一种以旋压方法制备钼管靶的方法与流程

本发明涉及导电玻璃领域技术领域，尤其涉及一种以旋压方法制备钼管靶的方法。

背景技术：

随着信息化时代的高速发展，导电玻璃应用领域越加广泛，液晶显示器、太阳能面板、触摸屏，手机屏等产品需求量逐步增加，其中重要的布线薄膜组成材料大多由靶材溅射形成。

镀膜用靶材分为两种：1、平面靶材；2、管靶材，其材质主要为钼及钼钨、钼铌合金等。

目前管靶材目前的生产厂家主要有：

1、奥地利的普兰西集团公司，其采用热挤压法法生产钼管靶，生产的钼管靶具有质量好，质地密实，成品密度大于10.15g/cm3等优点，不过缺点为成本过高，设备昂贵，垄断市场,价格高。

2、中国洛阳高科钨钼材料有限公司，其采用锻造法生产的钼管靶，生产的钼管靶的缺点是成材率低，锻造尺寸精确度较低(材料利用率小于60％)，质地不够密实，内部组织不均匀，密度为10.05-10.1g/cm3，成膜速度低,膜厚不均匀,电阻值大,不能用于高端产品，如液晶电视屏、手机屏等，只能用于太阳能面板的生产。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种以旋压方法制备钼管靶的方法，其具有毛坯精度高(材料利用率大于75％)，组织均匀，密度大于10.15g/cm3，成膜效果和普兰西的产品完全相同，成本低等优点。

本发明提出的一种以旋压方法制备钼管靶的方法，包括以下步骤：

s1：选粉，选取合适的钼粉，所述钼粉选取粒度3.8-4.0μm，松装密度1.0-1.2g/cm3；

s2：压制，将选好的钼粉装入模具，震实后装入冷等静压机加压压制，所述压机加压压制的压强为180-220mpa；

s3：车粉，将压制后的钼粉使用数控立车机床进行加工，所述加工后尺寸为外径φ320mm，内径φ250mm，长度1.4m；

s4：烧结，将加工好的钼粉脱模后放入氢气保护感应烧结炉进行高温烧结成型，所述烧结温度1800-2200℃，保温4-6小时；

s5：旋压，将烧结后的钼管坯穿入芯轴放在3旋轮强力旋压机上采用错距旋压法进行多道次旋压加工，旋压过程中使用氧气丙烷烤火加热，加热温度800-850℃，旋轮攻角为50°圆角半径分别为20mm、15mm、10mm,管坯底与芯轴通过同步键连接传递扭矩；

s6：退火，将旋压后的钼管放入真空炉进行退火处理，退火温度800-1000℃，保温4小时；

s7：检验，负责检验化学成份、硬度、密度、金相；

s8：机械加工，将钼管用车床车削外壁及两端，用深孔钻加工内壁，再经过研磨、抛光等工序加工至成品尺寸；

s9：上机试验，成膜试验。

优选地，所述步骤s1中，所述钼粉选取粒度3.9μm，松装密度1.1g/cm3。

优选地，所述步骤s2中，所述压机加压压制的压强为200mpa。

优选地，所述步骤s3中，所述加工后尺寸为外径φ320mm，内径φ250mm，长度1.4m,cip坯料带底。

优选地，所述步骤s4中，所述烧结温度2000℃，保温5小时,烧结坯带底。

优选地，所述步骤s5中，所述旋压过程中使用氧气丙烷烤火加热，加热温度830℃，旋轮攻角50°圆角半径分别为20mm、15mm、10mm,进行多道次错距旋压。

优选地，所述步骤s4、s5中，所述带底的烧结钼管坯,通过同步键与芯轴连接传递扭矩.

