JPS591076A - タ−ボ分子ポンプのロ−タの製作方法 - Google Patents
タ−ボ分子ポンプのロ−タの製作方法Info
- Publication number
- JPS591076A JPS591076A JP10842482A JP10842482A JPS591076A JP S591076 A JPS591076 A JP S591076A JP 10842482 A JP10842482 A JP 10842482A JP 10842482 A JP10842482 A JP 10842482A JP S591076 A JPS591076 A JP S591076A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- alloy
- plates
- diffusion bonding
- insert material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はターボ分子ポンプのロータの製作方法に関する
ものである。
ものである。
従来のこの種ロータでは、その素材に高力Ａｔ合金を使
用し、四−夕の各羽根の板厚部を削シ出した後に羽根を
ねじシ加工する方法、あるいは各段の羽根を単段毎に削
シ出し、これらの羽根をコアにはめ込んで機械的に、ま
たはボルトとナツトによシ締結して多段翼車を製作して
いた。
用し、四−夕の各羽根の板厚部を削シ出した後に羽根を
ねじシ加工する方法、あるいは各段の羽根を単段毎に削
シ出し、これらの羽根をコアにはめ込んで機械的に、ま
たはボルトとナツトによシ締結して多段翼車を製作して
いた。
このような製作方法では、動翼を機械加工によシ削シ出
すから加工費が高価となるので、素材としては切削性が
良好で、かつ安価なＡｔ合金を使用せざるをえなく、そ
の他の材料は実際上、使用困難であった。ところがＡ１
合金製ターボ分子ポンプでは、１２０ｒのベーキングす
なわち加熱し 。
すから加工費が高価となるので、素材としては切削性が
良好で、かつ安価なＡｔ合金を使用せざるをえなく、そ
の他の材料は実際上、使用困難であった。ところがＡ１
合金製ターボ分子ポンプでは、１２０ｒのベーキングす
なわち加熱し 。
なから真空排気することが限度であるため、ポンプから
のアウトガス出しに時間を要するので、排気作業の能率
は低下する欠点がある。また半導体製造設備などに用り
られるターボ分子ボイプは塩素およびアンモニアを含ん
だ空気の排気作業を行うため、Ａｔ合合金製ものは腐食
問題を起す恐れがある。
のアウトガス出しに時間を要するので、排気作業の能率
は低下する欠点がある。また半導体製造設備などに用り
られるターボ分子ボイプは塩素およびアンモニアを含ん
だ空気の排気作業を行うため、Ａｔ合合金製ものは腐食
問題を起す恐れがある。
本発明は上記にかんがみターボ分子ポンプの高性能化、
高能率化および耐食性の向上をはかることを目的とする
もので、多数のスリットを設けたＴｉ合金製翼板とＴｉ
合金製ロータリングを交互に積み重ね、その翼板とロー
タリングを拡散接合により一体化することを特徴とする
ものである。
高能率化および耐食性の向上をはかることを目的とする
もので、多数のスリットを設けたＴｉ合金製翼板とＴｉ
合金製ロータリングを交互に積み重ね、その翼板とロー
タリングを拡散接合により一体化することを特徴とする
ものである。
以下本発明の一実施態・様を図面を参照して説明する。
第１図はターボ分子ポンプの翼板を示したものｌａの外
周部に所定寸法のスリン）ｌｂを多数加工した後に、各
スリット部１ｂをねじ＃）加工治具（図示せず）により
所定角度まで塑性変形して作られる。そのねじシ加工は
拡散接合後に行ってもよい。また前記円板１ａの切シ出
しおよびスリン）１ｂの加工はワイヤカッティングまた
はレーザ加工によシ行われる。
周部に所定寸法のスリン）ｌｂを多数加工した後に、各
スリット部１ｂをねじ＃）加工治具（図示せず）により
所定角度まで塑性変形して作られる。そのねじシ加工は
拡散接合後に行ってもよい。また前記円板１ａの切シ出
しおよびスリン）１ｂの加工はワイヤカッティングまた
はレーザ加工によシ行われる。
第２図および第３図はＡ／、族スリーブ４の外側に上記
翼板１、インサート材２およびロータリング３を交互に
積層して多段に組立ててなる拡散接合前のターボ分子ポ
ンプ用ロータを示したものである。前記インサート材２
は両面にｈｔ−ｓｉ共晶合金ｒｓｔ９〜１１％）を１６
〜１９μｍクラッドした 】・Ａｔ−８４ル−ジング
材で、このインサート材 ・２は翼板１と、この翼板
１と同材質（Ｔｉ−ｅｈｔ−４■合金）のロータリング
３との間に挿入されて ・いる。前記インサート材２
の両面に形成された ・ｈｔ−ｓｉ共晶層は、拡散
接合の際にＡｔ−８ｉ共晶温度（ｓｓＯＣ）以上の接合
温度で液相となシ、低圧力で翼板１とロータリング３と
の接合面を容易に密着させて拡散を促進させる。
