一种电子玻璃密封电连接器的封接装置及方法

阅读: 评论:0



1.本发明属于电子元器件技术领域,涉及电连接器的封接,具体涉及一种电子玻璃密封电连接器的封接装置及方法。


背景技术:



2.随着电子工业的发展,各系统对电连接器等元件提出了更高的要求。在各类民用、军用、航空、航天、战略战术武器等的电子系统中大量使用各种电连接器,它起着器件与器组件与组件、系统与系统之间进行电气连接和信号传递的重要功能,是保证整个系统可靠性的重要基础元件,只要某个接点出现故障,就可能导致整个系统的失效。电连接器由壳体、绝缘体、接触体三大基本单元组成。普通民用或军用电连接器的壳体一般采用铝合金加工机加工(机加、冷挤压、压铸)而成,钢壳体多用于玻璃封接和耐高温电连接器。绝缘体一般采用热固型塑料模塑成形,界面封严体、封线体采用硅橡胶模压等成形。接触体——插针和插孔是接触体总称,分为焊接式、压接式和绕接式等,用来实现电路连接。在各种民用和军用飞机、航空、航天、战略战术武器等装备中电连接器的可靠性更是人命关天、甚至是决定战役或战争胜负的重要器件。尤其在战略战术武器系统火工品中使用的电连接器更是要在超高温、超高压、瞬间可靠的完成预定任务。火工品为装有火药或受外界刺激后产生燃烧或爆炸,以引燃火药、引爆或做机械功的一次性使用的元器件和装置的总称。包括火帽、底火、点火管、延期件、、传爆管、、以及爆炸开关、爆炸螺栓、启动器、切割索等。常用于引燃火药、引爆,还可作为小型驱动装置,用以快速打开活门、解除保险及火箭级间分离等。在航天系统工程和战略战术武器系统火工品中使用的、具有特殊要求的电连接器用塑料密封无法满足其性能要求,只能采用玻璃与金属封接才能满足连接器的高精度、高可靠性的要求。而电子玻璃密封电连接器的封接工艺是使“玻璃与金属”或“玻璃与玻璃”等多元材料层之间的热复合工艺技术,它是密封结构件的一种重要工艺方法,作为整个器件制备中的重要环节,合理的封接工艺选择可以有效提高产品的使用性能与生产效率。目前在实际应用过程中,通常使用管式真空炉来进行电连接器的封接。到目前为止,关于采用可控降温速率装置来控制管式炉退火工艺的相关研究未见报道。
3.徐博(徐博,高锡平,殷先印,刘国英,韩滨,朱宝京[cn106129682a])研究了一种射频连接器及其制备方法,涉及信号传输领域,主要目的是简化射频连接器的制备方法。该发明的主要技术方案包括:将玻璃粉末制成绝缘预制件;将低介电玻璃烧制成绝缘子,并将射频插针烧制在所述绝缘子内,制成射频端子;将所述绝缘预制件套装于所述射频端子与壳体之间,并加热到封接温度,使所述绝缘预制件分别与所述射频端子、所述壳体密封连接。该发明无法控制射频端子的烧结过程中射频插针的氧化问题,必然会影响射频连接器的使用性能。宋兆龙(宋兆龙[cn114590991a])研究了一种玻璃密封连接器熔融密封工艺及装置,具体为:1)在使用前在两个连接模具的内部分别放入两个需要待结合的玻璃体,同时分开两个待连接的连接模具;2)同时将氧气罐和氢气罐与氧气接头和氢气接头相连接。该发明通过采用氢气和氧气的混合改变原有的升温方式,优点在于利用氢气易燃易爆的特性使
其与氧气相结合,氧气为其提供了燃烧环境,将其点燃后可迅速达到五百度以上的高温,而此温度以完全满足玻璃熔融时的温度,可使得玻璃迅速升温避免长时间的等待,但是缺点在于氢气燃烧危险性较高,且在实际生产中需要其他设备保障该装置的安全运作。


技术实现要素:



