JP2011094778A - Flange and method of manufacturing flange - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flange manufacturable at a low cost, and a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the flange includes steps for: preparing a laminate having a first metal layer composed of an Al-based material and a second metal layer joined to the first metal layer and composed of a Ti-based material; and forming a seal layer having a mounting face and an annular edge formed on the mounting face by processing the second metal layer. The flange has advantages such as light weight, non-magnetism and low discharge gas as the body is composed of the Al-based material, and can prevent the wear of the edge since the edge is composed of the Ti-based material. The flange can be formed by processing the laminate in which the first metal layer composed of the Al-based material is joined to the second metal layer composed of the Ti-based material in advance. By using a used Ti target as the laminate for instance, the flange can be manufactured at a low cost. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、2枚の金属プレートが接合されて形成されているフランジ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a flange formed by joining two metal plates and a manufacturing method thereof.

配管同士の接続、配管とチャンバの接続、あるいは配管の封止等に用いられるフランジは、接続対象物に押圧された状態で固定されることにより流路を密封する。フランジには、接続対象物との間に介在するガスケットに当接するエッジを有するナイフエッジ型メタルシールフランジがある。   A flange used for connecting pipes, connecting pipes and chambers, or sealing pipes is fixed in a state of being pressed against a connection object, thereby sealing the flow path. As the flange, there is a knife-edge type metal seal flange having an edge that abuts against a gasket interposed between the flange and a connection object.

当該フランジは、当接する金属ガスケットを変形させて流路を密封するため、硬く、傷つき難いことが要求される。また、当該フランジが真空チャンバ、プロセスチャンバ等に接続される配管に設けられる場合等、流体に接する部分からの放出ガスが少ないほうが好適である。さらに、構成材料の磁性が小さければ高磁場環境において用いることが可能となる。   The flange is required to be hard and not easily damaged because the metal gasket that contacts the flange is deformed to seal the flow path. In addition, when the flange is provided in a pipe connected to a vacuum chamber, a process chamber or the like, it is preferable that the amount of gas released from a portion in contact with the fluid is small. Furthermore, if the magnetic property of the constituent material is small, it can be used in a high magnetic field environment.

例えば、高真空系にはアルミニウムからなるフランジが用いられることが一般的である。アルミニウムはその酸化膜のために放出ガスが少なく、また、軽量、低価格、非磁性等のメリットを有する。しかし、アルミニウムは軟らかいためにガスケットと当接することでエッジが傷つき、使用回数とともにシール性が低下するおそれがある。   For example, a flange made of aluminum is generally used for a high vacuum system. Aluminum emits less gas because of its oxide film, and has advantages such as light weight, low price, and non-magnetism. However, since aluminum is soft, the edge is damaged when it comes into contact with the gasket, and the sealing performance may decrease with the number of uses.

このため、アルミニウムの表面にTiN、CrN、あるいはカーボン等の硬質膜を成膜し、エッジを保護するフランジが開発されている。例えば特許文献1には、ナイフエッヂ部が硬質カーボン膜からなる硬質表層に被覆されているアルミニウム合金製フランジが開示されている。   For this reason, a flange that protects the edge by forming a hard film such as TiN, CrN, or carbon on the surface of aluminum has been developed. For example, Patent Literature 1 discloses an aluminum alloy flange in which a knife edge portion is covered with a hard surface layer made of a hard carbon film.

特開昭63−57989号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-57989

しかしながら、特許文献1に開示されているアルミニウム合金製フランジのように、アルミニウムの表面に硬質(緻密、高耐久)膜を成膜する場合、真空チャンバ等の成膜のための設備が必要となり、高コストとなる。   However, when forming a hard (dense, high durability) film on the surface of aluminum like the aluminum alloy flange disclosed in Patent Document 1, equipment for film formation such as a vacuum chamber is required, High cost.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、低コストで製造が可能なフランジ及びその製造方法を提供することにある。   In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a flange that can be manufactured at low cost and a manufacturing method thereof.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るフランジは、本体と、シール層とを具備する。
上記本体は、Al系材料からなる。
上記シール層は、取付面と上記取付面に形成された環状のエッジ部とを有し、上記本体と接合され、Ti系材料からなる。
In order to achieve the above object, a flange according to an embodiment of the present invention includes a main body and a seal layer.
The main body is made of an Al-based material.
The seal layer has an attachment surface and an annular edge portion formed on the attachment surface, is joined to the main body, and is made of a Ti-based material.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るフランジの製造方法は、Al系材料からなる第1の金属層と、上記第1の金属層に接合されたTi系材料からなる第2の金属層とを有する積層体を準備することを含む。
取付面と上記取付面に形成された環状のエッジ部とを有するシール層は、上記第2の金属層を加工することで成形される。
In order to achieve the above object, a flange manufacturing method according to an aspect of the present invention includes a first metal layer made of an Al-based material, and a second material made of a Ti-based material joined to the first metal layer. Providing a laminate having a metal layer.
A seal layer having an attachment surface and an annular edge portion formed on the attachment surface is formed by processing the second metal layer.