翼板１、インサート材２およびロータリング３を交互に
積層して多段に組立ててなる拡散接合前のターボ分子ポ
ンプ用ロータを示したものである。前記インサート材２
は両面にｈｔ−ｓｉ共晶合金ｒｓｔ９〜１１％）を１６
〜１９μｍクラッドした 】・Ａｔ−８４ル−ジング
材で、このインサート材 ・２は翼板１と、この翼板
１と同材質（Ｔｉ−ｅｈｔ−４■合金）のロータリング
３との間に挿入されて ・いる。前記インサート材２
の両面に形成された ・ｈｔ−ｓｉ共晶層は、拡散
接合の際にＡｔ−８ｉ共晶温度（ｓｓＯＣ）以上の接合
温度で液相となシ、低圧力で翼板１とロータリング３と
の接合面を容易に密着させて拡散を促進させる。
前蕃記インサート材としてはｈｔ−ｓｓブレー ゛ジン
グ材に限定されず、ＡｔあるいはＡＡ合金箔を翼板１と
ロータリング３との間に挿入して、拡散接合の際にイン
サート材を一時液相にして拡散接合してもよい。またＡ
ｔあるいはＡｔ合金を翼板１あるいはロータリング３の
接合面に溶射し、またはＭｇ、５ｔｔ−添加してもよい
。このＭｇは雰囲気中の酸素のゲッタとして有効であシ
、還元作用で接合性を向上させる役目をする。またＳｉ
の添加を多量にしてインサート材の融点を下降させたも
のを用いてもよい。
グ材に限定されず、ＡｔあるいはＡＡ合金箔を翼板１と
ロータリング３との間に挿入して、拡散接合の際にイン
サート材を一時液相にして拡散接合してもよい。またＡ
ｔあるいはＡｔ合金を翼板１あるいはロータリング３の
接合面に溶射し、またはＭｇ、５ｔｔ−添加してもよい
。このＭｇは雰囲気中の酸素のゲッタとして有効であシ
、還元作用で接合性を向上させる役目をする。またＳｉ
の添加を多量にしてインサート材の融点を下降させたも
のを用いてもよい。
第２図に示すように組立てたものを真空チャンバー内に
設置し、そのチャンバー内を１０”Ｉ”ｏｒｒ台の真空
度まで排気した後に６０００まで加熱する。一ついで高
真空、高温に保持した状態で上下方向Ｃ軸方向）よシ加
圧（０，５匂ｆ／ｍ”） Ｌ、等温、加圧状態に所要時
間（ａｏ＝）保持しなから各翼板ｌと各ロータリング３
とを拡散接合する。
設置し、そのチャンバー内を１０”Ｉ”ｏｒｒ台の真空
度まで排気した後に６０００まで加熱する。一ついで高
真空、高温に保持した状態で上下方向Ｃ軸方向）よシ加
圧（０，５匂ｆ／ｍ”） Ｌ、等温、加圧状態に所要時
間（ａｏ＝）保持しなから各翼板ｌと各ロータリング３
とを拡散接合する。
この場合、各翼板１と各ロータリング３との間に挿入さ
れたｈｔ−ｓｔブレージング材２は、その両面のみが加
熱中に約５８０Ｃ付近よシ溶融し始め、拡散接合温度６
００Ｃでは各翼板ｌと各ロータリング３との接合面近傍
は液相状態となっている。このため両者１，３は軸方向
よシ加圧されると、液相状態のインサート材２を介して
低圧力で容易に密着し、かつＴｉとＡ／、の相互拡散も
著しく促進される。
れたｈｔ−ｓｔブレージング材２は、その両面のみが加
熱中に約５８０Ｃ付近よシ溶融し始め、拡散接合温度６
００Ｃでは各翼板ｌと各ロータリング３との接合面近傍
は液相状態となっている。このため両者１，３は軸方向
よシ加圧されると、液相状態のインサート材２を介して
低圧力で容易に密着し、かつＴｉとＡ／、の相互拡散も
著しく促進される。
また加圧時には余分の液相は翼板ｌとロータリング３と
の接合面外に排除されるため、その両者−１−ｊ３間に
は非常に薄いＡｔ合金層しか残らないので、接合強度の
低下の恐れはないから信頼性の高い接合部をうろことが
できる。
の接合面外に排除されるため、その両者−１−ｊ３間に
は非常に薄いＡｔ合金層しか残らないので、接合強度の
低下の恐れはないから信頼性の高い接合部をうろことが
できる。
第４図は接合温度と接合部の引張強度（以下接合強さと
称す］との関係を示したもので、インサートにＡｔ−８
ｉブレージング材を用いた場合には、実線Ｂで示すよう
に接合温度６０ ＱＣで接合強さは極大値を示し、また
インサート材ｔ＜ｈｔを用いた場合には、一点鎖線Ｃで
示すように接合温度６７０Ｃで接合強さは極大値を示し
ている。接合温度の上昇に伴って接合強さが増大するの
は、接合面の密着化およびＴｉとＡｔの拡散が促進され
るためである。ところが接合温度が高過ぎる場 。
称す］との関係を示したもので、インサートにＡｔ−８
ｉブレージング材を用いた場合には、実線Ｂで示すよう
に接合温度６０ ＱＣで接合強さは極大値を示し、また
インサート材ｔ＜ｈｔを用いた場合には、一点鎖線Ｃで
示すように接合温度６７０Ｃで接合強さは極大値を示し
ている。接合温度の上昇に伴って接合強さが増大するの
は、接合面の密着化およびＴｉとＡｔの拡散が促進され
るためである。ところが接合温度が高過ぎる場 。
合には、接合界面に脆弱なＴｉとＡｔの金属間化合物（
ＡムＴｉ）の形成が顕著となるから、接合強度は低下す
る。
ＡムＴｉ）の形成が顕著となるから、接合強度は低下す
る。
したがって各インサート材について適正な拡散接合温度