[0004]
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种电子玻璃密封电连接器的封接装置及方法,工艺操作过程简单,成本低廉,安全性高,产率高,所封接的电连接器气密性高,抗压性优良,适用于工业化生产。
[0005]
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
[0006]
一种电子玻璃密封电连接器的封接装置,包括封接炉,所述的封接炉包括炉箱以及横向嵌套在炉箱内的橄榄球形炉膛
[0007]
所述的炉箱包括一侧铰接的上箱体和下箱体,所述的上箱体和下箱体的另一侧设置有退火速率控制卡扣;
[0008]
所述的炉箱内沿橄榄球形炉膛外壁设置有加热装置,所述的加热装置外部设置有保温材料;
[0009]
所述的炉箱上还连接有分体式温度控制器;
[0010]
所述的橄榄球形炉膛内部沿横向轴线设置有传动轨道,所述的传动轨道上设置有可沿其滑动的卡盘;所述的橄榄球形炉膛两端通过法兰密封;
[0011]
还包括用于提供封接气体氛围的气氛控制系统和用于保护电子器件的冷却降温系统;
[0012]
所述的法兰上设置有用于安装气氛控制系统且与橄榄球形炉膛内腔联通的气体管道安装孔,以及用于安装冷却降温系统的进液口和出液口。
[0013]
本发明还具有以下技术特征:
[0014]
优选的,所述的退火速率控制卡扣包括与上箱体连接的弧形孔扣,所述的弧形孔扣上设置有多个工位孔;
[0015]
所述的下箱体上与弧形孔扣对应位置两侧分别设置有锁扣底板和锁扣固定圆环;
[0016]
所述的锁扣固定圆环内孔上套装有匹配工位孔的插拔锁扣;
[0017]
所述的插拔锁扣包括锁扣螺母,所述的锁扣螺母的中部套装有可沿其滑动的锁扣限制圆环;所述的锁扣限制圆环和锁扣固定圆环之间套装有弹簧。
[0018]
进一步的,所述的工位孔间隔设置有5组。
[0019]
优选的,所述的气氛控制系统包括与橄榄球形炉膛首端的法兰连接的进气管路,所述的进气管路的首端连接有氮气气瓶,所述的进气管路上还设置有高精度氮气减压阀、玻璃转子流量计、第一气体流速控制阀和真空压力表;
[0020]
还包括与橄榄球形炉膛尾端的法兰连接的出气管路,所述的出气管路尾端设置有真空泵,所述的出气管路上还设置有第二气体流速控制阀。
[0021]
优选的,所述的冷却降温系统包依次连接橄榄球形炉膛两端法兰的冷却水管路,所述的冷却水管路的冷却水入口端设置有液体流速控制阀和液体电磁流量计。
[0022]
进一步的,所述的冷却水管路的冷却水入口端靠近橄榄球形炉膛的尾端设置。
[0023]
优选的,所述的上箱体和下箱体之间还设置有安全锁扣。
[0024]
优选的,所述的温度控制器上设置有风冷系统。
[0025]
优选的,所述的卡盘上表面设置有十字滑轨,所述的十字滑轨的轨道尾部均设置有卡爪;
[0026]
所述的卡爪下部设置有卡紧螺栓。
[0027]
本发明还保护一种采用如上所述的封接装置封接电子玻璃密封电连接器的方法,包括以下步骤:
[0028]
步骤一、将待封接的电连接器部件:金属外壳、金属芯柱、玻璃绝缘子,精确装模放入卡盘中并用卡爪固定,放入橄榄球形炉膛中,密封橄榄球形炉膛并固定左右两端法兰;
[0029]
步骤二、将真空泵连接出气管路,抽取橄榄球形炉膛中空气至真空度达到-0.1mpa;
[0030]
步骤三、向橄榄球形炉膛中通入氮气,调节气氛控制系统,向橄榄球形炉膛中充入氮气至压力达到一个标准大气压,调整氮气流速至50~60ml/min;
[0031]
步骤四、将法兰接入冷却降温系统,调整冷却水流速至840~950l/h;
[0032]
步骤五、通过温度控制器设置封接温度为930~950℃、保温时间20~40min、升温速率10℃/min,进行加热封接;
[0033]
步骤六、待保温工艺结束后,进入器件退火阶段,通过退火速率控制卡扣控制退火工艺的降温速率;最后退火工艺结束后,关闭冷却降温系统,关闭温度控制器,关闭气氛扩散系统,封接完成。
[0034]
本发明与现有技术相比,具有如下技术效果:
[0035]
