CN210359051U

CN210359051U - 一种提高钼管靶材密度的工装

Info

Publication number: CN210359051U
Application number: CN201920796012.8U
Authority: CN
Inventors: 李培林; 文宏福
Original assignee: Dongguan Omat Puttering Target Co ltd; Shaoguan Oulai Hi Tech Material Co ltd
Current assignee: DONGGUAN OMAT PUTTERING TARGET Co.,Ltd.; Guangdong Oulai high tech materials Co.,Ltd.
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2029-05-29

Abstract

本实用新型公开了一种提高钼管靶材密度的工装，包括一压模机构和一旋锻机构，该旋锻机构设置在该压模机构一侧。该压模机构中设置有上下相对的上模本体和下模本体；该旋锻机构横向夹持的钼管靶材可匀速横移并伸入压模机构内，并被夹在该上模本体和下模本体之间。该压模机构包括一机架，机架上方设置有一液压缸，该液压缸的液压杆向下穿过机架的顶面并伸入该机架内部；该液压杆的下端连接着横架在机架内部的限位板；该上模本体固定在该限位板的底面，该下模本体固定在机架的底板上且与该上模本体相对。本案的提高钼管靶材密度的工装结构简单稳固、能有效提高钼管靶材的密度，可大幅度降低生产成本。

Description

一种提高钼管靶材密度的工装

技术领域

本实用新型涉及管状靶材制造领域，具体涉及一种提高钼管靶材密度的工装。

背景技术

随着平面显示器行业和光伏行业的迅速发展，作为重要镀膜材料的钼溅射靶材需求越来越大。同时，由于管状靶材利用率远大于平面靶材，因此，钼管靶材成为了高端市场的主要需求，也随之成为了目前研究的热点。但是，高端市场对钼管靶材的品质要求相当严格，要求钼管靶材高密度(密度要求需大于99％)，高纯度，组织均匀性较好。目前高密度钼管靶材的生产基本被国外所垄断，国外生产高密度钼管靶材主要采用热等静压方法制备，生产成本极其昂贵。国内制备钼管靶材主要方法是粉末冶金法，其工艺流程为：原料钼粉--冷等静压成型管状--高温烧结--热处理--机加工处理，该方法制备钼管靶材的相对密度较低，仅为 95％～97％，不仅晶粒粗大(100微米以上)且组织不均匀，很难达到高端市场对高密度钼管靶材的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种提高钼管靶材密度的工装，其在粉末冶金基础上来锻造钼管靶材，本提高钼管靶材密度的工装结构简单稳固、能有效提高钼管靶材的密度，可大幅度降低生产成本。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种提高钼管靶材密度的工装，包括一压模机构和一旋锻机构，该旋锻机构设置在该压模机构一侧，所述压模机构中设置有上下相对的上模本体和下模本体，所述旋锻机构横向夹持的钼管靶材可匀速横移并伸入压模机构内，并被夹在所述上模本体和下模本体之间。具体地，所述压模机构，其包括一机架，机架上方设置有一液压缸，该液压缸的液压杆向下穿过机架的顶面并伸入该机架内部；所述液压杆的下端连接着横架在机架内部的限位板；所述上模本体固定在所述限位板的底面，所述下模本体固定在所述机架的底板上且与所述上模本体相对。

进一步地，所述旋锻机构，其包括一横向设置的马达和一连接在该马达端部的固定夹，该固定夹夹紧钼管靶材的一端，钼管靶材的另一端伸入所述机架。

进一步地，所述上模本体，其底部具有向上凹陷的第一圆弧面；所述下模本体，其顶部具有向下凹陷的第二圆弧面与所述第一圆弧面相对；钼管靶材的伸入所述机架的一端被夹在该第一圆弧面和第二圆弧面之间。

