带双定位销的蓝宝石籽晶夹头的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及蓝宝石生长过程中的籽晶夹头，旨在提供带双定位销的蓝宝石籽晶夹头。该蓝宝石籽晶夹头包括连接体、过渡段和连接螺母，连接体一端设有螺孔，螺孔内部有细牙内螺纹，另一端开有一个安装槽，安装槽两边至少各设有一个销孔；过渡段的一端设有与连接体的细牙内螺纹相对应的细牙外螺纹，细牙外螺纹的根部设有退刀槽，连接螺母套在过渡段的另一端上，且连接螺母与过渡段的接触面包括锥面。本实用新型中的安装槽尺寸与籽晶匹配，且籽晶的中心线与籽晶夹头的中心线吻合；连接螺母与过渡段之间采用45°锥面配合，保证了安装之后与上轴的同心度；双定位销孔的中心线在安装槽线上，分散了接触应力，有效防止籽晶断裂，而且加工方便。
【专利说明】带双定位销的蓝宝石籽晶夹头
【技术领域】
[0001]本实用新型是关于蓝宝石生长过程中的籽晶夹头，特别涉及带双定位销的蓝宝石杆晶夹头。
【背景技术】
[0002]蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种:柴氏拉晶法(Czochralski method,简称CZ法)和凯氏长晶法(Kyropoulos method,简称KY法,大陆称之为泡生法)。生长大直径、高质量、无色蓝宝石晶体通常采用泡生法，其具体工艺如下:(1)将纯净的原料装入坩埚中，坩埚上方装有可旋转和升降的提拉杆，杆的下端有一个蓝宝石籽晶夹头，在其上装有一根定向的无色蓝宝石籽晶(注:生长无色蓝宝石时不添加致色剂，籽晶也采用无色蓝宝石)；
[2]将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，降低提拉杆，使籽晶插入熔汤中；(3)控制熔汤的温度，使液面温度略高于熔点，熔去少量籽晶以保证晶体能在清洁的籽晶表面上生长；(4)在实现籽晶与熔汤充分沾润后，使液面温度处于熔点，缓慢向上提拉和转动籽晶杆；控制拉速和转速，晶体逐渐长大；(5)小心地调节加热功率，使液面温度等于熔点，实现宝石晶体生长的缩颈——扩肩——等径生长——收尾全过程。
[0003]在蓝宝石生长过程中，籽晶夹头是非常重要的部件，籽晶与籽晶夹头的连接非常关键，需要很好的固定籽晶并确保在整个过程中不会脱落或者断裂，使整个蓝宝石生长过程顺利完成。
[0004]籽晶夹头根据不同的籽晶形式和提拉杆结构也有所区别，目前国内外使用较多的籽晶为长方体，其连接结 构主要有两种，一种是上端大于下端的倒梯形体，一种是整体为长方体；相应的籽晶夹头的主要连接结构是加工一道梯形安装槽，利用锥形连接。此种籽晶夹头加工难度大，已断裂，很难大规模使用。籽晶夹头与提拉杆的连接结构目前大多使用的是抱箍抱紧式，这种结构由于中心度不好，在大直径的蓝宝石生长过程中容易造成连接处断
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实用新型内容
[0005]本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种可保证中心度、加工方便、拆卸方便的蓝宝石籽晶夹头。为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是:
[0006]提供带双定位销的蓝宝石籽晶夹头，包括连接体、过渡段和连接螺母，用于夹持带有凹槽的籽晶，连接体一端设有螺孔，螺孔内部有细牙内螺纹，连接体的另一端开有一个安装槽，安装槽两边至少各设有一个销孔，用于双定位销穿过销孔和籽晶上的凹槽将籽晶固定在安装槽内，连接体外部有至少两道捆绑槽；过渡段的一端设有与连接体的细牙内螺纹相对应的细牙外螺纹，细牙外螺纹的根部设有退刀槽，连接螺母套在过渡段的另一端上，且连接螺母与过渡段的接触面包括锥面。
[0007]作为进一步的改进，所述双定位销满足公式A=Klmg,其中A为双定位销的直径，Kl为比例系数，且Kl取值范围在0.03~1.2之间，m为籽晶的重量，g为重量加速度。[0008]作为进一步的改进，所述双定位销满足公式A=K2B，其中A为双定位销的直径，K2为比例系数，且K2取值范围在0.08?1.5之间，B为蓝宝石籽晶夹头的外径。
[0009]作为进一步的改进，所述连接螺母与过渡段分别设有45°的锥面，用于连接螺母和过渡段相互套接后保证同心度。
[0010]作为进一步的改进，所述安装槽两边一对销孔的连线和其中一道捆绑槽的位置一致。
[0011]作为进一步的改进，所述安装槽为长方形安装槽，且安装槽的中心线与蓝宝石籽晶夹头的中心线重合。
[0012]作为进一步的改进，所述蓝宝石籽晶夹头是纯钥制成的夹头。
[0013]作为进一步的改进，所述籽晶是长方体籽晶，籽晶上设有至少两个半圆形凹槽，用于安装双定位销进行固定。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0015]安装槽的尺寸与籽晶匹配，且保证籽晶的中心线与籽晶夹头的中心线吻合，从而保证中心度；连接螺母与过渡段之间采用45°锥面配合，有效的保证了安装之后与上轴的同心度；双定位销孔的中心线在安装槽线上，从而分散了接触应力，有效防止籽晶断裂，而且加工方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型与籽晶的装配示意图。