本发明采用橄榄球形炉膛设计,通过热传递与炉膛表面弧度的数学计算,使炉膛内部整体受热均匀;通过设置可打开的炉箱,通过控制开口大小来控制橄榄球形炉膛与空气的接触面积,使得退火过程降温速率可控,改良了传统随炉冷却时间长、成本高、效率低的缺点,通过增加冷却速率,从而增加退火效率,提高产率;装置结构安排合理,封接工艺衔接有序,通过合理的工艺参数选择,成品后的电连接器气密性高,抗压强度高,满足绝大多数电连接器的生产与使用环境,尤其对于军用、航空、航天、战略战术武器等的电子系统中,需要高精度、高气密性电子元件领域有较大的应用前景;
[0036]
本发明采用分体式封接炉结构,将热处理的橄榄球形炉膛与温度控制部分分离,分体式的温度控制器远离高温炉体,即温控系统独立,同时,温度控制器采用风冷降温,改善温控装置的散热,且不受加热中橄榄球形炉膛高温下的热量影响,增加效率节约成本;
[0037]
本发明橄榄球形炉膛两端法兰采用水冷降温,保护流量计、控制阀、温度计等仪器不受炉膛高温影响,延长使用寿命。
附图说明
[0038]
图1为电子玻璃密封电连接器的封接装置结构示意图;
[0039]
图2为橄榄球形炉膛的结构示意图;
[0040]
图3为卡盘和卡爪的结构示意图;
[0041]
图4为封接炉及退火速率控制卡扣的侧视图;
[0042]
图5为退火速率控制卡扣拉出状态的结构示意图;
[0043]
图6为退火速率控制卡扣卡锁状态的结构示意图;
[0044]
图中各标号的含义为:1-橄榄球形炉膛,2-上箱体,3-下箱体,4-退火速率控制卡扣,5-温度控制器,6-传动轨道,7-卡盘,8-法兰,9-进气管路,10-氮气气瓶,11-高精度氮气减压阀,12-玻璃转子流量计,13-第一气体流速控制阀,14-真空压力表,15-出气管路,16-真空泵,17-第二气体流速控制阀,18-冷却水管路,19-液体流速控制阀,20-安全锁扣,21-十字滑轨,22-卡爪,23-液体电磁流量计;
[0045]
401-弧形孔扣,402-工位孔,403-锁扣底板,404-锁扣固定圆环,405-锁扣螺母,406-锁扣限制圆环,407-弹簧,408-插拔锁扣。
具体实施方式
[0046]
以下结合实施例对本发明的具体内容做进一步详细解释说明。
[0047]
实施例1:
[0048]
如图1至图6所示,本实施例给出一种电子玻璃密封电连接器的封接装置,包括封接炉,封接炉包括炉箱以及中部横向嵌套在炉箱内的橄榄球形炉膛1;橄榄球形炉膛1为合金炉管,中心直径大,向左右两端直径逐渐递减,使炉膛内部整体受热均匀;炉箱下部设置有支撑架;炉箱两端侧壁设置有卡装橄榄球形炉膛1的圆形通孔,橄榄球形炉膛1靠近两端处卡装在圆形通孔内;
[0049]
炉箱包括一侧铰接的上箱体2和下箱体3,上箱体2和下箱体3的另一侧设置有退火速率控制卡扣4;
[0050]
炉箱内沿橄榄球形炉膛4外壁设置有加热装置,加热装置外部设置有保温材料;保温材料为硅酸盐保温棉;
[0051]
炉箱上还连接有分体式温度控制器5;将热处理的橄榄球形炉膛与温度控制部分分离,分体式的温度控制器5远离高温炉体,改善温控装置的散热,且不受加热中橄榄球形炉膛高温下的热量影响,增加效率节约成本;
[0052]
橄榄球形炉膛1内部沿横向轴线设置有传动轨道6,传动轨道6上设置有可沿其滑动的卡盘7;传动轨道6和卡盘7之间可以精准定位;橄榄球形炉膛1两端通过法兰8密封;法兰8为不锈钢法兰;
[0053]
还包括用于提供封接气体氛围的气氛控制系统和用于保护电子器件的冷却降温系统;
[0054]
法兰8上设置有用于安装气氛控制系统且与橄榄球形炉膛1内腔联通的气体管道安装孔,以及用于安装冷却降温系统的进液口和出液口。
[0055]
所述的退火速率控制卡扣4包括与上箱体2连接的弧形孔扣401,所述的弧形孔扣401上设置有多个工位孔402;
[0056]
所述的下箱体3上与弧形孔扣401对应位置两侧分别设置有锁扣底板403和锁扣固定圆环404;
[0057]
锁扣固定圆环404内孔上套装有匹配工位孔402的插拔锁扣408;
[0058]
插拔锁扣408包括锁扣螺母405,锁扣螺母405的中部套装有可沿其滑动的锁扣限制圆环406;锁扣限制圆环406和锁扣固定圆环404之间套装有弹簧407。
[0059]
锁扣限制圆环406与下箱体3固定连接;锁扣固定圆环404与锁扣螺母405固定连接;
[0060]
拉动锁扣螺母405时,弹簧407拉伸,锁扣固定圆环404及锁扣螺母405远离弧形孔扣401,脱离工位孔402,放开锁扣螺母405时,弹簧407收缩,锁扣固定圆环404及锁扣螺母405靠近弧形孔扣401,穿过匹配的工位孔402与锁扣底板403相抵触,退火速率控制卡扣4卡紧,实现上箱体2的定位,使其开口。
