WO1999021671A1 - Verfahren zur herstellung einer blechform für vakuumkammerschirme - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for producing a sheet metal mold, which is preferably used for screens for a vacuum chamber.
- Vacuum chambers have screens which surround the contact point, so that in the event of a switch-off, metal vapors which are melted by the arc are deposited on the insulating body, as a result of which its insulating strength would be considerably impaired.
- Such screens consist of a sintered alloy of chrome and copper.
- copper with chrome is formed into the cylindrical screen using a press sintering process.
- other material combinations can also be used.
- the object of the invention is to provide a method for producing a sheet metal mold of the type mentioned, which is simpler and more reliable.
- This object is achieved in that a first material with a first melting point and a powdery second material with a second, higher melting point are entered in a flat mold and that the mold is at a temperature above the melting point of the first material but still below the melting point of the second material is heated, and that after cooling the sheet metal mold thus produced is bent into a cylinder, the ends of which are welded together at the joint.
- the flat shape can be made of non-wetting material; it can also be made of steel and coated on the inside with non-wettable material. be. Of course there is also the possibility to use the flat form as a lost form.
- a screen can be produced which is composed of a chrome-copper sintered layer with a steel layer; the chrome-copper sintered layer faces the contact point.
- a sheet of the first material can first be inserted into the mold, onto which the second material in powder form is poured. It is also possible to insert a sheet of the first material into the mold and to place the second material thereon in a pre-pressed form. There is also the possibility that a powdery mixture of the two materials is filled into the mold on the sheet of the first material. In addition, a powdery mixture of the two materials can be filled into the mold alone.
- the flat shape or the flat crucible can be formed over a large area, so that a sheet is produced in one operation, from which several screens can be produced by punching out.
- FIG. 1 is a perspective view of a crucible
- Fig. 2 shows the pre-bent cylinder for the screen
- Fig. 3 is a sectional view of a screen to show the composition.
- a dashed sheet 16 made of copper is first inserted, which is for use with a Screen has a thickness of 0.8 mm. Then a chrome-copper powder mixture 17 is poured onto the copper sheet 16, to the edge of the side walls 12 to 15.
- the crucible with the copper sheet 16 and the copper-Cr powder 17 is placed in a vacuum oven and therein heated under vacuum to a temperature higher than the melting temperature of copper but lower than the melting temperature of chromium. As a result, copper melts and, as can be seen from FIG.
- the crucible 10 is chosen so large that several screens can be punched out from the resulting sheet shape.
- chrome should be used as the first material and chrome as the second material; there is of course the possibility of all types of such Chen materials to use; if necessary, titanium powder can also be introduced as getter powder; the proportion of chrome and copper can be chosen arbitrarily.
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Blechform, die vorzugsweise für wenigstens einen Schirm für eine Vakuumkammer Verwendung findet, beschrieben. Dazu wird in einem ebenen Tiegel ein erstes Material mit einem ersten Schmelzpunkt und ein pulverförmiges zweites Material mit einem zweiten, höheren Schmelzpunkt eingegeben; der Tiegel wird auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des ersten Materials, aber noch unterhalb des Schmelzpunktes des zweiten Materials erwärmt. Nach Abkühlen wird die dadurch hergestellte Blechform zu einem Zylinder (20) gebogen und es werden an der Stossstelle die Enden (21, 22) miteinander verschweisst.
Description
Verfahren zur Herstellung einer Blechform für Vakuumkammerschirme
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Blechform, die vorzugsweise für Schirme für eine Vakuumkammer Verwendung findet.
Vakuumkammern besitzen Schirme, die die Kontaktstelle umgeben, damit verhindert wird, daß im Falle einer Ausschaltung sich Metalldämpfe, die durch den Lichtbogen abgeschmolzen werden, am Isolierkörper niederschlagen, wodurch dessen Isolierfestigkeit erheblich verschlechtert würde.
Es hat sich herausgestellt, daß es günstig ist, wenn solche Schirme aus einer Sinterlegierung von Chrom und Kupfer bestehen. Dabei wird Kupfer mit Chrom über ein Preßsinterverfahren zu dem zylindrischen Schirm geformt. Selbstverständlich können auch andere Werkstoffkombinationen Verwendung finden.
Ein derartiges Preßsinterverfahren ist jedoch aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Blechform der eingangs genannten Art anzugeben, das einfacher und zuverlässiger ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in eine ebene Form ein erstes Material mit einem ersten Schmelzpunkt und ein pulverförmiges zweites Material mit einem zweiten, höheren Schmelzpunkt eingegeben werden und daß die Form auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des ersten Materials aber noch unterhalb des Schmelzpunktes des zweiten Materials erwärmt wird, und daß nach Abkühlen die dadurch hergestellte Blechform zu einem Zylinder gebogen wird, dessen Enden an der Stoßstelle miteinander verschweißt werden.
Die ebene Form kann aus nicht benetzendem Material hergestellt sein; sie kann auch aus Stahl hergestellt und an der Innenfläche mit nicht benetzbarem Material beschich-
tet sein. Es besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, die ebene Form als verlorene Form zu benutzen.
Wenn das erste Material Kupfer und das zweite Material Chrom ist, dann kann in diesem Falle ein Schirm hergestellt werden, der aus einer Chrom-Kupfer-Sinterschicht mit einer Stahlschicht aufgebaut ist; die Chrom-Kupfer-Sinterschicht ist der Kontaktstelle zugewandt.
