一种高纯度气瓶研磨制作工艺的制作方法

本发明涉及到高纯度气瓶内壁研磨技术领域，具体的涉及一种高纯度气瓶研磨制作工艺。

背景技术：

这里的陈述仅提供与本发明有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

电子工业是当今推动科技发展的高新技术产业，由于所用气体的品种多、质量要求高，为有别于其它领域应用的气体，人们把这类在电子工业中用的气体统称为电子特种气体，它是当今兴起的高技术含量、高投入、高附加值得高新技术产业。电子特种气体的应用领域主要在半导体集成电路生产制造、非晶硅太阳能电池、液晶显示器件、光导纤维生产的四大领域，其中主要应用于半导体集成电路的生产制造。在半导体工业中应用的有110余种单元特种气体，其中常用的有20～30种。由此可以看出电子特种气体的发展直接带动高新技术产业发展。根据市场考察，气瓶内表面处理后主要充装气体纯度在99.9999％以上的电子气体，如六氟化硫(sf6)、三氟化氮(nf3)、氧化氮(n2o)、氦气(he)、氯化氢(hcl)、硅烷(sih4)等介质。普通气瓶式气瓶内表面粗糙度为sa2.5，无法充装高纯气体。

据本发明的发明人所知的高纯度气瓶内壁研磨制作过程，直接进行粗研磨和精研磨，该过程研磨效率较低。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高纯度气瓶研磨制作工艺，该工艺可以快速让气瓶内壁粗糙度达到高纯度气体充装要求，即使气瓶内表面粗糙度达到0.3μm以下，从而能够充装高纯度气体，同时，还可更好的保护高纯度气瓶内部洁净度，防止二次污染。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种高纯度气瓶研磨制作工艺，将高纯度气瓶的内壁进行机械修磨至内壁无褶皱、凸起、纹线、凹坑，再将机械修磨后的高纯度气瓶依次进行粗研磨和精研磨，精研磨后气瓶内壁的粗糙度不大于0.3μm；

其中，机械修磨采用的修磨装置由振动器与研磨轮组成，研磨轮安装在振动器的振动棒的端部，所述机械修磨为采用修磨装置的研磨轮在高纯度气瓶的内壁进行修磨，机械修磨后高纯度气瓶的内壁光洁度为14.9～15.1μm。

本发明为了提高粗研磨和精研磨的效率，首先采用了修磨装置对气瓶内壁进行机械修磨，能够针对内壁无褶皱、凸起、纹线、凹坑进行特定修磨，能够减少粗研磨和精研磨的时间，从而提高粗研磨和精研磨的效率。然而，虽然增加机械修磨能够提高粗研磨和精研磨的效率，但是机械修磨也需要时间，对于整体高纯度气瓶内壁研磨制作工艺来说，机械修磨对于高纯度气瓶内壁研磨制作的时间影响不大。本发明的发明人研磨大量的高纯度气瓶后发现，当机械修磨后高纯度气瓶的内壁光洁度为14.9～15.1μm时，既能够保证提高粗研磨和精研磨的效率，又能够减少机械修磨的时间，大大提高了整体高纯度气瓶内壁研磨制作工艺的效率，从而可以实现快速让气瓶内壁粗糙度达到高纯度气体充装要求的目的。

本发明的有益效果为：

(1)本发明研磨制作工艺可使高纯度气瓶内壁粗糙度要求快速达到标准要求的效果，盛装高纯气体。

(2)本发明研磨制作工艺经过气密试验、抽空检漏等工艺能够保证盛装高纯气体后不泄漏，同时可更好的保护高纯度气瓶内部洁净度，防止二次污染。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为高纯度气瓶内壁研磨工装的结构主视图；

图2为高纯度气瓶内壁研磨工装的结构侧视图；

图3为修磨装置的结构示意图；

图4为研磨轮的结构示意图；

其中，1、底座，2、滚动轴承座，3、滚轮，4、传动轴，5、第一联轴器，6、减速机，7、电机，8、顶座，9、第二联轴器，10、气瓶，11、振动器，12、研磨轮，13、振动棒，14、操作杆。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

鉴于高纯度气瓶内壁研磨制作过程直接进行粗研磨和精研磨的研磨效率较低，为了解决如上的技术问题，本公开提出了一种高纯度气瓶内壁研磨制作工艺。

本公开的一种典型实施方式，提供了一种高纯度气瓶研磨制作工艺，将高纯度气瓶的内壁进行机械修磨至内壁无褶皱、凸起、纹线、凹坑，再将机械修磨后的高纯度气瓶依次进行粗研磨和精研磨，精研磨后气瓶内壁的粗糙度不大于0.3μm；

其中，机械修磨采用的修磨装置由振动器与研磨轮组成，研磨轮安装在振动器的振动棒的端部，所述机械修磨为采用修磨装置的研磨轮在高纯度气瓶的内壁进行修磨，机械修磨后高纯度气瓶的内壁光洁度为14.9～15.1μm。

本公开为了提高粗研磨和精研磨的效率，首先采用了修磨装置对气瓶内壁进行机械修磨，能够针对内壁无褶皱、凸起、纹线、凹坑进行特定修磨，能够减少粗研磨和精研磨的时间，从而提高粗研磨和精研磨的效率。然而，虽然增加机械修磨能够提高粗研磨和精研磨的效率，但是机械修磨也需要时间，对于整体高纯度气瓶内壁研磨制作工艺来说，机械修磨对于高纯度气瓶内壁研磨制作的时间影响不大。本公开的发明人研磨大量的高纯度气瓶后发现，当机械修磨后高纯度气瓶的内壁光洁度为14.9～15.1μm时，既能够保证提高粗研磨和精研磨的效率，又能够减少机械修磨的时间，大大提高了整体高纯度气瓶内壁研磨制作工艺的效率，从而可以实现快速让气瓶内壁粗糙度达到高纯度气体充装要求的目的。