[0061]
工位孔402间隔设置有5组,卡装在不同的工位孔402时,实现上箱体2不同角度的开合。
[0062]
气氛控制系统包括与橄榄球形炉膛1首端的法兰8连接的进气管路9,进气管路9的首端连接有氮气气瓶10,进气管路9上还设置有高精度氮气减压阀111、玻璃转子流量计12、第一气体流速控制阀13和真空压力表14;
[0063]
还包括与橄榄球形炉膛1尾端的法兰8连接的出气管路15,出气管路15尾端设置有真空泵16,出气管路15上还设置有第二气体流速控制阀17。真空泵16为旋片式真空泵。
[0064]
冷却降温系统包依次连接橄榄球形炉膛1两端法兰8的冷却水管路18,冷却水管路18的冷却水入口端设置有液体流速控制阀19和液体电磁流量计23。冷却水管路18实现橄榄球形炉膛1两端法兰8的降温,保护气氛控制系统进气管路9和出气管路15上各检测装置,避免温度过高影响检测性能和使用寿命;
[0065]
冷却水管路18的冷却水入口端靠近橄榄球形炉膛1的尾端设置。
[0066]
上箱体2和下箱体3之间还设置有安全锁扣20。
[0067]
温度控制器5上设置有风冷系统。
[0068]
卡盘7上表面设置有十字滑轨21,十字滑轨21的轨道尾部均设置有卡爪22;
[0069]
卡爪22下部设置有卡紧螺栓。
[0070]
本实施例的电子玻璃密封电连接器的封接装置使用原理如下:
[0071]
步骤一、将待封接的电连接器部件:金属外壳、金属芯柱、玻璃绝缘子,精确装模放入卡盘7中并用卡爪22固定,放入橄榄球形炉膛1中,密封橄榄球形炉膛1并固定左右两端的法兰8;
[0072]
步骤二、将真空泵16连接出气管路15,抽取橄榄球形炉膛1中空气至达到封接要求的真空度;
[0073]
步骤三、向橄榄球形炉膛1中通入氮气,调节气氛控制系统,达到封接的氮气流量要求;
[0074]
步骤四、将法兰8接入冷却降温系统,使流速达到器件的封接要求;
[0075]
步骤五、通过温度控制器设置封接温度、保温时间、升温速率等热处理参数加热封接;
[0076]
步骤六、待保温工艺结束后,进入器件退火阶段,通过退火速率控制卡扣4控制退火工艺的降温速率;最后退火工艺结束后,关闭冷却降温系统,关闭温度控制器5,关闭气氛扩散系统,封接完成。
[0077]
实施例2:
[0078]
本实施例给出一种电子玻璃密封电连接器的封接方法,具体包括以下步骤:
[0079]
步骤一、将dm305型封接玻璃、304不锈钢外壳、4j29合金芯柱精确装模,放入卡盘7中并用卡爪22固定,放入橄榄球形炉膛1中,密封橄榄球形炉膛1并固定两端的法兰8;
[0080]
步骤二、将旋片式真空泵16接入出气管路15,关闭第一气体流速控制阀13,打开第
二气体流速控制阀17,使用真空泵16抽出橄榄球形炉膛1中空气,观察真空压力表14读数,当读数降至-0.1mpa时,关闭第二气体流速控制阀17;
[0081]
步骤三、调整高精度氮气减压阀11,调整第一气体流速控制阀13,将橄榄球形炉膛1中充入氮气,观察真空压力表14读数,当真空压力表14读数大于0.1mpa(即一个标准大气压)后,调整第二气体流速控制阀17,观察玻璃转子流量计12,使玻璃转子流量计12读数为50ml/min;
[0082]
步骤四、将冷却水接入冷却水管路18,调整液体流速控制阀19,观察液体电磁流量计23,调节液体流速为950l/h;
[0083]
步骤五、通过温度控制器5设置封接温度为940℃,升温速率为10℃/min,保温时间为30min,进行加热封接;
[0084]
步骤六、保温工艺结束后,进入电连接器退火阶段,当温度降低至800℃时,打开安全锁扣20,通过退火速率控制卡扣4控制退火速率,将插拔锁扣408拔出,弹簧407处于压缩状态,抬起上箱体2,松开插拔锁扣408,依靠弹簧407弹力插拔锁扣408自动回落并插入第一工位孔402,此时上箱体2开口角度为18
°
,40min后插拔锁扣408插入第二工位孔402,此时炉膛温度为621℃,上箱体2开口角度为36
°
,40min后插拔锁扣408插入第三工位孔402,此时炉膛温度为472℃,上箱体2开口角度为54
°
,40min后插拔锁扣408插入第四工位孔402,此时炉膛温度为328℃,开口角度为72