本発明の実施形態に係るフランジを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the flange which concerns on embodiment of this invention. 上記フランジの使用態様を説明する側断面図である。It is a sectional side view explaining the usage aspect of the said flange. 上記フランジの製造方法を説明する各工程の側断面図である。It is a sectional side view of each process explaining the manufacturing method of the above-mentioned flange. 上記フランジの変形例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the modification of the said flange. 上記フランジの変形例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the modification of the said flange.

本発明の一実施形態に係るフランジは、本体と、シール層とを具備する。
上記本体は、Al系材料からなる。
上記シール層は、取付面と上記取付面に形成された環状のエッジ部とを有し、上記本体と接合され、Ti系材料からなる。
The flange which concerns on one Embodiment of this invention comprises a main body and a sealing layer.
The main body is made of an Al-based material.
The seal layer has an attachment surface and an annular edge portion formed on the attachment surface, is joined to the main body, and is made of a Ti-based material.

当該フランジは、本体がAl系材料(Al、Al合金等)からなるため、低放出ガス、軽量、低価格、非磁性等の利点を有し、シール層がTi系材料(Ti、Ti合金、TiN等)からなるため、エッジ部の損耗を防止することが可能である。なお、当該フランジは、配管を接続対象物に接続するための継手、あるいは接続対象物に設けられた流路を閉塞するための閉塞栓等として用いることができる。   Since the main body is made of an Al-based material (Al, Al alloy, etc.), the flange has advantages such as low emission gas, light weight, low price, non-magnetism, etc. It is possible to prevent wear of the edge portion. The flange can be used as a joint for connecting the pipe to the connection object, a closing plug for closing the flow path provided in the connection object, or the like.

上記本体は第1の流路を有し、上記シール層は、上記第1の流路に連通し上記エッジ部の内側に形成された第2の流路を有してもよい。   The main body may have a first flow path, and the seal layer may have a second flow path that communicates with the first flow path and is formed inside the edge portion.

当該フランジは、第1の流路と第2の流路を通して流体(真空排気、プロセスガス、冷却水等)を流通させることが可能であり、接続対象物と配管を接続する継手として利用することができる。   The flange can circulate fluid (vacuum exhaust, process gas, cooling water, etc.) through the first flow path and the second flow path, and can be used as a joint that connects the connection object and the pipe. Can do.

上記本体は、上記第1の流路と連通する配管部を有してもよい。   The main body may have a piping portion that communicates with the first flow path.

当該フランジは、配管部を介して配管を接続することが可能である。これにより、配管を配管部に溶接等により接続することで、熱がエッジ部に到達してエッジ部が変形することを防止することが可能である。   The flange can connect a pipe via a pipe section. Thereby, it is possible to prevent heat from reaching the edge part and deforming the edge part by connecting the pipe to the pipe part by welding or the like.

本発明の一実施形態に係るフランジの製造方法は、Al系材料からなる第1の金属層と、上記第1の金属層に接合されたTi系材料からなる第2の金属層とを有する積層体を準備することを含む。
取付面と上記取付面に形成された環状のエッジ部とを有するシール層は、上記第2の金属層を加工することで成形される。
A flange manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes a first metal layer made of an Al-based material and a second metal layer made of a Ti-based material joined to the first metal layer. Including preparing the body.
A seal layer having an attachment surface and an annular edge portion formed on the attachment surface is formed by processing the second metal layer.

当該製造方法によれば、第1の金属層と第2の金属層が既に接合されている積層体を加工して上記フランジを製造するため、上記フランジの本体となる部分に硬質の膜を成膜する工程が不要であり、低い製造コストで上記フランジを製造することが可能である。   According to the manufacturing method, in order to manufacture the flange by processing a laminated body in which the first metal layer and the second metal layer are already joined, a hard film is formed on a portion that becomes a main body of the flange. The film forming step is unnecessary, and the flange can be manufactured at a low manufacturing cost.

上記積層体は、スパッタリングターゲットであってもよい。   The laminate may be a sputtering target.

