DE69200756T2 - Impact tool with low contamination for breaking silicon. - Google Patents
Impact tool with low contamination for breaking silicon.Info
- Publication number
- DE69200756T2 DE69200756T2 DE69200756T DE69200756T DE69200756T2 DE 69200756 T2 DE69200756 T2 DE 69200756T2 DE 69200756 T DE69200756 T DE 69200756T DE 69200756 T DE69200756 T DE 69200756T DE 69200756 T2 DE69200756 T2 DE 69200756T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- core
- silicon
- impact tool
- striking element
- synthetic resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 24
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 24
- 238000011109 contamination Methods 0.000 title claims description 22
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 20
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 20
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 8
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 6
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- IBOFVQJTBBUKMU-UHFFFAOYSA-N 4,4'-methylene-bis-(2-chloroaniline) Chemical compound C1=C(Cl)C(N)=CC=C1CC1=CC=C(N)C(Cl)=C1 IBOFVQJTBBUKMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002231 Czochralski process Methods 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000792 Monel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011527 polyurethane coating Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D1/00—Hand hammers; Hammer heads of special shape or materials
- B25D1/02—Inserts or attachments forming the striking part of hammer heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D2222/00—Materials of the tool or the workpiece
- B25D2222/21—Metals
- B25D2222/51—Hard metals, e.g. tungsten carbide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D2222/00—Materials of the tool or the workpiece
- B25D2222/54—Plastics
- B25D2222/69—Foamed polymers, e.g. polyurethane foam
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung ist ein Schlagwerkzeug, das geringe Verunreinigung verursacht und besonders zum Zerkleinern von Silicium von Halbleiterqualität geeignet ist. Das Schlagwerkzeug, das geringe Verunreinigung verursacht, enthält einen Kern, der ein Handgriffteil und ein Kopfteil aufweist, wobei das Kopfteil mit einem Schlagelement aus Wolframcarbidlegierung in Berührung steht. Der Kern ist von einem synthetischen Harz umhüllt.The present invention is a low contamination impact tool particularly suitable for crushing semiconductor grade silicon. The low contamination impact tool includes a core having a handle portion and a head portion, the head portion contacting a tungsten carbide alloy impact member. The core is coated with a synthetic resin.
Für hochintegrierte, elektronische Schaltkreise werden Wafer aus monokristallinem Silicium von hoher Reinheit benötigt. Ein besonderes Problem stellen die Verunreinigungen durch Übergangsmetalle dar, zu denen unter anderem Kupfer, Gold, Eisen, Cobalt, Nickel, Chrom, Tantal, Zink und Wolfram und Verunreinigungen wie Kohlenstoff, Bor, Phosphor, Aluminium und Arsen gehören. Diese Verunreinigungen bewirken selbst in kleinen Mengen defekte Stellen bei einem Halbleitersilicium, was letztendlich zu einer Beeinträchtigung der Geräteleistung und zu einer Einschränkung der Schaltkreisdichte führen kann.Highly integrated electronic circuits require high-purity monocrystalline silicon wafers. A particular problem is contamination by transition metals, which include copper, gold, iron, cobalt, nickel, chromium, tantalum, zinc, tungsten, and impurities such as carbon, boron, phosphorus, aluminum, and arsenic. These impurities, even in small amounts, cause defects in semiconductor silicon, which can ultimately impair device performance and limit circuit density.
Normalerweise wird ein polykristallines Silicium von hoher Reinheit durch chemische Dampfabscheidung eines hochreinen gasförmigen Chlorsilans auf einem erwärmten Siliciumträger ausgebildet. Dadurch entstehen Stäbe aus polykristallinem Silicium. Die polykristallinen Siliciumstäbe müssen weiter verarbeitet werden, um ein monokristallines Silicium herzustellen, von dem Siliciumwafer abgeschnitten werden können.Typically, high-purity polycrystalline silicon is formed by chemical vapor deposition of a high-purity gaseous chlorosilane onto a heated silicon substrate. This produces rods of polycrystalline silicon. The polycrystalline silicon rods must be further processed to produce monocrystalline silicon from which silicon wafers can be cut.
