NL8503218A

NL8503218A - Werkwijze voor het vervaardigen van een schaduwmasker voor een kleuren kathodestraalbuis.

Info

Publication number: NL8503218A
Application number: NL8503218A
Authority: NL
Original assignee: Nippon Musical Instruments Mfg
Priority date: 1984-11-24
Filing date: 1985-11-22
Publication date: 1986-06-16
Also published as: US4683013A; DE3540271C2; JPH068458B2; NL190741B; JPS61126741A; NL190741C; DE3540271A1

Description

60.77.847 NIPPON GAKKI SEIZO KABÜSHIKI KAISHA, Hamamatsu-shi, Shizuoka-ken, Japan

WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN EEN SCHAPUWMASKER VOOR EEN KLEUREN KATHODESTRAALBUIS

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een schaduwmasker voor een kleuren kathodestraalbuis, en meer in het bijzonder op een verbeterde vervaardiging van een schaduwmasker voor een 5 kleuren kathodestraalbuis uit spinodaal ontledende mag-neetlegeringen ("decomposition type magnet alloys").

Voor een schaduwmasker voor een kleuren beeldbuis is in principe een hoge beelddiscriminatie bij een hoge helderheid vereist.

10 Teneinde aan deze vereiste tegemoet te komen, stelt het Amerikaanse octrooischrift US-P-4,135,111 een kathodestraalbuis voor van het "after-focusing"-type. Bij een vervaardiging volgens dit voorstel wordt een magnetisch veld gegenereerd in een electronenstraal-doorgang door een 15 schaduwmasker, teneinde het focusseren van de electronen-stralen te verbeteren en de mate van doorgang van de electronenstralen door het schaduwmasker te verbeteren, waardoor een hogere helderheid wordt bereikt. Teneinde de generatie van zulk een magnetisch veld mogelijk te maken, 20 wordt het schaduwmasker vervaardigd van magnetische materialen, zoals Cu-Ni-Co-legeringen of Cu-Ni-Fe-legeringen. De mate van thermische uitzetting van een dergelijk magnetisch materiaal is in het algemeen echter _ g zeer hoog. Bijvoorbeeld in de orde van 14 x 10 / °C. Een 25 dergelijk hoge mate van thermische uitzetting veroorzaakt ongewenste uitholling, als gevolg van thermische deformatie van het schaduwmasker, waardoor de kleurzuiverheid van het verkregen beeld in ernstige mate wordt aangetast.

-2-

Als vervanging voor dergelijke sterk uitzettende legeringen is het gebruik van spinodaal ontledende mag-neetlegeringen met een kleinere thermische uitzetting reeds op dit gebied toegepast. Zij zijn zeer goed bewerk- 5 baar, en hun mate van thermische uitzetting bedraagt — 6 ongeveer 10 x 10 / °C.

Bij de conventionele vervaardiging van een schaduwmasker uit spinodaal ontledende magneetlegeringen wordt het materiaal in eerste instantie gevormd tot een gekromde 10 configuratie van het schaduwmasker, en wordt de spinodale ontleding na veroudering geëffectueerd. Tijdens dit proces veroorzaken de spanningen, ontstaan door de warmtebehandeling, deformatie van de oorspronkelijke configuratie. Als gevolg daarvan wijkt de electronenstraal-doorgang 15 af van de correcte positie, waardoor ongewenste kleurver-schuiving optreedt. Derhalve kan volgens dit conventionele proces geen schaduwmasker worden.vervaardigd, dat goed toepasbaar is bij daadwerkelijk gebruik.

Het doel van de onderhavige uitvinding is de vervaardiging 20 van een schaduwmasker voor een kleuren kathodestraalbuis met een hoge dimensionale precisie uit spinodaal ontledende magneetlegeringen.

Overeenkomstig dit basis-aspect van de onderhavige uitvinding wordt een spinodaal ontledende magneetlegering van 25 een gespecificeerde samenstelling na een oplossings- behandeling onderworpen aan een twee-traps veroudering, waarvan elke trap onder gespecificeerde condities plaatsheeft, en uiteindelijk gevormd tot een gekromde configuratie van het schaduwmasker met een electronenstraal-door-30 gang.

·· - I

<

· - '· - - ' J

........... .

