一种金属微细线加热方法及装置与流程

1.本发明涉及金属线材加工领域，具体涉及一种金属微细线加热方法及装置。


背景技术：

2.金属微细线是指将不锈钢、金、银、铜、钨、钼等金属材料，加工成直径在微米级的微细线，由于金属微细线具有良好的导热、导电和可焊接性能，在集成电路、led显示、5g滤波器和高频大功率半导体器件领域具有重要的应用，金属微细线做的越细，使用它的电路芯片的集成度就能越高。金属微细线加工过程中要经过拉拔工艺，按拉拔时金属的温度分为冷拔、热拔和温拔，在再结晶温度以下的拉拔是冷拔，在再结晶温度以上的拉拔是热拔，在高于室温低于再结晶温度的拉拔是温拔。热拔时，金属丝进入模孔前要加热，主要用于高熔点金属如钨、钼等金属丝的拉拔。温拔时，金属丝也需要通过加热器加热到指定范围的温度才进入模孔进行拉拔，温拔主要用于难变形的合金丝如高速钢丝、轴承钢丝的拉拔。现有技术中金属微细线拉拔工艺中加热区域大，加热精度低，设备能耗高，加热设备结构复杂，金属微细线加工成本高。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种金属微细线加热方法及装置，该方法采用微区加热，加热精度高，能耗低，加热设备结构简单，应用于金属微细线加工可降低成本。
4.为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：一种金属微细线加热方法，包括以下步骤：（1）红外灯发出的红外光照射于菲涅尔透镜上；（2）菲涅尔透镜将红外光进行聚焦，聚焦后的红外光照射于平面反射镜上；（3）调节平面反射镜与菲涅尔透镜之间的距离以及平面反射镜的角度，将红外光反射于待加热的金属微细线胚料上。
5.所述步骤（1）中红外灯的红外光的波长范围为1040-1065nm。
6.所述步骤（3）中反射后红外线照射在金属细线上的范围10-20微米。
7.所述步骤（3）中反射后红外线照射能量强度0.2-30w/mm2。
8.一种金属微细线加热装置，包括红外灯、菲涅尔透镜和平面反射镜，所述菲涅尔透镜位于红外灯与平面反射镜之间，平面反射镜与第一伺服电机的输出轴连接，第一伺服电机安装在电机安装座上，电机安装座设置于支架上，支架下端与丝杆滑块固定连接，第二伺服电机的主轴与减速机连接，减速机与丝杆连接，丝杆的两端均通过固定座与底座连接，丝杆滑块设置在丝杆上。
9.作为一种优选方式，红外灯一侧设有球面反光镜，球面反光镜将光反射在菲涅尔透镜上。
10.作为一种优选方式，所述红外灯的红外光的波长范围为1040-1065nm。
11.本发明的有益效果是：（1）利用菲涅尔透镜将红外光聚焦后由平面镜控制照射区
域，可实现微区域加热，加热精确控制金属微细线胚料的加热长度，其加热长度可控制在10-20微米范围内，加热时能耗低，加热效率高；（2）加热装置结构简单，通过第一伺服电机调节平面反射镜角度，第二伺服电机控制平面反射镜与菲涅尔透镜之间的距离，从而实现对反射光线加热区域的调整，其调节方便，可控性强。
附图说明
12.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本发明的原理示意图。
14.图2为金属微细线加热装置示意图。
15.图3为金属微细线加热装置俯视位置示意图。
16.图中：1 球面反光镜，2红外灯，3菲涅尔透镜,4平面反射镜,5第一伺服电机，6电机安装座，7支架，8第二伺服电机，9减速机，10固定座，11丝杆，12丝杆滑块，13底座，14金属微细线胚料， 15模具，16金属微细线。
具体实施方式
17.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
18.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
19.实施例1一种金属微细线加热方法，包括以下步骤：（1）红外灯2发出的红外光照射于菲涅尔透镜3上；红外灯2的红外光的波长范围为1040-1065nm。
20.（2）菲涅尔透镜3将红外光进行聚焦，聚焦后的红外光照射于平面反射镜4上。
21.（3）调节平面反射镜4与菲涅尔透镜3之间的距离以及平面反射镜4的角度，将红外光反射于待加热的金属微细线胚料14上。反射后红外线照射模具15膜孔前的金属微细线胚料14，加热后的金属微细线胚料14通过模具拉拔，红外光照射金属微细线胚料14的位置可通过平面镜的角度进行调节。红外线在金属微细线胚料14照射范围可控制在10-20微米区域范围，加热区域小，加热精度高。反射后红外线照射能量强度0.2-30w/mm2。金属微细线胚料14加热后通过模具15上模孔，拉拔后得到金属微细线16。
22.本发明还提供了一种用于实现金属微细线16加热的装置，如图2和图3所示，该装置包括红外灯2、菲涅尔透镜3和平面反射镜4，所述菲涅尔透镜3位于红外灯2与平面反射镜
4之间，平面反射镜4与第一伺服电机5的输出轴连接，第一伺服电机5安装在电机安装座6上，电机安装座6设置于支架7上，支架7下端与丝杆滑块12固定连接，第二伺服电机8的主轴与减速机9连接，减速机9与丝杆11连接，丝杆11的两端均通过固定座10与底座13连接，丝杆滑块12设置在丝杆11上。第一伺服电机5驱动平面反射镜4转动，调整平面反射镜4的角度。第二伺服电机8驱动丝杆11转动，丝杆滑块12在丝杆11上水平移动，支架7与丝杆滑块12一起移动，控制第一伺服电机5水平移动，调整与菲涅尔透镜3的位置，使透过菲涅尔透镜3的光线照射在平面反射镜4上。第一伺服电机5和第二伺服电机8调整平面反射镜4使得反射光线照射至需要加热金属细线的区域内，微区域加热法其加热精度高，加热后金属细线通过模具15后拉拔为微细线，产品均一性好。采用红外光聚焦、反射的方法进行金属微细线16加热，大大降低了能耗，金属微细线16加工过程更为高效、环保。本发明金属微细线16加热方法及装置的原理如图1所示，改变平面反射镜4位置及角度，调整反射光的角度，控制对金属微细线胚料14加热区域l，达到精确控制的目的。
23.本实施例中，红外灯2一侧设有球面反光镜1，球面反光镜1将光反射在菲涅尔透镜3上。球面反光镜1使红外灯2发出的光尽可能的照射在菲涅尔透镜3，增加红外灯2的利用效率，提高能量利用率。
24.本实施例中，所述红外灯2的红外光的波长范围为1040-1065nm。
25.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。