一种降耗式高密度钼钛靶材加工方法及装置与流程

1.本技术涉及靶材加工的技术领域，尤其是涉及一种降耗式高密度钼钛靶材加工方法及装置。


背景技术：

2.钼靶材以高的稳定性、低的电阻率、良好的抗氧化性被广泛用于导电玻璃、stn/tn/tft-lcd、光学玻璃、离子镀膜等行业，适用所有平面镀膜及旋转镀膜系统。但随着人们对更高的像素要求（4k、8k），钼靶材已经不能满足需求，钼钛合金靶材具有更好的稳定性和抗氧化性，大大降低面板显示“黑点”的产生，满足高端显示的需求随着平面显示面板尺寸的扩大化以及生产过程中的高效降耗等要求，现有的钼钛合金靶材生产过程通常会将粉末状的原料经冷等静压压制成块后再进行热等静压，现有大尺寸钼钛靶材一般需要两次热等静压，第一次热等静压生产成小尺寸钼钛坯体，然后将多块坯体粘合形成所需尺寸靶材后进行烧结。
3.热等静压所采用的烧炉通常为标准尺寸，靶材的生产尺寸会受限于热等静压的设备尺寸，当所需要烧结的靶材尺寸较大使设备较难适配时，企业需要去定制更大的烧炉，该设备价格通常较为昂贵，会增大生产成本。


技术实现要素：

4.为了减小生产成本，本技术提供一种降耗式高密度钼钛靶材加工方法及装置。
5.第一方面，本技术提供的一种降耗式高密度钼钛靶材加工方法，采用如下的技术方案：s1：冷等静压：将钼粉和钛粉混合后压制成型；s2：热等静压：对成型的钼钛混合粉末进行加压烧结，得到钼钛压锭；s3：将钼钛压锭所得靶材进行包套；s4：将包套后的靶材进行压延；s5：将压延后的靶材进行切片，得到所需尺寸和密度的钼钛靶材。
6.通过采用上述技术方案，将钼粉和钛粉经冷等静压和热等静压压制成较厚的靶材，该靶材尺寸能够放入蓝绿中进行烧结，即能够与烧炉适配，然后将靶材包套后进行压延，将较厚尺寸的靶材压制成所需厚度后再进行切片，得到所需尺寸、所需密度的钼钛靶材，从而无需在生产靶材时去定制较大尺寸的烧炉，从而减小生产成本。
7.第二方面，本技术提供一种降耗式高密度钼钛靶材加工装置，采用如下的技术方案：包括机体，所述机体设有用于对包套后的靶材进行轧制的压片机构，所述机体设有用于将包套后的靶材输送至压片机构的往复块，所述往复块与压片机构之间设有过渡台，所述往复块与过渡台上表面沿水平方向滑动连接，所述机体设有驱动往复块做间歇性往复运动的送料件。
8.通过采用上述技术方案，压片机构用于对包套后的靶材进行轧制，送料件用于实现往复块的往复运动，只需将待轧制的靶材放置到过渡台的往复块靠近压片机构一端，往复块间歇性往复运动将靶材送至压片机构中，控制往复块运动速度，从而实现对靶材轧制的送料频率的控制，使两块相邻待加工的靶材进入压辊被压制变形而面积变大后不会堆积在一起，同时又不会相隔较远延长加工时间，从而在保证加工效率的基础上保证加工效果。
9.可选的，所述送料件包括安装架，所述安装架设有第一齿轮，所述第一齿轮与安装架转动连接，所述第一齿轮啮合连接有第二齿轮，所述第二齿轮固设有驱动杆一，所述驱动杆一设置在第二齿轮偏离圆心的位置，所述驱动杆一活动连接有推块一，推块一一端与往复块连接，另一端开设有通孔，驱动杆一穿设于推块一通孔处，所述安装架设有驱动第一齿轮转动的驱动电机一。
10.通过采用上述技术方案，设置安装架用于安装驱动电机一，第一齿轮和第二齿轮，驱动电机一驱动第一齿轮转动，驱动杆一在第二齿轮偏离圆心处并穿设于推块一通孔处，第二齿轮与第一齿轮啮合异向转动，从而在开启驱动电机一时实现往复块随着推块一在过渡台上往复运动，从而实现靶材的间歇送料。
11.可选的，所述压片机构包括进料箱，所述进料箱内设有上进料辊和下进料辊，所述上进料辊和下进料辊相互平行且异向旋转，进料箱外设有多组用于轧制靶材的电热压辊，所述安装架设有驱动上进料辊和下进料辊同步异向转动的驱动组件。
