帶雙定位銷的藍(lán)寶石籽晶夾頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及藍(lán)寶石生長過程中的籽晶夾頭，旨在提供帶雙定位銷的藍(lán)寶石籽晶夾頭。該藍(lán)寶石籽晶夾頭包括連接體、過渡段和連接螺母，連接體一端設(shè)有螺孔，螺孔內(nèi)部有細(xì)牙內(nèi)螺紋，另一端開有一個安裝槽，安裝槽兩邊至少各設(shè)有一個銷孔；過渡段的一端設(shè)有與連接體的細(xì)牙內(nèi)螺紋相對應(yīng)的細(xì)牙外螺紋，細(xì)牙外螺紋的根部設(shè)有退刀槽，連接螺母套在過渡段的另一端上，且連接螺母與過渡段的接觸面包括錐面。本發(fā)明中的安裝槽尺寸與籽晶匹配，且籽晶的中心線與籽晶夾頭的中心線吻合；連接螺母與過渡段之間采用45°錐面配合，保證了安裝之后與上軸的同心度；雙定位銷孔的中心線在安裝槽線上，分散了接觸應(yīng)力，有效防止籽晶斷裂，而且加工方便。
【專利說明】帶雙定位銷的藍(lán)寶石籽晶夾頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于藍(lán)寶石生長過程中的籽晶夾頭，特別涉及帶雙定位銷的藍(lán)寶石籽晶夾頭。
【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)寶石晶體的生長方法常用的有兩種:柴氏拉晶法(Czochralski method,簡稱CZ法)和凱氏長晶法(Kyropoulos method,簡稱KY法,大陸稱之為泡生法)。生長大直徑、高質(zhì)量、無色藍(lán)寶石晶體通常采用泡生法，其具體工藝如下:(1)將純凈的原料裝入坩堝中，坩堝上方裝有可旋轉(zhuǎn)和升降的提拉桿，桿的下端有一個藍(lán)寶石籽晶夾頭，在其上裝有一根定向的無色藍(lán)寶石籽晶(注:生長無色藍(lán)寶石時不添加致色劑，籽晶也采用無色藍(lán)寶石)；
[2]將原料加熱至熔點(diǎn)后熔化形成熔湯，降低提拉桿，使籽晶插入熔湯中；(3)控制熔湯的溫度，使液面溫度略高于熔點(diǎn)，熔去少量籽晶以保證晶體能在清潔的籽晶表面上生長；(4)在實(shí)現(xiàn)籽晶與熔湯充分沾潤后，使液面溫度處于熔點(diǎn)，緩慢向上提拉和轉(zhuǎn)動籽晶桿；控制拉速和轉(zhuǎn)速，晶體逐漸長大；(5)小心地調(diào)節(jié)加熱功率，使液面溫度等于熔點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)寶石晶體生長的縮頸——擴(kuò)肩——等徑生長——收尾全過程。
[0003]在藍(lán)寶石生長過程中，籽晶夾頭是非常重要的部件，籽晶與籽晶夾頭的連接非常關(guān)鍵，需要很好的固定籽晶并確保在整個過程中不會脫落或者斷裂，使整個藍(lán)寶石生長過程順利完成。
[0004]籽晶夾頭根據(jù)不同的籽晶形式和提拉桿結(jié)構(gòu)也有所區(qū)別，目前國內(nèi)外使用較多的籽晶為長方體，其連接結(jié)構(gòu)主要有兩種，一種是上端大于下端的倒梯形體，一種是整體為長方體；相應(yīng)的籽晶夾頭的主要連接結(jié)構(gòu)是加工一道梯形安裝槽，利用錐形連接。此種籽晶夾頭加工難度大，已斷裂，很難大規(guī)模使用。籽晶夾頭與提拉桿的連接結(jié)構(gòu)目前大多使用的是抱箍抱緊式，這種結(jié)構(gòu)由于中心度不好，在大直徑的藍(lán)寶石生長過程中容易造成連接處斷
? ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可保證中心度、加工方便、拆卸方便的藍(lán)寶石籽晶夾頭。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是:
[0006]提供帶雙定位銷的藍(lán)寶石籽晶夾頭，包括連接體、過渡段和連接螺母，用于夾持帶有凹槽的籽晶，連接體一端設(shè)有螺孔，螺孔內(nèi)部有細(xì)牙內(nèi)螺紋，連接體的另一端開有一個安裝槽，安裝槽兩邊至少各設(shè)有一個銷孔，用于雙定位銷穿過銷孔和籽晶上的凹槽將籽晶固定在安裝槽內(nèi)，連接體外部有至少兩道捆綁槽；過渡段的一端設(shè)有與連接體的細(xì)牙內(nèi)螺紋相對應(yīng)的細(xì)牙外螺紋，細(xì)牙外螺紋的根部設(shè)有退刀槽，連接螺母套在過渡段的另一端上，且連接螺母與過渡段的接觸面包括錐面。
