KR101209118B1 - Polysilicon manufacturing electrode, apparatus for welding polysilicon manufacturing electrode and method for welding thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리실리콘 제조용 전극, 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치는, 냉각수 순환부 및 온도센서를 구비하며, 온도센서에서 감지되는 온도에 따라 냉각수 순환부에 냉각수가 공급되고, 상하 방향으로 이동하는 마찰 교반 용접기; 중공 상태로 용접하기 위한 구리 재질의 폴리실리콘 제조용 전극의 양단에 밀착되어 회전 가능하게 고정하는 한 쌍의 전극 척; 폴리실리콘 제조용 전극의 하단에서 지지하는 전극 지지대; 일방의 전극 척을 폴리실리콘 제조용 전극 방향으로 이동 가능하게 슬라이딩하는 제1 슬라이더; 및 마찰 교반 용접기에 대한 폴리실리콘 제조용 전극의 위치를 변경하도록 슬라이딩하는 제2 슬라이더를 포함한다.
본 발명에서는 무산소동 재질의 폴리실리콘 제조용 전극의 기밀도, 평활도 및 균형적인 용접 강도를 확보할 수 있고, 높은 용접 온도에도 마찰 교반 용접기의 파손을 방지할 수 있으며, 자동으로 이루어지므로 작업자의 숙련도가 불필요한 효과가 있다.The present invention relates to a welding apparatus for an electrode for producing polysilicon, an electrode for producing polysilicon, and a method for producing the same.
The welding apparatus of the electrode for producing polysilicon according to the present invention includes a friction stir welding machine having a cooling water circulation part and a temperature sensor, the cooling water being supplied to the cooling water circulation part according to the temperature detected by the temperature sensor, and moving up and down; A pair of electrode chucks rotatably fixed to both ends of a copper polysilicon electrode for welding in a hollow state; An electrode support for supporting the lower end of the polysilicon electrode; A first slider slidably sliding one electrode chuck in an electrode direction for producing polysilicon; And a second slider that slides to change the position of the polysilicon manufacturing electrode relative to the friction stir welder.
In the present invention, it is possible to ensure the airtightness, smoothness and balanced welding strength of the electrode for producing polysilicon of oxygen-free copper material, to prevent breakage of the friction stir welding machine even at high welding temperature, and it is automatic so that the skill of the operator There is no unnecessary effect.
Description
본 발명은 폴리실리콘 제조용 전극, 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a welding apparatus for an electrode for producing polysilicon, an electrode for producing polysilicon, and a method for producing the same.
폴리실리콘은 결정구조가 다결정 상태이면서 순도가 매우 높아 현재 반도체소자, 태양전지 등 상업적으로 널리 이용되고 있다. 이와 같은 폴리실리콘은 실란가스를 이용하여 고체상태의 폴리실리콘을 제조하는 지멘스석출법으로 제조된다. 지멘스석출법은 종형 반응기(Bell-Jar Reactor)를 이용하여 실란가스로부터 막대형 폴리실리콘을 제조하는 방법으로, 종형 반응기 내부에 실리콘 코어 필라멘트를 ∩형상으로 위치시키고, 실리콘 코어 필라멘트의 말단을 전극과 연결시킨다. 다음, 예열기를 이용하여 300℃ 이상으로 예열시킴으로써 실리콘 코어 필라멘트의 비저항을 낮춰 전기 저항 가열이 가능하도록 한다. 다음, 전극을 통해 소정 전위차의 전기를 공급하여 상기 실리콘 코어 필라멘트를 높은 온도로 가열하고, 실란가스 및 수소가스로 이루어진 반응가스를 종형 반응기 내부로 공급한다. 그리하면, 실리콘 코어 필라멘트 표면에 폴리실리콘이 석출된다. 이와 같은 전기저항가열을 위한 폴리실리콘 제조용 전극은 높은 전기저항 온도에 견딜 수 있도록 구리 재질, 특히 무산소동으로 형성되며, 두 개의 원통 형상의 전극 부재를 서로 접합하여 내부를 중공 상태로 형성한 후, 중공부에 유체를 채워 넣어 전기저항 발생을 용이하게 한다.Polysilicon has a crystal structure of polycrystalline state and very high purity, and is widely used commercially such as semiconductor devices and solar cells. Such polysilicon is prepared by the Siemens precipitation method of producing polysilicon in a solid state using silane gas. Siemens precipitation is a method of producing rod-type polysilicon from silane gas using a Bell-Jar reactor. The silicon core filament is ∩-shaped inside the vertical reactor, and the end of the silicon core filament is Connect Next, by preheating to 300 ℃ or more using a preheater to lower the specific resistance of the silicon core filament to enable electrical resistance heating. Next, electricity of a predetermined potential difference is supplied through an electrode to heat the silicon core filament to a high temperature, and a reaction gas composed of silane gas and hydrogen gas is supplied into the vertical reactor. Thus, polysilicon is deposited on the surface of the silicon core filament. The polysilicon manufacturing electrode for electric resistance heating is formed of a copper material, especially oxygen-free copper to withstand high electrical resistance temperature, and after joining the two cylindrical electrode members to each other to form a hollow inside, Filling the hollow part with fluid facilitates the generation of electrical resistance.