Ein beträchtlicher Anteil des monokristallinen Siliciums, das von der Halbleiterindustrie angefordert wird, wird nach dem bekannten Czochralski-Verfahren hergestellt. Bei einem typischen Kristallziehverfahren nach Czochralski werden Siliciumstücke in einem entsprechenden Behälter geschmolzen und es wird ein monokristalliner Siliciumkeimkristall verwendet, um aus der Schmelze einen monokristallinen Stab aus Silicium mit Halbleiterqualität zu ziehen. Die Steuerung dieses Kristallwachstumsprozesses erfordert, daß die Siliciumstücke, die dem Behälter mit der Schmelze zugesetzt werden, innerhalb eines festgelegten Größenbereichs liegen. Deshalb ist es notwendig, daß die polykristallinen Siliciumstäbe, die während des chemischen Dampfabscheideverfahrens ausgebildet werden, zu Stücken von geeigneter Größe zerkleinert werden.A significant portion of the monocrystalline silicon required by the semiconductor industry is produced using the well-known Czochralski process. In a typical Czochralski crystal pulling process, silicon pieces are melted in a suitable container and a monocrystalline silicon seed crystal is grown used to grow a monocrystalline rod of semiconductor-grade silicon from the melt. Control of this crystal growth process requires that the silicon pieces added to the melt vessel be within a specified size range. Therefore, it is necessary that the polycrystalline silicon rods formed during the chemical vapor deposition process be crushed into pieces of appropriate size.
Das Schlagwerkzeug, das geringe Verunreinigung verursacht und als vorliegende Erfindung beschrieben wird, ist besonders für das Zerkleinern von Silicium in kleine Stücke geeignet. Die Erfinder haben festgestellt, daß während des Zerkleinerungsverfahrens das Silicium durch den Kontakt mit den Oberflächen des Zerkleinerungsgerätes, einschließlich Griff- und Schlagoberflächen, beträchtlich verunreinigt werden kann. Die vorliegende Erfindung verringert die Verunreinigung, die mit dem Zerkleinerungsgerät verbunden ist, indem sie alle Oberflächen, außer der Schlagoberfläche, mit einem wenig verunreinigten synthetischen Harz überzieht. Die freiliegende Schlagoberfläche wurde aus einer Wolframcarbidlegierung hergestellt, die auch nur gering verunreinigend wirkt.The low contamination impact tool described as the present invention is particularly suitable for crushing silicon into small pieces. The inventors have found that during the crushing process, the silicon can become significantly contaminated by contact with the surfaces of the crushing tool, including handle and impact surfaces. The present invention reduces the contamination associated with the crushing tool by coating all surfaces except the impact surface with a low contamination synthetic resin. The exposed impact surface was made of a tungsten carbide alloy which also has low contamination.
Maeda, US-Patent Nr. 4,697,481, herausgegeben am 6. Oktober 1987, beschreibt einen Hammer mit einem Kopf- und einem Griffkern, bei dem Kopf- und Griffkern in ein Harz eingebettet sind, mit Ausnahme des einen Endes des Kopfkerns, das als Schlagoberfläche dient. Maeda schreibt, daß die Schlagoberfläche aus einem Eisenmetall hergestellt ist.Maeda, U.S. Patent No. 4,697,481, issued October 6, 1987, describes a hammer having a head core and a handle core, in which the head core and handle core are embedded in a resin, except for one end of the head core which serves as the striking surface. Maeda states that the striking surface is made of a ferrous metal.
Porter, US-Patent Nr. 3,640,324, herausgegeben am 8. Februar 1972, beschreibt den geschmiedeten Stahlkopf eines Vorschlaghammers, dessen Schlagfläche mit einer Schicht aus elektrolytisch abgeschiedenem Wolframcarbid versehen ist. Von der Wolframcarbidschicht wird angegeben, daß sie eine rutsch- und verschleißfeste Oberfläche auf der Schlagfläche schafft.Porter, US Patent No. 3,640,324, issued February 8, 1972, describes a forged steel sledgehammer head with a coating of electrolytically deposited tungsten carbide on the striking surface. The tungsten carbide coating is said to creates a non-slip and wear-resistant surface on the hitting surface.
