Оптимизация технологии изготовления высококачественных сеточных узлов для электровакуумных приборов

Детальный анализ этих браков, позволил сделать выводы, что основными причинами, влияющими на качество и процент выхода получаемого сеточного полотна, в особенности видикона с сеточным узлом 86 мм, являются:

1. несоответствия критериев контрольной карты после механической обработки растра и контрольной карты сеточного узла.
2. недостаточный контроль после механической обработки.
3. недостаточный контроль послесеребрения.
4. недостаточные требования к чистоте рабочей зоны на операции серебрения.
5. недостаточный контроль после деления
6. технология ручной заточки резцов для нанесения рисок.
7. отсутствиесвоевременного систематического ухода за установкой травления и замена свежего раствора кислоты и др.

5. Предлагаю поэтапно рассмотреть изложенные выше причины браков, а также меры (частично принятые) максимальной оптимизации для повышения результативности имеющейся цепочки технологических операций изготовления годного растра, а соответственно и сеточного полотна.

5.1.  Итак, изготовление растра начинается с механической обработки стеклянных подложек, заключающейся в шлифовке свободным абразивом и полировке отмученным, по разработанной технологии, порошком- полиритом оптическим.

Мы заменили используемый полирит на широко известную на многих оптических производствах готовую полиритную суспензию. Теперь у нас нет необходимости производить весьма трудоемкий процесс изготовления полирита: 5-6 дней на отжиг и деление на размерные фракции, так как готовая суспензия имеет точный четкий равномерный состав (что понизило образование царапин при полировке) и предоставляется в виде готового раствора. А по стоимости он не дороже, а дешевле.

Затем обработанные таким образом пластины для растров подвергаются контролю на соответствие параметров по чертежу. С одной стороны, согласно чертежу на пластину подложку, допускается нахождение любых дефектов, не видимые визуально при осмотре в свете лампы мощностью 100- 150 Вт при 2-кратном увеличении. Никаких уточнений не указано, следовательно- фраза говорит, что контроль производится 2- кратной лупой. В то же время, согласно карте, контроль производится «простым глазом и при помощи лупы». Указана лупа ЛП 1-7*, а не ЛИ- измерительная- что дает контролеру право выпускать детали с любым размером дефектов, которые он не увидел. С другой стороны, на контроле готовой сетки этого прибора, не допускаются заросты более 0,5 клетки, что соответствует дефекту 6 мкм, а так же не допускается дырки более 3 клеток, что соответствует 2 мкм, что означает: на сетке не допустимо ни одного дефекта более 2 мкм, а значит и на поверхности стеклянной растровой пластины. Фото 4- царапина, фото 5 – точка на стекле, которые не видны в лупу любого типа и поэтому прошли далее по маршруту и проявились в виде дефектов на сетке. Выполнение данных требований не возможны, так как ни в чертеже пластины, ни в карте контроля растровых пластин, ни в даже ГОСТе 11141-84 «Детали оптические. Классы чистоты поверхностей. Методы контроля.» по самому высоком- 0-классу не обеспечится выполнение таких требований, да и на такую большую рабочую зону получить поверхность по 0-классу практически невозможно.

Эти изначальные несоответствия мы значительно сгладили изменив метод контроля – 100% -контроль в микроскоп под увеличением минимум 16-кратном, что технологичнее, так как такой контроль занимает в среднем 1 н/ч, но при наблюдении дефектов следует серебрить 3-4 раза для понимания, находятся ли они изначально на подложке, либо это дефект покрытия. Так как под таким увеличением можно увидеть гораздо больше дефектов меньшего размера, у нас получилось отбирать более качественные пластины с условно высоким классом чистоты поверхности. Таким образом пластины практически без дефектов (90% вместо 100%, см. табл.1) попадают на операцию подготовки к серебрению, на котором уже легко видны микронные точки, подлежащие отбраковки путем избирательного выбора рабочей зоны будущей сетки, либо повторному проверочному напылению. А забракованные на контроле под микроскопом подложки направляются на дальнейшую механическую доработку, что составляет максимум около 3 н/ч времени на 1 штуку. Этим мы так же исключаем лишний расход материалов при напылении и экономию технологического времени процесса на эту операцию — в среднем около 3н/ч.

5.2 Далее следует операция серебрения. Тут одним из непроработанных нюансов является сам процесс напыления – нанесение слоя.

1) На сколько слой равномерен мы видим только после – на контроле- только визуальном: встречаются неравномерная толщина и хрупкость слоя серебра, брак в виде различной интерференционной окраской, разводы и видимые полосы (фото 6)- сетка с такого растра будет с утолщениями и заростами. Так же после деления, в некоторых случаях, наблюдается неравномерное снесение слоя покрытия и стекла резцом (фото 7,8), что говорит о некачественном покрытии. Такие детали перенаправляются на снятие слоев и анализ брака. Считаем более грамотным подходом в оценке спорных ситуаций сведение «человеческого фактора» визуального метода к минимуму и предотвращение браков, видимых только после деления. Для этого в дальнейшем предлагается введение бесконтактного контроля толщины и соответственно ее равномерности на пластине с помощью специального оборудования.

2) При процессе распыления раствора и при сушке пластин применяется сжатый воздух. Воздух содержит примеси и молекулярно больше азота, поэтому был полностью заменен на азот.

3) Замена ваты медицинской на безворсовые салфетки, для исключения попадания ворсинок в слои и растворы.

4) Что касается процесса контроля после операции -он производится по технологии без контрольного места с притоком, а в условно чистой зоне. Это значительно усложняет и продлевает процесс контроля зоны 86 мм. Любой дефект на стекле (например точка) и пылинка неотличимы, а значит ставить такие пластины далее на деление не допустимо. Пример на фото 9- участок, на котором будет «дырка» на сетке, потому что поделится такой растр прерывисто. Их нужно, как описывает карта техпроцесса, пробовать сдуть воздухом, либо снять слой и перенаправить на повторное напыление.

Перечисленные выше меры повысили процент выхода на операции серебрения,а на более качественном контроле отбирают 50 % годных, см. Табл.1.

На сегодняшний день ведется модернизация рабочего места для контроля под микроскопом с принудительной приточной вентиляцией и с очищенным воздухом для обдува. С его помощью будет осуществляться контроль напылённых стекол, сводя к минимуму образования посторонних пылинок при контроле.

5.3. На следующей операции по маршруту в существующей технологии, которая в современном производстве представляет практически эксклюзив, не описаны многие моменты. Деление рисок нужных параметров производится на делительных машинах типа МДА-7 (фото 10).