한편, 폴리실리콘 제조용 전극은 필라멘트를 500℃의 전기저항열로 가열하여 폴리실리콘을 증착하기 때문에 두 개의 원통 형상의 전극 부재를 접합할 때 누설(leak) 등이 발생되지 않도록 기밀(氣密) 유지가 중요하다. 하지만, 종래의 MIG/TIG 용접, 레이져/전자빔 용접 방법에 의하면 변형이 발생되어 기밀도가 저하되며, 평활도 및 균형적인 용접 강도가 저하되는 문제점이 있다. 반면, 마찰 교반 용접기는 기밀도, 평활도 및 균형적인 용접 강도를 확보할 수 있으나, 1083℃의 녹는점을 가지는 무산소동 재질의 폴리실리콘 제조용 전극을 용접하기 어려우며, 마찰 교반 용접기가 높은 용접 온도에 의해 파손되는 문제점이 있다. On the other hand, the electrode for polysilicon manufacturing maintains airtightness so that leakage does not occur when joining two cylindrical electrode members because the polysilicon is deposited by heating the filament with an electric resistance heat of 500 ° C. Is important. However, according to the conventional MIG / TIG welding, laser / electron beam welding method, there is a problem that the deformation is generated, the airtightness is lowered, smoothness and balanced weld strength is lowered. On the other hand, the friction stir welding machine can ensure airtightness, smoothness and balanced welding strength, but it is difficult to weld the electrode for producing polysilicon of anoxic copper material having a melting point of 1083 ° C., and the friction stir welding machine has a high welding temperature. There is a problem that is broken.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해서 안출된 것으로, 기밀도, 평활도 및 균형적인 용접 강도를 확보할 수 있는 폴리실리콘 제조용 전극, 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치 및 그 용접 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides an electrode for polysilicon production, a welding device for producing polysilicon, and a welding method thereof capable of ensuring airtightness, smoothness and balanced welding strength. have.
또한, 본 발명은 무산소동 재질의 폴리실리콘 제조용 전극을 용이하게 용접할 수 있으며, 높은 용접 온도에도 용접 장치의 파손을 방지할 수 있는 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치 및 그 용접 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention can easily weld an electrode for producing polysilicon of an oxygen-free copper material, and to provide a welding device and a welding method of the electrode for producing polysilicon that can prevent damage to the welding device even at a high welding temperature. There is this.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, another problem to be solved by the present invention not mentioned here is apparent to those skilled in the art from the following description. Can be understood.
본 발명에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치는, 냉각수 순환부 및 온도센서를 구비하며, 온도센서에서 감지되는 온도에 따라 냉각수 순환부에 냉각수가 공급되고, 상하 방향으로 이동하는 마찰 교반 용접기; 중공 상태로 용접하기 위한 구리 재질의 폴리실리콘 제조용 전극의 양단에 밀착되어 회전 가능하게 고정하는 한 쌍의 전극 척; 폴리실리콘 제조용 전극의 하단에서 지지하는 전극 지지대; 일방의 전극 척을 폴리실리콘 제조용 전극 방향으로 이동 가능하게 슬라이딩하는 제1 슬라이더; 및 마찰 교반 용접기에 대한 폴리실리콘 제조용 전극의 위치를 변경하도록 슬라이딩하는 제2 슬라이더를 포함한다.The welding apparatus of the electrode for producing polysilicon according to the present invention includes a friction stir welding machine having a cooling water circulation part and a temperature sensor, the cooling water being supplied to the cooling water circulation part according to the temperature detected by the temperature sensor, and moving up and down; A pair of electrode chucks rotatably fixed to both ends of a copper polysilicon electrode for welding in a hollow state; An electrode support for supporting the lower end of the polysilicon electrode; A first slider slidably sliding one electrode chuck in an electrode direction for producing polysilicon; And a second slider that slides to change the position of the polysilicon manufacturing electrode relative to the friction stir welder.
또한, 본 발명의 마찰 교반 용접기는, 냉각수 순환부가 마찰 교반 용접기의 외부로부터 내부를 순환하도록 형성되고, 온도센서가 마찰 교반 용접기의 프로브 척 끝단까지 연장되고, 온도센서의 타단에 연결되어 온도 신호를 마찰 교반 용접기의 외부에 위치하는 제어부로 송신하는 무선 송신기를 더 포함하며, 제어부는 프로브 척의 끝단의 온도가 상승하면, 마찰 교반 용접기를 상방으로 이동시키고, 냉각수 순환부로 냉각수를 순환시켜 마찰 교반 용접기의 온도를 하강시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the friction stir welding machine of the present invention, the cooling water circulation portion is formed so as to circulate from the outside of the friction stir welding machine, the temperature sensor extends to the end of the probe chuck of the friction stir welding machine, and is connected to the other end of the temperature sensor is connected to the temperature signal The apparatus further includes a wireless transmitter for transmitting to a control unit located outside the friction stir welding machine, wherein the control unit moves upwards of the friction stir welding machine when the temperature of the end of the probe chuck rises, and circulates the coolant through the cooling water circulation unit to provide the friction stir welding machine. It is characterized by lowering the temperature.
또한, 본 발명의 마찰 교반 용접기의 프로브는 텅스텐카바이드-코발트(WC-Co)계 초경합금 재질에 티타늄-알루미늄-니트라이트 코팅(AlTiN coating)된 것을 특징으로 한다.In addition, the probe of the friction stir welding machine of the present invention is characterized in that the titanium-aluminum-nitrite coating (AlTiN coating) on the tungsten carbide-cobalt (WC-Co) cemented carbide material.
또한, 본 발명의 폴리실리콘 제조용 전극은, 무산소동 재질인, 원통 형상의 제1 전극 부재와, 일부가 제1 전극 부재에 삽입되는 제2 전극 부재가 접합되는 원주면이 용접되는 것을 특징으로 한다.In addition, the electrode for polysilicon production of the present invention is characterized in that the cylindrical surface of the oxygen-free copper material and the circumferential surface to which the second electrode member, part of which is inserted into the first electrode member, are joined are welded. .