FR-A-2337612 beschreibt einen Handhammer mit freiliegenden metallischen Schlagoberflächen aus Stahl, wo der übrige Teil des Hammers mit einer einheitlichen elastischen Hülle bedeckt ist.FR-A-2337612 describes a hand hammer with exposed metallic striking surfaces made of steel, where the remaining part of the hammer is covered with a uniform elastic cover.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Schlagwerkzeug, das geringe Verunreinigung verursacht und das besonders zum Zerkleinern von Silicium von Halbleiterqualität geeignet ist. Das Schlagwerkzeug, das geringe Verunreinigung verursacht und zum Zerkleinern von Silicium geeignget ist, enthält:The present invention provides a low contamination impact tool particularly suitable for comminuting semiconductor grade silicon. The low contamination impact tool suitable for comminuting silicon comprises:
a) einen Kern, der ein Handgriffteil und ein Kopfteil aufweist,a) a core having a handle part and a head part,
b) eine den Kern umhüllende Schale aus synthetischem Harz undb) a shell made of synthetic resin enveloping the core and
c) ein einziges Schlagelement aus Wolframcarbidlegierung mit einer einzigen freiliegenden Schlagoberfläche, wobei das Schlagelement an einem Ende mit dem Kopfteil des Kerns in Berührung steht und das synthetische Harz einen Teil des Schlagelementes umgreift, um das Schlagelement aus Wolframcarbidlegierung in Kontakt mit dem Kopfteil an diesem zu befestigen.c) a single tungsten carbide alloy striking element having a single exposed striking surface, the striking element being in contact with the head portion of the core at one end, the synthetic resin enclosing a portion of the striking element to secure the tungsten carbide alloy striking element to the head portion in contact therewith.
Das bevorzugte synthetische Harz ist Polyurethan. Abb. 1 zeigt den Querschnitt einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.The preferred synthetic resin is polyurethane. Fig. 1 shows the cross-section of an embodiment of the present invention.
Die vorliegende Erfindung ist ein Schlagwerkzeug, das geringe Verunreinigung verursacht. Das Werkzeug ist speziell für das Zerkleinern von Silicium mit Halbleiterqualität in Stücke ausgelegt, ohne daß die Stücke dadurch beträchtlich verunreinigt werden. Das Schlagwerkzeug, das geringe Verunreinigung verursacht, enthält: (A) einen Kern, der ein Handgriffteil und ein Kopfteil aufweist, (B) ein Schlagelement aus Wolframcarbidlegierung, dessen eines Ende mit dem Kopfteil des Kerns in Berührung steht und (C) eine den Kern umhüllende Schale aus synthetischem Harz.The present invention is a low contamination impact tool. The tool is specifically designed for crushing semiconductor grade silicon into pieces without significantly contaminating the pieces. The low contamination impact tool includes: (A) a core having a handle portion and a head portion, (B) a tungsten carbide alloy impact element having one end is in contact with the head part of the core and (C) a shell made of synthetic resin enveloping the core.
Um das Konzept der vorliegenden Erfindung weiter zu verdeutlichen, wird eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die als Abb. 1 bezeichnete Zeichnung beschrieben.In order to further clarify the concept of the present invention, an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawing shown as Fig. 1.
Das Schlagwerkzeug, das geringe Verunreinigung verursacht, enthält einen Kern, der aus einem Handgriffteil 1 und einem Kopfteil 2 besteht. Der Kern kann aus irgendeinem Metall, einer Metallegierung, einem Kunststoff oder einem Verbundstoff von ausreichender Steifigkeit und Festigkeit, um einen Schlag auf eine Oberfläche auszuüben, geformt sein. Es wird bevorzugt, daß der Kern aus einem Metall oder einer Metallegierung ausgebildet ist, z.B. Kohlenstoffstahl, rostfreier Stahl, Inconel, Monel oder Hastelloy. Besser ist es, wenn der Kern aus einem kaltgewalzten Stahl, AISI 1018, ausgebildet ist.The impact tool causing low contamination includes a core consisting of a handle part 1 and a head part 2. The core may be formed of any metal, metal alloy, plastic or composite material of sufficient rigidity and strength to impart an impact to a surface. It is preferred that the core be formed of a metal or metal alloy, e.g. carbon steel, stainless steel, Inconel, Monel or Hastelloy. More preferably, the core is formed of a cold rolled steel, AISI 1018.