Al系材料からなる第1の金属層とTi系材料からなる第2の金属層が接合された積層体を加工することで上記フランジを製造することが可能である。ここで、積層体としてスパッタリングターゲットを用いることができる。スパッタリングターゲットは、バッキングプレートにターゲット材が接合されて構成されている。スパッタリングターゲットは、一般的に、適当な厚さ及び面積を有するターゲット材を有するため、Ti系材料をターゲット材として有するスパッタリングターゲットを、製造するフランジのサイズに合わせて加工することにより、上記フランジを製造することができる。また、上記フランジは、Ti系材料からなるターゲット材が、例えばAl系材料以外の材料からなるバッキングプレートに接合されているスパッタリングターゲットを加工することにより製造することもできる。この場合、バッキングプレートからターゲット材を分離させ、Al系材料からなる板と接合することによって積層体とすることができる。   The flange can be manufactured by processing a laminate in which a first metal layer made of an Al-based material and a second metal layer made of a Ti-based material are joined. Here, a sputtering target can be used as the stacked body. The sputtering target is configured by bonding a target material to a backing plate. Since the sputtering target generally has a target material having an appropriate thickness and area, the above-mentioned flange is formed by processing a sputtering target having a Ti-based material as a target material according to the size of the flange to be manufactured. Can be manufactured. The flange can also be manufactured by processing a sputtering target in which a target material made of a Ti-based material is bonded to a backing plate made of a material other than an Al-based material, for example. In this case, a laminated body can be obtained by separating the target material from the backing plate and bonding it to a plate made of an Al-based material.

上記スパッタリングターゲットは、使用済みスパッタリングターゲットであってもよい。   The sputtering target may be a used sputtering target.

この製造方法によれば、使用済みスパッタリングターゲットを再利用することが可能であるため、低い製造コストで当該フランジを製造することが可能である。   According to this manufacturing method, since the used sputtering target can be reused, the flange can be manufactured at a low manufacturing cost.

上記フランジの製造方法であって、さらに、上記第1の金属層を加工することで第1の流路に貫通された本体を形成し、上記第2の金属層を加工する工程では、上記エッジ部の内側において上記シール層を貫通し、上記第1の流路と連通する第2の流路をさらに形成してもよい。   In the method of manufacturing the flange, further, in the step of forming the main body penetrating the first flow path by processing the first metal layer and processing the second metal layer, the edge You may further form the 2nd flow path which penetrates the said sealing layer inside a part, and connects with the said 1st flow path.

この製造方法によれば、流路を有し、接続対象物と配管を接続する継手として利用することが可能なフランジを製造することが可能である。   According to this manufacturing method, it is possible to manufacture a flange that has a flow path and can be used as a joint that connects a connection object and piping.

上記フランジの製造方法であって、さらに、上記第1の金属層に上記第1の流路と連通する配管部を形成してもよい。   In the method for manufacturing the flange, a pipe portion communicating with the first flow path may be formed in the first metal layer.

この製造方法によれば、配管を配管部に溶接等により接続する際に、熱がエッジ部に到達し、エッジ部が変形することを防止することが可能である。   According to this manufacturing method, when the pipe is connected to the pipe part by welding or the like, it is possible to prevent heat from reaching the edge part and the edge part from being deformed.

上記のフランジの製造方法であって、さらに、上記配管部を形成する工程は、上記第1の金属層にAl系材料の第3の金属層を付加し、上記第3の金属層を配管形状に加工してもよい。   In the method of manufacturing the flange, the step of forming the pipe portion further includes adding a third metal layer of an Al-based material to the first metal layer, and forming the third metal layer into a pipe shape. May be processed.

配管部を有するフランジを製造する場合において、第1の金属層の厚さが配管部を形成するためには不足している場合、第1の金属層にAl系材料からなる第3の金属層を付加することで、配管部の形成に必要な厚さを補うことが可能である。   In the case of manufacturing a flange having a pipe part, when the thickness of the first metal layer is insufficient to form the pipe part, the third metal layer made of an Al-based material is formed on the first metal layer. By adding, it is possible to compensate for the thickness required for forming the piping part.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るフランジ1を示す断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a flange 1 according to an embodiment of the present invention.

同図に示すように、フランジ1は、本体2とシール層3を有する。
本体2とシール層3は、互いに、拡散接合、爆着、ロー付け等により接合されている。
As shown in the figure, the flange 1 has a main body 2 and a seal layer 3.
The main body 2 and the seal layer 3 are bonded to each other by diffusion bonding, explosion bonding, brazing, or the like.