-3-

Voor een schaduwmasker van het "after-focusing"-type is het noodzakelijk dat de coërcitiefkracht (Hc) ligt in een gebied tussen 20.000 en 64.000 A/m voor een ideale magnetische werking, en dat voor een gemakkelijke vormgeving de 5 rek na veroudering 6% of meer bedraagt.

De spinodaal ontledende magneetlegering, zoals deze volgens de onderhavige uitvinding wordt toegepast, dient 5 tot 15 gewichtsprocent Co te bevatten, 20 tot 35 ge-wichtsprocent Cr, en voor de rest Fe. Bij voorkeur kan zij 10 voorts bevatten 0,1 tot 2 gewichtsprocent van tenminste éën element van de volgende reeks: Ti, V, Zr, Nb, Mo, W,

Mn, Ni, Si, Cu, Zn en Ta. Het gebruik van een spinodaal ontledende magneetlegering van zulk een samenstelling verzekert de vervaardiging van een schaduwmasker met de 15 bovengenoemde magnetische eigenschappen en rek.

Nadat het gesmolten materiaal tot een blok is gegoten, wordt het materiaal onderworpen aan warmwalsen, koud-walsen, ontlaten bij ongeveer 1.000 °C, een oplossings-behandeling bij ongeveer 1.000 °C en vervolgens koudwal-20 sen, teneinde een plaatvormig materiaal te verkrijgen.

De plaat wordt vervolgens onderworpen aan een twee-traps verouderingsproces, waarvan de condities de sleutel zijn voor een succesvolle vervaardiging.

De eerste verouderingstrap begint bij een temperatuur van 25 660 ± 5 °C, en deze temperatuur wordt gehandhaafd voor een periode van 10 tot 15 minuten. Daarna wordt gekoeld met een afkoelingssnelheid van 80 ± 10 °C per uur. Indien de begintemperatuur beneden 655 °C ligt, kunnen de gewenste magnetische eigenschappen niet worden verkregen. Wanneer -4- de temperatuur boven 665 °C ligt, kan niet voldoende rek worden verkregen. Analoog hieraan kan niet voldoende rek worden verkregen, indien de afkoelingssnelheid kleiner is dan 70 °C per uur. De gewenste magnetische eigenschap-5 pen kunnen niet worden verkregen, indien de afkoelingssnelheid boven 90 °C per uur ligt.

De tweede verouderingstrap begint bij een temperatuur van 635 ± 5 °C, en eindigt bij een temperatuur van 560 ± 10 °C. De afkoelingssnelheid bedraagt 8 tot 20 °C per uur. Indien 10 de begintemperatuur beneden 630 °C ligt, kan niet voldoende rek worden verkregen. Wanneer de temperatuur boven 640 °C ligt, kunnen de gewenste magnetische eigenschappen niet worden verkregen. Een afkoelingssnelheid beneden 8 °C per uur resulteert in een onvoldoende rek. Indien de 15 afkoelingssnelheid groter is, zijn als gevolg hiervan de magnetische eigenschappen onvoldoende. Indien de eindtem-peratuur beneden 550 °C ligt, kan niet voldoende rek worden verkregen. Wanneer de eindtemperatuur boven 570 °C ligt, kunnen de gewenste magnetische eigenschappen niet 20 worden verkregen.

Na de verouderingstrappen wordt de plaat gevormd tot de gekromde configuratie van een schaduwmasker. üiteindelijk wordt een electronenstraal-doorgang gevormd door de gekromde configuratie, en wordt een vier-polige magneetelec-25 trode gevormd aan de rand van de doorgang, teneinde het schaduwmasker te verkrijgen.

Bij voorkeur dient de kromming van het schaduwmasker zodanig ontworpen te zijn, dat uitholling als gevolg van thermische deformatie van het materiaal wordt onderdrukt.

-5-

Daar het vormen plaatsheeft na de verouderingstrappen, worden er geen spanningen veroorzaakt door de tijdens het vormen ontwikkelde warmte, en als gevolg hiervan kan het vormen worden uitgevoerd met een hoge precisie. Een 5 dergelijke hoge precisie bij het vormen maakt het mogelijk dat een subtiele kromming wordt aangebracht, welke zeer geschikt is voor het onderdrukken van uitholling.