또한, 본 발명에서는 원주면 용접이 끝나면, 상기 제2 슬라이더가 슬라이딩하여 상기 마찰 교반 용접기에 대한 상기 폴리실리콘 제조용 전극의 위치를 용접 부분에서 제1 전극 부재의 드릴홀이 형성될 부분으로 변경한 후, 마찰 교반 용접기를 상방으로 이동시켜 용접 동작을 완료하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, after the circumferential surface welding is finished, the second slider is slid to change the position of the polysilicon manufacturing electrode for the friction stir welding machine from the welding portion to the portion where the drill hole of the first electrode member is to be formed. , The friction stir welding machine is moved upward to complete the welding operation.
본 발명의 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 방법은, 제1 슬라이더를 슬라이딩하여 전극 척을, 중공 상태로 용접하기 위한 구리 재질의 폴리실리콘 제조용 전극의 양단에 밀착시켜 고정하는 척킹 단계; 폴리실리콘 제조용 전극의 원주면을 따라 마찰 교반 용접기로 용접하는 용접 단계; 마찰 교반 용접기에 냉각수 순환부 및 온도센서를 구비하여, 온도센서에서 감지되는 온도가 상승하면, 마찰 교반 용접기를 상방으로 이동시키고 냉각수 순환부로 냉각수를 순환시켜 마찰 교반 용접기의 온도를 하강시키는 용접기 온도유지 단계; 및 원주면 용접이 끝나면, 제2 슬라이더를 슬라이딩하여 마찰 교반 용접기에 대한 폴리실리콘 제조용 전극의 위치를 원주면의 용접 부분에서 원주면의 드릴홀이 형성될 부분으로 변경한 후, 마찰 교반 용접기를 상방으로 이동시켜 용접 동작을 완료하는 용접 완료 단계를 포함한다.The welding method of the electrode for producing polysilicon of the present invention comprises: a chucking step of sliding an electrode chuck in close contact with both ends of an electrode for producing polysilicon made of copper for welding in a hollow state by sliding the first slider; A welding step of welding with a friction stir welder along the circumferential surface of the electrode for producing polysilicon; The friction stir welding machine is equipped with a coolant circulation part and a temperature sensor, and when the temperature sensed by the temperature sensor rises, the friction stir welding machine moves upward and circulates the coolant to the coolant circulation part to maintain the temperature of the friction stir welding machine. step; And after the circumferential surface welding is completed, the second slider is slid to change the position of the polysilicon manufacturing electrode for the friction stir welding machine from the welding portion of the circumferential surface to the portion where the drill hole of the circumferential surface is to be formed, and then the friction stir welding machine is upward. And a welding completion step of moving to complete the welding operation.
또한, 본 발명의 마찰 교반 용접기의 프로브는 텅스텐카바이드-코발트계 초경합금 재질에 티타늄-알루미늄-니트라이트 코팅된 것을 특징으로 한다.In addition, the probe of the friction stir welding machine of the present invention is characterized in that the titanium-aluminum-nitrite coated on a tungsten carbide-cobalt-based cemented carbide material.
또한, 본 발명의 폴리실리콘 제조용 전극은, 무산소동 재질인, 원통 형상의 제1 전극 부재와, 일부가 상기 제1 전극 부재에 삽입되는 제2 전극 부재가 접합되는 원주면이 용접되는 것을 특징으로 한다.In addition, the electrode for producing polysilicon of the present invention is characterized in that the cylindrical surface of the oxygen-free copper material and the circumferential surface to which the second electrode member, part of which is inserted into the first electrode member, are joined are welded. do.
본 발명의 폴리실리콘 제조용 전극은, 상술한 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 방법으로 제조된다.The electrode for polysilicon manufacture of this invention is manufactured by the welding method of the electrode for polysilicon manufacture mentioned above.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명에 따른 폴리실리콘 제조용 전극, 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치 및 그 용접 방법은 폴리실리콘 제조용 전극의 기밀도, 평활도 및 균형적인 용접 강도를 확보할 수 있는 효과가 있다.By the means for solving the above problems, the welding device of the polysilicon production electrode, the polysilicon production electrode and the welding method thereof have an effect of ensuring the airtightness, smoothness and balanced weld strength of the polysilicon production electrode. have.
또한, 본 발명에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치 및 그 용접 방법은 무산소동 재질의 폴리실리콘 제조용 전극을 용이하게 용접할 수 있으며, 높은 용접 온도에도 마찰 교반 용접기의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the welding device and the welding method of the polysilicon production electrode according to the present invention can easily weld the polysilicon production electrode of the oxygen-free copper material, it is effective to prevent breakage of the friction stir welding machine even at high welding temperature have.