本体2は、Al、Al合金等のAl系材料からなる。本体2は、フランジ部2aと、配管部2bを有する。フランジ部2aと配管部2bは同一組成の材料からなるものであってもよく、異なる組成の材料からなるものであってもよい。配管部2bは例えば、円筒状とすることができる。フランジ部2aは、配管部2bの中心軸方向に垂直な方向に張り出した形状を有する。フランジ部2aは例えば厚さ5mm、直径200mmとすることができる。本体2は、接続対象物と連通することが可能な流路2cを有する。接続対象物としては、例えば、チャンバのポート、フランジ部を有する配管等が挙げられる。   The main body 2 is made of an Al-based material such as Al or an Al alloy. The main body 2 has a flange portion 2a and a piping portion 2b. The flange portion 2a and the piping portion 2b may be made of materials having the same composition, or may be made of materials having different compositions. The piping part 2b can be made into a cylindrical shape, for example. The flange portion 2a has a shape protruding in a direction perpendicular to the central axis direction of the piping portion 2b. For example, the flange portion 2a can have a thickness of 5 mm and a diameter of 200 mm. The main body 2 has a flow path 2c capable of communicating with a connection object. Examples of the connection object include a chamber port, a pipe having a flange portion, and the like.

シール層3は、Ti、Ti系合金、TiN等のTi系材料からなる。シール層3の構成材料としては、例えば、Ti系材料からなるスパッタリング用のターゲット材を用いることができる。この種の材料は、均質性が高く緻密な結晶組織を有するため、シール層に要求される所望の材料特性(例えば硬度、強度)を安定して得ることができる。シール層3は、取付面3aと、エッジ部3bとを有する。   The seal layer 3 is made of a Ti-based material such as Ti, a Ti-based alloy, or TiN. As a constituent material of the sealing layer 3, for example, a sputtering target material made of a Ti-based material can be used. Since this type of material has a highly uniform and dense crystal structure, it is possible to stably obtain desired material properties (for example, hardness and strength) required for the seal layer. The seal layer 3 has a mounting surface 3a and an edge portion 3b.

取付面3aは、シール層3の、本体2と接合されている側とは反対側の面であり、接続対象物に接続される面である。   The attachment surface 3a is the surface of the seal layer 3 opposite to the side bonded to the main body 2, and is a surface connected to the connection object.

エッジ部3bは、取付面3aの一段低い面3dに環状に形成され、後述するガスケットが当接する部分である。エッジ部3bは、例えば、断面が三角形状の、接続対象物側に突出する突出部とすることができ、接続対象物のエッジ部と、ガスケットの厚みより若干小さい隙間を介して対向する。エッジ部3bの頂点は、図示するように、取付面3aより下方側に位置するが、上方側に位置してもよい。なお、エッジ部3bの形状(エッジの角度)は、図示したものに限られない。シール層3は例えば厚さ10mmとすることができる。   The edge portion 3b is a portion that is formed in an annular shape on the lower surface 3d that is one step lower than the attachment surface 3a, and a gasket that will be described later contacts. The edge portion 3b can be, for example, a protrusion having a triangular cross section and protruding toward the connection target, and faces the edge of the connection target via a gap slightly smaller than the thickness of the gasket. As shown in the drawing, the apex of the edge portion 3b is located on the lower side of the mounting surface 3a, but may be located on the upper side. The shape of the edge portion 3b (edge angle) is not limited to that shown in the figure. The seal layer 3 can have a thickness of 10 mm, for example.

シール層3は、エッジ部3bの内側に形成された、流路2cと連通する流路3cを有する。流路2cと流路3cは同一の径を有し、流体(真空排気、プロセスガス、冷却水等)の流動抵抗を低減させることが可能である。なお、流路2cと流路3cの径は異なるものであってもよい。   The seal layer 3 has a flow path 3c that is formed inside the edge portion 3b and communicates with the flow path 2c. The flow path 2c and the flow path 3c have the same diameter, and it is possible to reduce the flow resistance of fluid (vacuum exhaust, process gas, cooling water, etc.). In addition, the diameter of the flow path 2c and the flow path 3c may differ.

シール層3及びフランジ部2aには、両者を貫通する複数のボルト孔4がエッジ部の外周に形成されている。ボルト孔4は、例えば、同一円周上に等間隔に配置することができる。なお、ボルト孔4は、他の締結手段(クランプ等)を用いる場合は、必ずしも設けられなくてもよい。フランジ1と接続対象物のフランジは締結手段によって押圧された状態で固定される。   A plurality of bolt holes 4 penetrating both the seal layer 3 and the flange portion 2a are formed on the outer periphery of the edge portion. The bolt holes 4 can be arranged at equal intervals on the same circumference, for example. Note that the bolt hole 4 is not necessarily provided when other fastening means (clamp or the like) is used. The flange 1 and the flange of the connection object are fixed while being pressed by the fastening means.

次に、フランジ1の使用態様について説明する。
図2は、フランジ1の使用態様を示す図である。
Next, how the flange 1 is used will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating a usage mode of the flange 1.