Voorbeeld

Van een spinodaal ontledende magneetlegering welke 10 12 gewichtsprocent Co, 25 gewichtsprocent Cr, 0,5 ge- wichtsprocent Ti, en voor de rest Fe bevatte, werd een blok gegoten. Door warm smeden werd uit dit gegoten blok een strip gevormd met een dikte van 5 mm en een breedte van 400 mm. Door een hierop volgende warmwals-behandeling 15 werd hieruit een strip van 1 mm dikte gevormd, en daarna door koudwalsen een strip van 0,3 mm dikte. Na ontlaten bij 1050 °C in een reducerende atmosfeer, werd de strip onderworpen aan een oplossingsbehandeling, en in verschillende dunne plaatjes geknipt.

20 De eerste verouderingstrap had een begintemperatuur van 660 °C bij een tijdsduur van 10 minuten. De afkoelingssnel-heidbedroeg 75 °C per uur. De tweede verouderingstrap had een begintemperatuur van 630 °C. De afkoeling vond plaats met een snelheid van 15 °C per uur, en eindigde bij 570 °C.

25 De op deze wijze vervaardigde plaat vertoonde een coërci-tiefkracht (Hc) van 27.200 A/m, een residuële magnetische fluxdichtheid (Br) van 0,65 T, en een rek van 8,1%. De plaat werd gevormd tot een gekromde configuratie van een schaduwmasker, en voorzien van een electronenstraal-door-3 0 gang.

'J

-6-

Een spinodaal ontledende magneetlegering met als samenstelling (5 Co - 35 Cr - Fe-rest) werd op eenzelfde wijze behandeld. Dit product vertoonde een coërcitiefkracht (Hc) van 22.400 tot 29.600 A/m, een residuële magnetische 5 fluxdichtheid (Br) van 0,52 tot 0,78 T, en een rek van 8,8%.

Op overeenkomstige wijze vertoonde een product, vervaardigd van een spinodaal ontledende magneetlegering met een samenstelling (15 Co - 20 Cr - Fe-rest), een coërcitief-10 kracht (Hc) van 24.000 tot 36.000 A/m, een residuële magnetische fluxdichtheid (Br) van 0,65 tot 0,88 T, en een rek van 9,3%. Een product, vervaardigd van een spinodaal ontledende magneetlegering met een samenstelling (12 Co - 25 Cr - Fe-rest), vertoonde een coërcitiefkracht 15 (Hc) van 24.000 tot 34.400 A/m, een residuële magnetische fluxdichtheid (Br) van 0,70 tot 0,95 T, en een rek van 8,2%.

Ter vergelijking werd een plaat gevormd tot een gekromde configuratie van een schaduwmasker, direct na de oplos-20 singsbehandeling. Na het aanbrengen van een electronen-straal-doorgang werd het proefstuk onderworpen aan overeenkomstige verouderingen, waardoor zich spanningen ontwikkelden in de configuratie, welke verouderingen een verandering van plaats van de electronenstraal-doorgang 25 veroorzaakten. Dit product was derhalve geheel ongeschikt voor toepassing als schaduwmasker.

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een schaduwmasker voor een kleuren kathodestraalbuis, met het kenmerk, dat de werkwijze bestaat uit de volgende stappen: - het vormen van een plaat van een spinodaal 5 ontledende magneetlegering, welke 5 tot 15 gewichtsprocent Co bevat, 20 tot 35 gewichts-procent Cr, en voor de rest Fe, - het onderwerpen van de genoemde plaat aan een oplossingsbehandeling, 10. het onderwerpen van de genoemde plaat aan een eerste verouderingstrap, welke een begintemperatuur heeft van 660 ± 5 °C, en wordt beëindigd met een afkoelingssnelheid van 80 ± 10°C per uur, 15. het onderwerpen van de genoemde plaat aan een tweede verouderingstrap, welke een begintemperatuur heeft van 635 + 5 °C, en wordt beëindigd met een afkoelingssnelheid van 8 tot 20 °C per uur bij een eindtemperatuur van 560±10°C, en 20. het vormen van de genoemde plaat tot een gekrom de configuratie van het genoemde schaduwmasker. -, 5 -8-

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de genoemde begintemperatuur gedurende de eerste verouderingstrap wordt gehandhaafd voor een periode van 10 tot 15 minuten. 5

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de genoemde spinodaal ontledende magneetlegering verder 0,1 tot 2 gewichtsprocent van tenminste een van de volgende elementen bevat: Ti, V, Zr, Nb, Mo, W, Mn, Ni, Si, Cu, Zn en Ta.