Способ соединения титана со стеклом

 

Изобретение относится к облас ти приборостроения, в частности к ,технологии крепления оптических элементов в металлической оправе и может найти применение в производстве оптических систем. С целью сохранения оптических характеристик стекла и упрощения процесса рабочую поверхность титана обрабатьшают электроэрозионным методом в жидкой диэлектрической среде керосина при нормальном атмосферном давлении. Электроэрозионная обработка обеспечивает покрытие поверхности пленкой карбида титана. Затем производят очистку деталей из титана и стекла в ультразвуковой ванне в парах изопропилового спирта. Спаивание ведут лучом лазера на воздухе. Отклонение оптических характеристик полученных изделий лежит в пределах их точности измерения, причем диаметр фокусного пятна до сварки и после сварки равен 2,3 мкм, а задний фокусный отрезок - 42-48 мкм. 1 табл. 9 (Л СлЭ о X)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 С 03 С 27/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3971618/29-33 (22) 26.09.85 (46) 07.04.87. Бюл. N - 13 (72) Л,В.Демьянчик, Е.Л.Шереметьева, К.Х.Гиоев, В.Ф.Фаловский и Н.А.Чернов (53) 666.1.037.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 897724, кл. С 03 С 27/02, 1982.

Любимов М.Л. и др. Спаивание стекла с титаном. — Электроника, 1958, Ф 6, с. 19. (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ТИТАНА СО

СТЕКЛОМ (57) Изобретение относится к области приборостроения, в частности к ,технологии крепления оптических элементов в металлической оправе,и может найти применение в производстве

l оптических систем. С целью сохранения оптических характеристик стекла и упрощения процесса рабочую поверхность титана обрабатывают электроэрозионным методом в жидкой диэлектрической среде керосина при нормальном атмосферном давлении. Электроэрозионная обработка обеспечивает покрытие йоверхности пленкой карбида титана. Затем производят очистку деталей из титана и стекла в ультразвуковой ванне в парах изопропилового спирта. Спаивание ведут лучом лазера на воздухе. Отклонение оптических характеристик полученных изделий лежит в пределах их точности измерения, причем диаметр фокусного пятна до сварки и после сварки равен

2,3 мкм, а задний фокусный отрезок

42-48 мкм. 1 табл.

Задний фокусный отрезок, Диаметр фокусного пятна, мкм мкм до сварки

L35

I до сварки после

D сварки

1 D после

Б -S(1 2 сварки

S(0

2,3

2,3

46

2,3

2,3

2,3

2,3

1 13018

Изобретение относится к приборостроению, в частности к технологии крепления оптических элементов в металлической оправе, и может найти применение в производстве оптичес- 5 ких систем.

Цель изобретения — сохранение оптических характеристик стекла и упрощение процесса.

Пример. В заготовке из тита- 10 на с КТР 82 10 град в виде прутка длиной 1О мм, ф 4 мм выполняют внутреннее отверстие Р 0,4 мм путем последовательной обработки с двух сторон (во избежание конусности отверстия) 15 с помощью электроэрозионной обработки при следующих режимах: U„„=145 В напряжение холостого хода, U =130 Врабочее напряжение, Хр=0,15 А — рабочий ток, С=0,25 мкФ вЂ” емкость кон- 20 денсатора.

Затем из заготовки отрезают втулку (шайбу) высотой 1 мм. Поверхность титановой втулки, согласующуюся со стеклом, формируют методом электро- 25 эрозионной обработки в среде керосина при следующих режимах обработки: Uõõ 120 В Uð 110 В Ið 0 06 А и С=0,05 мкФ.

В качестве электрода-инструмента 30 для обработки указанной поверхности тнтана используют медную проволоку

0,45+0,01 мм. Обработку ведут при прямой полярности, т.е. в качестве анода служит титановая втулка. При этом на поверхности втулки, обработанной в среде керосина импульсами тока малой длительности и энергии (мягкий режим обработки)„образуется черная пленка карбида титана толщи- 40 ной 5-10 мкм.

Берут заготовку из стекла в виде готовой линзы, полученной механическим способом обработки KTP стекла и

00 2 титана, последующая операция — очистка подготовленных изделий в ультразвуковой ванне в парах изопропилового спирта, Время очистки =30мин.

Затем стеклянную линзу накладывают своей плоскостью на торец втулки металла. Изделие в соединении укладывают на подложку с выводом теро мопары и нагревают до T=400-500 С.

Нагревание до температуры спаивания проводят лучом лазера. Элемент в соединении выдерживает термоудар+

+(80 — 70) С и при испытании на проч2 ность выдержал усилие Р=0,2 кг/см

Р таблице приведены оптические характеристики изделий, полученных предлагаемым способом.

Отклонения оптических характеристик лежат в пределах точности измерения микролинз на макете измерительной установки на базе микроскопа.

Использование предлагаемого спосо— ба значительно упрощает процесс изготовления изделий.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ соединения титана со стеклом, включающий подготовку поверхности титана путем создания промежуточной пленки, очистку соединяемых поверхностей титана и стекла, коэффициенты термического расширения которых согласуются, нагрев совмещенных изделий и их спаивание, отличающийся тем, что, с целью сохранения оптических характеристик стекла и упрощении процесса, на поверхности титана создают пленку карбида титана электроэрозионным способом, очистку производят методом ультразвуковой ванны в парах изопропилового спирта, а спаивание ведут лучом лазера на воздухе.

1301800

Продолжение таблицы

Задний фокусный отрезок, мкм

Диаметр фокусного

IIATECil мкм до сварки

S) 1 после до сварки после

8 -S(сварки

S сварки р

42

2,3

2,3

44

2,3

2,3

46-

2,3

2,3

2,3

42

2,3

42

2,3

2 3

46

2,3

2,3

44

2,3

2,3

П р и м е ч а н и е: D< — диаметр фокусного пятна, S — задний фокусный отрезок.

Составитель С. Белобокова

Редактор Н.Бобкова Техред И.Попович Корректор Т.Колб

Заказ 1188/24 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.