DE1039345B

DE1039345B - Process for cutting porous tungsten

Info

Publication number: DE1039345B
Application number: DEN13195A
Authority: DE
Inventors: Jan Laurens Meijering; Godefridus Henricus Broers
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1956-01-21
Filing date: 1957-01-18
Publication date: 1958-09-18

Description

Verfahren zur Schneidbearbeitung von porösem Wolfram Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Schneidbearbeitung von porösem Wolfram, das als solches nicht mehr bearbeitet werden kann und dessen Poren mit einem niedrigschmelzenden, wieder auszutreibenden Stoff getränkt werden, um Schneidbearbeitung möglich zu machen.Method of Cutting Machining of Porous Tungsten The invention refers to a method of cutting porous tungsten known as such can no longer be processed and its pores with a low-melting, to be soaked again to be expelled to make cutting possible.

Es ist bekannt, daß Wolfram im porösen, hochgesinterten Zustand nicht mehr durch Schneiden bearbeitet werden kann, aber durch Tränken mit Kupfer, Gold, Silber oder ihren Legierungen bearbeitet wird. Hierbei wird es als besonders wichtig erachtet, daß die tränkenden Metalle eine gewisse schmierende Wirkung haben.It is known that tungsten in the porous, highly sintered state is not can be worked more by cutting, but by soaking with copper, gold, Silver or its alloys is processed. This is where it becomes particularly important considers that the impregnating metals have a certain lubricating effect.

Kupfer hat den Nachteil, daß es zum nachträglichen Entfernen eine sehr hohe Temperatur erfordert. Ein Dampfdruck von 1 mm Quecksilber wird nämlich erst bei einer Temperatur von 1627° C erreicht. Bei Silber liegt diese Temperatur etwa 300° C niedriger, aber dieses Material ist bedeutend kostspieliger, besonders bei Anwendung in größerem Umfang. Ein weiterer Nachteil, besonders bei Kupfer, aber auch bei Silber, kann eintreten, wenn das aus Wolfram bestehende Werkstück vor der Schneidbearbeitung z. B. bereits in einem Gefüge untergebracht ist, das entweder die zum Austreiben erforderlichen hohen Temperaturen nicht zuläßt oder bei dem das schmelzende Metall nach anderen Teilen des Gefüges kriecht, wo es sich z. B. mit Lötverbindungen legiert.Copper has the disadvantage that it has to be removed afterwards requires very high temperature. A vapor pressure of 1 mm of mercury becomes namely only reached at a temperature of 1627 ° C. This is the temperature for silver about 300 ° C lower, but this material is significantly more expensive, especially when used on a larger scale. Another disadvantage, especially with copper, however Even with silver, this can occur if the workpiece made of tungsten is in front of the Cutting processing z. B. is already housed in a structure that either does not allow the high temperatures required for expulsion or at which the melting metal creeps to other parts of the structure, where there is e.g. B. with Alloyed solder connections.

Es ist ferner bekannt, die Bearbeitbarkeit von porösen Sinterkörpern dadurch zu erhöhen, daß der Sinterkörper mit einer Metallsalzlösung durchtränkt wird, worauf das Metallsalz zersetzt wird zu Metall, das die Festigkeit des Körpers erhöht und die Porigkeit verringert. Wolfram, das in porigem Zustand zu hart ist, um bearbeitet zu werden, hat aber eine Porigkeit von höchstens etwa 20 %, während die Festigkeit schon sehr hoch ist. Eine Anwendung des bekannten Verfahrens auf Wolfram kann also nicht zum Erfolg führen.It is also known the machinability of porous sintered bodies by soaking the sintered body with a metal salt solution whereupon the metal salt is decomposed into metal, which strengthens the body increased and the porosity reduced. Tungsten, which is too hard when porous, to be processed, but has a porosity of at most about 20%, while the strength is already very high. An application of the known method So tungsten cannot lead to success.

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zu schaffen, das das Tränken und das Austreiben bei wesentlich niedrigerer Temperatur ermöglicht und/oder bei dem Lötverbindungen nicht angegriffen werden.The aim of the invention is to provide a method that impregnates and enables expulsion at a much lower temperature and / or at the soldered connections are not attacked.