12.通过采用上述技术方案，驱动组件驱动上进料辊和下进料辊同步异向转动，设置相互平行且异向旋转的上进料辊和下进料辊能够对靶材进行预轧制，方使后续电热压辊轧制效果更好，电热压辊用于将靶材轧制至所需厚度。
13.可选的，所述驱动组件包括第一同步轮，所述第一同步轮与安装架转动连接，所述第一同步轮与第一齿轮同轴，所述进料箱设有第二同步轮，所述第一同步轮和第二同步轮之间设有同步皮带，所述第二同步轮的转轴设有第三齿轮，所述第三齿轮啮合连接有第四齿轮，所述第三齿轮连接上进料辊且同轴转动，所述第四齿轮连接下进料辊且同轴转动。
14.通过采用上述技术方案，设置第一同步轮和第二同步轮用同步皮带连接，使得开启驱动电机一时，第一齿轮和第二齿轮转动，第二同步轮随第一同步轮转动，从而带动第三齿轮和第四齿轮转动，实现上进料辊和下进料辊的异向转动，即在往复块往复送料时，上进料辊和下进料辊均开始工作，关闭驱动电机时均停止，方便操作控制。
15.可选的，所述压片机构还包括出料箱，所述出料箱设置在电热压辊远离进料箱一侧，所述出料箱内设有用于冷却靶材的冷却组件，所述冷却组件包括喷头，所述喷头设置在出料箱顶部，所述喷头通过水管连接有储水槽。
16.通过采用上述技术方案，设置出料箱用于靶材的出料，靶材在经电热压辊轧制后出料时温度较高，冷却组件用于对靶材进行降温，储水槽内的水经水管由喷头雾化向下喷洒，从而实现对靶材的冷却降温，方便出料时将其转移，无需等待其自然冷却。
17.可选的，所述储水槽设置在出料箱底部，所述储水箱顶部设有若干相互平行的限位杆。
18.通过采用上述技术方案，储水箱设置在出料箱底部，并在储水箱顶部设置多根相互平行的限位杆，能够使喷头喷洒下的水经两根限位杆之间流入储水槽，能够实现水资源的循环利用并能使轧制后的靶材顺利出料。
19.可选的，所述过渡台靠近进料箱一侧设有传送带，所述传送带传送方向与推块一运动方向垂直，所述传送带上表面与过渡台顶面为同一水平面。
20.通过采用上述技术方案，将包套后的靶材放置到传送带远离过渡台一端，设置传送带用于将包套后的靶材传送至往复块与进料箱之间，从而减小每次放料时的不便。
21.可选的，所述过渡台设有用于限制往复块移动方向的限位框架，所述往复块与限位框架滑动连接，所述限位框架延伸至传送带边缘且延伸方向与往复块运动方向相同。
22.通过采用上述技术方案，设置限位框架用于对往复块移动方向进行限位，往复块移动过程中运动方向可能会产生一定的偏移，设置限位框架用于限制推块一的推动方向。
23.可选的，所述传送带输入端一侧设有放料组件，所述放料组件包括立板，所述立板设有放置槽，所述放置槽设置为上方开口的三通结构，所述立板设有第五齿轮，所述第五齿轮啮合连接有第六齿轮，所述第六齿轮固设有驱动杆二，所述驱动杆二设置在第六齿轮偏离圆心的位置，所述驱动杆二活动连接有推块二，推块二一端开设有通孔，驱动杆二穿设于推块二通孔处，所述立板设有驱动第五齿轮转动的驱动电机二。
24.通过采用上述技术方案，设置立板和放置槽用于放置包套后的靶材，经驱动电机二、驱动杆二、第五齿轮和第六齿轮，能够实现对靶材的间歇上料，结合传送带长度设置相应的转速，能够使靶材传送至往复块与进料箱之前时，往复块刚好能将靶材推入进料箱的上进料辊和下进料辊之间。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.将钼粉和钛粉经冷等静压和热等静压压制成较厚的靶材，该靶材尺寸能够放入蓝绿中进行烧结，即能够与烧炉适配，然后将靶材包套后进行压延，将较厚尺寸的靶材压制成所需厚度后再进行切片，得到所需尺寸、所需密度的钼钛靶材，从而无需在生产靶材时去定制较大尺寸的烧炉，从而减小生产成本；2.