또한, 본 발명에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치 및 그 용접 방법은 자동으로 이루어지므로 작업자의 숙련도가 불필요한 효과가 있다.In addition, since the welding device and the welding method of the electrode for producing polysilicon according to the present invention is automatically achieved, there is an unnecessary effect of the operator's skill.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치의 우측면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마찰 교반 용접기의 냉각수 순환부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 마찰 교반 용접기의 온도센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치의 용접 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a front view of a welding apparatus of an electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a welding device of an electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a right side view of the welding apparatus of the electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the coolant circulation unit of the friction stir welding machine according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a temperature sensor of the friction stir welding machine according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining an electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the welding operation of the welding device of the electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a welding method of the electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Specific matters including the problem to be solved, the solution to the problem, and the effects of the present invention as described above are included in the following embodiments and the drawings. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치의 우측면도이다.1 to 3 are views for explaining a welding device of the electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 1 is a front view of a welding device for producing polysilicon electrodes according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a welding device for producing polysilicon electrodes according to an embodiment of the present invention, and FIG. Right side view of the welding apparatus of an electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치는 마찰 교반 용접기(110), 전극 척(120a, 120b), 전극 지지대(130), 제1 슬라이더(140) 및 제2 슬라이더(150)를 포함한다.As shown in Figures 1 to 3, the welding apparatus of the electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention is a friction
마찰 교반 용접기(110)는 프로브를 고속으로 회전시키면서 피접합재에 삽입하면 공구와 피접합재와의 상호마찰에 의해 열이 발생하며, 이러한 마찰열에 의해 공구 주변의 재료는 연화되며 공구의 교반에 의한 재료의 소성유동으로 접합면 양쪽의 재료들이 강제적으로 혼합되는 원리로 피접합재를 용접하는 용접기로서, 본 발명의 일실시예에 따른 마찰 교반 용접기(110)는, 프로브(111)를 밀착 고정하는 프로브 척(112)과, 프로브 척(112)과 용접 모터(114)를 연결하며 마찰 교반 용접기(110)의 몸체를 이루는 용접기 몸체(113)와, 프로브(111)를 고속 회전하기 위한 용접 모터(114)로 구성되어 마찰 교반 용접을 행한다. 이와 같은 원리에 의해 피접합재의 기밀도, 평활도 및 균형적인 용접 강도를 확보할 수 있다.When the friction
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 피접합재인 폴리실리콘 제조용 전극(10, 도 6을 통해 상세하게 기술함)은 구리 재질, 특히 녹는점이 1083℃ 정도인 무산소동 재질이므로, 프로브(111)는 충분한 내용융성과 내마모성을 가지는 텅스텐카바이드-코발트(WC-Co)계 초경합금 재질에 티타늄-알루미늄-니트라이트 코팅(AlTiN coating) 처리한 것을 사용하도록 한다. 구체적으로, 프로브(111)는 텅스텐과 촉매제를 섞어서 소재반죽을 하고, 이후 황삭 수준으로 가공하여 1차 형상 가공처리를 하고, 이후 1차 소결 처리를 행하고, 이후, ± 0.5 이내로 정삭하여 2차 형상 가공처리를 하고, 이후 2차 소결 처리를 행하고, 마지막으로 티타늄-알루미늄-니트라이트 코팅을 행하여 완성된다. 이와 같은 프로브(111)를 이용함으로써, 무산소동 재질의 폴리실리콘 제조용 전극(10)을 용이하게 용접할 수 있다. Meanwhile, the electrode for producing polysilicon (10, described in detail with reference to FIG. 6), which is a material to be bonded according to an embodiment of the present invention, is a copper material, especially an oxygen-free copper material having a melting point of about 1083 ° C., so that the
또한, 마찰 교반 용접기(110)는, 마찰 교반 용접기(110)를 지지하며 상하 방향으로 이송하는 이송판(115)과, 이송판(115)이 상하 방향으로 슬라이딩되도록 가이드하는 슬라이딩 바(116)와, 이송력을 제공하는 이송 모터(117)를 구비하여 마찰 교반 용접기(110)를 상하 방향으로 용이하게 이동시킨다.In addition, the friction
또한, 본 발명의 일실시예에서는 높은 용접 온도에 의한 마찰 교반 용접기(110)의 파손을 방지하기 위해 냉각수 순환부(도 4의 도면부호 ‘118’ 참조)와 온도센서(도 5의 도면부호 ‘119’ 참조)를 구비한다. 즉, 온도센서에 의해 감지되는 온도에 따라 마찰 교반 용접기(110)를 상하 방향으로 이동시키며, 냉각수 순환부로 냉각수를 공급한다. 이에 관한 보다 상세한 설명은 다음의 도 4 및 도 5를 통해 후술하기로 한다.In addition, in one embodiment of the present invention, in order to prevent breakage of the friction
전극 척(120a, 120b)은 좌우측 한 쌍의 척으로 이루어진다. 도 1에서 좌측의 전극 척(120a)은 폴리실리콘 제조용 전극(10)에 밀착되어 고정시키는 클램핑 척(121a, clamping chuck)과, 클래핑 척(121a)의 밀착 동작과 해제 동작을 행하게 하는 클램핑 실린더(122a, clamping cylinder)와, 클램핑 척(121a)을 회전시키는 회전 모터(123a)를 포함한다. 또한, 도 1에서 우측의 전극 척(120b)은 폴리실리콘 제조용 전극(10)에 밀착되어 고정시키는 클램핑 척(121b)과, 클래핑 척(121b)의 밀착 동작과 해제 동작을 행하게 하는 클램핑 실린더(122b)를 포함한다. 이와 같은 구성에 의해, 전극 척(120a, 120b)은 폴리실리콘 제조용 전극(10)의 양단에 밀착되어 회전 가능하게 고정한다.The electrode chucks 120a and 120b consist of a pair of left and right chucks. In FIG. 1, the