Die Größe des Kerns ist für die vorliegende Erfindung nicht kritisch. Den Fachleuten ist klar, daß der Kern eine ausreichende Querschnittsfläche haben muß, um ein Verbiegen und Zerbrechen des Kerns während der Verwendung des Schlagwerkzeugs, das geringe Verunreinigung verursacht, als Zerkleinerungsgerät zu vermeiden. Die erforderliche Querschnittsfläche hängt sowohl von dem Material, aus dem der Griff hergestellt ist, als auch von der Länge des Griffteils 1 ab. Wenn kaltgewalzter Stahl, AISI 1018, als Material für die Herstellung des Kerns verwendet wird, und das Schlagwerkzeug, das geringe Verunreinigung verursacht, zum Zerkleinern von Silicium verwendet werden soll, ist eine Länge von etwa 203,2 mm bis 304,8 mm (8 Zoll bis 12 Zoll) für das Handgriffteil 1 und ein Querschnittsdurchmesser von etwa 10,2 mm bis 12,7 mm (0,4 Zoll bis 0,5 Zoll) für das Handgriffteil 1 günstig.The size of the core is not critical to the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the core must have sufficient cross-sectional area to avoid bending and breaking the core during use of the low-contamination impact tool as a comminution device. The cross-sectional area required depends on both the material from which the handle is made and the length of the handle portion 1. When cold rolled steel, AISI 1018, is used as the material for making the core and the impact tool, which causes low contamination, is to be used for crushing silicon, a length of about 203.2 mm to 304.8 mm (8 inches to 12 inches) for the handle part 1 and a cross-sectional diameter of about 10.2 mm to 12.7 mm (0.4 inches to 0.5 inches) for the handle part 1 is favorable.
Das Kopfteil 2 kann aus dem gleichen oder einem anderen Material wie das Handgriffteil 1 gefertigt sein. Es wird bevorzugt, daß das Kopfteil 2 aus dem gleichen Material wie das Griffteil 1 gefertigt ist.The head part 2 can be made of the same or a different material as the handle part 1. It is preferred that the head part 2 is made of the same material as the handle part 1.
Kopfteil 2 und Griffteil 1 sind verbunden. Die Verbindung kann erreicht werden, indem der Kern als einzelnes Element, z.B. durch Spritzgießen, Gießen, Stanzen, Fräsen oder spanende Bearbeitung, je nach dem, aus welchem Material er hergestellt ist, ausgebildet wird. Alternativ dazu können das Kopfteil 2 und das Griffteil 1 separat ausgebildet und z.B. durch Verkeilen, Schweißen, Hartlöten, Aufschmelzen, Verschrauben oder andere Standardverfahren zum Verbinden von zwei festen Gegenständen verbunden werden. Wenn der Kern aus kaltgewalztem Stahl, AISI 1018, hergestellt wurde, wird bevorzugt, Kopfteil 2 und Griffteil 1 getrennt auszubilden und durch Schweißen zu verbinden.Head part 2 and handle part 1 are connected. The connection can be achieved by forming the core as a single element, e.g. by injection molding, casting, punching, milling or machining, depending on the material from which it is made. Alternatively, the head part 2 and handle part 1 can be formed separately and connected e.g. by wedging, welding, brazing, melting, screwing or other standard methods for connecting two solid objects. If the core is made of cold rolled steel, AISI 1018, it is preferred to form head part 2 and handle part 1 separately and connect them by welding.
Die Größe des Kopfteils 2 wird bestimmt vom Material, aus dem es hergestellt wurde, der Größe des Griffteils 1, der Art der Befestigung des Schlagelements 4 und der Größe des Schlagelements 4. Wenn das Griffteil 1 und das Kopfteil 2 aus kaltgewalztem Stahl, AISI 1018, hergestellt wurden, wird im allgemeinen bevorzugt, daß das Kopfteil 2 eine Länge von etwa 25,4 mm bis 50,8 mm (1 Zoll bis 2 Zoll) und einen Durchmesser von etwa 12,7 mm bis 25,4 mm (0,5 Zoll bis 1 Zoll) hat.The size of the head part 2 is determined by the material from which it is made, the size of the handle part 1, the type of attachment of the striking element 4 and the size of the striking element 4. When the handle part 1 and the head part 2 are made of cold rolled steel, AISI 1018, it is generally preferred that the head part 2 has a length of about 25.4 mm to 50.8 mm (1 inch to 2 inches) and a diameter of about 12.7 mm to 25.4 mm (0.5 inch to 1 inch).