压片机构用于对包套后的靶材进行轧制，送料件用于实现往复块的往复运动，只需将待轧制的靶材放置到过渡台的往复块靠近压片机构一端，往复块间歇性往复运动将靶材送至压片机构中，从而实现送料件的间歇性送料，无需工作人员将其逐一送入压片机构，实现方便控制靶材轧制的送料频率，从而在保证加工效率的基础上保证加工效果；3.驱动组件驱动上进料辊和下进料辊同步异向转动，设置相互平行且异向旋转的上进料辊和下进料辊能够对靶材进行预轧制，方便后续电热压辊轧制效果更好，电热压辊用于将靶材轧制至所需厚度。
附图说明
26.图1是本技术实施例的整体结构示意图。
27.图2是本技术实施例凸显送料件的结构示意图。
28.图3是本技术实施例凸显驱动组件的结构示意图。
29.图4是本技术实施例凸显放料组件的结构示意图。
30.图5是本技术实施例凸显冷却组件的结构剖视图。
31.附图标记说明：1、机体；11、往复块；2、压片机构；21、进料箱；211、上进料辊；212、下进料辊；213、电热压辊；22、出料箱；3、送料件；31、安装架；311、第一齿轮；312、第二齿轮；313、驱动杆一；
314、推块一；315、驱动电机一；4、过渡台；41、限位框架；5、驱动组件；51、第一同步轮；52、第二同步轮；53、同步皮带；54、第三齿轮；55、第四齿轮；6、冷却组件；61、喷头；62、储水槽；63、限位杆；7、传送带；8、放料组件；81、立板；82、放置槽；83、第五齿轮；84、第六齿轮；85、驱动杆二；86、推块二；87、驱动电机二。
具体实施方式
32.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例还公开了本技术提供的一种降耗式高密度钼钛靶材加工方法，采用如下的技术方案：s1：冷等静压：将钼粉和钛粉混合后压制成型；s2：热等静压：对成型的钼钛混合粉末进行加压烧结，得到钼钛压锭；s3：将钼钛压锭所得靶材进行包套；s4：将包套后的靶材进行压延；s5：将压延后的靶材进行切片，得到所需尺寸和密度的钼钛靶材。
34.上述步骤1中，具体地，钼粉粉末粒度增大需将hip温度提高，而hip温度提高会导致合金化严重；粒度减小则o含量会提高，而现o含量要求所生产的靶材o含量已接近上限，综合考虑确定了现费氏粒度6.0-7.0规格；钛粉的粒度为市场通用的规格，将粉末按加工要求相应比例装入双运动混料机进行粉末混合，混合后将粉末装入胶套内，使用震动平台将粉末振实后整平并检测装粉高度，用夹板将胶套密封后使用冷等静压机进行cip处理得到粉末压制板坯，之后对板坯进行铣削修整外形；上述步骤2和步骤3中，具体地，包套时需要对钼钛靶材表面、包套内表面进行涂层处理，涂料的配比（重量比）为：石墨乳：氧化铝粉：水=1：1：1，能起到润滑和隔离作用，减少包套材料与靶材的摩擦系数，防止包套材料与靶材粘连；使用钢板将压制拼接板坯进行包覆；使用真空泵组将罩式加热炉中的包套进行脱气处理，用于为后续hip处理提供高真空环境；使用热等静压机将胚体进行hip处理，用于进一步提高坯体的致密度，热等静压温度为750℃～950℃；上述步骤4和步骤5中，具体地，压延道次加工率为5%～10%，压延温度为750℃～850℃，然后使用角磨机将包套材料去除后使用金属带锯床按预计尺寸下料。
35.包套压制后需要使用真空退火炉在真空氛围下进行退火处理，真空度应小于0.05pa，最好为0.008pa，温度为950℃～1050℃，且时间应大于6小时，用于均匀板坯组织消除内部应力降低h、o含量。
36.本技术实施例还公开一种降耗式高密度钼钛靶材加工装置。