该实施方式的一种或多种实施例中，所述研磨轮沿轴线方向为缩颈结构。能够使研磨轮更好的贴合气瓶内壁。

该实施方式的一种或多种实施例中，粗研磨和精研磨加入的研磨料均按照气瓶水容积1:0.49～0.51配置。

该实施方式的一种或多种实施例中，粗研磨的粗研磨料按照三角白刚玉磨料、除锈剂和亚硝酸钠0.9～1.1:0.01:0.005的配比进行配制。

该实施方式的一种或多种实施例中，精研磨的精研磨料按照高频瓷磨料、除锈剂和亚硝酸钠0.9～1.1:0.01:0.005的配比进行配制。

该实施方式的一种或多种实施例中，采用的工装包括底座，底座两边安装滚动轴承座，每边至少两个滚动轴承座，每个滚动轴承座安装滚轮，底座一边的所有滚轮的轴线在一条直线上，底座两边的滚轮的轴线平行，滚轮依次通过第一联轴器减速机与电机连接，底座一端竖立设置顶座，顶座上端设有第二联轴器，第二联轴器用于连接气瓶。气瓶放置在滚轮上，并通过第二联轴器活动连接在顶座上，能够保证气瓶以轴线为轴进行旋转，从而进行研磨。

该实施方式的一种或多种实施例中，进行粗研磨时，向气瓶内添加粗研磨料，使气瓶以轴线为轴进行旋转，从而进行连续不间断进行粗研磨，当研磨脱落物影响研磨时，对研磨料清洗，清洗完毕后继续进行粗研磨，粗研磨结束后将粗研磨料更换为精研磨料，再进行精研磨。

该实施方式的一种或多种实施例中，气瓶内壁的粗糙度合格后，对气瓶依次进行清洗、安装阀门、气密实验。

该系列实施例中，对气瓶进行清洗的清洗剂为酒精。酒精的挥发效果比水更好，容易对气瓶内壁进行烘干。

该系列实施例中，检漏实验的合格表征为1×10^-6pa·m³/s。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本公开的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本公开的技术方案。

实施例中采用的研磨工装如图1～2所示，包括底座1，底座1两边安装滚动轴承座2，每边两个滚动轴承座2，每个滚动轴承座2安装滚轮3，底座1一边的所有滚轮3的通过传动轴4连接，底座1两边的滚轮3的轴线平行，滚轮3依次通过第一联轴器5、减速机6与电机7连接，底座1一端竖立设置顶座8，顶座8上端设有第二联轴器9，第二联轴器9用于连接气瓶10。气瓶10放置在滚轮3上，并通过第二联轴器9活动连接在顶座8上，能够保证气瓶以轴线为轴进行旋转，从而进行研磨。

高纯度气瓶内壁研磨制作工艺，步骤如下：

1、对高纯度气瓶进行机械修磨，用机械修磨工装对气瓶内壁褶皱、凸起、纹线、凹坑进行修磨，合格标准为肉眼不可见褶皱、凸起、纹线、凹坑，内壁光洁度合格标准为15μm。机械修磨采用的工装如图3～4所示，由振动器11与研磨轮12组成，研磨轮12安装在振动器11的振动棒13的端部，研磨轮12沿轴线方向为缩颈结构。振动棒13设有操作杆14。操作杆14为刚性杆。

2、进行粗研磨，加入粗研磨料，粗磨料为30×30的三角白刚玉材料，按照气瓶水容积1:0.5的比例进行配置粗研磨料，三角白刚玉材料、除锈剂及工业用亚硝酸钠的比例为1:0.01:0.005配比，连续不间断进行粗研磨，当研磨脱落物影响研磨时，对研磨料清洗，清洗完毕后继续进行粗研磨，粗研磨达到0.5μm后，更换精研磨磨料进行精研磨。精磨料为φ8的高频瓷材料，按照气瓶水容积1:0.5的比例进行配置精研磨料，φ8的高频瓷材料、除锈剂及工业用亚硝酸钠的比例为1:0.01:0.005配比进行精研磨，连续不间断进行精研磨，精研磨后内壁粗糙度可达到0.3μm。

3、若高纯度气瓶内壁粗糙度不符合要求，重复步骤2。

4、内壁粗糙度达到合格要求后，对内壁进行清洗烘干，清洗液体根据气瓶盛装的气体介质不同进行分类清洗，可采用酒精进行内部清理。

5、根据介质不同选择不同的阀门进行安装，为保证高纯度气瓶盛装气体后不泄漏，需进行相关检漏试验。检漏试验禁止采用空气试漏。

6、检漏合格标准为1×10^-6pa·m³/s，检漏试验合格后，高纯度气瓶方可进行使用。

7、对高纯度气瓶抽真空。

8、对抽真空后的高纯度气瓶的外壁进行抛光、喷涂，然后进行框架组队。

9、包装入库。

该实施例中，精研磨后内壁粗糙度达到0.3μm的时间为8h。

实施例2

该实施例与实施例1相同，不同之处在于，省略步骤1。

该实施例中，精研磨后内壁粗糙度达到0.3μm的时间为30h。

实施例3

该实施例与实施例1相同，不同之处在于，步骤1中内壁光洁度合格标准为14μm。

该实施例中，精研磨后内壁粗糙度达到0.3μm的时间为15h。

实施例4

该实施例与实施例1相同，不同之处在于，步骤1中内壁光洁度合格标准为16μm。

该实施例中，精研磨后内壁粗糙度达到0.3μm的时间为10h。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。