同図は、フランジ1を接続対象物Sに取り付けた状態を示す。接続対象物Sは、例えば、真空チャンバの排気ポートであり、フランジ部Saと、配管部Sbを有する。真空チャンバは、例えば熱処理、成膜処理等に用いられる。また、接続対象物Sは真空チャンバに限られず、陽圧チャンバのほか、配管部品であってもよい。フランジ1が接続されるのは排気ポートに限られず、ガス導入ポートであってもよい。接続対象物Sは例えばステンレスからなるものとすることができる。フランジ部Saには、エッジ部Scが形成されている。   The figure shows a state where the flange 1 is attached to the connection object S. The connection object S is, for example, an exhaust port of a vacuum chamber, and has a flange portion Sa and a piping portion Sb. The vacuum chamber is used for, for example, heat treatment, film formation processing, and the like. Further, the connection object S is not limited to the vacuum chamber, and may be a piping component in addition to the positive pressure chamber. The flange 1 is connected to not only the exhaust port but also a gas introduction port. The connection object S can be made of stainless steel, for example. An edge portion Sc is formed in the flange portion Sa.

フランジ1は、エッジ部3bに当接された環状のガスケットGを介してその取付面3aが接続対象物Sのフランジ部Saに当接され、ボルト及びナット等の締結具Cによって接続対象物Sに押圧される。これにより、ガスケットGがエッジ部3bと、接続対象物のエッジ部Scにより挟圧されて変形し、流路が密封される。なお、ガスケットGは例えばAl、Cu等の、エッジ部3b及びScの材質に比べて軟らかい金属からなるものとすることができる。   The flange 1 has an attachment surface 3a abutted against the flange portion Sa of the connection object S via an annular gasket G abutted against the edge portion 3b, and the connection object S by a fastener C such as a bolt and a nut. Pressed. Thereby, the gasket G is pinched by the edge part 3b and the edge part Sc of a connection target object, and deform | transforms, and a flow path is sealed. In addition, the gasket G can be made of a soft metal such as Al or Cu as compared with the material of the edge portion 3b and Sc.

このように、エッジ部3bにガスケットGが押圧されるため、エッジ部3bがAl系材料の軟らかい材料である場合、繰り返しの取り付けによりエッジ部3bが損耗し、シール性が低下するおそれがある。これに対し、本実施形態に係るフランジ1は、Al系材料に比べ硬いTi系材料によりなるエッジ部3bを有しているため、エッジ部3bの損耗が著しく小さくなり、シール性の低下を防止することが可能である。   As described above, since the gasket G is pressed against the edge portion 3b, when the edge portion 3b is a soft material of an Al-based material, the edge portion 3b is worn by repeated mounting, and the sealing performance may be deteriorated. On the other hand, the flange 1 according to the present embodiment has the edge portion 3b made of a Ti-based material that is harder than the Al-based material. Is possible.

また、本体2の材料であるAl系材料及びシール層3の材料であるTi系材料は、ともに放出ガス量が少なく、完全非磁性(比透磁率1.001以下)の材料であるため、完全非磁性のフランジとすることが可能である。さらに、フランジ1は、Al系材料からなる本体2を有しているため、軽量なものとすることが可能であり、加えてAl系材料は溶接に適するため、配管部2bに配管を接続することが容易となる。また、Al系材料は加工性に優れ、本体2を精度よく加工成形することが可能である。   Also, the Al-based material that is the material of the main body 2 and the Ti-based material that is the material of the seal layer 3 are both completely non-magnetic (relative magnetic permeability 1.001 or less) material with a small amount of released gas. It can be a non-magnetic flange. Further, since the flange 1 has a main body 2 made of an Al-based material, the flange 1 can be made lightweight, and in addition, since the Al-based material is suitable for welding, a pipe is connected to the pipe portion 2b. It becomes easy. Further, the Al-based material is excellent in workability, and the main body 2 can be processed and formed with high accuracy.

次に、フランジ1の製造方法について説明する。
図3は、フランジ1の製造方法を説明する図である。
Next, a method for manufacturing the flange 1 will be described.
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of manufacturing the flange 1.

