CS231817B1

CS231817B1 - A method of making a tube by drawing from a melt

Info

Publication number: CS231817B1
Application number: CS823168A
Authority: CS
Inventors: Jiri Stiller
Original assignee: Jiri Stiller
Priority date: 1982-05-03
Filing date: 1982-05-03
Publication date: 1984-12-14
Also published as: CS316882A1

Abstract

Účelem vynálezu je zjednodušení způsobu zhotovení trubek tažením z velmi čistých i silně reaktivních materiálů. Tohoto účelu se dosáhne podle vynálezu tím, že po smočení dutého válcového zárodku v tavenině tato řízeně zatuhává působením rotace dutého válcového zárodku a taveniny, rychlosti posuvu dutého válcového zárodku kolmo k tavenině směrem vzhůru a teploty taveniny. Vynález lze použít pro výrobu trubek z křemíku.The purpose of the invention is to simplify the method of making tubes by drawing from very pure and highly reactive materials. This purpose is achieved according to the invention by the fact that after wetting the hollow cylindrical core in the melt, the latter solidifies in a controlled manner under the action of the rotation of the hollow cylindrical core and the melt, the speed of the hollow cylindrical core moving perpendicularly to the melt upwards and the temperature of the melt. The invention can be used for the production of tubes from silicon.

Description

(54) Způsob zhotovení trubky tažením z taveniny(54) Method of making a tube by melt drawing

Účelem vynálezu je zjednodušení způsobu zhotovení trubek tažením z velmi čistých i silně reaktivních materiálů. Tohoto účelu se dosáhne podle vynálezu tím, že po smočení dutého válcového zárodku v tavenině tato řízeně zatuhává působením rotace dutého válcového zárodku a taveniny, rychlosti posuvu dutého válcového zárodku kolmo k tavenině směrem vzhůru a teploty taveniny. Vynález lze použít pro výrobu trubek z křemíku.The purpose of the invention is to simplify the process of making tubes by drawing from very pure and strongly reactive materials. This purpose is achieved according to the invention in that, after wetting the hollow core in the melt, it solidifies in a controlled manner by the rotation of the hollow core and the melt, the feed rate of the hollow core perpendicular to the melt and the melt temperature. The invention can be used to manufacture silicon tubes.

<»1> (Bl) (51) lnt. Cl.³ <»1> (B1) (51) lnt. Cl. ³

B 21 C 1/22B 21 C 1/22

Vynález řeěí způsob zhotovení trubky tažením z taveniny tak, že se tavenina nechává zatuhévat ve tvaru trubky. Zhotovení trubky je řeSeno mnoha metodami, které jsou odvislé od požadavků na přesnost a použitý materiál. Nejběžnějěím způsobem je použití třískového obrábění. Výhodou této metody je možnost dosažení vysoké přesnosti. Nevýhodou je odpad, který lze jen s obtížemi převést znovu na tyč nebo trubku.The present invention provides a method of making a tube by melt drawing so that the melt is solidified in the form of a tube. The manufacture of the tube is solved by a number of methods, which depend on the requirements for accuracy and the material used. The most common way is to use metal cutting. The advantage of this method is the possibility of achieving high accuracy. The disadvantage is waste, which is difficult to convert back to a rod or pipe.

Zhotovit trubku bez velkých materiálových ztrát lze tvářením za tepla nebo za studená pomocí trnu, který tyč postupně podél protláčí, přičemž stěny trubky se mohou válcovat nebo lisovat. Nevýhodou tohoto způsobu je omezená možnost použití na kujné materiály _s a nutnost použiti trnu, válců a přípravků z jiných materiálů opracovaných pracnými způsoby.. Pro nekujné materiály jsou používány metody odlévání do forem nebo přímé tažení trubky z taveniny přes matrici uloženou na hladině taveniny nebo v tavenině.The tube can be produced without great material loss by hot or cold forming using a mandrel which gradually pushes the rod along, whereby the tube walls can be rolled or pressed. The disadvantage of this method is the limited possibility of application to malleable materials _with and the necessity of using a mandrel, rollers and jigs made of other materials worked by laborious methods. For non-malleable materials _, methods of casting into molds or melt.