Bei einem Verfahren zur Schneidbearbeitung von porösem Wolfram, das als solches nicht bearbeitbar ist und dessen Poren mit niedrigschmelzendem, wieder auszutreibendem Stoff getränkt werden, um Schneidbearbeitung möglich zu machen, wird gemäß der Erfindung das Wolfram mit einem Alkalihalogenid getränkt, das bei der zum Austreiben erforderlichen Temperatur nicht mit dem Wolfram reagiert, und das Alkalihalogenid wird nach der Schneidbearbeitung verdampft und/oder gelöst. Auch Schleifen und Polieren sollen hier als Schneidbearbeitungen betrachtet werden. Zum Verfahren nach der Erfindung eignet sich ausgezeichnet Natriumchlorid, da dessen Schmelzpunkt 800° C beträgt, so daß bei 900° C sehr schnell getränkt werden kann, während bei einer Temperatur von 1100° C ein Dampfdruck von etwa 25 mm Quecksilber erreicht wird, so daß sich auch das Austreiben sehr schnell vollzieht. Gegebenenfalls kann ein Rest durch Auskochen in destilliertem Wasser entfernt werden.In a method of cutting porous tungsten that as such is not machinable and its pores with low melting point, again soaked in the material to be expelled in order to make cutting possible, according to the invention, the tungsten is impregnated with an alkali halide, which at does not react with the tungsten at the temperature required for expulsion, and the alkali halide is evaporated and / or dissolved after the cutting process. Grinding and polishing should also be viewed here as cutting operations. Sodium chloride is excellent for the process according to the invention, as its Melting point is 800 ° C, so that it can be soaked very quickly at 900 ° C, while at a temperature of 1100 ° C a vapor pressure of about 25 mm of mercury is achieved, so that the expulsion takes place very quickly. Possibly a residue can be removed by boiling in distilled water.

Andere geeignete Halogenide sind NaF, KCI, KBr, KJ, RbCI, RbBr, RbJ, CsBr, CsJ.Other suitable halides are NaF, KCI, KBr, KJ, RbCI, RbBr, RbJ, CsBr, CsJ.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Wolframkörper dargestellt ist, der einen Teil eines Kathodengefüges bildet.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which a Tungsten body is shown, which forms part of a cathode structure.

1 bezeichnet den Wolframkörper, der porös ist und dessen flache, obere Seite 2 als Kathodenoberfläche dienen soll. Der Wolframkörper ist an einer Molybdänplatte 3 festgeschweißt, in der drei Saphire 4 mit Platinlot 5 festgelötet sind. Der Wolframkörper ist dadurch hergestellt, daß ein Stab porösen Wolframs durch Drehen und Bohren in die dargestellte Form gebracht ist. Das Wolfram ist dazu vorher mit Kochsalz getränkt worden.1 denotes the tungsten body, which is porous and its flat, upper one Side 2 is intended to serve as the cathode surface. The tungsten body is on a molybdenum plate 3 welded in place, in which three sapphires 4 are firmly soldered with platinum solder 5. The tungsten body is made by turning and drilling a rod of porous tungsten into it the shape shown is brought. The tungsten is soaked in table salt beforehand been.

Mit Rücksicht auf die Bauart der Röhre muß die Vorderfläche 2 der Kathode mit den Enden der Saphire 4 bündig sein. Dazu wird das Gefüge in einer Flächenschleifeinrichtung abgeschliffen. Wären keine besonderen Vorkehrungen getroffen, so würden die Poren der Seite 2 zugeschmiert werden, so daß die Kathode nicht emittieren könnte. Würde das Wolfram auf bekannte Weise mit Kupfer getränkt, so könnte das Kupfer beim Austreiben über das Molybdän zum Platinlot 5 kriechen, so daß die Lötverbindung sich lockert. Diese Schwierigkeit wird dadurch verhütet, daß das Wolfram mit Kochsalz getränkt wird, das beim Austreiben nach dem Schleifvorgang und gegebenenfalls nach dem Polieren das Platinlot nicht angreift.With regard to the design of the tube, the front surface 2 of the Cathode to be flush with the ends of the sapphires 4. For this purpose, the structure is processed in a surface grinding device sanded off. If no special precautions were taken, the pores would the side 2 are smeared so that the cathode could not emit. Would the tungsten impregnated with copper in a familiar way, so could do that When driving out copper, crawl over the molybdenum to the platinum solder 5, so that the soldered connection loosens. This difficulty is prevented by mixing the tungsten with table salt is impregnated, which is driven out after the grinding process and, if necessary, after does not attack the platinum solder during polishing.

Claims

PATENT CLAIM: 1. Process for cutting processing of porous Tungsten, the pores of which are covered with a low-melting substance that can be expelled again are impregnated to enable cutting, characterized in that that the tungsten is impregnated with an alkali halide, which is used to drive off required temperature does not react with the tungsten, and dali the alkali ha, logenid is evaporated and / or dissolved after the cutting operation.

2. The method according to claim 1, characterized in that table salt is used for soaking tungsten and that soaking at a temperature of 800 ° C and expelling at a temperature of 1100 ° C.

3. The method according to claim 1, characterized in that one of the following substances is used as Alka.lihalogenid: sodium fluoride, potassium chloride, potassium bromide, Kaliutnjodid, rubidium chloride, rubidium bromide. Rubidium iodide, cesium bro iid. Cesium iodide. Documents considered: German Patent No. 745 806; French Patent No. 1059 278; British Patent No. 707 512.