図3(a)は、積層体1’を示す図である。ここでは、積層体1’としては、既にスパッタリングに供された使用済みスパッタリングターゲットが用いられる。積層体1’は、第2の金属層3’と第1の金属層2’が接合されて形成されている。第2の金属層3’はTi系材料からなり、第1の金属層2’はAl系材料からなる。第2の金属層3’は、シール層3を製造するために必要な厚さが残存していればよい。積層体1’としては、使用済みスパッタリングターゲットに限られず、未使用のスパッタリングターゲットを用いることも可能であるが、使用済みスパッタリングターゲットとすることにより、製造コストを低減することが可能である。例えば、スパッタリングターゲットの非エロージョン領域(スパッタの進行が小さい領域)のみを切り出すことによって積層体1’とすることができる。   FIG. 3A is a diagram showing the stacked body 1 ′. Here, as the stacked body 1 ′, a used sputtering target that has already been subjected to sputtering is used. The stacked body 1 ′ is formed by joining the second metal layer 3 ′ and the first metal layer 2 ′. The second metal layer 3 'is made of a Ti-based material, and the first metal layer 2' is made of an Al-based material. The second metal layer 3 ′ only needs to have a thickness necessary for manufacturing the seal layer 3. The stacked body 1 ′ is not limited to the used sputtering target, and an unused sputtering target can be used. However, the manufacturing cost can be reduced by using the used sputtering target. For example, the laminated body 1 ′ can be obtained by cutting out only the non-erosion region (region where the progress of sputtering is small) of the sputtering target.

次に、図3(b)に示すように、第1の金属層2’に第3の金属層5を鋳造により付加する。第3の金属層5は、第1の金属層2’と同種の材料で構成されるが、異種材料で構成されてもよい。第3の金属層5は、配管部2b(図1)の長さに相当する厚さを有するものとすることができる。この工程により、第1の金属層2’に配管部2b、あるいは配管部2b及びフランジ部2aを製造するために必要な厚さがない場合であっても、その厚さを補うことが可能である。また、第3の金属層5は、溶接、溶湯鍛造等により付加することも可能である。第3の金属層5を付加することにより、第1の金属層2’の強度を補い、ハンドリングを容易とすることができる。第1の金属層2’はバッキングプレートであるため、冷却水通路が内部に形成されたものであってもよい。   Next, as shown in FIG. 3B, the third metal layer 5 is added to the first metal layer 2 'by casting. The third metal layer 5 is made of the same material as the first metal layer 2 ′, but may be made of a different material. The third metal layer 5 can have a thickness corresponding to the length of the piping portion 2b (FIG. 1). By this step, even if the first metal layer 2 ′ does not have the thickness necessary for manufacturing the pipe portion 2b or the pipe portion 2b and the flange portion 2a, the thickness can be compensated. is there. The third metal layer 5 can also be added by welding, molten metal forging, or the like. By adding the third metal layer 5, the strength of the first metal layer 2 ′ can be supplemented and handling can be facilitated. Since the first metal layer 2 ′ is a backing plate, the cooling water passage may be formed inside.

次に、図3(c)に示すように、第2の金属層3’の表面を平坦化する。第2の金属層3’は、スパッタリングされているため、不均一な面となっているが、この工程により平坦化され、取付面3aが形成される。平坦化は、研磨、切削加工等の方法を用いることができる。最後に、当該積層体1’を加工することにより、図1に示すフランジ1を製造することが可能である。   Next, as shown in FIG. 3C, the surface of the second metal layer 3 'is planarized. Since the second metal layer 3 'is sputtered, it has a non-uniform surface, but is flattened by this process to form the attachment surface 3a. For the planarization, methods such as polishing and cutting can be used. Finally, the flange 1 shown in FIG. 1 can be manufactured by processing the laminate 1 ′.

積層体1’の加工は、旋盤、ボール盤等の工作機械により切削加工、研削加工等の方法によりすることができる。加工の一例としては、積層体1’を円盤状に切り出し、第3の金属層5を外径研削して配管部2bとなる部分を成形する。次に、積層体1の中心に、第2の金属層3’、第1の金属層2’及び第3の金属層5を貫通する孔を形成する。当該孔を内径研削して拡張することにより、第2の金属層3’に流路3cを形成し、第1の金属層2’及び第3の金属層5に流路2cを形成する。必要に応じて研磨等を施す。次に、第1の金属層2’の表面を研削することにより、エッジ部3b及び面3dを形成する。次に、シール層3とフランジ部2aを貫通するボルト孔4を複数形成する。積層体1’の加工方法はこれに限られず、例えば、エッジ部3bは、シール性を高めるために高い加工精度が必要であるため、放電加工、エッチング等の加工方法を用いてもよい。   The laminated body 1 ′ can be processed by a method such as cutting or grinding with a machine tool such as a lathe or a drilling machine. As an example of processing, the laminated body 1 ′ is cut out into a disk shape, and the third metal layer 5 is subjected to outer diameter grinding to form a portion that becomes the pipe portion 2 b. Next, a hole penetrating the second metal layer 3 ′, the first metal layer 2 ′, and the third metal layer 5 is formed in the center of the stacked body 1. By expanding the hole by grinding the inner diameter, the flow path 3 c is formed in the second metal layer 3 ′, and the flow path 2 c is formed in the first metal layer 2 ′ and the third metal layer 5. Polishing etc. if necessary. Next, the edge part 3b and the surface 3d are formed by grinding the surface of the first metal layer 2 '. Next, a plurality of bolt holes 4 penetrating the seal layer 3 and the flange portion 2a are formed. The processing method of the laminated body 1 ′ is not limited to this. For example, since the edge portion 3 b needs high processing accuracy in order to improve the sealing performance, a processing method such as electric discharge processing or etching may be used.