°
,40min后插拔锁扣408插入第五工位孔402,此时炉膛温度为115℃,开口角度为90
°
;60min后降低至室温,退火工艺结束,关闭冷却降温系统,关闭温控装置,关闭气氛扩散系统,封接完成。
[0085]
最后,打开炉膛取出封接好的电连接器,经无水乙醇超声清洗后,通过真空干燥箱干燥后测试性能,由氦质谱检漏仪测得产品漏率为4.12
×
10-9
pa
·
m3/s,通过多功能抗压强度试验仪测得产品的抗压强度为122mpa。
[0086]
实施例3:
[0087]
本实施例给出一种电子玻璃密封电连接器的封接方法,具体包括以下步骤:
[0088]
步骤一、将dm305型封接玻璃、304不锈钢外壳、4j29合金芯柱精确装模,放入卡盘7中并用卡爪22固定,放入橄榄球形炉膛1中,密封橄榄球形炉膛1并固定两端的法兰8;
[0089]
步骤二、将旋片式真空泵16接入出气管路15,关闭第一气体流速控制阀13,打开第二气体流速控制阀17,使用真空泵抽出橄榄球形炉膛1中空气,观察真空压力表14读数,当读数降至-0.1mpa时关闭第二气体流速控制阀17;
[0090]
步骤三、调整高精度氮气减压阀11,调整第一气体流速控制阀13,将橄榄球形炉膛1中充入氮气,观察真空压力表14读数,当真空压力表14读数大于0.1mpa(即一个标准大气压)后,调整第二气体流速控制阀17,观察玻璃转子流量计12,使玻璃转子流量计为50ml/min;
[0091]
步骤四、将冷却水接入冷却水管路18,调整液体流速控制阀19,观察液体电磁流量计23,调节液体流速为870l/h;
[0092]
步骤五、通过温度控制器5设置封接温度为930℃,升温速率为10℃/min,保温时间为20min,进行加热封接;
[0093]
步骤六、保温工艺结束后,进入电连接器退火阶段,当温度降低至800℃时,打开安全锁扣20,通过退火速率控制卡扣4控制退火速率,将插拔锁扣408拔出,弹簧407处于压缩
状态,抬起上箱体2,松开插拔锁扣408,依靠弹簧407弹力插拔锁扣408自动回落并插入第一个工位孔402,此时上箱体2开口角度为18
°
,40min后插拔锁扣408插入第二个工位孔402,此时炉膛温度为621℃,上箱体2开口角度为36
°
,40min后插拔锁扣408插入第三个工位孔402,此时炉膛温度为472℃,开口角度为54
°
,40min后插拔锁扣408插入第四个工位孔402,此时炉膛温度为328℃,开口角度为72
°
,40min后插拔锁扣408插入第五个工位孔402,此时炉膛温度为115℃,开口角度为90
°
;60min后降低至室温,退火工艺结束,关闭冷却降温系统,关闭温控装置,关闭气氛扩散系统,封接完成;
[0094]
最后,打开炉膛取出封接好的电连接器,经无水乙醇超声清洗后,通过真空干燥箱干燥后测试性能,由氦质谱检漏仪测得产品漏率为5.34
×
10-9
pa
·
m3/s,通过多功能抗压强度试验仪测得产品的抗压强度为97mpa。
[0095]
实施例4:
[0096]
本实施例给出一种电子玻璃密封电连接器的封接方法,具体包括以下步骤:
[0097]
步骤一、将dm305型封接玻璃、304不锈钢外壳、4j29合金芯柱精确装模,放入卡盘7中并用卡爪22固定,放入橄榄球形炉膛1中,密封橄榄球形炉膛1并固定两端的法兰8;
[0098]
步骤二、将旋片式真空泵16接入出气管路15,关闭第一气体流速控制阀13,打开第二气体流速控制阀17,使用真空泵抽出橄榄球形炉膛1中空气,观察真空压力表14读数,当读数降至-0.1mpa时,关闭第二气体流速控制阀17;
[0099]
步骤三、调整高精度氮气减压阀11,调整第一气体流速控制阀13,将橄榄球形炉膛1中充入氮气,观察真空压力表14读数,当真空压力表14读数大于0.1mpa(即一个标准大气压)后,调整第二气体流速控制阀17,观察玻璃转子流量计12,使玻璃转子流量计读数为60ml/min;
[0100]
步骤四、将冷却水接入冷却水管路18,调整液体流速控制阀19,观察液体电磁流量计23,调节液体流速为950l/h;
[0101]
步骤五、通过温度控制器5设置封接温度为950℃,升温速率为10℃/min,保温时间为40min,进行加热封接;
[0102]