[0007]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述雙定位銷滿足公式A=Klmg,其中A為雙定位銷的直徑，Kl為比例系數(shù)，且Kl取值范圍在0.03~1.2之間，m為籽晶的重量，g為重量加速度。[0008]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述雙定位銷滿足公式A=K2B，其中A為雙定位銷的直徑，K2為比例系數(shù)，且K2取值范圍在0.08~1.5之間，B為藍(lán)寶石籽晶夾頭的外徑。
[0009]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述連接螺母與過渡段分別設(shè)有45°的錐面，用于連接螺母和過渡段相互套接后保證同心度。
[0010]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述安裝槽兩邊一對銷孔的連線和其中一道捆綁槽的位置一致。
[0011]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述安裝槽為長方形安裝槽，且安裝槽的中心線與藍(lán)寶石籽晶夾頭的中心線重合。
[0012]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述藍(lán)寶石籽晶夾頭是純鑰制成的夾頭。
[0013]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述籽晶是長方體籽晶，籽晶上設(shè)有至少兩個半圓形凹槽，用于安裝雙定位銷進(jìn)行固定。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]安裝槽的尺寸與籽晶匹配，且保證籽晶的中心線與籽晶夾頭的中心線吻合，從而保證中心度；連接螺母與過渡段之間采用45°錐面配合，有效的保證了安裝之后與上軸的同心度；雙定位銷孔的中心線在安裝槽線上，從而分散了接觸應(yīng)力，有效防止籽晶斷裂，而且加工方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明與籽晶的裝配示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明中的連接體示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明中的過渡段示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明中的連接螺母示意圖。
[0020]圖5為本發(fā)明中的定位銷示意圖。
[0021]圖6為本發(fā)明所夾持的籽晶示意圖。
[0022]圖中的附圖標(biāo)記為:1連接體；2過渡段；3連接螺母；4籽晶；5定位銷。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0024]如圖1至圖6所示，帶雙定位銷的藍(lán)寶石籽晶夾頭包括連接體1、過渡段2和連接螺母3，所述藍(lán)寶石籽晶夾頭是純鑰制成，用于夾持長方體的籽晶4，所述籽晶4上設(shè)有至少兩個半圓形凹槽，本實(shí)施例中的籽晶4上設(shè)有兩個半圓形凹槽。連接體I 一端設(shè)有螺孔，螺孔內(nèi)部有細(xì)牙內(nèi)螺紋，連接體I的另一端開有一個長方形安裝槽，安裝槽的中心線與藍(lán)寶石籽晶夾頭的中心線重合。安裝槽兩邊至少各設(shè)有一個銷孔，用于雙定位銷5穿過銷孔和籽晶4上的凹槽將籽晶4固定在安裝槽內(nèi)，連接體I外部有至少兩道捆綁槽，且安裝槽兩邊一對銷孔的連線和其中一道捆綁槽的位置一致，可以防止定位銷5的滑落。本實(shí)施例采用安裝槽兩邊各設(shè)有一個銷孔，連接體I外部設(shè)有兩道捆綁槽。過渡段2的一端設(shè)有與連接體I的細(xì)牙內(nèi)螺紋相對應(yīng)的細(xì)牙外螺紋，細(xì)牙外螺紋的根部設(shè)有退刀槽，保證連接體I和過渡段2能緊密接連。