作为优选，所述机架侧壁上设置有限位槽，使得所述液压杆带动的所述限位板可在该限位槽内上下滑动。

作为优选，所述液压杆的下端通过一加强板连接着横架在机架内部的限位板。

作为优选，所述限位板的底面设置有一上模装配口，所述上模本体通过该上模装配口来装配并固定在所述限位板的底面。

进一步地，所述机架的底板上设置有一下模装配口与所述上模装配口上下相对，所述下模本体通过该下模装配口来装配并固定在所述机架的底板上且与所述上模本体相对。

进一步地，所述上模本体和下模本体均为多层复合结构，该多层复合结构由内至外包括有基层、防氧化层及防锈蚀层。

进一步地，所述基层的材料为模具钢。

相对于现有技术，本案的有益效果是：

本实用新型的工装结构简单稳固，其利用旋锻机构夹持钼管靶材和定型芯棒连续转动并匀速向机架内横移，可保证在高温高压(高速锻造)条件下钼管靶材内孔不变形。同时，钼管靶材的壁厚在上模本体和下模本体施压作用下快速锻造变形，使钼管靶材内部位错密度增加，内部气孔焊合，组织均匀化，最终密度大幅度提升，可达10.1g/cm3，达到了理论密度的99％。用本实用新型旋锻出来的钼管靶材晶粒细化均匀，晶粒度小于50微米，已达到市场所需的高密度钼管靶材的质量要求。相比较国外热等静压制备方法，本案用来提高钼管靶材密度的技术方案可大幅度降低生产成本。

为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的较佳的实施方式。

附图说明

图1为本实用新型中该压模机构1的结构示意图；

图2为本实用新型中旋锻机构2的工作原理示意图；

图3为本实用新型中上模本体162的仰视示意图；

图4为本实用新型中上模本体172的仰视示意图；

图5为本实用新型中上模本体162的组成结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

请同时参阅图1至图5，本实施例中的提高钼管靶材密度的工装，包括一压模机构1和一旋锻机构2，该旋锻机构2设置在该压模机构1一侧。所述压模机构1中设置有上下相对的上模本体162和下模本体172。所述旋锻机构2横向夹持的钼管靶材3可匀速横移并伸入压模机构1内，并被夹在所述上模本体162和下模本体172之间。所述旋锻机构2带动钼管靶材3匀速横向移动，同时所述上模本体162逐渐纵向下压钼管靶材3外壁，进而可锻造出高密度的钼管靶材3。

所述压模机构1，其包括一机架10，机架10上方设置有一液压缸11，该液压缸11的液压杆12向下穿过机架10的顶面并伸入该机架10内部。所述液压杆12的下端通过一加强板13连接着横架在机架10内部的限位板14。所述机架10侧壁上设置有限位槽15，使得所述液压杆12带动的所述限位板14可在该限位槽15内上下滑动。所述限位板14的底面设置有一上模装配口161，所述机架10的底板上设置有一下模装配口171与所述上模装配口161上下相对。所述上模本体162通过该上模装配口161来装配，并固定在机架10内所述限位板 14的底面；所述下模本体172通过该下模装配口171来装配，并固定在所述机架10内所述底板上且与所述上模本体162相对。

所述上模本体162，其底部具有向上凹陷的第一圆弧面163；所述下模本体172，其顶部具有向下凹陷的第二圆弧面173与所述第一圆弧面163相对。所述旋锻机构2横向夹持的钼管靶材3可伸入机架内10，并被夹在所述第一圆弧面163和所述第二圆弧面173之间。当所述液压杆12带动所述上模本体162下压并抵住所述下模本体172时，所述第一圆弧面163和所述第二圆弧面173围成一圆形合模腔。此时被夹在该合模腔内的钼管靶材3外壁接近规整的圆形。请参阅图5，所述上模本体162和下模本体172均为多层复合结构，该多层复合结构由内至外包括有基层40、防氧化层41及防锈蚀层42。所述基层41是上模本体162和下模本体172的核心层，基层40的材料为模具钢，该模具钢具有碳化物细小均匀、韧性高、热塑性好等优点；所述防氧化层41其均匀涂抹在基层40表面，起到了良好防氧化作用；所述防锈蚀层42其均匀涂抹在防氧化层41的表面，可有效的防止锈蚀。

所述旋锻机构2，其包括一横向设置的马达21和一连接在该马达端部的固定夹22，该固定夹21夹紧钼管靶材3的一端，钼管靶材3的另一端伸入所述机架10，并被夹在所述上模本体162的第一圆弧面163和所述下模本体172的第二圆弧面173之间，所述马达21带动钼管靶材3旋转并匀速向所述机架10内横移。

本案的提高钼管靶材密度的工装的工作原理为：

1)在钼管靶材3的内腔中插入一定型芯棒，并在该定型芯棒表面涂抹滑石粉，滑石粉有利于锻造完成后定型芯棒可容易从钼管靶材3中脱离。该定型芯棒是TZM合金棒(TZM合金是钼基合金中常用的一种高温合金，其成分为0.50％钛，0.08％锆，其余0.02％碳的钼合金)。由于钼在高温下塑性极好，锻造压力下钼管靶材3可与定型芯棒贴合，在马达的带动下钼管靶材3和定型芯棒和同步转动。