37.参照图1，一种降耗式高密度钼钛靶材加工装置包括机体1，机体1设有用于对包套后的靶材进行轧制的压片机构2，机体1设有用于将包套后的靶材输送至压片机构2的长方体往复块11，往复块11与压片机构2之间设有过渡台4，往复块11与过渡台4上表面沿水平方向滑动连接，机体1设有驱动往复块11做往复运动的送料件3，包套后的靶材置于过渡台4上后，送料件3能够将其间歇性的送入压片机构2进行轧制，从而保证加工效率和加工效果。
38.参照图1和图2，送料件3包括安装架31，安装架31一侧设有第一齿轮311，第一齿轮311与安装架31转动连接，安装架31设有驱动第一齿轮311转动的驱动电机一315，驱动电机一315的底座固设在安装架31一侧，驱动电机一315的输出轴与第一齿轮311圆心固定连接，第一齿轮311下方啮合连接有第二齿轮312，第二齿轮312固设有圆柱形驱动杆一313，驱动杆一313设置在第二齿轮312偏离圆心的位置，驱动杆一313活动连接有推块一314，推块一314一端与往复块11连接，另一端开设有与驱动杆一313适配的通孔，驱动杆一313穿设于推块一314通孔处，推块一314沿水平方向延伸设置，推块一314沿水平方向与过渡台4滑动连接，在驱动电机一315，第一齿轮311、第二齿轮312和驱动杆一313的作用下，推块一314能够驱动往复块11在过渡台4上往复运动，从而将靶材按相同频率间歇性的送入压片机构2。
39.参照图1和图3，压片机构2包括进料箱21，进料箱21靠近过渡台4一侧开设有长方形开口，开口位置与往复块11相对，用于靶材通过，另一侧开设有相同的开口，进料箱21内设有上进料辊211和下进料辊212，上进料辊211和下进料辊212相互平行且异向旋转，且上进料辊211和下进料辊212大小相同，用于对靶材预轧制。
40.参照图1和图3，进料箱21外设有多组用于轧制靶材的电热压辊213，每组上下两根电热压辊213均水平设置，并且均相互平行异向转动，机体1一侧设置能够驱动电热压辊213转动的电机等组件，电热压辊213通电加热，电热压辊213需升温到一定的温度范围内才能保证靶材轧制效果，安装架31设有驱动上进料辊211和下进料辊212同步异向转动的驱动组件5，在驱动组件5的作用下能够将靶材送入电热压辊213之间。
41.参照图1和图3，驱动组件5包括第一同步轮51，第一同步轮51与安装架31转动连接，第一同步轮51与第一齿轮311同轴，同样设置在驱动电机一315输出轴上，进料箱21设有第二同步轮52，第二同步轮52与进料箱21转动连接，第一同步轮51和第二同步轮52之间设有同步皮带53，在驱动电机一315的作用下，第二同步轮52随第一同步轮51开始转动，第二同步轮52的转轴同轴设有第三齿轮54，第三齿轮54啮合连接有第四齿轮55，第三齿轮54连接上进料辊211且同轴转动，第四齿轮55连接下进料辊212且同轴转动，第四齿轮55设置在第三齿轮54下方，且两齿轮的直径均大于上进料辊211和下进料辊212的底面直径，使得开启驱动电机一315使送料件3开始送料时，上进料辊211和下进料辊212同时被驱动。
42.参照图2，过渡台4靠近进料箱21一侧设有传送带7，传送带7输入端一侧可设置包套工作台，输出端一侧延伸至同步皮带53下方，传送带7传送方向与推块一314运动方向垂直，传送带7上表面与过渡台4顶面为同一水平面，过渡台4设有用于限制往复块11移动方向的限位框架41，往复块11与限位框架41滑动连接，限位框架41延伸至传送带7边缘且延伸方向与往复块11运动方向相同，往复块11移动过程中运动方向可能会产生一定的偏移，设置限位框架41用于限制往复块11的移动方向。