以上のようなフランジ1の製造方法によれば、既に結合されている第2の金属層3’と第1の金属層2’からなる積層体1’を加工することによりフランジ1を製造することができる。即ち、シール層3になる部分と本体2になる部分を別途接合する工程、あるいは硬質膜を成膜する工程が不要であり、製造コストを低減することが可能である。特に、積層体1’として使用済みターゲットを用いているので、使用済みターゲットを再利用することができ、製造コストをより低減することが可能である。   According to the manufacturing method of the flange 1 as described above, the flange 1 is manufactured by processing the laminated body 1 ′ composed of the second metal layer 3 ′ and the first metal layer 2 ′ that are already bonded. Can do. That is, it is not necessary to separately join the portion that becomes the seal layer 3 and the portion that becomes the main body 2 or the step of forming a hard film, and the manufacturing cost can be reduced. In particular, since the used target is used as the stacked body 1 ′, the used target can be reused, and the manufacturing cost can be further reduced.

また、フランジ1は、例えばCu等からなるバッキングプレートと、Ti系材料からなるターゲット材を有するスパッタリングターゲットから製造することも可能である。この場合、使用済みのスパッタリングターゲットにおいて、Ti系材料からなるターゲット材をバッキングプレートから分離させ、それをAl系材料からなる板に接合する。このようにして、Al系材料からなる第1の金属層2’と、Ti系材料からなる第2の金属層3’を有する積層体1’を準備し、フランジ1を製造することが可能である。   Further, the flange 1 can be manufactured from a sputtering target having a backing plate made of, for example, Cu and a target material made of a Ti-based material. In this case, in the used sputtering target, the target material made of Ti-based material is separated from the backing plate, and it is joined to the plate made of Al-based material. In this way, it is possible to prepare a laminate 1 ′ having a first metal layer 2 ′ made of an Al-based material and a second metal layer 3 ′ made of a Ti-based material, and manufacture the flange 1. is there.

本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更され得る。   The present invention is not limited only to the above-described embodiment, and can be changed within a range not departing from the gist of the present invention.

図4に示すように、フランジ1は、配管部2bを有しないものとすることも可能である。この場合、第1の金属層2’がフランジ部2aを形成するために必要な厚さを有するときは、第3の金属層5を第1の金属層2’に付加する工程は不要である。また、図5に示すように、フランジ1は、接続対象物の流路を塞ぐための閉塞用のものとすることも可能である。この場合も、第1の金属層2’がフランジ部2aを形成するために必要な厚さを有するときは、第3の金属層5を第1の金属層2’に付加する工程は不要である。   As shown in FIG. 4, the flange 1 may not have the piping portion 2 b. In this case, when the first metal layer 2 ′ has a thickness necessary for forming the flange portion 2a, the step of adding the third metal layer 5 to the first metal layer 2 ′ is unnecessary. . Moreover, as shown in FIG. 5, the flange 1 can also be used as a block for closing the flow path of the connection object. Also in this case, when the first metal layer 2 ′ has a thickness necessary for forming the flange portion 2a, the step of adding the third metal layer 5 to the first metal layer 2 ′ is unnecessary. is there.

上述の実施形態においては、第3の金属層5を付加する工程は、平坦化工程の前に実施するものとしたが、平坦化工程の後、あるいは加工工程の後に実施することも可能である。また、第1の金属層2’が配管部2bを形成するために十分な厚さを有している場合は、第3の金属層5を付加しないことも可能である。   In the above-described embodiment, the step of adding the third metal layer 5 is performed before the planarization step. However, it may be performed after the planarization step or after the processing step. . Further, when the first metal layer 2 'has a sufficient thickness for forming the pipe portion 2b, the third metal layer 5 may not be added.

上述の実施形態においては、積層体1’として使用済みスパッタリングターゲットを用いたが、これに限られない。未使用のスパッタリングターゲットを積層体1’とすることも可能である。未使用のスパッタリングターゲットを積層体1’とする場合、上述の、第2の金属層3’を平坦化する工程は不要となる。未使用のスパッタリングターゲットとしては、例えば、スパッタリングターゲットとして規格外となったものを利用することができ、フランジ1の製造コストを低減させることが可能である。   In the above-described embodiment, the used sputtering target is used as the stacked body 1 ′, but is not limited thereto. An unused sputtering target can be used as the laminate 1 ′. When the unused sputtering target is used as the stacked body 1 ′, the above-described step of planarizing the second metal layer 3 ′ is not necessary. As an unused sputtering target, for example, a non-standard sputtering target can be used, and the manufacturing cost of the flange 1 can be reduced.

