Способ шлифования экранов кинескопов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ШЛИФОВАНИЯ ЭКРАНОВ КИНЕСКОПОВ(73) Патентообладатель Государственное предприятие Гранит(57) 1. пб шлифования экранов кинескопов, при котором алмазный инструмент вводят в контакт с обрабатываемой деталью и сообщают им относительное перемещение, в процессе которого в зону обработки подают предварительно нагретую смазочно-охлаждающую жидкость, отличающийся тем, что используют смазочно-охлаждающую жидкость с рН 7,08,0, нагретую до температуры 3040 С. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что значение рН смазочно-охлаждающей жидкости поддерживают в заданном диапазоне путем добавления в нее кислоты из расчета 220 грамм-эквивалента на каждые 100 прошлифованных деталей.(56) 1. А.с. СССР 1465290, МКИ 24 3/28, 1989. 2. А.с. СССР 1668107, МКИ 24 1/00, 1991. Изобретение относится к обработке экранов электронно-лучевых трубок алмазным инструментом. Известен способ шлифования экранов кинескопов, при котором берут алмазно-абразивный инструмент на органической связке, вводят его в контакт с обрабатываемым изделием, сообщают им относительное перемещение и в зону обработки подают смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ). При этом в качестве связки берут полипропилен и стеклянный наполнитель 1. Стеклянный порошок-наполнитель, добавленный в полипропилен, оказывает сконцентрированное действие по комплексам структур, по которым происходит разрушение поверхностного слоя экрана при шлифовании, усиливает их разориентацию друг относительно друга, что в конечном счете уменьшает засаливание инструмента. В результате шлифования экранов кинескопов по данному способу получают поверхность с шероховатостью порядка 0,160-0,125 мкм. Однако, такая величина шероховатости поверхности не удовлетворяет современным требованиям, так как на операции шлифования экранов кинескопов необходимо обеспечить шероховатость обработанной поверхности, соответствующую 0,125-0,08 мкм. Увеличение времени обработки не приводит к желаемому результату, а вызывает засаливание инструмента. Кроме того, недостатком данного способа является сложность изготовления инструмента, необходимость приобретения дополнительного оборудования гидравлического пресса. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ шлифования экранов кинескопов, при котором алмазный инструмент вводят в контакт с обрабатываемой деталью и сообщают им относительное перемещение, в процессе которого в зону обработки подают предварительно нагретую смазочноохлаждающую жидкость. На операции грубого шлифования подают СОЖ, нагретую до температуры 15-30 С, а на операции чистового шлифования до 45-110 С 2. Недостатком данного способа является быстрое засаливание алмазного инструмента. Это вызвано тем,что в составе экранного стекла имеются окислы бария (ВаО) и стронция , которые в процессе шлифования вступают в химическую реакцию с водой, содержащейся в СОЖ, и затем с содержащимися в стекле кремнием . Указанные окислы металлов образуют на обрабатываемой поверхности стекла нераствори 2150 1 мую пленку силикатов бария и стронция, препятствующую работе алмазного инструмента в режиме самозатачивания. Заявляемое изобретение направлено на решение следующей задачи на операции шлифования обеспечить шероховатость внешней поверхности экрана кинескопа, соответствующую 0,125-0,08 мкм. Техническим результатом, достигаемым заявляемым способом шлифования экранов кинескопов, является обеспечение стабильной работы алмазного инструмента в режиме самозатачивания за счет исключения засаливания. Указанный технический результат достигается тем, что в способе шлифования экранов кинескопов, при котором алмазный инструмент вводят в контакт с обрабатываемой деталью и сообщают им относительное перемещение, в процессе которого в зону обработки подают предварительно нагретую смазочноохлаждающую жидкость, согласно изобретению используют смазочно-охлаждающую жидкость с рН 7,08,0, нагретую до температуры 3040 С. При этом значение рН смазочно-охлаждающей жидкости поддерживают в заданном диапазоне путем добавления в нее кислоты из расчета 220 грамм-эквивалента на каждые 100 прошлифованных деталей. Сущность изобретения заключается в следующем. Известно, что в процессе шлифования происходит разрушение стекла как за счет механического образования трещин, так и в результате взаимодействия воды, являющейся основой СОЖ, с поверхностью стекла. Вода, проникающая в поры и микротрещины в стекле,оказывает расклинивающее действие, способствующее удалению поверхностного слоя материала. Характерной особенностью стекла, применяемого для изготовления экранов кинескопов, является наличие в его составе большого количества окислов щелочноземельных металлов. В частности, в экранном стекле марки С 95-3 содержатся окись кальция (СаО) - 2, окись бария (ВаО) - 3, окись стронция- 10. В процессе шлифования такого стекла происходит химическое взаимодействие окислов указанных металлов с водой, являющейся основой СОЖ, и образование соответствующих гидроокисей. При этом гидроокись кальция (Са(ОН)2) - практически нерастворима в воде и выпадает в осадок, а гидроокиси бария (Ва(ОН)2) и стронция ОН)2) растворяются в СОЖ, образуя щелочной