43.参照图4，传送带7输入端一侧设有放料组件8，放料组件8包括立板81，立板81靠近传送带7一侧设有放置槽82，放置槽82设置为上方开口的三通结构，其上方开口大小稍大于包套后靶材的面积，高度大于两块靶材的厚度，立板81设有第五齿轮83，第五齿轮83下方啮合连接有第六齿轮84，第六齿轮84固设有圆柱形驱动杆二85，驱动杆二85设置在第六齿轮84偏离圆心的位置，驱动杆二85活动连接有推块二86，推块二86一端开设有通孔，驱动杆二85穿设于推块二86通孔处，立板81设有驱动第五齿轮83转动的驱动电机二87，驱动电机二87的底座与立板81的一侧水平延伸的横板固定连接，驱动电机二87的输出轴与第五齿轮83
圆心固定连接，包套后的靶材能够从放置槽82上方放入，从而在放料组件8作用下将靶材有规律的推送到传送带7上，并能够与送料件3相配合，保持相同的输送频率，实现对靶材的输送。
44.参照图1和图5，压片机构2还包括出料箱22，出料箱22两侧开设有长方形开口，出料箱22设置在多组电热压辊213远离进料箱21一侧，出料箱22内设有用于冷却靶材的冷却组件6，冷却组件6包括喷头61，喷头61设置在出料箱22顶部，喷头61通过水管连接有储水槽62，储水槽62设置在出料箱22底部，储水槽62顶部设有若干相互平行的圆柱形限位杆63，限位杆63延伸方向与靶材输送方向垂直且均匀设置，喷头61喷洒下的水在对靶材冷却后能够经两根限位杆63之间流入储水槽62，实现水资源的循环利用。
45.本技术实施例一种钼钛靶材的加工设备的实施原理为：首先将烧结后的靶材进行包套，开启传送带7，然后将靶材从放置槽82上方开口放入，开启驱动电机一315和驱动电机二87，靶材经放料组件8和送料件的作用，在往复块11的间歇性往复运动下按照一定的频率被送入进料箱21，经上进料辊211和下进料辊212预轧制后，由电热压辊213轧制成所需厚度，最后经出料箱22的冷却组件6冷却后出料，从而在保证加工效率的同时保证加工效果。
46.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种降耗式高密度钼钛靶材加工方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：冷等静压：将钼粉和钛粉混合后压制成型；s2：热等静压：对成型的钼钛混合粉末进行加压烧结，得到钼钛压锭；s3：将钼钛压锭所得靶材进行包套；s4：将包套后的靶材进行压延；s5：将压延后的靶材进行切片，得到所需尺寸和密度的钼钛靶材。2.一种降耗式高密度钼钛靶材加工装置，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)设有用于对包套后的靶材进行轧制的压片机构(2)，所述机体(1)设有用于将包套后的靶材输送至压片机构(2)的往复块(11)，所述往复块(11)与压片机构(2)之间设有过渡台(4)，所述往复块(11)与过渡台(4)上表面沿水平方向滑动连接，所述机体(1)设有驱动往复块(11)做间歇性往复运动的送料件(3)。3.根据权利要求2所述的一种降耗式高密度钼钛靶材加工装置，其特征在于：所述送料件(3)包括安装架(31)，所述安装架(31)设有第一齿轮(311)，所述第一齿轮(311)与安装架(31)转动连接，所述第一齿轮(311)啮合连接有第二齿轮(312)，所述第二齿轮(312)固设有驱动杆一(313)，所述驱动杆一(313)设置在第二齿轮(312)偏离圆心的位置，所述驱动杆一(313)活动连接有推块一(314)，推块一(314)一端与往复块(11)连接，另一端开设有通孔，驱动杆一(313)穿设于推块一(314)通孔处，所述安装架(31)设有驱动第一齿轮(311)转动的驱动电机一(315)。4.