連接螺母3套在過渡段2的另一端上，且連接螺母3與過渡段2的接觸面包括45°的錐面，用于連接螺母3和過渡段2相互套接后保證同心度。[0025]雙定位銷5同時滿足公式A=Klmg和A=K2B，其中A為雙定位銷5的直徑，Kl為比例系數(shù)，且Kl取值范圍在0.03~1.2之間，m為籽晶4的重量，g為重量加速度，K2為比例系數(shù)，且K2取值范圍在0.08~1.5之間，B為藍(lán)寶石籽晶夾頭的外徑。通過公式A=Klmg可知，當(dāng)籽晶4總重量增加時，雙定位銷5的直徑也應(yīng)該增大，從而保證其強(qiáng)度；由于雙定位銷5的直徑又滿足條件A=K2B，由此，雙定位銷5的直徑與藍(lán)寶石籽晶夾頭的外徑也成正比關(guān)系，由于考慮到觀察口以及視野的因素，雙定位銷5的直徑值應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況取最優(yōu)值。[0026]使用時，首先將連接螺母3套入過渡段2中，再將過渡段2和連接體I進(jìn)行螺紋的連接。然后將籽晶4放入連接體I的安裝槽內(nèi)，將籽晶4的凹槽和連接體I的銷孔對齊，把兩個定位銷5插入銷孔內(nèi)。接著使用鎢錸絲沿著連接體I外部的捆綁槽進(jìn)行多道的纏繞固定。最后將安裝完成的藍(lán)寶石籽晶夾頭通過連接螺母3與上軸進(jìn)行螺紋連接即可。
[0027]最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.帶雙定位銷的藍(lán)寶石籽晶夾頭，包括連接體、過渡段和連接螺母，用于夾持帶有凹槽的籽晶，其特征在于，連接體一端設(shè)有螺孔，螺孔內(nèi)部有細(xì)牙內(nèi)螺紋，連接體的另一端開有一個安裝槽，安裝槽兩邊至少各設(shè)有一個銷孔，用于雙定位銷穿過銷孔和籽晶上的凹槽將籽晶固定在安裝槽內(nèi)，連接體外部有至少兩道捆綁槽；過渡段的一端設(shè)有與連接體的細(xì)牙內(nèi)螺紋相對應(yīng)的細(xì)牙外螺紋，細(xì)牙外螺紋的根部設(shè)有退刀槽，連接螺母套在過渡段的另一端上，且連接螺母與過渡段的接觸面包括錐面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)寶石籽晶夾頭，其特征在于，所述雙定位銷滿足公式A=Klmg,其中A為雙定位銷的直徑，Kl為比例系數(shù)，且Kl取值范圍在0.03~1.2之間，m為籽晶的重量，g為重量加速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藍(lán)寶石籽晶夾頭，其特征在于，所述雙定位銷滿足公式A=K2B，其中A為雙定位銷的直徑，K2為比例系數(shù)，且K2取值范圍在0.08~1.5之間，B為藍(lán)寶石籽晶夾頭的外徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)寶石籽晶夾頭，其特征在于，所述連接螺母與過渡段分別設(shè)有45°的錐面，用于連接螺母和過渡段相互套接后保證同心度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)寶石籽晶夾頭，其特征在于，所述安裝槽兩邊一對銷孔的連線和其中一道捆綁槽的位置一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)寶石籽晶夾頭，其特征在于，所述安裝槽為長方形安裝槽，且安裝槽的中心線與藍(lán)寶石籽晶夾頭的中心線重合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)寶石籽晶夾頭，其特征在于，所述藍(lán)寶石籽晶夾頭是純鑰制成的夾頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項所述的藍(lán)寶石籽晶夾頭，其特征在于，所述籽晶是長方體籽晶，籽晶上設(shè)有至少兩個半 圓形凹槽，用于安裝雙定位銷進(jìn)行固定。
【文檔編號】C30B29/20GK103469297SQ201310320826
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】張俊, 朱亮, 付春雷, 沈興潮, 宋建軍 申請人:浙江晶盛機(jī)電股份有限公司