超薄VC散熱石墨模具過程的冷卻階段
在金屬外殼的制造過程中,金屬外殼的超薄VC散熱石墨模具是最重要的一道工序,所謂超薄VC散熱石墨模具就是通過熔融的玻璃把金屬引線與金屬外殼殼體超薄VC散熱石墨模具成一體成為完整的金屬外殼。為了使外殼殼體及引線在玻璃高溫熔融時仍能保持在原來位置,就需要使用石墨模具。石墨在保護性氣氛中能耐受很高的溫度,同時在高溫時也不與其它材料產生浸潤,因此,在高溫超薄VC散熱石墨模具和高溫焊接的場合石墨就成為較理想的模具材料。
石墨除上述的優點外,也存在一些缺陷,其中之一即是石墨的膨脹系數很小,這一特性在金屬外殼的超薄VC散熱石墨模具過程中反而會帶來不利的影響。金屬外殼在超薄VC散熱石墨模具過程中會因熱膨脹產生熱應力,這些應力的存在對外殼的性能有不利影響。與材料有關的應力主要來自兩個方面,一個是玻璃與金屬外殼殼體材料的膨脹系數不匹配,另一個是模具與外殼殼體材料的膨脹系數不匹配。第一個因素一般采用選擇膨脹系數合適的玻璃絕緣子,即采用匹配封接的技術來解決。第二個因素因為沒有不同膨脹系數的石墨材料可供選擇,所以要完全解決這一類應力較為困難,一般只能從模具設計的角度盡量減少它的影響,這種影響在外殼尺寸較大時更為明顯。這種影響在產品超薄VC散熱石墨模具后一般表現為玻璃裂紋、引線的偏心和引線彎。
曲坐坐回寸寸o產生這種熱應力的主要原因,是高溫爐超薄VC散熱石墨模具時材料的熱脹冷縮。石墨模具因為膨脹系數很小,可以認為模具基本沒有產生尺寸變化,金屬外殼因為膨脹系數比石墨要大得多,其外形尺寸的膨脹比石墨模具要大許多。產品在安裝時殼體上的孔與模具上的孔一一對應且同心,所以引線插入后也都仍然處于殼體孔的中心。升溫時,模具基本不膨脹而殼體要隨溫度升高而膨脹。這時金屬殼體上的孔相對于石墨模具產生了位移,由于引線固定于石墨模具孔中不會產生位移,所以引線相對于殼體也產生了位移而不再居于殼體孔的中心,即引線已經產生了偏心現象。
在超薄VC散熱石墨模具過程的冷卻階段,由于玻璃的凝固,引線與殼體已經超薄VC散熱石墨模具成為一體,引線相對于殼體孔的偏心狀態也已經固化不會再產生變化,隨著溫度降低,殼體收縮,引線固定于石墨模具的孔中不會再移動,這時如果殼體繼續收縮就勢必造成引線的彎曲與玻璃的開裂。使用本發明的復合模具發明可以較好的解決這一問題。使用復合模具超薄VC散熱石墨模具時,由于復合模具的基體材料與金屬外殼的殼體材料相同或者使用了膨脹系數接近的材料,在超薄VC散熱石墨模具時模具與外殼同步熱脹冷縮,在玻璃冷卻凝固后它們之間不會產生熱應力,所以上述質量問題就可以迎刃而解。另外,由于引線、殼體、玻璃絕緣子與模具的接觸處仍是鑲嵌的石墨材料,所以也不會產生任何不利影響。
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