步骤六、保温工艺结束后,进入电连接器退火阶段,当温度降低至800℃时,打开安全锁扣20,通过退火速率控制卡扣4控制退火速率,将插拔锁扣408拔出,弹簧407处于压缩状态,抬起上箱体2,松开插拔锁扣408,依靠弹簧407弹力插拔锁扣408自动回落并插入第一个工位孔402,此时上箱体2开口角度为18
°
,30min后插拔锁扣408插入第二个工位孔402,此时炉膛温度为668℃,上箱体2开口角度为36
°
,30min后插拔锁扣408插入第三个工位孔402,此时炉膛温度为542℃,开口角度为54
°
,30min后插拔锁扣408插入第四个工位孔402,此时炉膛温度为376℃,开口角度为72
°
,30min后插拔锁扣408插入第五个工位孔402,此时炉膛温度为195℃,开口角度为90
°
;80min后降低至室温,退火工艺结束,关闭冷却降温系统,关闭温控装置,关闭气氛扩散系统,封接完成。
[0103]
最后,打开炉膛取出封接好的电连接器,经无水乙醇超声清洗后,通过真空干燥箱干燥后测试性能,由氦质谱检漏仪测得产品漏率为4.47
×
10-9
pa
·
m3/s,通过多功能抗压强度试验仪测得产品的抗压强度为118mpa。
[0104]
实施例5:
[0105]
本实施例给出一种电子玻璃密封电连接器的封接方法,具体包括以下步骤:
[0106]
步骤一、将dm305型封接玻璃、304不锈钢外壳、4j29合金芯柱精确装模,放入卡盘7中并用卡爪22固定,放入橄榄球形炉膛1中,密封橄榄球形炉膛1并固定两端的法兰8;
[0107]
步骤二、将旋片式真空泵16接入出气管路15,关闭第一气体流速控制阀13,打开第二气体流速控制阀17,使用真空泵抽出橄榄球形炉膛1中空气,观察真空压力表14读数,当读数降至-0.1mpa时,关闭第二气体流速控制阀17;
[0108]
步骤三、调整高精度氮气减压阀11,调整第一气体流速控制阀13,将橄榄球形炉膛1中充入氮气,观察真空压力表14读数,当真空压力表14读数大于0.1mpa(即一个标准大气压)后,调整第二气体流速控制阀17,观察玻璃转子流量计12,使玻璃转子流量计读数为55ml/min;
[0109]
步骤四、将冷却水接入冷却水管路18,调整液体流速控制阀19,观察液体电磁流量计23,调节液体流速为840l/h;
[0110]
步骤五、通过温度控制器5设置封接温度为940℃,升温速率为10℃/min,保温时间为30min,进行加热封接;
[0111]
步骤六、保温工艺结束后,进入电连接器退火阶段,当温度降低至800℃时,打开安全锁扣20,通过退火速率控制卡扣4控制退火速率,将插拔锁扣408拔出,弹簧407处于压缩状态,抬起上箱体2,松开插拔锁扣408,依靠弹簧407弹力插拔锁扣408自动回落并插入第一个工位孔402,此时上箱体2开口角度为18
°
,20min后插拔锁扣408插入第二个工位孔402,此时炉膛温度为712℃,上箱体2开口角度为36
°
,20min后插拔锁扣408插入第三个工位孔402,此时炉膛温度为651℃,开口角度为54
°
,20min后插拔锁扣408插入第四个工位孔402,此时炉膛温度为478℃,开口角度为72
°
,20min后插拔锁扣408插入第五个工位孔402,此时炉膛温度为215℃,开口角度为90
°
;100min后降低至室温,退火工艺结束,关闭冷却降温系统,关闭温控装置,关闭气氛扩散系统,封接完成。
[0112]
最后,打开炉膛取出封接好的电连接器,经无水乙醇超声清洗后,通过真空干燥箱干燥后测试性能,由氦质谱检漏仪测得产品漏率为9.35
×
10-9
pa
·
m3/s,通过多功能抗压强度试验仪测得产品的抗压强度为41mpa。
[0113]
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“内”、“上”、“下”、“首”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0114]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;所属领域的普通技术人员在未脱离本发明精神和范围内对本发明技术方案所做出的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明权利要求保护范围当中。