Das Kopfteil 2 wird in Berührung mit dem Schlagelement 4 befestigt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Schlagelement 4 in Berührung mit dem Kopfteil 2 während des Umhüllens des Kerns mit einem synthetischen Harz befestigt. Wie in Abb. 1 dargestellt, hält das synthetische Harz das Schlagelement 4 in der richtigen Lage. Der Vorteil dieser Methode zur Befestigung des Schlagelements 4 besteht darin, daß das Schlagelement leicht zurückgewonnen und wiederverwendet werden kann, wenn der Rest des Schlagwerkzeugs, das geringe Verunreinigung verursacht, kaputt ist.The head part 2 is secured in contact with the striking element 4. According to the present invention, the striking element 4 is secured in contact with the head part 2 while the core is being coated with a synthetic resin. As shown in Fig. 1, the synthetic resin holds the striking element 4 in the correct position. The advantage of this method of securing the striking element 4 is that the striking element can be easily recovered and reused when the rest of the Impact tool that causes minor contamination is broken.
Das Schlagelement 4 ist aus einer Wolframcarbidlegierung, bei der Kobalt das Legierungsmetall ist. Es wird eine Wolframcarbidlegierung mit einem Gehalt von etwa 8 bis 15 Gew.-% Kobalt bevorzugt. Besser ist es, wenn die Wolframcarbidlegierung etwa 10 bis 13 Gew.-% Kobalt enthält. Im allgemeinen ist die Form des Schlagelementes 4 für die vorliegende Erfindung nicht kritisch. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jedoch hat das Schlagelement 4 eine im allgemeinen zylindrische Form mit einem schmaleren Mittelteil. Das schmalere Mittelteil hilft, das Schlagelement 4 in Berührung mit dem Kopfteil 2 zu befestigen, wenn ein synthetisches Harz als Befestigungsmittel verwendet wird. Das Mittelteil kann etwa 1 bis 30 % schmaler als der Durchmesser des Schlagelements 4 sein. Es wird bevorzugt, wenn das Mittelteil etwa 5 bis 20 % schmaler als der Durchmesser des Schlagelementes 4 ist.The striking element 4 is made of a tungsten carbide alloy, in which cobalt is the alloying metal. A tungsten carbide alloy containing about 8 to 15 wt.% cobalt is preferred. More preferably, the tungsten carbide alloy contains about 10 to 13 wt.% cobalt. In general, the shape of the striking element 4 is not critical to the present invention. However, in a preferred embodiment of the invention, the striking element 4 has a generally cylindrical shape with a narrower central portion. The narrower central portion helps to secure the striking element 4 in contact with the head portion 2 when a synthetic resin is used as a fastener. The central portion may be about 1 to 30% narrower than the diameter of the striking element 4. It is preferred that the central portion be about 5 to 20% narrower than the diameter of the striking element 4.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt der Durchmesser des Schlagelementes 4 im Bereich von etwa 12,7 mm bis 25,4 mm (0,5 Zoll bis 1 Zoll).In a preferred embodiment of the present invention, the diameter of the striking element 4 is in the range of about 12.7 mm to 25.4 mm (0.5 inch to 1 inch).
Das Schlagelement 4 hat eine Schlagfläche 5. Der Radius der Krümmung der Kante der Schlagfläche 5 ist wichtig für die Verringerung des Ausbrechens von Teilchen aus dem Schlagelement 4 während des Gebrauchs. Ein Radius von etwa 0,76 mm bis 6,35 mm (0,03 Zoll bis 0,25 Zoll) wird als günstig angesehen. Bevorzugt wird ein Radius von etwa 1,8 mm bis 3,05 mm (0,07 Zoll bis 0,12 Zoll).The striking element 4 has a striking surface 5. The radius of curvature of the edge of the striking surface 5 is important for reducing the break-out of particles from the striking element 4 during use. A radius of about 0.76 mm to 6.35 mm (0.03 inches to 0.25 inches) is considered to be favorable. A radius of about 1.8 mm to 3.05 mm (0.07 inches to 0.12 inches) is preferred.