[0017]图2为本实用新型中的连接体示意图。
[0018]图3为本实用新型中的过渡段示意图。
[0019]图4为本实用新型中的连接螺母示意图。
[0020]图5为本实用新型中的定位销示意图。
[0021]图6为本实用新型所夹持的籽晶示意图。
[0022]图中的附图标记为:1连接体；2过渡段；3连接螺母；4籽晶；5定位销。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述:
[0024]如图1至图6所示，带双定位销的蓝宝石籽晶夹头包括连接体1、过渡段2和连接螺母3，所述蓝宝石籽晶夹头是纯钥制成，用于夹持长方体的籽晶4，所述籽晶4上设有至少两个半圆形凹槽，本实施例中的籽晶4上设有两个半圆形凹槽。连接体I 一端设有螺孔，螺孔内部有细牙内螺纹，连接体I的另一端开有一个长方形安装槽，安装槽的中心线与蓝宝石籽晶夹头的中心线重合。安装槽两边至少各设有一个销孔，用于双定位销5穿过销孔和籽晶4上的凹槽将籽晶4固定在安装槽内，连接体I外部有至少两道捆绑槽，且安装槽两边一对销孔的连线和其中一道捆绑槽的位置一致，可以防止定位销5的滑落。本实施例采用安装槽两边各设有一个销孔，连接体I外部设有两道捆绑槽。过渡段2的一端设有与连接体I的细牙内螺纹相对应的细牙外螺纹，细牙外螺纹的根部设有退刀槽，保证连接体I和过渡段2能紧密接连。连接螺母3套在过渡段2的另一端上，且连接螺母3与过渡段2的接触面包括45°的锥面，用于连接螺母3和过渡段2相互套接后保证同心度。[0025]双定位销5同时满足公式A=Klmg和A=K2B，其中A为双定位销5的直径，Kl为比例系数，且Kl取值范围在0.03?1.2之间，m为籽晶4的重量，g为重量加速度，K2为比例系数，且K2取值范围在0.08?1.5之间，B为蓝宝石籽晶夹头的外径。通过公式A=Klmg可知，当籽晶4总重量增加时，双定位销5的直径也应该增大，从而保证其强度；由于双定位销5的直径又满足条件A=K2B，由此，双定位销5的直径与蓝宝石籽晶夹头的外径也成正比关系，由于考虑到观察口以及视野的因素，双定位销5的直径值应根据实际情况取最优值。
[0026]使用时，首先将连接螺母3套入过渡段2中，再将过渡段2和连接体I进行螺纹的连接。然后将籽晶4放入连接体I的安装槽内，将籽晶4的凹槽和连接体I的销孔对齐，把两个定位销5插入销孔内。接着使用钨铼丝沿着连接体I外部的捆绑槽进行多道的缠绕固定。最后将安装完成的蓝宝石籽晶夹头通过连接螺母3与上轴进行螺纹连接即可。
[0027]最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.带双定位销的蓝宝石籽晶夹头，包括连接体、过渡段和连接螺母，用于夹持带有凹槽的籽晶，其特征在于，连接体一端设有螺孔，螺孔内部有细牙内螺纹，连接体的另一端开有一个安装槽，安装槽两边至少各设有一个销孔，用于双定位销穿过销孔和籽晶上的凹槽将籽晶固定在安装槽内，连接体外部有至少两道捆绑槽；过渡段的一端设有与连接体的细牙内螺纹相对应的细牙外螺纹，细牙外螺纹的根部设有退刀槽，连接螺母套在过渡段的另一端上，且连接螺母与过渡段的接触面包括锥面。
2.根据权利要求1所述的蓝宝石籽晶夹头，其特征在于，所述双定位销满足公式A=Klmg,其中A为双定位销的直径，Kl为比例系数，且Kl取值范围在0.03?1.2之间，m为籽晶的重量，g为重量加速度。
3.根据权利要求2所述的蓝宝石籽晶夹头，其特征在于，所述双定位销满足公式A=K2B，其中A为双定位销的直径，K2为比例系数，且K2取值范围在0.08?1.5之间，B为蓝宝石籽晶夹头的外径。
4.根据权利要求1所述的蓝宝石籽晶夹头，其特征在于，所述连接螺母与过渡段分别设有45°的锥面，用于连接螺母和过渡段相互套接后保证同心度。
5.根据权利要求1所述的蓝宝石籽晶夹头，其特征在于，所述安装槽两边一对销孔的连线和其中一道捆绑槽的位置一致。
6.根据权利要求1所述的蓝宝石籽晶夹头，其特征在于，所述安装槽为长方形安装槽，且安装槽的中心线与蓝宝石籽晶夹头的中心线重合。
7.根据权利要求1所述的蓝宝石籽晶夹头，其特征在于，所述蓝宝石籽晶夹头是纯钥制成的夹头。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的蓝宝石籽晶夹头，其特征在于，所述籽晶是长方体籽晶，籽晶上设有至少两个半圆形凹槽，用于安装双定位销进行固定。
【文档编号】C30B29/20GK203440496SQ201320452195
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】张俊, 朱亮, 付春雷, 沈兴潮, 宋建军 申请人:浙江晶盛机电股份有限公司