が存在し、本実施列のインサート材（ｋｔ−８ｉブレー
シング材）では適正な拡散接合温度は６００Ｃである。
が存在し、本実施列のインサート材（ｋｔ−８ｉブレー
シング材）では適正な拡散接合温度は６００Ｃである。
このため６００Ｃに加熱保持することにより、Ｔ ’と
Ａｔは十分に相互拡散して顕著な金属間化合物層を形成
することなく、各翼板ｌと各ロータリング３は完全に接
合される。
Ａｔは十分に相互拡散して顕著な金属間化合物層を形成
することなく、各翼板ｌと各ロータリング３は完全に接
合される。
その後の冷却過程において、各翼板ｌと各ロータリング
３との間に残留した微量のＡ４合金の液相および接合面
外に排除されたＡｔ合金の液相は凝固する。
３との間に残留した微量のＡ４合金の液相および接合面
外に排除されたＡｔ合金の液相は凝固する。
一般に拡散接合において、インサート材の厚さが厚いほ
どその接合強度は低下するが、本実ｍｆｆ１Ｊでは非常
に薄い（０，１６ｍ） インサート材を用い、かつ加
熱、加圧保持中に余分なインサート材は接合面外へ排除
されるから接合強度は低下しない。
どその接合強度は低下するが、本実ｍｆｆ１Ｊでは非常
に薄い（０，１６ｍ） インサート材を用い、かつ加
熱、加圧保持中に余分なインサート材は接合面外へ排除
されるから接合強度は低下しない。
一方、排除されたインサート材は液相状態で排除される
ため、これらのインサート材はその表面張力によシ冷却
護に丸す形状に凝固しているので、接合後に容易に除去
することができる。
ため、これらのインサート材はその表面張力によシ冷却
護に丸す形状に凝固しているので、接合後に容易に除去
することができる。
以上説明した本発明によれば、次に列記する諸効果があ
る。
る。
１、＠板およびロータリングに高力チタン材（Ｔｉ−６
Ａｔ−４Ｖ）を用いることによシ、従来のＡｔ合金裂ロ
ータに対し２倍程度の比強度となり、かつ前記チタン材
は耐食性も優れているため、高周速化によるｉ−ポ分子
ポンプの性能および耐腐食性の向上をはかることができ
る。
Ａｔ−４Ｖ）を用いることによシ、従来のＡｔ合金裂ロ
ータに対し２倍程度の比強度となり、かつ前記チタン材
は耐食性も優れているため、高周速化によるｉ−ポ分子
ポンプの性能および耐腐食性の向上をはかることができ
る。
２、翼板およびロータリングの素材である高力チタン材
は高応力下における熱安定性に優れ、かつ４００Ｃ程度
でも劣下しないので、ベーキング温度を従来のＡｔ合金
裂のものに比べ２＠以上とすることができ、排気作業の
能率の向上をはかることが可能である。
は高応力下における熱安定性に優れ、かつ４００Ｃ程度
でも劣下しないので、ベーキング温度を従来のＡｔ合金
裂のものに比べ２＠以上とすることができ、排気作業の
能率の向上をはかることが可能である。
３、翼板とロータリングを分割加圧し、これらを交互に
積層して拡散接合により一体化したので、機械加工を著
し、〈減少させ、製造コストを大幅に低減することがで
きる。
積層して拡散接合により一体化したので、機械加工を著
し、〈減少させ、製造コストを大幅に低減することがで
きる。
４、インサート材としてＡｔ−５ｒブレージング材を用
いることにより、低温で、かつ低圧力′で拡散接合が可
能となるので、接合中の変形は非常に少なくなるから高
精度のターボ分子ポンプを裏作することができる。
いることにより、低温で、かつ低圧力′で拡散接合が可
能となるので、接合中の変形は非常に少なくなるから高
精度のターボ分子ポンプを裏作することができる。
５、従来のインサート材を使用しなｈ場合には、７００
０以下の低温ではＴｉ同士の接合は非常に困難であり、
その接合部の強度は極めて低い。
０以下の低温ではＴｉ同士の接合は非常に困難であり、
その接合部の強度は極めて低い。
これに反し本発明のようにインサート材を用いた場合に
は、接合部の引張強度を２０に９ｆ／、Ｉ！Ｉ、２以上
の高強度とすることができるから信頼性を高めることが
可能である。
は、接合部の引張強度を２０に９ｆ／、Ｉ！Ｉ、２以上
の高強度とすることができるから信頼性を高めることが
可能である。
第１図は本発明に係わるターボ分子ポンプのロータの一
実施例における翼板の平面図、第２図は本発明に係わる
ターボ分子ポンプの一実施例を示す組立断面図、第３図
は第２図のＡ部の拡大詳細図、第４図は本実施列の接合
温度と接合部引張強度との関係を示す図である。 ｌ・・・翼板、ｌｂ・・・スリット、２・・・インサー
ト材、３・・・ロータリング。
実施例における翼板の平面図、第２図は本発明に係わる
ターボ分子ポンプの一実施例を示す組立断面図、第３図
は第２図のＡ部の拡大詳細図、第４図は本実施列の接合
温度と接合部引張強度との関係を示す図である。 ｌ・・・翼板、ｌｂ・・・スリット、２・・・インサー
ト材、３・・・ロータリング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、多数のスリットを設けたＴｉ合合金属板とＴｉ合金