技术特征:


1.一种电子玻璃密封电连接器的封接装置,其特征在于,包括封接炉,所述的封接炉包括炉箱以及横向嵌套在炉箱内的橄榄球形炉膛(1);所述的炉箱包括一侧铰接的上箱体(2)和下箱体(3),所述的上箱体(2)和下箱体(3)的另一侧设置有退火速率控制卡扣(4);所述的炉箱内沿橄榄球形炉膛(4)外壁设置有加热装置,所述的加热装置外部设置有保温材料;所述的炉箱上还连接有分体式温度控制器(5);所述的橄榄球形炉膛(1)内部沿横向轴线设置有传动轨道(6),所述的传动轨道(6)上设置有可沿其滑动的卡盘(7);所述的橄榄球形炉膛(1)两端通过法兰(8)密封;还包括用于提供封接气体氛围的气氛控制系统和用于保护电子器件的冷却降温系统;所述的法兰(8)上设置有用于安装气氛控制系统且与橄榄球形炉膛(1)内腔联通的气体管道安装孔,以及用于安装冷却降温系统的进液口和出液口。2.如权利要求1所述的电子玻璃密封电连接器的封接装置,其特征在于,所述的退火速率控制卡扣(4)包括与上箱体(2)连接的弧形孔扣(401),所述的弧形孔扣(401)上设置有多个工位孔(402);所述的下箱体(3)上与弧形孔扣(401)对应位置两侧分别设置有锁扣底板(403)和锁扣固定圆环(404);所述的锁扣固定圆环(404)内孔上套装有匹配工位孔(402)的插拔锁扣(408);所述的插拔锁扣(408)包括锁扣螺母(405),所述的锁扣螺母(405)的中部套装有可沿其滑动的锁扣限制圆环(406);所述的锁扣限制圆环(406)和锁扣固定圆环(404)之间套装有弹簧(407)。3.如权利要求2所述的电子玻璃密封电连接器的封接装置,其特征在于,所述的工位孔(402)间隔设置有5组。4.如权利要求1所述的电子玻璃密封电连接器的封接装置,其特征在于,所述的气氛控制系统包括与橄榄球形炉膛(1)首端的法兰(8)连接的进气管路(9),所述的进气管路(9)的首端连接有氮气气瓶(10),所述的进气管路(9)上还设置有高精度氮气减压阀(11)、玻璃转子流量计(12)、第一气体流速控制阀(13)和真空压力表(14);还包括与橄榄球形炉膛(1)尾端的法兰(8)连接的出气管路(15),所述的出气管路(15)尾端设置有真空泵(16),所述的出气管路(15)上还设置有第二气体流速控制阀(17)。5.如权利要求1所述的电子玻璃密封电连接器的封接装置,其特征在于,所述的冷却降温系统包依次连接橄榄球形炉膛(1)两端法兰(8)的冷却水管路(18),所述的冷却水管路(18)的冷却水入口端设置有液体流速控制阀(19)和液体电磁流量计(23)。6.如权利要求5所述的电子玻璃密封电连接器的封接装置,其特征在于,所述的冷却水管路(18)的冷却水入口端靠近橄榄球形炉膛(1)的尾端设置。7.如权利要求1所述的电子玻璃密封电连接器的封接装置,其特征在于,所述的上箱体(2)和下箱体(3)之间还设置有安全锁扣(20)。8.如权利要求1所述的电子玻璃密封电连接器的封接装置,其特征在于,所述的温度控制器(5)上设置有风冷系统。9.如权利要求1所述的电子玻璃密封电连接器的封接装置,其特征在于,所述的卡盘
(7)上表面设置有十字滑轨(21),所述的十字滑轨(21)的轨道尾部均设置有卡爪(22);所述的卡爪(22)下部设置有卡紧螺栓。10.一种如权力要求1至9中任一项所述的封接装置封接电子玻璃密封电连接器的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将待封接的电连接器部件:金属外壳、金属芯柱、玻璃绝缘子,精确装模放入卡盘(7)中并用卡爪(22)固定,放入橄榄球形炉膛(1)中,密封橄榄球形炉膛(1)并固定左右两端的法兰(8);步骤二、将真空泵(16)连接出气管路(15),抽取橄榄球形炉膛(1)中空气至真空度达到-0.1mpa;步骤三、向橄榄球形炉膛(1)中通入氮气,调节气氛控制系统,向橄榄球形炉膛(1)中充入氮气至压力达到一个标准大气压,调整氮气流速至50~60ml/min;步骤四、将法兰(8)接入冷却降温系统,调整冷却水流速至840~950l/h;步骤五、通过温度控制器(5)设置封接温度为930~950℃、保温时间20~40min、升温速率10℃/min,进行加热封接;步骤六、待保温工艺结束后,进入器件退火阶段,通过退火速率控制卡扣(4)控制退火工艺的降温速率;最后退火工艺结束后,关闭冷却降温系统,关闭温度控制器(5),关闭气氛扩散系统,封接完成。