전극 지지대(130)는 폴리실리콘 제조용 전극(10)의 하단에서 지지한다. 또한, 전극 지지대(130)는 폴리실리콘 제조용 전극(10)의 회전에 연동하여 회전되는 한 쌍의 롤러를 구비한다.The
제1 슬라이더(140)는 일방의 전극 척을 폴리실리콘 제조용 전극(10) 방향으로 이동 가능하게 슬라이딩한다. 즉, 도 1에서 우측의 전극 척(120b)을 좌우 방향으로 슬라이딩하여 폴리실리콘 제조용 전극(10)의 길이에 따라 우측의 전극 척(120b)의 위치를 조절한다. 이를 위해, 제1 슬라이더(140)는 우측의 전극 척(120b)을 지지하며 폴리실리콘 제조용 전극(10) 방향으로 이송하는 이송판(141)과, 이송판(141)이 슬라이딩되도록 가이드하는 슬라이딩 바(142)와, 이송력을 제공하는 이송 모터(143)를 구비한다.The
제2 슬라이더(150)는 마찰 교반 용접기(110)에 대한 폴리실리콘 제조용 전극(10)의 위치를 변경하도록 슬라이딩한다. 즉, 도 1에서 제2 슬라이더(150)는, 최하단에서 타 구성요소들을 지지하는 토대를 이루는 메인 베이스 프레임(160, main base frame) 상에 형성되며, 전극 척(120a, 120b), 전극 지지대(130) 및 제1 슬라이더(140)의 일체의 구성요소들을 좌우 방향으로 슬라이딩하여 폴리실리콘 제조용 전극(10)의 위치를 좌우 방향으로 조절한다. 이때, 마찰 교반 용접기(110)는 메인 베이스 프레임(160)에 좌우 방향으로 이동되지 않도록 고정되므로, 제2 슬라이더(150)의 슬라이딩 동작에 의해 폴리실리콘 제조용 전극(10)의 좌우 방향의 용접 위치를 조절할 수 있다. 이를 위해, 제2 슬라이더(150)는 상기 일체의 구성요소들을 지지하며 좌우 방향으로 이송하는 이송판(151)과, 이송판(151)이 슬라이딩되도록 가이드하는 슬라이딩 바(152)와, 이송력을 제공하는 이송 모터(153)를 구비한다.The
제어부(170)는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치의 동작을 제어한다. 즉, 마찰 교반 용접기(110), 좌측의 전극 척(120a), 제1 슬라이더(140) 및 제2 슬라이더(150) 각각은 슬라이딩 또는 회전을 위한 모터를 구비하고 있으며, 이 모터들은 제어부(170)에 의해 제어되어, 본 발명의 일실시예에 따른 용접 장치의 용접 동작은 모두 자동으로 이루어질 수 있다. The
또한, 제어부(170)는 상술한 온도센서에 의해 감지되는 온도에 따라 마찰 교반 용접기(110)를 상하 방향으로 이동시키며, 냉각수 순환부로 냉각수를 공급하는 동작도 제어하며, 도 7을 통해서 후술하는 홈 생성방지 동작도 제어한다.In addition, the
조작부(180)는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치의 각종 동작 상태 및 파라미터를 표시하는 표시 패널과, 각종 파라미터를 입력하는 복수의 버튼으로 이루어져, 사용자가 용접 장치의 상태를 용이하게 체크하며 조작할 수 있도록 한다.The
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치는 폴리실리콘 제조용 전극의 기밀도, 평활도 및 균형적인 용접 강도를 확보할 수 있고, 무산소동 재질의 폴리실리콘 제조용 전극을 용이하게 용접할 수 있는데 나아가, 높은 용접 온도에도 마찰 교반 용접기의 파손을 방지할 수 있으며, 자동으로 이루어지므로 작업자의 숙련도가 불필요하다. 다음의 도 4 내지 도 7을 통해 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치의 각 구성요소의 동작 특성에 대해 보다 상세하게 살펴보기로 한다.As described above, the welding device for polysilicon production electrode according to an embodiment of the present invention can secure the airtightness, smoothness and balanced welding strength of the polysilicon production electrode, and easily produce the polysilicon production electrode of oxygen-free copper material. In addition, the welding can be prevented, and even at high welding temperatures, the friction stir welding machine can be prevented from being damaged, and since the automatic work is performed, the skill of the operator is unnecessary. 4 to 7 will be described in more detail with respect to the operating characteristics of each component of the welding device of the electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마찰 교반 용접기의 냉각수 순환부를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining the coolant circulation unit of the friction stir welding machine according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 냉각수 순환부(118)는 마찰 교반 용접기(110)의 외부로부터 내부를 순환하도록 형성되어 있다. 구체적으로, 냉각수 순환부(118)에는 마찰 교반 용접기(110) 내를 순환하는 냉각수 순환로(도시하지 않음)가 형성되고, 도 4의 (a)와 같이 냉각수 순환부(118)의 일측에는 냉각수 유입구(118a)가 형성되고, 도 4의 (b)와 같이 냉각수 순환부(118)의 타측에는 냉각수 배출구(118b)가 형성된다. 냉각수 유입구(118a)와 냉각수 배출구(118b)에는 외부의 냉각수를 공급 또는 배출하는 냉각수 파이프(도시하지 않음)가 연결된다. 이와 같은 구성에 의해, 냉각수가 외부로부터 내부로 용이하게 순환하며 마찰 교반 용접기(110)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 4, the
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 마찰 교반 용접기의 온도센서를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a temperature sensor of the friction stir welding machine according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 온도센서(119)는 마찰 교반 용접기의 프로브 척(112) 끝단까지 연장되도록 형성되는 것에 의해, 용접 온도가 가장 높고 이 온도에 의해 마찰 교반 용접기(110)의 손상에 영향을 끼치는 프로브(111)의 부근의 온도를 잘 감지할 수 있다. 또한, 마찰 교반 용접기(110)는 고속 회전하는 장치이기 때문에, 온도센서(119)의 타단에 연결되어 온도 신호를 마찰 교반 용접기(110)의 외부에 위치하는 제어부(170)로 송신하는 무선 송신기(119a)를 더 구비한다.As shown in FIG. 5, the
또한, 제어부(170)는 무선 송신기(119a)로부터 온도 신호를 수신하고 미리 설정된 온도 문턱값과 비교한다. 이때, 온도 신호값이 상승하여 온도 문턱값 이상이 되면, 제어부(170)는 마찰 교반 용접기(110)의 냉각 동작을 개시한다. 즉, 냉각수 순환부(118)로 냉각수를 순환시켜 마찰 교반 용접기(110)의 온도를 낮출 수 있다. 감지되는 온도 신호값에 따라 냉각수 순환 속도는 제어 가능하다. 또한, 이송 모터(117)를 제어하여 마찰 교반 용접기(110)를 상방으로 이동시킴으로써, 프로브(111)의 마찰면을 줄여 마찰열을 하강시키고 마찰 교반 용접기(110)의 온도를 낮출 수 있다. 나아가, 용접 모터(114)의 회전 속도를 제어하는 방법으로 마찰 교반 용접기(110)의 온도를 조절하는 것도 가능하다.In addition, the
이와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 무산소동 재질의 폴리실리콘 제조용 전극(10)을 용접하기 때문에 상승하는 용접 온도를 감지하고 용이하게 냉각시킴으로써, 마찰 교반 용접기의 파손을 방지할 수 있다. 한편, 냉각수 순환 동작과, 마찰 교반 용접기의 이동 동작은 함께 이루어지는 것도 가능하고, 둘 중 하나의 동작만 선택적으로 이루어지는 것도 가능하다. As described above, in one embodiment of the present invention, the
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining an electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention.
