灯丝定型装置及灯丝定型的方法与流程

本发明涉及灯丝定型技术领域。更具体地，涉及一种灯丝定型装置及灯丝定型方法。

背景技术：

灯丝是电真空器件的核心部件，其需具有长的使用寿命以及耐高温高压的特性。灯丝的结构影响其使用性能，而形成方式则直接影响其结构的稳定性及质量。

现有技术中，常用的灯丝定型方法是把纯钨阴极组件放置在钟罩式真空炉中，对灯丝进行接电，对钟罩式真空炉进行抽真空操作，当其真空度优于3×10³pa时，开始接通灯丝电源，将灯丝电流加至灯丝的额定工作电流，以达到定型的目的。此方法的不足之处在于整个定型过程是直接对整个灯丝进行通电加热，且加热温度超过1350℃，使钨发生再结晶，其晶粒失去原来的细长的形状，而变成大的块状结构，其韧性降低，导致灯丝引脚处很容易脆断，影响后续加工工艺，造成可加工性差，成品率低。

因此，需要提供一种新的灯丝定型装置和定型方法，以解决上述存在的技术问题。

技术实现要素：

本发明的第一个目的在于提供一种灯丝定型装置，该装置中通过设置预紧装置，进而实现在灯丝定型过程中使导电定型杆处于拉紧的绷直状态，防止其在加热过程中膨胀伸长，向下弯曲变形导致灯丝变形，从而使定型得到的灯丝结构均匀且稳定，成品率高。

本发明的第二个目的在于提供一种灯丝定型的方法，该方法定型灯丝的成品率高，且灯丝结构更均匀且稳定。

为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：

灯丝定型装置，包括工作台、电极、预紧装置、固定装置以及导电定型杆；

所述预紧装置包括预紧力锁和预紧力弹簧；

所述固定装置包括第一固定装置和第二固定装置，所述第一固定装置包括第一夹紧部、第一固定部和第一螺栓，所述第二固定装置包括第二夹紧部、第二固定部和第二螺栓；

所述电极包括第一电极和第二电极；

其中，

所述第一电极和第二电极设于工作台上；

所述第一固定部与所述第一夹紧部相连，所述第一夹紧部与第一螺栓螺纹配合；

所述第一固定部可活动的设于所述第一电极上，所述预紧力锁设于第一电极上，用于固定或松开所述第一固定部，所述预紧力弹簧设于所述第一固定部的端部；

所述第二固定部与所述第二夹紧部相连，所述第二夹紧部与第二螺栓螺纹配合；

所述第二固定部设于所述第二电极上；

所述导电定型杆位于所述第一夹紧部和第二夹紧部限定的空间中。

优选地，所述第一电极和第二电极分别为正极和负极。

优选地，所述导电定型杆的材质为钨。

优选地，所述灯丝定型装置还包括罩体，所述罩体设于所述工作台上，所述电极、预紧装置、固定装置及导电定型杆位于所述罩体与工作台限定的空间中。

优选地，所述灯丝定型装置还包括罩体压紧装置，所述罩体压紧装置设于所述工作台上。

优选地，所述灯丝定型装置还包括抽真空装置，所述抽真空装置将所述罩体与工作台限定的空间形成为真空空间。

为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：

一种灯丝定型方法，包括如下步骤：

将灯丝套设在导电定型杆上；

向第一固定部施加朝向导电定型杆方向的预紧力，使预紧力弹簧处于压缩状态，锁紧预紧力锁，并将该导电定型杆两端分别固定在第一夹紧部和第二夹紧部上；

去除预紧力并松开该预紧力锁，使导电定型杆处于拉直状态；

于氢气气氛下，对导电定型杆进行电加热，从而实现对灯丝的定型。

优选地，所述灯丝与导电定型杆滑配设置。

优选地，采用直流恒流源对导电定型杆进行电加热。

优选地，所述灯丝与导电定型杆的材质相同，更优选为钨丝。

本发明的有益效果如下：

根据本发明的一个目的，本发明提供的灯丝定型装置中，通过设置对第一固定装置进行预紧的预紧装置，进而实现在灯丝定型过程中使导电定型杆处于拉紧的绷直状态，防止其在加热过程中膨胀伸长，向下弯曲变形导致灯丝变形。导电定型杆的设置使得该灯丝定型装置在对灯丝进行定型的过程中，可保证灯丝引脚的温度低于其再结晶温度，使灯丝引脚处韧性好，可加工性好，且定型得到的灯丝结构均匀且稳定，成品率高。根据本发明的第二个目的，本发明提供的灯丝定型方法中，通过对固定的导电定型杆施加拉力，使其处于拉紧的绷直状态，从而起到了防止导电定型杆在加热过程中膨胀伸长，向下弯曲变形导致灯丝变形的作用，避免了灯丝在工作过程中变形、匝间短路，提高了灯丝在器件中的可靠性。进一步优选将灯丝与导电定型杆滑配设置可提高导电定型杆与灯丝间的传热效率，保证定型过程中灯丝引脚的温度低于其再结晶温度，防止高温加热时，引脚钨丝再结晶。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明实施例中的灯丝定型装置的结构示意图。