раствор. Показателем количества содержащейся в растворе щелочи принята величина водородного показателя - рН. Водородный показатель нейтральной среды рН 7,0, а при увеличении концентрации щелочи водородный показатель возрастает до рН 8,010,0. При взаимодействии щелочного раствора гидроокисей бария и стронция с поверхностью обрабатываемого стекла образуются стойкие нерастворимые силикаты этих металлов. Поверхность стекла как бы обволакивается вязкой пленкой, которая также налипает и на поверхность инструмента. При этом интенсивность образования силикатов бария и стронция зависит от концентрации гидроокисей этих металлов в щелочном растворе СОЖ. Экспериментально установлено, что при концентрации гидроокисей бария и стронция, соответствующей реакции раствора СОЖ по водородному показателю рН 7,08,0, наличие щелочи в СОЖ слабо влияет на величину съема стекла в единицу времени, т.е. засаливание инструмента практически не наблюдается. При увеличении концентрации щелочи в растворе СОЖ водородный показатель возрастает до рН 8,010,0, при этом происходит резкое падение съемов стекла, вызванное засаливающим действием силикатов бария и стронция. Отсюда следует, что для осуществления эффективного процесса шлифования необходимо обеспечить нейтральную среду раствора СОЖ, соответствующую водородному показателю рН 7,08,0. Оптимальным способом поддержания реакции раствора по водородному показателю рН 7,08,0 является периодическое добавление в СОЖ кислоты. Количество кислоты, необходимой для нейтрализации шелочной реакции раствора СОЖ зависит от ее молекулярного веса и основности кислотного остатка. При съем стекла с одного экрана по существующей норме равном 1030 г на каждые 100 прошлифованных экранов необходимо добавить в раствор СОЖ 2-20 грамм-эквивалент кислоты. Кроме того, для интенсификации процесса шлифования СОЖ предварительно нагревают до 30-40 С. Повышение температуры раствора интенсифицирует химические процессы. При повышении температуры на 10 С интенсивность химического разрушения стекла водой возрастает в 1,5-2 раза. Одновременно происходит самозатачивание инструмента. Способ осуществляется следующим образом. На станок для обработки экранов кинескопов устанавливают алмазный инструмент. Заливают раствор СОЖ. Обрабатываемый экран устанавливается на центрирующую оправку в станке. При включении станка алмазный инструмент и обрабатываемый экран приводятся во вращение, включается подача СОЖ в зону обработки и, затем,инструмент опускается до соприкосновения с экраном и создания необходимого усилия прижима инструмента к экрану. За счет относительного перемещения экрана и инструмента происходит сошлифовывание слоя стекла. После снятия необходимого слоя стекла станок отключают, снимают сошлифованный экран и устанавливают следующий. В процессе шлифования экранов периодически проверяют наличие щелочной реакции раствора СОЖ с помощью лакмусовой бумаги. При увеличении водородного показателя раствора рН 8,0 производят нейтрализацию раствора, например, добавлением в раствор СОЖ кислоты из расчета 2-20 грамм-эквивалент кислоты на 100 сошлифованных экранов. Кроме того, для интенсификации процесса обработки экранов раствор СОЖ предварительно нагревают до 2040 С. 2 2150 1 Пример осуществления способа. Шлифование наружной поверхности экранов кинескопов по заявляемому способу осуществляли на станках шлифовки и полировки экранов ЭЛТ Б 2.МЗ. 105.003. Число оборотов инструмента - 395 об/мин число оборотов изделия - 150200 об/мин. Инструмент изготавливался на основе эпоксидно-диановой смолы ЭД-20 с алмазным порошком марки АС 4 40/28. В качестве СОЖ использовали 0,3 раствор концентрата СОЖ-1 в воде. Для подогрева СОЖ в емкость вмонтированы трубы, через которые циркулирует горячая вода. Для поддержания нормальной реакции раствора СОЖ в последний добавляют два раза в смену по 0,45 кг щавелевой кислоты или по 1,2 кг 30-процентной соляной кислоты при сменной обработке 180-230 экранов. Реакцию раствора измеряли с помощью бумаги индикаторной универсальной ТУ 6-09-1191-76. Результаты испытаний, приведенные в таблице, показывают, что при водородном показателе реакции растворарН 7,08,0 и температуре СОЖ ниже 30 С или выше 40 процесс шлифования экранов характеризуется низкими съемами стекла, при этом не происходит полное удаление царапин чистота поверхности после операции шлифования не соответствует предъявленным требованиям. При повышении водородного показателя рН 8,0 наблюдается аналогичный эффект. При использовании раствора СОЖ с кислой реакцией, т.е. рН 7,0 будут нарушаться требования техники безопасности. Проведенные испытания предлагаемого способа шлифования экранов кинескопов показали, что при поддержании реакции раствора СОЖ по водородному показателю рН 7,08,0 и температуре СОЖ в пределах 30 - 40 С происходит стабильное удаление фона грубого шлифования (съем стекла 20-25 г с экрана), а шероховатость обработанной поверхности 0,120,08 мкм обеспечивает качественное и производительное полирование экрана. Примеры осуществления способа шлифования экранов кинескопов Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3 Примечание Остаются царапины грубого шлифования Остаются царапины грубого шлифования Остаются царапины грубого шлифования