185750. lajstromszámú szabadalom • Eljárás volfrámspirálok, drótok hőkezelésére
1 185 750 2 A találmány tárgya eljárás volfrámspirálok, drótok hőkezelésére. A találmány értelemszerűen elsősorban izzólámpaspirálok és egyéb kisülőcsövek izzószálaként alkalmazott volfrámspirálok, voifrámdrótok gyártásközbeni hőkezelésére vonatkozik. Ismeretes, hogy a volfrámdrótok, spirálok gyártásánál feszültségmentesítő hőkezeléseket kell alkalmazni. A gyártó műveletek közben azért van erre szükség, hogy az alakításoktól felkeményedett anyag továbbmegmunkálható legyen, fönnáll, pl. magdrótra spiralizált állapotban pedig azért, hogy a mag kioldása után alakját megtartsa, a belső feszültségek utólag ne okozzanak deformációt. Ilyen eljárásokat ismertetnek pl. a 3 120 054 lajs,romszámú USA és a 267 312 lajstromszámú angol szabadalmi leírások. Az alkalmazott ilyen célú hőkezelések jóval a volfrámfém rekrisztallizációs hőmérséklete alatt történnek, időtartamuk néhány másodperctől kb. 30 percig terjed. Alkalmazásukat lassúságuk korlátozza. Ismert pl. a 24 13 791 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírásból és a korábbi gyakorlatból is a direktáramos villantással végzett hőkezelési mód is, melynek időtartama gyakran 1 s alatt van, de ezeket a hőkezeléseket is viszonylag alacsony hőmérsékleten, kb. 1700 °C alatt végzik. Az így végzett hőkezelés nem távolítja el kellő mértékben a belső feszültségeket. Ezért az így hőkezelt volfrámtestek a későbbi hőkezelés közben, vagy lámpába építve bekapcsoláskor, vetemednek. Magasabb hőkezelési hőmérséklet alkalmazásának határt szab, hogy az anyag törékennyé válik. A jelen találmány szerinti eljárás célja a volfrámdrótok, spirálok olyan gyártásközi hőkezelése, mely nem jár együtt a fenti hátrányokkal. A jelen találmányt arra a felismerésre alapozzuk, hogy a volfrámhuzal, vagy spirál belső feszültségeit a rekrisztallizációs hőmérséklet környezetében, azaz 1800-2400 °C hőmérséklettartományban könnyen és gyorsan eltávolíthatjuk anélkül, hogy törékenységet okozó szemcsedurvulás következne be. Ennek az a feltétele, hogy a hőkezelés időtartamát nagyon rövidre választjuk. Pl. egy kb. 0,15 mm átmérőjű huzalból készült autólámpaspirálnái a hőkezelés időtartama kevesebb 0,01 s-nál. Ilyen hőkezeléssel a belső feszültségek gyakorlatilag teljesen megszüntethetek, ezáltal az eddigieknél sokkal pontosabb méretekkel gyárthatók a volfrámspirálok. Az így hőkezelt spirálok nem változtatják meg alakjukat az utólagos izzítások alatt, és lámpába szerelve bekapcsoláskor sem. A törékenység elkerülésére a hőkezelés időtartama nagyon rövid, és ez egyúttal azzal az előnnyel is jár, hogy az eljárás jól alkalmazható nagy teljesítményű gyártógépeken. összefoglalva találmányunk eljárás volfrámspirálok, drótok hőkezelésére, mely eljárást az jellemzi, hogy a hőkezelést az anyag rekrisztallizációs hőmérséklete felett, vagy annak környezetében, célszerűen 1800-2400 °C hőmérséklettartományban, rövid ideig, célszerűen 0,01 s nagyságrendű időtartam alatt végezzük. A hőkezelés időtartama adott esetben kevesebb a 0,01 s-náí és a 0,001-0,01 s időtartamközbeesik. A rövid izzítási időtartamnak az a célja, hogy káros szemcsenövekedés ne jöjjön létre. A találmány szerinti rövid idejű hőkezelést célszerű úgy elvégezni, hogy a drótot vagy spirált rövid idejű áramimpulzussal hevítjük fel. A rövid áramimpulzust képezhetjük kondenzátorkisütéssei, vagy más módon. Létrehozhatunk ilyen hőkezelést lézersugaras hevítéssel is. A hőkezelést célszerű védőgázban végezni az. oxidáció megakadályozására. Ily módon nagy teljesítményű spirálgyártó gépeken olyan spiráltípusokat gyárthatunk, melyeket eddig csak kézi műveletek és izzítások közbeiktatásával lehetett gyártani. A hőkezelés nagyon rövid ideje előny abból a szempontból is, hogy a hőkezelés alatt így kevésbé szennyeződik az anyag. Pl., ha a molibdén drótra tekert volfrámspirá! alakját ilyen hőkezeléssel rögzítjük, az alkalmazott igen magas hőfok ellenére sem diffundál több molibdénszennyezés a volfrámspiráiba, mint az eddig alkalmazott alacsony hőfokú, hosszú idejű alakrögzítő izzításoknál. Sőt a szennyeződés csökkentése is elérhető, emellett a művelet nagyon termelékeny. A korábbi hasonló célú hőkezelésekkel szemben a jelen találmány szerinti módszer a rövid hőkezelési idő miatt energiatakarékos. Amennyiben valamely spiráltípust - bizonyos anyagszerkezeti célok elérésére - hosszabb ideig is kell hőkezelni, akkor ezt a hőkezelést a találmányunk szerinti villantásos hőkezelés előtt végezhetjük spirál- vagy drótaiakban, vagy utólag az ismert módszerekkel. Nagyobb keresztmetszetű drótoknál, spiráloknál, az anyag szemcsenövekedése elkerüléséhez szükséges igen rövid hőkezelési idő biztosítása nehézségekbe ütközik, mivel a felizzított anyag lassan hü! le. Ilyen esetekben az izzítás — pl. direktáramos villantás — alatt az anyagot hűteni kell. A hűtést végezhetjük pl. védőgáz ráfúvatásával, hideg elektromos szigetelőanyagra érintkeztetéssel, elektromosan szigetelő folyadékba merítéssel, vagy más módon. Ha a már rekrisztallizált spirálba — például újabb alakítások folyamán — újra belső feszültség kerül, ez a feszültség is eltávolítható a találmányunk szerinti villantással. Célszerű az alakítást és a villantásos hőkezelést egyszerre végezni. Volfrámdrótok gyártásánál nagy teljesítményű drótegyengetőgépet építhetünk, ha a drót egyenes állapotában alkalmazzuk a villantásos hőkezelést. Hasonlóképpen nagy teljesítőképességű közbenső izzítógépet építhetünk, ha a dróthúzások során félkeményeden volfrámdrótot ilyen villantásos hőkezeléssel lágyítjuk ki. 5 10 16 20 23 30 33 40 45 50 55 60