도 6의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극(10, 10’)은 필요에 따라 다른 길이로 제조될 수 있다. 폴리실리콘 제조용 전극(10, 10’)의 길이가 다르더라도 제1 슬라이더(140)의 슬라이딩에 의해 전극 척(120b)을 손쉽게 밀착 고정할 수 있다.As shown in (a) and (b) of Figure 6, the polysilicon manufacturing electrode (10, 10 ') according to an embodiment of the present invention may be manufactured in different lengths as needed. Even if the lengths of the
또한, 폴리실리콘 제조용 전극(10, 10’)은 제1 전극 부재(11)와 제2 전극 부재(12)로 구성된다. 제1 전극 부재(11)와 제2 전극 부재(12)는 무산소동 재질이며, 단차를 가지는 원통 형상으로 형성된다. 여기서, 폴리실리콘 제조용 전극(10, 10’)은 제1 전극 부재(11)와, 일부가 제1 전극 부재(11)에 삽입되는 제2 전극 부재(12)가 접합되는 접합 원주면(13)이 용접되어 내부가 중공 상태를 이룬다. 마찰 교반 용접에 의해 폴리실리콘 제조용 전극(10, 10’)의 접합 원주면(13)은 기밀도, 평활도 및 균형적인 용접 강도를 확보할 수 있다. 중공 상태의 폴리실리콘 제조용 전극(10, 10’)은 이후 공정에 의해 드릴홀(11a)이 형성되고 유체가 채워진다.In addition, the
한편, 원주면 용접이 끝난 후, 마찰 교반 용접기(110)를 상방으로 이동시켜 프로브(111)를 원주면에서 바로 빼내면, 폴리실리콘 제조용 전극(10)의 표면에 홈 또는 홀이 생성되어, 기밀성을 헤치고 용접 불량이 발생할 우려가 있다. 표면에 홈 또는 홀이 생성되는 것을 방지하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치는 도 7과 같은 동작 특성을 가진다.On the other hand, after the circumferential surface welding is finished, if the friction
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치의 용접 동작을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the welding operation of the welding device of the electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 원주면 용접이 끝난 후, 제2 슬라이더(150)가 슬라이딩하여 마찰 교반 용접기(110)에 대한 폴리실리콘 제조용 전극(10)의 위치를 용접 부분에서 제1 전극 부재(11)의 드릴홀(11a)이 형성될 부분으로 변경한 후, 마찰 교반 용접기(110)를 상방으로 이동시켜 용접 동작을 완료한다. 이에 따라, 폴리실리콘 제조용 전극(10)의 표면에 홈 또는 홀이 생성되는 것을 방지하여 기밀성을 확보하는 한편, 드릴홀(11a)이 형성될 부분에 미리 홈 또는 홀을 형성하기 때문에 이후, 드릴홀(11a) 형성시 홀을 손쉽게 형성할 수 있는 가이드 역할을 할 수 있다.As shown in FIG. 7, in one embodiment of the present invention, after the circumferential surface welding is finished, the
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a welding method of the electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 방법은, 척킹 단계(S810). 용접 단계(S820), 용접기 온도유지 단계(S830) 및 용접 완료 단계(S840)를 포함한다.As shown in Figure 8, the welding method of the electrode for producing polysilicon according to an embodiment of the present invention, chucking step (S810). Welding step (S820), welder temperature maintenance step (S830) and welding completion step (S840).
먼저, 척킹 단계(S810)에서는, 제1 슬라이더를 슬라이딩하여 전극 척을, 중공 상태로 용접하기 위한 구리 재질의 폴리실리콘 제조용 전극의 양단에 밀착시켜 고정한다. 구체적으로 폴리실리콘 제조용 전극은, 무산소동 재질인, 원통 형상의 제1 전극 부재와, 일부가 상기 제1 전극 부재에 삽입되는 제2 전극 부재가 접합되는 원주면이 용접된다.First, in the chucking step (S810), the electrode chuck is fixed by sliding the first slider against both ends of a copper polysilicon electrode for welding in a hollow state. Specifically, the electrode for polysilicon manufacture welds the cylindrical surface which the oxygen-free copper material and the peripheral surface to which the 2nd electrode member in which one part is inserted in the said 1st electrode member are joined.
