一种钽材料的车削刀具及钽靶材制造技术

本发明专利技术提供一种钽材料的车削刀具及钽靶材，其特征在于，所述车削刀具包括第一面和第二面，所述第一面和所述第二面连接处形成刃口，所述第二面包括自刃口形成的凹陷曲面，所述凹陷曲面为排屑槽。所述车削刀具可以提高钽材料的加工效率，同时保证钽靶材表面粗糙度达到加工要求。所述刀具不仅适用于钽靶坯的加工，还适用于钽靶材成品的加工。还适用于钽靶材成品的加工。还适用于钽靶材成品的加工。

【技术实现步骤摘要】
一种钽材料的车削刀具及钽靶材


[0001]本专利技术属于靶材制造领域，涉及一种钽靶材，尤其涉及一种钽材料的车削刀具及钽靶材。

技术介绍

[0002]一般来说，溅射靶材主要由靶坯、背板两部分构成，形状以圆形为主。生产一块合格的靶材大致工艺如下：首先高纯原料经切断后，进行塑性加工和热处理，以改善其微观组织结构，制成靶材坯料；靶材坯料经过机械加工后和背板在洁净环境下焊接制成基础靶材；再进行精细机械加工，以保证靶材的精度要求；最后将精加工后的靶材送至净化室清洗和封装，去除表面附着的任何无机物及有机物，装入特殊的塑料袋中，以防氧化、污染和潮湿。
[0003]靶材产品在成品前都必须经过精密的外型尺寸加工，精度需达到0.1mm以上，使靶材产品满足电场、磁场、冷却水道等的安装要求。大尺寸Ta靶材一般需在大型车床或大型加工中心上进行精密加工。由于Ta相对于其他金属的硬度质地较软，硬度可以达到6～6.5，同时又富有延展性，因此在机械加工时对刀具的设计选择有着非常高的要求，需针对不同加工步骤选择不同的刀具。一般适合Ta靶材精加工的刀具为金刚石刀具。Ta在高温下容易产生表面氧化，因此在精加工的过程希望刀具在接触钽材料时产生的热量尽量少，这需要控制进刀量不能过快，一般进刀量选择在0.01mm以下，钽靶材表面粗糙度要控制在Ra<0.5μm，以确保靶材表面质量及溅射使用性能。
[0004]然而，应用现有加工钽靶材的技术，会在靶材表面产生车削挤压层，影响溅射过程的均匀性。而要去除车削挤压层，达到溅射的使用需求，则需要通过后续的研磨处理，耗费大量的人工成本和时间成本。
[0005]CN 108672720A公开了一种高纯钽靶材的车削加工方法，采用刀片沿高纯钽靶材的直径方向朝高纯钽靶材的中心进给的加工方式，并对车削速度进行了严格的限定。所述车削加工方法操作简单，对设备要求不高。针对钽靶材，当车削速度限定在250
‑
300m/min时，加工后的高纯钽靶材表面质量较好，能够较好避免突起、凹坑等表面缺陷以及车削挤压层的出现。然而，后续需要通过砂带机打磨以去除中央的圆锥体，长时间打磨会出现打磨不均匀，边缘塌陷等情况，甚至导致溅射面发生变形，严重影响靶材质量和使用寿命。
[0006]CN112828541A公开了一种钽靶材及其溅射面的处理方法，所述处理方法包括先后进行的车削与抛光；所述车削为采用刀片沿钽靶材的直径方向从边缘向中心进刀；所述车削包括先后进行的粗车削与精车削，且粗车削与精车削的过程中吃刀量保持恒定；所述精车削包括8
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12刀车削，且精车削的留余量为0.3
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0.6mm；所述抛光为先采用砂纸，再采用百洁布对钽靶材的车削面进行抛光处理；所述钽靶材的溅射面粗糙度Ra≤0.4μm。此专利技术提供的处理方法有效防止了靶材表面在加工过程中出现突起、凹坑等表面缺陷以及车削挤压层，但加工道次多，加工周期长，生产效率低。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种钽材料的车削刀具及钽靶材，所述车削刀具可以提高钽靶材的加工效率，同时保证钽靶材表面粗糙度达到加工要求。所述刀具不仅适用于钽靶坯的加工，还适用于钽靶材成品的加工。
[0008]为达到上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]本专利技术目的之一在于提供一种钽材料的车削刀具，所述车削刀具包括第一面和第二面，所述第一面和所述第二面连接处形成刃口，所述第二面包括自刃口形成的凹陷曲面，所述凹陷曲面为排屑槽。
[0010]本专利技术中，在适宜位置设置的凹陷曲面组成的排屑槽，在与钽靶坯接触时能减小摩擦阻力使钽靶坯一直保持低温的状态。采用此刀具，减少切屑在刀具上的停留时间，能够顺利将切屑及时排出，防止积屑瘤的产生，避免加工过程中出现突起、凹坑等表面缺陷以及车削挤压层的产生并可以有效提高产品加工尺寸精度。