Erfindungsgemäß kann in die Form zunächst ein Blech aus dem ersten Material eingelegt werden, auf das das zweite Material in Pulverform aufgeschüttet wird. Es besteht auch die Möglichkeit, in die Form ein Blech aus erstem Material einzulegen und darauf das zweite Mateπal in vorgepreßter Form aufzulegen. Es besteht auch die Möglichkeit, daß auf das Blech aus dem ersten Material eine pulvrige Mischung aus den beiden Materialien in die Form eingefüllt wird. Darüber hinaus kann auch eine pulvrige Mischung aus den beiden Materialien allein in die Form eingefüllt werden.
Die ebene Form oder der ebene Tiegel kann großflächig ausgebildet sein, so daß in einem Arbeitsgang ein Blech hergestellt wird, aus dem mehrere Schirme durch Ausstanzen entstehen können.
Je nach Dicke der Blechform könnten auch mehrere Kontaktstücke aus der Blechform herausgestanzt werden.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Tiegels,
Fig. 2 den vorgebogenen Zylinder für den Schirm, und
Fig. 3 eine Schnittansicht eines Schirmes zur Darstellung der Zusammensetzung.
In einen napfförmigen, großflächigen Tiegel 10 mit einer Bodenwand 11 und umlaufenden, senkrecht dazu angeordneten Seitenwänden 12, 13, 14, 15 aus Stahl, vorzugsweise VA-Stahl, wird zunächst ein strichliert gezeichnetes Blech 16 aus Kupfer eingelegt, welches für die Verwendung bei einem Schirm eine Dicke von 0,8 mm aufweist. Sodann wird auf das Cu-Blech 16 eine Chrom-Kupfer-Pulvermischung 17 aufgeschüttet und zwar bis zum Rand der Seitenwände 12 bis 15. Der Tiegel mit dem Cu- Blech 16 und dem Cu-Cr-Pulver 17 wird in einen Vakuumofen eingebracht und darin unter Vakuum auf eine Temperatur erwärmt, die höher liegt als die Schmelztemperatur von Kupfer, aber niedriger als die Schmelztemperatur von Chrom. Dadurch schmilzt Kupfer auf und bildet, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, mit der Chrom-Pulvermasse eine Chrom-Kupfer-Sinterschicht 17a, die mit der Bodenfläche 1 1 der Wanneπform 10 das Schirmblech 18 bildet. Um den Schirm herzustellen, werden die Seitenwände 12 bis 15 weggestanzt, so daß nur noch die Blechform mit dem Boden 1 1 und dem Cr-Cu- Sinterabschnitt vorhanden ist. Diese Blechform wird zu einem Zylinder 20 gebogen, dessen offene Kanten 21 , 22, welche die Schmalseitenkanten der Blechform sind, aneinanderstoßen; sodann werden diese beiden Kanten 21 und 22 miteinander durch Punkt-, Rollnaht-, WIG- oder Plasmaschweißen miteinander verbunden.
Es besteht dabei die Möglichkeit, daß der Tiegel 10 so groß gewählt wird, daß aus der dadurch entstehenden Blechform mehrere Schirme ausgestanzt werden können.
Es besteht darüber hinaus auch die Möglichkeit, die Wannenform 10 so zu bemessen, insbesondere die Höhe der Seitenwände 12 bis 15, daß aus der Blechform Kontaktstücke für eine Vakuumkammer gestanzt werden können.
Oben ist erwähnt, daß als erstes Material Kupfer und als zweites Material Chrom verwendet werden soll; es besteht selbstverständlich die Möglichkeit, alle Arten von sol-
chen Materialien zu verwenden; ggf. kann auch Titanpulver als Getterpulver eingebracht werden; der Anteil Chrom und Kupfer kann beliebig gewählt werden.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung einer Blechform, die vorzugsweise für wenigstens einen Schirm für eine Vakuumkammer Verwendung findet, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ebenen Tiegel ein erstes Material mit einem ersten Schmelzpunkt und ein pulverförmiges zweites Material mit einem zweiten, höheren Schmelzpunkt eingegeben werden, daß der Tiegel auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des ersten Materials, aber noch unterhalb des Schmelzpunktes des zweiten Materials erwärmt wird, und daß nach Abkühlen die dadurch hergestellte Blechform zu einem Zylinder gebogen wird und an der Stoßstelle die Enden verschweißt werden.
2. Verfahren zur Herstellung einer Blechform, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ebenen Tiegel ein erstes Material mit einem ersten Schmelzpunkt und ein pulverförmiges zweites Material mit einem zweiten, höheren Schmelzpunkt eingegeben werden, daß die Form auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des ersten Materials, aber noch unterhalb des Schmelzpunktes des zweiten Materials erwärmt wird, und daß nach Abkühlen aus der dadurch hergestellten Blechform wenigstens ein Kontaktstück ausgestanzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Tiegel ein Blech aus erstem Material eingelegt wird, auf das das zweite Material in Pulverform aufgeschüttet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Tiegel ein Blech aus erstem Material eingelegt und das zweite Material in vorgepreßter Pulverform aufgelegt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine pulvrige Mischung aus den beiden Materialien in den Tiegel eingefüllt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel aus Stahlblech hergestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel an seiner Innenfläche mit nicht benetzbarem Material beschichtet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß aus der Blechform wenigstens zwei Schirme hergestellt werden.
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