Der Kern ist in einem synthetischen Harz eingekapselt, das die Hülle 3 ausbildet. Der Zweck der Einkapselung des Kerns in das synthetische Harz besteht darin zu verhindern, daß das zu zerkleinernde Material mit dem Schlagwerkzeug, das geringe Verunreinigung verursacht, in Berührung kommt. Das synthetische Harz wird so ausgewählt, daß das zu zerkleinernde Material so wenig wie möglich verschmutzt wird. Mit "synthetischem Harz" sind stark vernetzte, polymere Werkstoffe gemeint, die in der Natur nicht vorkommen. Das synthetische Harz kann z.B. Polyurethan, Polypropylen, Polyethylen oder Polycarbonat sein. Polyurethan wird als synthetisches Harz bevorzugt. Besser ist es, wenn das synthetische Harz ein Polyurethan mit einer Shore-Härte A von etwa 90 bis 97 ist.The core is encapsulated in a synthetic resin which forms the shell 3. The purpose of encapsulating the core in the synthetic resin is to prevent the material to be crushed from being struck by the impact tool, which causes minor contamination, into The synthetic resin is selected so that the material to be shredded is contaminated as little as possible. "Synthetic resin" refers to highly cross-linked, polymeric materials that do not occur in nature. The synthetic resin can be, for example, polyurethane, polypropylene, polyethylene or polycarbonate. Polyurethane is the preferred synthetic resin. It is better if the synthetic resin is a polyurethane with a Shore A hardness of around 90 to 97.
Die Hülle 3 kann um den Kern und das Schlagelement 4 ausgebildet werden, indem das synthetische Harz in die Aushöhlung einer Form gespritzt oder gegossen wird, die die gleiche Form wie die äußere Form der Umhüllung 3 hat. In der bevorzugten Ausführungsform wird der Kern in die Form gelegt, das Schlagelement 4 wie in Abb. 1 dargestellt angeordnet und das synthetische Harz eingespritzt und gehärtet, wodurch das Schlagelement 4 mit dem Kopfteil 2 in Berührung befestigt wird.The shell 3 can be formed around the core and the striking element 4 by injecting or pouring the synthetic resin into the cavity of a mold having the same shape as the outer shape of the shell 3. In the preferred embodiment, the core is placed in the mold, the striking element 4 is arranged as shown in Fig. 1, and the synthetic resin is injected and cured, thereby securing the striking element 4 in contact with the head part 2.
Es wurden Siliciumproben durch Zerkleinern eines polykristallinen Siliciumstabes mit einem Schlagwerkzeug ohne eingekapselten Griff hergestellt, dessen Kopf aus kaltgewalztem Stahl, AISI 1018, ausgebildet ist. Am Kopf des Schlagwerkzeuges wurde ein Schlagelement aus einer Wolframcarbidlegierung befestigt. Die Wolframcarbidlegierung enthielt etwa 12 Gew.-% Kobalt. Während des Zerkleinerungsverfahrens wurde darauf geachtet, daß jedes Stück Silicium mit dem Griff des Schlagwerkzeuges in Berührung kam. Die Oberflächen der Proben von den Siliciumstücken wurden durch Atomabsorptions- bzw. Photolumineszenzverfahren im Graphitofen auf ihre Verunreinigung durch Eisen und Phosphor untersucht. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 vorgestellt. Tabelle 1 Verunreinigung der Siliciumstücke durch Berührung mit dem unbeschichteten Griff des Schlagwerkzeuges Proben-Nr. MittelwertSilicon samples were prepared by crushing a polycrystalline silicon rod with an impact tool without an encapsulated handle, the head of which is made of cold-rolled steel, AISI 1018. A striking element made of a tungsten carbide alloy was attached to the head of the impact tool. The tungsten carbide alloy contained about 12 wt.% cobalt. During the crushing process, care was taken to ensure that each piece of silicon came into contact with the handle of the impact tool. The surfaces of the samples of the silicon pieces were examined for iron and phosphorus contamination by atomic absorption and photoluminescence techniques in a graphite furnace. The results are presented in Table 1. Table 1 Contamination of the silicon pieces by contact with the uncoated handle of the impact tool Sample No. Average value
Es wurden Siliciumproben durch Zerkleinern eines polykristallinen Siliciumstabes mit einem Schlagwerkzeug hergestellt, bei dem Griff und Kopf in einem Polyurethan eingekapselt sind. Griff und Kopf wurden aus kaltgewalztem Stahl, AISI 1018, hergestellt. Die Polyurethanbeschichtung wurde aus einer auf Polyether basierenden Flüssigkeit und einem Prepolymer mit endständigem Isocyanat hergestellt, wobei (4,4'-Methylen-bis(orthochloroanilin)) als Katalysator beim Härten verwendet wurde. Das gehärtete Polyurethan hatte eine Shore-Härte A von etwa 95.Silicon samples were prepared by crushing a polycrystalline silicon rod with an impact tool with the handle and head encapsulated in a polyurethane. The handle and head were made from cold rolled steel, AISI 1018. The polyurethane coating was prepared from a polyether-based liquid and an isocyanate-terminated prepolymer using (4,4'-methylene-bis(orthochloroaniline)) as a catalyst during curing. The cured polyurethane had a Shore A hardness of approximately 95.
