Спосіб кріплення кристалічних заготовок, зокрема корунду

Спосіб кріплення кристалічних заготовок, зокрема корунду, при якому розплавлену смолу зали 3 66120 А. Окатова. Санкт-Петербург: Политехника, 2004.679 с.]. Істотним недоліком такого способу є тривалість технологічного процесу, необхідний для затвердіння эпоксидного клею час становить від 1 до 3 діб. Найближчим аналогом за сукупністю загальних ознак вибраний другий з наведених аналогів. В основу корисної моделі поставлено задачу розробки способу кріплення кристалічних заготовок, який дозволить зменшити енерговитрати, різко (у сотні разів) скоротити час, що витрачається на приклеювання кристала до пристрою, таким чином, знизити собівартість виробів із кристалів, зокрема виробів з монокристалів корунду. Вирішення поставленої задачі досягається тим, що в способі кріплення кристалічних заготовок, зокрема корунду, розплавлену смолу заливають у заглиблення пристрою, заготовку занурюють у смолу, з'єднують пристрій та заготовку, пристрій з приклеєної до нього заготовкою охолоджують до температури затвердіння смоли, відповідно до корисної моделі, поверхні пристрою і заготовки, що склеюються, перед заливанням смоли покривають при кімнатній температурі тонким шаром розчину наклеювальної смоли в розчиннику при концентрації смоли 5-50 % і висушують природним шляхом. Як відомо, ступінь адгезії значною мірою залежить від того, наскільки точно шар адгезиву (смоли), що наноситься, копіює мікрорельєф поверхні субстрату (пристрою або заготовки). Для якісної адгезії смола має бути відповідної в'язкості, практично розтікатися по поверхні, що склеюється. Інакше вона не заповнить тріщинки, виїмки тощо. Тому у відомих способах пристрій і заготовку нагрівають до температури розтікання смоли (приблизно 100 °C). У запропонованому способі по поверхні при кімнатній температурі розтікається не смола, а її розчин у розчиннику (наприклад, розчин 4 воско-каніфольної композиції в ацетоні). При випаровуванні розчинника утворюється тонкий шар смоли, який, з одного боку, повторює мікрорельєф поверхонь, що склеюються, з іншого - виконує роль буфера при наступному контакті з гарячою (рідкою) смолою. Дослідним шляхом встановлено, що при заливанні рідкої смоли шаром у декілька мм у пристрій кімнатної температури переважна частина шару смоли кілька секунд залишається рідкою. Декількох секунд цілком достатньо, щоб у цей шар частиною, що приклеюється, занурити масивний (~10 кг) монокристал корунду, який має кімнатну температуру. При цьому смола швидко (протягом 1020 секунд) охолоджується й твердіє, пристрій і кристал практично не нагріваються, кристал не розтріскується, а за рахунок якісної адгезії тонкого буферного шару смоли, отриманого раніше на поверхнях, що склеюються, досягається необхідне для надійного кріплення зчеплення смоляної подушки із пристроєм і кристалом. Вміст смоли в розчині може варіюватися в межах 5-50 об. % залежно від необхідної товщини буферного шару. При склеюванні гладких поверхонь достатньо дуже тонкого буферного шару, що утворюється при нанесенні на поверхню 5 % розчину смоли. Після грубої обробки (наприклад, обдирання) поверхню покривають більш густим розчином (з більшою кількістю смоли). Верхня межа концентрації смоли в розчині визначається здатністю розчину розтікатися по поверхнях, що склеюються. У таблиці наведені технологічні параметри процедури приклеювання заготовок монокристала корунду до пристрою за заявленим способом і способом-аналогом: tнагр- час нагрівання кристала (у блоці із заготовкою); tох- час охолодження кристала; tзаг- загальна тривалість процедури приклеювання; Р - витрати електроенергії. Таблиця № п/п заготовки Спосіб вирощування 1 2 3 ГСК ГСК Кіропулос 1 2 3 ГСК ГСК Кіропулос Розмір, мм tнагр, ч Заявлений спосіб 300 × 170 × 30 300 × 250 × 40 150 × 150 × 300 Спосіб-аналог 300 × 170 × 30 3,5 300 × 250 × 40 7 150 × 150 × 300 10 Запропонований спосіб реалізують наступним чином. На поверхню, що приклеюється, заготовки монокристала корунду розміром 300 × 200 × 40 мм, вирощеного способом ГСК, за допомогою пензлика наносять тонкий шар розчину смоли в ацетоні (1 мл воску: 1 мл каніфолі: 18 мл ацетону). Шар того ж розчину наносять на поверхню пристрою, що виконаний у вигляді круглої сталевої планшайби діаметром 36 см із бортиком, що знімається. Кристал і пристрій витримують 20 с під витяжкою. Смолу, що складається з 50 % воску та 50 % каніфолі, розігрівають до 100 °C і заливають у заглиб tох, ч tзаг, ч Р, кВт·ч 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 3,5 7 10 7,1 14,1 20,1 12,2 24,2 34,5 лення пристрою. Кристал частиною, що приклеюється, занурюють у смолу, притискаючи до планшайби. Пристрій із приклеєним до нього кристалом витримують під витяжкою 5 хвилин. Як видно з таблиці, зі збільшенням габаритів кристала його нагрівання за способом-аналогом здійснюється усе повільніше через зростаючу ймовірність його розтріскування. Якщо врахувати, що приклеювання кристала до пристрою за запропонованим способом проводиться при кімнатній температурі і є нетривалим незалежно від розміру заготовки, то запропонований спосіб вигідно відрізняється від способу-аналога. Також перевагою 5 можна назвати безпечність способу, оскільки маніпулювати холодними деталями простіше й безпечніше, ніж нагрітими до 100 °C. Таким чином, у запропонованому способі кристалічні заготовки кріплять до пристрою набагато Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 66120 6 швидше, з меншими енерговитратами, у той же час за надійністю запропонований спосіб не поступається існуючим. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601