다음으로, 용접 단계(S820)에서는, 폴리실리콘 제조용 전극의 원주면을 따라 마찰 교반 용접기로 용접한다. 이때, 마찰 교반 용접기의 프로브는 텅스텐카바이드-코발트계 초경합금 재질에 티타늄-알루미늄-니트라이트 코팅된 것을 사용한다.Next, in the welding step (S820), the circumferential surface of the electrode for polysilicon production is welded with a friction stir welder. In this case, the probe of the friction stir welding machine uses a titanium-aluminum-nitrite coated on a tungsten carbide-cobalt-based cemented carbide material.
다음으로, 용접기 온도유지 단계(S830)에서는, 마찰 교반 용접기에 냉각수 순환부 및 온도센서를 구비하여, 온도센서에서 감지되는 온도가 상승하면, 마찰 교반 용접기를 상방으로 이동시키고 냉각수 순환부로 냉각수를 순환시켜 마찰 교반 용접기의 온도를 하강시킨다.Next, in the welding machine temperature holding step (S830), the friction stir welding unit is provided with a cooling water circulation unit and a temperature sensor, and when the temperature detected by the temperature sensor rises, the friction stir welding machine moves upwards and the cooling water is circulated to the cooling water circulation unit. To lower the temperature of the friction stir welding machine.
다음으로, 용접 완료 단계(S840)에서는, 원주면 용접이 끝나면, 제2 슬라이더를 슬라이딩하여 마찰 교반 용접기에 대한 폴리실리콘 제조용 전극의 위치를 원주면의 용접 부분에서 원주면의 드릴홀이 형성될 부분으로 변경한 후, 마찰 교반 용접기를 상방으로 이동시켜 용접 동작을 완료한다.Next, in the welding completion step (S840), when the circumferential surface welding is finished, the position of the electrode for polysilicon manufacturing for the friction stir welding machine by sliding the second slider, the portion where the drill hole of the circumferential surface is formed in the welding portion of the circumferential surface After changing to, the friction stir welding machine is moved upward to complete the welding operation.
이에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리실리콘 제조용 전극은 기밀도, 평활도 및 균형적인 용접 강도를 확보할 수 있으며, 용접기의 파손을 방지할 수 있다.Accordingly, the electrode for producing polysilicon according to the embodiment of the present invention can secure airtightness, smoothness and balanced welding strength, and can prevent breakage of the welder.
<다른 실시예><Other Embodiments>
본 발명의 일실시예에 따른 용접 장치 및 용접 방법을 적용하는데 있어서, 폴리실리콘 제조용 전극과 마찬가지로, 녹는점이 높으며 원주 형상의 피접합재는 어떠한 것이라도 무방하다.In applying the welding device and the welding method according to an embodiment of the present invention, as in the electrode for producing polysilicon, the melting point is high and the cylindrically joined material may be any.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it is to be understood that the technical structure of the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, All changes or modifications that come within the scope of the equivalent concept are to be construed as being included within the scope of the present invention.
10, 10’ : 폴리실리콘 제조용 전극
11 : 제1 전극 부재
11a : 드릴홀
12 : 제2 전극 부재
13 : 접합 원주면
110 : 마찰 교반 용접기
111 : 프로브
112 : 프로브 척
113 : 용접기 몸체
114 : 용접 모터
115, 141, 151 : 이송판
116, 142, 152 : 슬라이딩 바
117, 143, 153 : 이송 모터
118 : 냉각수 순환부
118a : 냉각수 유입구
118b : 냉각수 배출구
119 : 온도센서
119a : 무선 송신기
120a, 120b : 전극 척
121a 121b : 클램핑 척
122a, 122b : 클램핑 실린더
123a : 회전 모터
130 : 전극 지지대
140 : 제1 슬라이더
150 : 제2 슬라이더
160 : 메인 베이스 프레임
170 : 제어부
180 : 조작부10, 10 ': polysilicon production electrode
11: first electrode member
11a: drill hole
12: second electrode member
13: joining circumferential surface
110: friction stir welding machine
111: probe
112: probe chuck
113: welder body
114: welding motor
115, 141, 151: transfer plate
116, 142, 152: sliding bar
117, 143, 153: feed motor
118: cooling water circulation
118a: cooling water inlet
118b: cooling water outlet
119: temperature sensor
119a: wireless transmitter
120a, 120b: electrode chuck
121a 121b: Clamping Chuck
122a, 122b: clamping cylinder
123a: rotary motor
130: electrode support
140: first slider
150: second slider
160: main base frame
170:
180: control panel
Claims (9)
중공 상태로 용접하기 위한 구리 재질의 폴리실리콘 제조용 전극의 양단에 밀착되어 회전 가능하게 고정하는 한 쌍의 전극 척;
상기 폴리실리콘 제조용 전극의 하단에서 지지하는 전극 지지대;
상기 일방의 전극 척을 상기 폴리실리콘 제조용 전극 방향으로 이동 가능하게 슬라이딩하는 제1 슬라이더; 및
상기 마찰 교반 용접기에 대한 상기 폴리실리콘 제조용 전극의 위치를 변경하도록 슬라이딩하는 제2 슬라이더;
를 포함하는 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치.A friction stir welding machine having a cooling water circulation unit and a temperature sensor, the cooling water being supplied to the cooling water circulation unit according to the temperature detected by the temperature sensor, and moving up and down;
A pair of electrode chucks rotatably fixed to both ends of a copper polysilicon electrode for welding in a hollow state;
An electrode support supporting the lower end of the polysilicon manufacturing electrode;
A first slider slidably sliding said one electrode chuck in the direction of the electrode for producing polysilicon; And
A second slider sliding to change a position of the polysilicon manufacturing electrode relative to the friction stir welding machine;
Welding device for producing polysilicon electrode comprising a.