优选地，所述步骤s6中，所述退火温度900℃，保温4小时。

本发明具有以下有益效果；

1、毛坯精度高，材料利用率大于75％；

2、组织均匀，密度大于10.15g/cm3；

3、成膜效果和普兰西集团的产品完全相同，成本低廉。

附图说明

图1为本发明提出的车粉工序，压制后的钼粉使用数控立车机床加工后的示意图与模具图；

图2为本发明提出的烧结工序，经过氢气保护感应烧结炉进行高温烧结后的示意图；

图3为本发明提出的旋压工序，旋轮外形尺寸示意图；

图4为本发明提出的旋压工序，钼管与芯轴之间采用同步键连接示意图；

图5为本发明提出的旋压工序，芯轴模具示意图；

图6为本发明提出的旋压工序，错距旋压法示意图；

图7-图10为本发明生产的钼管靶测试数据及与普兰西集团公司的测试数据对比；

图11为钼管靶金相组织照片；

图12为钼管靶化学成份分析表。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

一种以旋压方法制备钼管靶的方法，包括以下步骤：

s1、选粉，选取粒度3.8-4.0μm，松装密度1.0-1.2g/cm3的优质钼粉；

s2、压制，将选好的钼粉装入模具，震实后装入冷等静压机加压压制，压强200mpa；

s3、车粉，将压制后的钼粉使用数控立车机床进行加工，加工后尺寸为外径φ320mm，内径φ250mm，长度1.4m，cip管坯带底.如图1；

s4、烧结，将加工好的钼粉脱模后放入氢气保护感应烧结炉进行高温烧结成型。烧结温度2000℃，保温5小时，烧结后密度为9.9g/cm3。氢气保护感应烧结炉最高温度可达到2100℃，烧结后尺寸为：外径φ280mm，内径φ225mm，长度1.2m，烧结坯带底,如图2；

s5、旋压，将烧结后的钼管穿入芯轴使用50吨3旋轮强力旋压机上采用错距旋压法进行多道次旋压加工，旋压过程中使用氧气丙烷烤火加热，加热温度800-850℃，旋轮攻角为角度50°圆角半径分别为20mm、15mm、10mm，同步键传递扭矩,旋压管尺寸:外径169mm,内径133mm,长度2.9m,见图3；

旋压方法：采用错距旋压方法，旋向为正旋，优点为旋压效率高，减少外壁隆起，在钼管一端留有启旋位置，减小旋轮初始旋压强度，也为保证钼管成功旋压成型，为防止工件受压力停转，在钼管与芯轴之间采用键连接，用以传递扭矩.见图4。

旋压过程共分三次旋压：第一次旋压，旋压至外径φ220mm，轴向错距：1-2旋轮之间错距8mm，2-3旋轮之间错距4mm，径向错距：1-2旋轮之间错距6.7mm，2-3旋轮之间错距3.36mm。旋轮圆角r20mm，芯轴转速150r/min，进给速度100mm/min。

第二次旋压，旋压至外径φ190mm，轴向错距：1-2旋轮之间错距5mm，2-3旋轮之间错距3mm，径向错距：1-2旋轮之间错距4.2mm，2-3旋轮之间错距2.52mm。旋轮圆角r15mm，芯轴转速180r/min，进给速度120mm/min。

第三次旋压，旋压至外径φ169mm，轴向错距：1-2旋轮之间错距4mm，2-3旋轮之间错距2mm，径向错距：1-2旋轮之间错距3.36mm，2-3旋轮之间错距1.68mm。旋轮圆角r10mm,芯轴转速200r/min，进给速度150mm/min，如图6。

旋压后毛坯尺寸：外径φ169mm，内径φ133mm，长度2.9m。旋压后钼管密度10.18g/cm3。

芯轴：芯轴材质h13，淬火后硬度hrc52-54，直径φ132.5mm，如图5。

s6、退火，将旋压后的钼管放入真空炉进行退火处理，退火温度900℃，保温4小时，(真空炉均温区尺寸为400mm*600mm*3000mm，最高温度可达到1350℃)；

s7、检验，负责检验化学成份、硬度、密度、金相，如图11、图12；

s8、机械加工，将钼管用车床车削外壁及两端，用深孔钻加工内壁，再经过研磨、抛光等工序加工至成品尺寸，最终成品尺寸：外径φ167mm，内径φ135mm，长度2692mm；

s9、上机试验，成膜试验，产品发往客户，与普兰西的产品进行对比，测试数据如图7-图10；

本发明具有毛坯精度高(材料利用率大于75％)，组织均匀，密度大于10.15g/cm3，成膜效果和普兰西的产品完全相同，成本低等优点。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。