Das Schlagelement aus Wolframcarbidlegierung wurde durch Einpressen in das Polyurethan am Kopf des Schlagwerkzeuges befestigt. Die Wolframcarbidlegierung war die gleiche wie in Beispiel 1. Während des Zerkleinerungsverfahrens wurde darauf geachtet, daß jede Siliciumprobe mit dem mit Urethan beschichteten Griff des Schlagwerkzeuges in Berührung kam. Die Siliciumproben wurden wie in Beispiel 1 beschrieben analysiert, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2 Verunreinigung von Siliciumstücken durch Berührung mit dem mit Polyurethan beschichteten Griff des Schlagwerkzeuges Proben-Nr. MittelwertThe tungsten carbide alloy impact element was attached to the head of the impact tool by pressing it into the polyurethane. The tungsten carbide alloy was the same as in Example 1. During the crushing process, care was taken to ensure that each silicon sample came into contact with the urethane coated handle of the impact tool. The silicon samples were analyzed as described in Example 1 and the results are shown in Table 2. Table 2 Contamination of silicon pieces by contact with the polyurethane-coated handle of the impact tool Sample No. Mean value
Wenn man die in Tabellle 2 aufgeführten Werte denen von Tabelle 1 gegenüberstellt, ist zu erkennen, welche Verunreinigung bei Siliciumstücken auftreten kann, wenn sie mit dem nicht umhüllten Griff des Schlagwerkzeuges in Berührung kommen.If the values listed in Table 2 are compared with those in Table 1, it can be seen what contamination can occur in silicon pieces when they come into contact with the non-coated handle of the impact tool.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US78147691A | 1991-10-23 | 1991-10-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69200756D1 DE69200756D1 (en) | 1995-01-12 |
| DE69200756T2 true DE69200756T2 (en) | 1995-04-06 |
Family
ID=25122876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69200756T Expired - Fee Related DE69200756T2 (en) | 1991-10-23 | 1992-10-15 | Impact tool with low contamination for breaking silicon. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0539097B1 (en) |
| JP (1) | JPH06218677A (en) |
| KR (1) | KR100207163B1 (en) |
| CA (1) | CA2081127A1 (en) |
| DE (1) | DE69200756T2 (en) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2384741A (en) * | 2002-02-02 | 2003-08-06 | Keith England | Hammers and the like |
| US8021483B2 (en) | 2002-02-20 | 2011-09-20 | Hemlock Semiconductor Corporation | Flowable chips and methods for the preparation and use of same, and apparatus for use in the methods |
| EP1553214B1 (en) * | 2002-02-20 | 2011-11-23 | Hemlock Semiconductor Corporation | Flowable chips and methods for using them |
| US6874713B2 (en) | 2002-08-22 | 2005-04-05 | Dow Corning Corporation | Method and apparatus for improving silicon processing efficiency |
| US7270706B2 (en) | 2004-10-04 | 2007-09-18 | Dow Corning Corporation | Roll crusher to produce high purity polycrystalline silicon chips |
| DE102006011040A1 (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-13 | Schott Solar Gmbh | Process for the further processing and / or recycling of material |
| JP5359115B2 (en) * | 2007-08-27 | 2013-12-04 | 三菱マテリアル株式会社 | Hammer for crushing polycrystalline silicon |
| DE102012204050B4 (en) * | 2012-03-15 | 2017-03-23 | Solarworld Industries Sachsen Gmbh | Apparatus and method for processing silicon pieces |
| DE102012213869A1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-02-06 | Wacker Chemie Ag | Polycrystalline silicon fragments and process for their preparation |