根据权利要求3所述的一种降耗式高密度钼钛靶材加工装置，其特征在于：所述压片机构(2)包括进料箱(21)，所述进料箱(21)内设有上进料辊(211)和下进料辊(212)，所述上进料辊(211)和下进料辊(212)相互平行且异向旋转，进料箱(21)外设有多组用于轧制靶材的电热压辊(213)，所述安装架(31)设有驱动上进料辊(211)和下进料辊(212)同步异向转动的驱动组件(5)。5.根据权利要求4所述的一种降耗式高密度钼钛靶材加工装置，其特征在于：所述驱动组件(5)包括第一同步轮(51)，所述第一同步轮(51)与安装架(31)转动连接，所述第一同步轮(51)与第一齿轮(311)同轴，所述进料箱(21)设有第二同步轮(52)，所述第一同步轮(51)和第二同步轮(52)之间设有同步皮带(53)，所述第二同步轮(52)的转轴设有第三齿轮(54)，所述第三齿轮(54)啮合连接有第四齿轮(55)，所述第三齿轮(54)连接上进料辊(211)且同轴转动，所述第四齿轮(55)连接下进料辊(212)且同轴转动。6.根据权利要求4所述的一种降耗式高密度钼钛靶材加工装置，其特征在于：所述压片机构(2)还包括出料箱(22)，所述出料箱(22)设置在电热压辊(213)远离进料箱(21)一侧，所述出料箱(22)内设有用于冷却靶材的冷却组件(6)，所述冷却组件(6)包括喷头(61)，所述喷头(61)设置在出料箱(22)顶部，所述喷头(61)通过水管连接有储水槽(62)。7.根据权利要求6所述的一种降耗式高密度钼钛靶材加工装置，其特征在于：所述储水槽(62)设置在出料箱(22)底部，所述储水槽(62)顶部设有若干相互平行的限位杆(63)。8.根据权利要求3所述的一种降耗式高密度钼钛靶材加工装置，其特征在于：所述过渡台(4)靠近进料箱(21)一侧设有传送带(7)，所述传送带(7)传送方向与推块一(314)运动方向垂直，所述传送带(7)上表面与过渡台(4)顶面为同一水平面。9.根据权利要求8所述的一种降耗式高密度钼钛靶材加工装置，其特征在于：所述过渡
台(4)设有用于限制往复块(11)移动方向的限位框架(41)，所述往复块(11)与限位框架(41)滑动连接，所述限位框架(41)延伸至传送带(7)边缘且延伸方向与往复块(11)运动方向相同。10.根据权利要求8所述的一种降耗式高密度钼钛靶材加工装置，其特征在于：所述传送带(7)输入端一侧设有放料组件(8)，所述放料组件(8)包括立板(81)，所述立板(81)设有放置槽(82)，所述放置槽(82)设置为上方开口的三通结构，所述立板(81)设有第五齿轮(83)，所述第五齿轮(83)啮合连接有第六齿轮(84)，所述第六齿轮(84)固设有驱动杆二(85)，所述驱动杆二(85)设置在第六齿轮(84)偏离圆心的位置，所述驱动杆二(85)活动连接有推块二(86)，推块二(86)一端开设有通孔，驱动杆二(85)穿设于推块二(86)通孔处，所述立板(81)设有驱动第五齿轮(83)转动的驱动电机二(87)。

技术总结
本申请公开了一种降耗式高密度钼钛靶材加工方法及装置，涉及靶材加工的技术领域，其包括机体，所述机体设有用于对包套后的靶材进行轧制的压片机构，所述机体设有用于将包套后的靶材输送至压片机构的往复块，所述往复块与压片机构之间设有过渡台，所述往复块与过渡台上表面沿水平方向滑动连接，所述机体设有驱动往复块做间歇性往复运动的送料件。本申请具有减小生产成本的效果。减小生产成本的效果。减小生产成本的效果。


技术研发人员：陈占洋 朱林 王法兵 张飞 赵改梅 王赟龙 温春雨 中村晃 丛蓉
受保护的技术使用者：山东格美钨钼材料股份有限公司
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/7/25