技术总结


本发明公开了一种电子玻璃密封电连接器的封接装置及封接方法,改装置包括封接炉,所述的封接炉包括炉箱以及横向嵌套在炉箱内的橄榄球形炉膛;所述的炉箱包括一侧铰接的上箱体和下箱体,所述的上箱体和下箱体的另一侧设置有退火速率控制卡扣;所述的炉箱上还连接有分体式温度控制器;所述的橄榄球形炉膛内部沿横向轴线设置有传动轨道,所述的传动轨道上设置有可沿其滑动的卡盘;所述的橄榄球形炉膛两端通过法兰密封;还包括用于提供封接气体氛围的气氛控制系统和用于保护电子器件的冷却降温系统;装置结构安排合理,封接工艺衔接有序,工艺操作过程简单,成本低廉,产率高,安全性高,所封接的电连接器气密性高,抗压性优良,适用于工业化生产。用于工业化生产。用于工业化生产。


技术研发人员:

郭宏伟 王毅 白赟 刘帅 李荣悦 高艺博 郭守一

受保护的技术使用者:

陕西科技大学

技术研发日:

2022.11.28

技术公布日:

2023/3/9

本文发布于:2023-03-13 00:18:53,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/3/68597.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:炉膛   球形   所述   橄榄
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2022 Comsenz Inc.Powered by © 369专利查询检索平台 豫ICP备2021025688号-20 网站地图