| WO2019167767A1 (en) | 2018-02-27 | 2019-09-06 | 株式会社トクヤマ | Hammer |
| US20220314228A1 (en) | 2019-08-29 | 2022-10-06 | Wacker Chemie Ag | Method for producing silicon fragments |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3148716A (en) * | 1962-04-02 | 1964-09-15 | Vanghan & Bushnell Mfg Co | Impact tool with chip-resistant striking face |
| US3640324A (en) * | 1969-11-13 | 1972-02-08 | Vaughan & Bushnell Mfg Co | Hammer head having an antislip and wear-resistant striking face surface |
| US4039012A (en) * | 1976-01-12 | 1977-08-02 | C. E. S., Inc. | Non-rebound hammer |
| DE3204848A1 (en) * | 1982-02-11 | 1983-08-18 | Lothar Laflör GmbH & Co, 5620 Velbert | Emergency hammer |
| US4697481A (en) * | 1985-02-21 | 1987-10-06 | Maeda Shell Service Co., Ltd. | Integrally molded hammer with separated head and handle cores |
-
1992
- 1992-10-15 EP EP92309423A patent/EP0539097B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-15 DE DE69200756T patent/DE69200756T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-22 CA CA002081127A patent/CA2081127A1/en not_active Abandoned
- 1992-10-23 JP JP4285935A patent/JPH06218677A/en active Pending
- 1992-10-23 KR KR1019920019583A patent/KR100207163B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930007591A (en) | 1993-05-20 |
| EP0539097B1 (en) | 1994-11-30 |
| JPH06218677A (en) | 1994-08-09 |
| EP0539097A1 (en) | 1993-04-28 |
| KR100207163B1 (en) | 1999-07-15 |
| DE69200756D1 (en) | 1995-01-12 |
| CA2081127A1 (en) | 1993-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69200756T2 (en) | Impact tool with low contamination for breaking silicon. | |
| DE69213497T2 (en) | Cemented carbide body | |
| DE69115766T2 (en) | Rock drilling tools | |
| DE69117568T2 (en) | Diamond tools for impact and rotary drilling of rock | |
| EP2253398B1 (en) | Wear-resistant material | |
| DE3134959C2 (en) | ||
| DE69013901T2 (en) | Wear-resistant steel castings. | |
| DE602004010043T2 (en) | TURNING CUTTING INSERT WITH MATERIAL TERMINAL | |
| DE69531948T2 (en) | AMORPHOUS METAL COMPOSITE AND REINFORCEMENT | |
| DE19800689C1 (en) | Shaped body made of a wear-resistant material | |
| DE1533424B1 (en) | SINTERED GRINDING BODY | |
| DE3511284A1 (en) | GRINDING TOOL WITH GRINDING INSERT | |
| EP0123961B1 (en) | Abrasion-resistant composite article and process for its manufacture | |
| DE3718779A1 (en) | SNAIL OD. DGL. MACHINE PART FOR PLASTIC MACHINERY | |
| CH522038A (en) | Cemented carbide body containing tungsten carbide | |
| DE69107434T2 (en) | Sintered carbide tool for cutting, punching and nibbling. | |
| DE2919477C2 (en) | Wear-resistant composite material, method for its manufacture and use of the composite material | |
| DE1502019B2 (en) | CARBIDE CUTTING INSERT FOR EQUIPMENT OF CHIPPING TOOLS | |
| EP3186405B1 (en) | Steel with high wear resistance, hardness and corrosion resistance and low thermal conductivity, and use of such a steel | |
| EP2137331A1 (en) | Tool | |
| DE3214552A1 (en) | CASTING PART WITH WEAR-RESISTANT PRESSELS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
| DE69200264T2 (en) | Cutting tool. | |
| DE3789562T2 (en) | Process for the treatment of metal carbide composites in relation to their structure and composition. | |
| EP0972606A1 (en) | Consumable welding electrode and process of applying a wear resistant coating | |
| DE3854388T2 (en) | COATED POLYCRYSTALLINE DIAMOND BODIES, PRODUCTS AND THEIR PRODUCTION. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |