藝中在采用珩磨機(jī)的情況下借助于珩磨來(lái)進(jìn)行，在珩磨中光澤程度(Politurgrad)連續(xù)被改良。最終處理以D7-珩磨塊托架(FEPA標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行。隨后獲得的石英玻璃空心柱體接下來(lái)在氫氟酸蝕刻溶液中被蝕刻幾分鐘長(zhǎng)，在氫氟酸蝕刻溶液中在室溫下該蝕刻速率設(shè)定為約I μ m/min。
[0053]以此方式，將獲得具有約43mm的內(nèi)直徑的石英玻璃空心柱體，該石英玻璃空心柱體以精確的、尺寸穩(wěn)定的幾何形狀為特征。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造石英玻璃的方法，其方式是，提供具有中軸線(3)的起始柱體(2)，在該起始柱體(2)中借助于圍繞水平旋轉(zhuǎn)軸線(4)旋轉(zhuǎn)的鉆機(jī)產(chǎn)生與中軸線(3)同軸延伸的最終鉆孔，或已有的內(nèi)鉆孔被展寬成最終鉆孔，該鉆機(jī)具有鉆桿和抗扭地固定在該鉆桿處的鉆頭(I)，其中鉆頭(I)占據(jù)不斷變化的鉆頭位置，所述鉆頭位置借助于測(cè)量設(shè)備連續(xù)被確定，并且在偏離時(shí)引回到額定位置，其特征在于，引回到額定位置包括起始柱體(2)圍繞中軸線(3)轉(zhuǎn)動(dòng)得使得鉆頭位置到達(dá)中軸線(3)的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，起始柱體(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行得使得鉆頭(I)到達(dá)額定位置的垂直上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，最終鉆孔的產(chǎn)生包括工作階段和至少一個(gè)校正階段，在所述校正階段中鉆頭(I)引回到其額定位置，并且起始柱體(2)在工作階段期間圍繞中軸線⑶相對(duì)于鉆機(jī)反向地旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，最終鉆孔的產(chǎn)生包括工作階段和至少一個(gè)校正階段，在所述校正階段中鉆頭(I)引回到其額定位置，并且起始柱體(2)在工作階段期間固定。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，起始柱體(2)是空心柱體，并且在鉆削工藝開(kāi)始前確定空心柱體長(zhǎng)度上的徑向壁厚走向曲線，并且在引回到鉆頭位置時(shí)考慮這樣確定的壁厚譜。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在鉆削工藝開(kāi)始以前就確定中軸線(3)在起始柱體長(zhǎng)度上的走向曲線，并且這樣確定的中軸線(3)的軸向走向曲線在引回鉆頭位置時(shí)被加以考慮。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在中軸線(3)在起始柱體長(zhǎng)度上的非直線的走向的情況下，確定擬合直線，并且為鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)確定與擬合直線同軸的額定旋轉(zhuǎn)軸線。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，起始柱體(2)是空心柱體，并且鉆頭(I)借助于鉆桿拉動(dòng)穿過(guò)空心柱體內(nèi)鉆孔。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助于至少一個(gè)相機(jī)(6)以光學(xué)的方式確定鉆頭位置并且借助于圖像處理對(duì)所述鉆頭位置進(jìn)行分析。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定鉆頭位置包括起始柱體(2)圍繞其中軸線(3)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且鉆頭位置時(shí)時(shí)地、但是最遲在鉆頭⑴每次5cm的進(jìn)給量以后進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】B28D5/02GK104203522SQ201380018321
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】R.佐瓦 申請(qǐng)人:赫羅伊斯石英玻璃股份有限兩合公司