图2示出本发明实施例中灯丝套设在导电定型杆上的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

一方面，本发明的一个实施例提供一种灯丝定型装置，如图1所示，该灯丝定型装置包括工作台1、电极、预紧装置、固定装置以及导电定型杆5；

所述预紧装置包括预紧力锁41和预紧力弹簧42；

所述固定装置包括第一固定装置和第二固定装置，所述第一固定装置包括第一固定部31、第一夹紧部32和第一螺栓33，所述第二固定装置包括第二固定部31’、第二夹紧部32’和第二螺栓33’；

所述电极包括第一电极21和第二电极22；

其中，

所述第一电极21和第二电极22设于工作台1上；

所述第一固定部31与所述第一夹紧部32相连，所述第一夹紧部32与第一螺栓33螺纹配合；

所述第一固定部31可活动的设于所述第一电极21上，所述预紧力锁41设于第一电极21上，用于固定或松开所述第一固定部31，所述预紧力弹簧42设于所述第一固定部31的端部；

所述第二固定部31’与所述第二夹紧部32’相连，所述第二夹紧部32’与第二螺栓33’螺纹配合；

所述第二固定部31’设于所述第二电极22上；

所述导电定型杆5位于所述第一夹紧部32和第二夹紧部32’限定的空间中。

需要说明的是，本实施例中，所述第一固定部31可活动的设于所述第一电极21上可理解为该第一固定部31可相对于第一电极21在与其垂直方向上活动，锁紧预紧力锁41，即可固定该第一固定部31。预紧力弹簧42设置于第一固定部31上远离第一夹紧部32的端部，用于当导电定型杆5被固定时，通过指针式推拉力计6给第一固定部31施加背离导电定型杆的力。该灯丝定型装置在工作时，预紧装置的设置可使导电定型杆处于拉紧的绷直状态，防止其在加热过程中膨胀伸长，向下弯曲变形导致灯丝变形，从而使灯丝形状均匀，可加工性好。

本实施例中，第一固定装置和第二固定装置均为导电装置，材质可为本领域常规的具有一定强度的耐高压的导电材料即可。通过固定装置可实现在通电状态下，导电定型杆通过固定装置与电极电连接。此外，第一电极21和第二电极22分别为正极和负极，从而实现电流的正常流通。

导电定型杆主要是用于给灯丝定型时提供支撑力及加热的作用。其材质可为具有一定强度的导电材料。在一个优选示例中，所述导电定型杆5的材质为钨。由于灯丝一般均为钨丝，故当导电定型杆的材质与灯丝相同时，可有效避免加热升温过程中由于两者材料热膨胀系数不同造成的灯丝变形。

在一个优选示例中，所述灯丝定型装置还包括罩体，所述罩体设于所述工作台上，所述电极、预紧装置、固定装置及导电定型杆5位于所述罩体与工作台限定的空间中。罩体可为石英钟罩、不锈钢钟罩等。

进一步地，在又一个优选示例中，所述灯丝定型装置还包括罩体压紧装置，所述罩体压紧装置设于所述工作台上。罩体压紧装置用于将罩体固定压紧在工作台上。

在一个优选示例中，所述灯丝定型装置还包括抽真空装置，所述抽真空装置将所述罩体与工作台限定的空间形成为真空空间。

此外，可以理解，本实施例中灯丝定型装置还包括有常规的灯丝定型装置中的其他部件，例如具有控制面板的电器控制系统、具有通气阀门的通气装置等，在此不赘述。

另一方面，本发明的又一个实施例提供一种灯丝定型的方法，该方法使用了上述实施例中的灯丝定型装置，该方法包括如下步骤：

将灯丝7套设在导电定型杆5上，如图2所示；

向第一固定部31施加朝向导电定型杆5方向的预紧力，使预紧力弹簧42处于压缩状态，锁紧预紧力锁41，并将该导电定型杆5两端分别固定在第一夹紧部32和第二夹紧部32’上；

去除预紧力并松开该预紧力锁41，使导电定型杆5处于拉直状态；

于氢气气氛下，对导电定型杆5进行电加热，从而实现对灯丝7的定型。

该方法中，去除预紧力后，处于压缩状态的预紧力弹簧处于弹性回复状态，从而对固定的导电定型杆施加拉力，使其处于拉紧的绷直状态，进一步起到了防止导电定型杆在加热过程中膨胀伸长，向下弯曲变形导致灯丝变形的作用。得到的灯丝结构均匀。此外，在氢气气氛下进行加热定型可有效的去除灯丝表面的氧化层。

在一个优选示例中，所述灯丝7与导电定型杆5的材质相同，此时可有效避免加热升温过程中由于两者材料热膨胀系数不同造成的灯丝变形。其材质优选为钨丝。

在一个优选示例中，所述灯丝7与导电定型杆5滑配设置，此时可提高两者间的传热效率，防止高温加热时，灯丝引脚处因温度过高再结晶，使降低韧性。

在一个优选示例中，采用直流恒流源对导电定型杆5进行电加热。加热的方式为，向两个电极间施加直流恒流源，电流通过固定装置进一步流向导电定型杆，导电定型杆将电能转换为热能，从而实现对导电定型杆的加热。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。