2)启动马达21，马达21带动钼管靶材3和定型芯棒向机架10内匀速横移。锻造时旋转速度30～80r/min，锻造频率50～120次/min，横移速度约2～5mm/s。

3)操纵液压缸11，使得液压杆12带动限位板14在限位槽15内下滑，进而带动上模本体162向下挤压钼管靶材3的外表面，使得高温下钼管靶材3的外表面发生形变，并可确保钼管靶材3的壁厚变形量达到50～80％。高温下钼管靶材3发生快速的大变形量有利于钼管靶材3内部组织的均匀化，并可挤压闭合内部气孔，提升密实度。同时，在钼管靶材3做周期旋锻时，钼管靶材3还匀速向机架10内横移，进而保证整根钼管靶材3的锻造密度均匀性。由于钼管靶材3内腔中插有定型芯棒，可保证在高温高压(高速锻造)条件下钼管靶材3的内孔不变形。

相对与现有技术，本案用来提高钼管靶材密度的技术方案是：旋锻机构夹持钼管靶材和定型芯棒连续转动并匀速向机架内横移，可保证在高温高压(高速锻造)条件下钼管靶材内孔不变形。同时，钼管靶材的壁厚在上模本体和下模本体施压作用下快速锻造变形，使钼管靶材内部位错密度增加，内部气孔焊合，组织均匀化，最终密度大幅度提升，可达10.1g/cm3，达到了理论密度的99％。且此技术方案旋锻出来的钼管靶材晶粒细化均匀，晶粒度小于50微米，已达到市场所需的高密度钼管靶材的质量要求。相比较国外热等静压制备方法，本案用来提高钼管靶材密度的技术方案可大幅度降低生产成本。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种提高钼管靶材密度的工装，包括一压模机构和一旋锻机构，该旋锻机构设置在该压模机构一侧，所述压模机构中设置有上下相对的上模本体和下模本体，所述旋锻机构横向夹持的钼管靶材可匀速横移并伸入压模机构内，并被夹在所述上模本体和下模本体之间，其特征在于：所述压模机构，其包括一机架，机架上方设置有一液压缸，该液压缸的液压杆向下穿过机架的顶面并伸入该机架内部；所述液压杆的下端连接着横架在机架内部的限位板；所述上模本体固定在所述限位板的底面，所述下模本体固定在所述机架的底板上且与所述上模本体相对。

2.根据权利要求1所述的提高钼管靶材密度的工装，其特征在于：所述旋锻机构，其包括一横向设置的马达和一连接在该马达端部的固定夹，该固定夹夹紧钼管靶材的一端，钼管靶材的另一端伸入所述机架。

3.根据权利要求2所述的提高钼管靶材密度的工装，其特征在于：所述上模本体，其底部具有向上凹陷的第一圆弧面；所述下模本体，其顶部具有向下凹陷的第二圆弧面与所述第一圆弧面相对；钼管靶材的伸入所述机架的一端被夹在该第一圆弧面和第二圆弧面之间。

4.根据权利要求2所述的提高钼管靶材密度的工装，其特征在于：所述机架侧壁上设置有限位槽，使得所述液压杆带动的所述限位板可在该限位槽内上下滑动。

5.根据权利要求2所述的提高钼管靶材密度的工装，其特征在于：所述液压杆的下端通过一加强板连接着横架在机架内部的限位板。

6.根据权利要求2所述的提高钼管靶材密度的工装，其特征在于：所述限位板的底面设置有一上模装配口，所述上模本体通过该上模装配口来装配并固定在所述限位板的底面。

7.根据权利要求6所述的提高钼管靶材密度的工装，其特征在于：所述机架的底板上设置有一下模装配口与所述上模装配口上下相对，所述下模本体通过该下模装配口来装配并固定在所述机架的底板上且与所述上模本体相对。

8.根据权利要求3、4、5、7中任一项所述的提高钼管靶材密度的工装，其特征在于：所述上模本体和下模本体均为多层复合结构，该多层复合结构由内至外包括有基层、防氧化层及防锈蚀层。

9.根据权利要求8所述的提高钼管靶材密度的工装，其特征在于：所述基层的材料为模具钢。