상기 마찰 교반 용접기는, 상기 냉각수 순환부가 상기 마찰 교반 용접기의 외부로부터 내부를 순환하도록 형성되고, 상기 온도센서가 상기 마찰 교반 용접기의 프로브 척 끝단까지 연장되고, 상기 온도센서의 타단에 연결되어 온도 신호를 상기 마찰 교반 용접기의 외부에 위치하는 제어부로 송신하는 무선 송신기를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 프로브 척의 끝단의 온도가 상승하면, 상기 마찰 교반 용접기를 상방으로 이동시키고, 상기 냉각수 순환부로 냉각수를 순환시켜 상기 마찰 교반 용접기의 온도를 하강시키는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치.The method of claim 1,
The friction stir welding machine is configured such that the coolant circulation part circulates from the outside of the friction stir welding machine, and the temperature sensor extends to an end of the probe chuck of the friction stir welding machine, and is connected to the other end of the temperature sensor so as to connect a temperature signal. It further comprises a wireless transmitter for transmitting to the control unit located outside the friction stir welding machine,
When the temperature of the end of the probe chuck rises, the control unit moves the friction stir welding machine upwards, circulates the coolant through the cooling water circulation unit, and lowers the temperature of the friction stir welding machine. Device.
상기 마찰 교반 용접기의 프로브는 텅스텐카바이드-코발트(WC-Co)계 초경합금 재질에 티타늄-알루미늄-니트라이트 코팅(AlTiN coating)된 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치.The method of claim 1,
The probe of the friction stir welding machine is a welding device for a polysilicon electrode, characterized in that the titanium-aluminum-nitrite coating (AlTiN coating) on a tungsten carbide-cobalt (WC-Co) cemented carbide material.
상기 폴리실리콘 제조용 전극은, 무산소동 재질인, 원통 형상의 제1 전극 부재와, 일부가 상기 제1 전극 부재에 삽입되는 제2 전극 부재가 접합되는 원주면이 용접되는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치.The method of claim 1,
The polysilicon production electrode is a polysilicon production, characterized in that the cylindrical surface of the first electrode member, an oxygen-free copper material, and the circumferential surface to which the second electrode member is inserted into the first electrode member is welded. Welding device of electrodes.
상기 원주면 용접이 끝나면, 상기 제2 슬라이더가 슬라이딩하여 상기 마찰 교반 용접기에 대한 상기 폴리실리콘 제조용 전극의 위치를 상기 용접 부분에서 상기 제1 전극 부재의 드릴홀이 형성될 부분으로 변경한 후, 상기 마찰 교반 용접기를 상방으로 이동시켜 용접 동작을 완료하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 장치.5. The method of claim 4,
After the welding of the circumferential surface, the second slider is slid to change the position of the polysilicon manufacturing electrode relative to the friction stir welding machine from the welding portion to the portion where the drill hole of the first electrode member is to be formed. The welding apparatus of the electrode for polysilicon manufacture characterized by moving a friction stir welding machine upward and completing a welding operation.
상기 폴리실리콘 제조용 전극의 원주면을 따라 마찰 교반 용접기로 용접하는 용접 단계;
상기 마찰 교반 용접기에 냉각수 순환부 및 온도센서를 구비하여, 상기 온도센서에서 감지되는 온도가 상승하면, 상기 마찰 교반 용접기를 상방으로 이동시키고 상기 냉각수 순환부로 냉각수를 순환시켜 상기 마찰 교반 용접기의 온도를 하강시키는 용접기 온도유지 단계; 및
상기 원주면 용접이 끝나면, 제2 슬라이더를 슬라이딩하여 상기 마찰 교반 용접기에 대한 상기 폴리실리콘 제조용 전극의 위치를 상기 원주면의 용접 부분에서 상기 원주면의 드릴홀이 형성될 부분으로 변경한 후, 상기 마찰 교반 용접기를 상방으로 이동시켜 용접 동작을 완료하는 용접 완료 단계;
를 포함하는 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 방법.A chucking step of sliding the first slider to bring the electrode chuck into close contact with both ends of a copper polysilicon electrode for welding in a hollow state;
A welding step of welding the friction stir welder along the circumferential surface of the polysilicon electrode;
The friction stir welding machine includes a coolant circulation part and a temperature sensor, and when the temperature sensed by the temperature sensor rises, the friction stir welding machine moves upward and the coolant is circulated to the coolant circulation part to increase the temperature of the friction stir welding machine. Lowering the welder temperature; And
After the circumferential welding, the second slider is slid to change the position of the polysilicon manufacturing electrode for the friction stir welding machine from the welding portion of the circumferential surface to the portion where the drill hole of the circumferential surface is to be formed. A welding completion step of moving the friction stir welding machine upward to complete the welding operation;
Method for welding the polysilicon production comprising a.
상기 마찰 교반 용접기의 프로브는 텅스텐카바이드-코발트계 초경합금 재질에 티타늄-알루미늄-니트라이트 코팅된 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 방법.The method according to claim 6,
The probe of the friction stir welding machine is a welding method of an electrode for producing polysilicon, characterized in that the titanium-aluminum-nitrite coated on a tungsten carbide-cobalt-based cemented carbide material.
상기 폴리실리콘 제조용 전극은, 무산소동 재질인, 원통 형상의 제1 전극 부재와, 일부가 상기 제1 전극 부재에 삽입되는 제2 전극 부재가 접합되는 원주면이 용접되는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 제조용 전극의 용접 방법.The method according to claim 6,
The polysilicon production electrode is a polysilicon production, characterized in that the cylindrical surface of the first electrode member, an oxygen-free copper material, and the circumferential surface to which the second electrode member is inserted into the first electrode member is welded. Welding method of electrodes.
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