製ロータリングを交互に積み重ね、その翼板とロータリ
ングを拡散接合によシ一体化することを特徴とするター
ボ分子ポンプの四−タの製作方法。 、２．上記各翼板の羽根部を拡散接合前あ゛るいは拡散
接合後に、機械的塑性加工によシ成形することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のターボ分子ポンプのロ
ータの製作方法。 ３、上記各翼板と各ロータリングとの間にインサート材
を挿入し、このインサート材の一部または全部を拡散接
合の際に液相化することによシ、前記各翼板と各ロータ
リングとを拡散接合することを特徴とする特許請求の範
囲第１項またはｊｉｇＺ項記載のターボ分子ポンプのロ
ータの製作方法。 ４、上記インサート材としてｈｔ−ｓｔブレージング材
、Ａｔ材を用いることを特徴とする特許請求の範囲第４
項記載のターボ分子ポンプのロータの製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10842482A JPS591076A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | タ−ボ分子ポンプのロ−タの製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10842482A JPS591076A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | タ−ボ分子ポンプのロ−タの製作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS591076A true JPS591076A (ja) | 1984-01-06 |
| JPH0149594B2 JPH0149594B2 (ja) | 1989-10-25 |
Family
ID=14484412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10842482A Granted JPS591076A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | タ−ボ分子ポンプのロ−タの製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS591076A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS527055A (en) * | 1975-07-07 | 1977-01-19 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Method of producing laminate for heat exchanger |
| JPS5215460A (en) * | 1975-07-24 | 1977-02-05 | United Technologies Corp | Method of producing blade coating |
| JPS5328059A (en) * | 1971-05-18 | 1978-03-15 | Philips Nv | Method of thermally compressing and bonding plural formed sintered materials |
-
1982
- 1982-06-25 JP JP10842482A patent/JPS591076A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5328059A (en) * | 1971-05-18 | 1978-03-15 | Philips Nv | Method of thermally compressing and bonding plural formed sintered materials |
| JPS527055A (en) * | 1975-07-07 | 1977-01-19 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Method of producing laminate for heat exchanger |
| JPS5215460A (en) * | 1975-07-24 | 1977-02-05 | United Technologies Corp | Method of producing blade coating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0149594B2 (ja) | 1989-10-25 |
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