上述の実施形態のおいては、第1の金属層2’に第3の金属層5を付加したのち、第3の金属層5を加工することによって配管部2bを形成するものとした。これに限らず、配管部2bの形状に加工された部材を溶接等によって、第1の金属層2’に直接接続することで配管部2bを形成することも可能である。   In the above-described embodiment, the third metal layer 5 is added to the first metal layer 2 ′, and then the third metal layer 5 is processed to form the pipe portion 2 b. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to form the pipe part 2b by directly connecting a member processed into the shape of the pipe part 2b to the first metal layer 2 'by welding or the like.

1 フランジ
1’ 積層体
2 本体
2a フランジ部
2b 配管部
2c 流路
2’ 第1の金属層
3 シール層
3a 取付面
3b エッジ部
3c 流路
3’ 第2の金属層
5 第3の金属層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flange 1 'Laminated body 2 Main body 2a Flange part 2b Piping part 2c Flow path 2' 1st metal layer 3 Seal layer 3a Mounting surface 3b Edge part 3c Flow path 3 '2nd metal layer 5 3rd metal layer

Claims (9)

Al系材料からなる本体と、
取付面と前記取付面に形成された環状のエッジ部とを有し、前記本体と接合されたTi系材料からなるシール層と
を具備するフランジ。
A main body made of an Al-based material;
A flange having an attachment surface and an annular edge portion formed on the attachment surface, and a seal layer made of a Ti-based material joined to the main body.
請求項1に記載のフランジであって、
前記本体は、第1の流路を有し、
前記シール層は、前記第1の流路に連通し前記エッジ部の内側に形成された第2の流路を有する
フランジ。
The flange according to claim 1,
The body has a first flow path;
The seal layer has a second flow path that communicates with the first flow path and is formed inside the edge portion.
請求項2に記載のフランジであって、
前記本体は、前記第1の流路と連通する配管部を有する
フランジ。
The flange according to claim 2, wherein
The main body has a piping portion communicating with the first flow path.
Al系材料からなる第1の金属層と、前記第1の金属層に接合されたTi系材料からなる第2の金属層とを有する積層体を準備し、
前記第2の金属層を加工することで、取付面と前記取付面に形成された環状のエッジ部とを有するシール層を成形する
フランジの製造方法。
Preparing a laminate having a first metal layer made of an Al-based material and a second metal layer made of a Ti-based material joined to the first metal layer;
A flange manufacturing method in which a seal layer having an attachment surface and an annular edge portion formed on the attachment surface is formed by processing the second metal layer.
請求項4記載のフランジの製造方法であって、
前記積層体は、スパッタリングターゲットである
フランジの製造方法。
A method of manufacturing a flange according to claim 4,
The said laminated body is a sputtering target The manufacturing method of a flange.
請求項5記載のフランジの製造方法であって、
前記スパッタリングターゲットは、使用済みスパッタリングターゲットである
フランジの製造方法。
A method of manufacturing a flange according to claim 5,
The sputtering target is a used sputtering target.
請求項6に記載のフランジの製造方法であって、さらに、
前記第1の金属層を加工することで、第1の流路に貫通された本体を形成し、
前記第2の金属層を加工する工程では、前記エッジ部の内側において前記シール層を貫通し、前記第1の流路と連通する第2の流路をさらに形成する
フランジの製造方法。
The method of manufacturing a flange according to claim 6, further comprising:
By processing the first metal layer, a main body penetrating the first flow path is formed,
In the step of processing the second metal layer, a flange is further formed by penetrating the seal layer inside the edge portion and communicating with the first channel.
請求項7に記載のフランジの製造方法であって、さらに、
前記第1の金属層に前記第1の流路と連通する配管部を形成する
フランジの製造方法。
The flange manufacturing method according to claim 7, further comprising:
A method for manufacturing a flange, wherein a pipe portion communicating with the first flow path is formed in the first metal layer.
請求項8に記載のフランジの製造方法であって、さらに、
前記配管部を形成する工程は、前記第1の金属層にAl系材料の第3の金属層を付加し、前記第3の金属層を配管形状に加工する
フランジの製造方法。
The method for manufacturing a flange according to claim 8, further comprising:
The step of forming the pipe part includes adding a third metal layer of an Al-based material to the first metal layer, and processing the third metal layer into a pipe shape.
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