Tyto způsoby vyžadují použiti jiného materiálu než je materiál taveniny, přičemž technické požadavky na použité materiály jsou v mnoha případech obtížně splnitelná. Jde o požadavky nerozpustítelnosti materiálu matrice v tavenině a minimální vzájemné reakce.These methods require the use of a material other than the melt material, and the technical requirements for the materials used are in many cases difficult to meet. These are the requirements of the insolubility of the matrix material in the melt and the minimum mutual reaction.

Dále existuje způsob zhotovení trubky z tyče postupným natavováním. Nevýhodou tohoto způsobu je rozměrové omezení vyráběné trubice a náročnost na použité zařízení.Further, there is a method of making a tube from a rod by gradual melting. The disadvantage of this method is the dimensional limitation of the manufactured tube and the demands on the equipment used.

Výěe uvedené nedostatky jsou odstraněny řečením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že po smočení dutého válcového zárodku v tavenině tato řízeně zatuhává působením rotace dutého válcového· zárodku a taveniny, rychlosti posuvu dutého válcového zárodku kolmo k tavenině směrem vzhůru a teploty taveniny. Použitím tohoto způsobu tažení trubky se odstraní potřeba matrice, a tím je dosaženo zjednoduěení postupu a možnosti přípravy trubek z velmi čistých i silně reaktivních materiálů.The aforementioned drawbacks are overcome by the present invention which, after wetting the hollow core in the melt, solidifies in a controlled manner by the rotation of the hollow core and the melt, the rate of movement of the hollow core perpendicular to the melt and the melt temperature. By using this method of tube drawing, the need for a matrix is eliminated, thereby simplifying the process and making it possible to prepare tubes from very pure and highly reactive materials.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněn způsob zhotovení trubky tažením z taveniny podle vynálezu. Na horní hřídeli i, která může vykonávat pohyb rotační a posuvný nahoru i dolů, je umístěn držák 2 s dutým válcovým zárodkem J trubky, na který postupně zatuhává tavenina 2 ve formě trubkyThe attached drawing schematically shows a method of making a tube by melt drawing according to the invention. On the upper shaft 1, which can perform rotational and sliding movement up and down, there is a holder 2 with a hollow cylindrical tube J of the tube, to which the melt 2 in the form of a tube gradually solidifies

Tavenina je umístěna v kelímku 6, který je uložen na dolní hřídeli 2, která přenáěí na kelímek rotační pohyb. Vynálezu lze využít pro přípravu trubek z křemíku. K tomuto účelu je použito evákuovaůé' komory nebo komory obsahující inertní plyn, do které zasahují dva souosé hřídele v dolní a horní části komory. Na horní hřídeli i je umístěn držák 2 a dutý válcový zárodek J křemíkové trubky. Na dolní hřídeli 2 je umístěn grafitový kelímek, ve kterém je uložen kelímek & z křemenného skla obsahující taveninu 2 křemíku.The melt is placed in a crucible 6, which is mounted on a lower shaft 2, which transmits a rotational movement to the crucible. The invention can be used to prepare silicon tubes. For this purpose, an evacuation chamber or a chamber containing an inert gas is used, into which two coaxial shafts extend in the lower and upper parts of the chamber. A holder 2 and a hollow cylindrical nucleus J of a silicon tube are located on the upper shaft 1. A graphite crucible is placed on the lower shaft 2 in which a quartz glass crucible containing a silicon melt 2 is stored.

Kelímek 6 je vyhříván topným tělesem umístěným.po obvodu kelímku. Po smočení dutého válcového zárodku J trubky v tavenině 2 j® uveden dutý válcový zárodek J do pohybu směrem vzhůru. Průměr křemíkové trubky _£ a síla stěny jsou řízeny změnami rychlosti pohybu směrem vzhůru, změnami teploty taveniny a změnami rychlosti rotace kelímku 6 a dutého válcového zárodku J trubky.The crucible 6 is heated by a heater located around the perimeter of the crucible. After wetting the hollow tubular nucleus J of the tube in the melt 20, the hollow tubular nucleus J is moved upwards. The diameter of the silicon tube 6 and the wall thickness are controlled by varying the upward movement speed, by changing the melt temperature, and by changing the rotation speed of the crucible 6 and the hollow tubular embryo 6 of the tube.

Claims

the subject of the invention

Method for producing a tube by melt drawing on a hollow cylindrical nucleus, characterized in that after wetting the hollow cylindrical nucleus in the melt, the controlled solidifies by the rotation of the hollow cylindrical nucleus and the melt. the feed rate of the hollow cylindrical perpendicular to the melt upwards and the melt temperature.