[0011]作为本专利技术优选的技术方案，所述凹陷曲面的弧度为R5～25mm，如R6mm、R7mm、R8mm、R9mm、R10mm、R11mm、R12mm、R13mm、R14mm、R15mm、R16mm、R17mm、R18mm、R19mm、R20mm、R21mm、R22mm、R23mm或R24mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0012]本专利技术中，凹陷曲面的弧度对排屑槽，以及切屑排出的顺畅程度有着重要影响，当弧度过大或过小时，均不能满足钽靶材的加工需求。
[0013]作为本专利技术优选的技术方案，所述第一面与所述第二面形成的夹角的角度为50～85
°
，如55
°
、60
°
、65
°
、70
°
、75
°
或80
°
等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0014]本专利技术中，所述第一面与所述第二面形成的夹角的角度同样对排屑槽，以及切屑排出的顺畅程度有着重要影响，当该角度过大或过小时，均不能满足钽靶材的加工需求。
[0015]作为本专利技术优选的技术方案，所述钽材料包括钽靶材、钽板、钽管、钽合金靶材、钽合金板或钽合金管中的任意一种。
[0016]作为本专利技术优选的技术方案，所述车削刀具的材质包括高速钢、氮化硼、陶瓷或硬质合金中的任意一种。
[0017]作为本专利技术优选的技术方案，所述车削刀具的材质为高速钢或硬质合金。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，所述车削刀具的材质为硬质合金。
[0019]作为本专利技术优选的技术方案，所述车削刀具为单头刀具或包括至少2个刀头的多头刀具。
[0020]本专利技术目的之二在于提供一种钽靶材，所述钽靶材由目的之一提供的钽靶材的车削刀具制备得到。
[0021]本专利技术中，加工钽靶材的具体加工步骤以及参数，可根据钽靶材的性能和尺寸要求进行适当选择，在此不做进一步限定。
[0022]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0023]本专利技术提供一种钽材料的车削刀具及钽靶材，所述车削刀具可以提高钽材料的加工效率，同时保证钽靶材表面粗糙度达到加工要求。所述刀具不仅适用于钽靶坯的加工，还适用于钽靶材成品的加工。
附图说明
[0024]图1为本专利技术具体实施方式使用的刀具的机构示意图；
[0025]图2为本专利技术对比例5使用的刀具的机构示意图。
[0026]下面对本专利技术进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本专利技术的简易例子，并不代表或限制本专利技术的权利保护范围，本专利技术的保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
[0027]为更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，本专利技术的典型但非限制性的实施例如下：
[0028]实施例1
[0029]本实施例提供一种钽材料的车削刀具，其结构如图1所示，所述车削刀具的材质为钨钴硬质合金，所述车削刀具包括第一面和第二面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钽材料的车削刀具，其特征在于，所述车削刀具包括第一面和第二面，所述第一面和所述第二面连接处形成刃口，所述第二面包括自刃口形成的凹陷曲面，所述凹陷曲面为排屑槽。2.根据权利要求1所述的车削刀具，其特征在于，所述凹陷曲面的弧度为R 5～25mm。3.根据权利要求1或2所述的车削刀具，其特征在于，所述第一面与所述第二面形成的夹角的角度为50～85
°
。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的车削刀具，其特征在于，所述钽材料包括钽靶材、钽板、钽管、钽合金靶材、钽合金板或钽合金管中的任意一种。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，李桂鹏，王学泽，徐立红，陈雪，
申请(专利权)人：丽水元能电子材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：