JPS649701B2 - - Google Patents
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- JPS649701B2 JPS649701B2 JP1019682A JP1019682A JPS649701B2 JP S649701 B2 JPS649701 B2 JP S649701B2 JP 1019682 A JP1019682 A JP 1019682A JP 1019682 A JP1019682 A JP 1019682A JP S649701 B2 JPS649701 B2 JP S649701B2
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- polishing
- alumina
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- polished
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
- H01J9/245—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases specially adapted for gas discharge tubes or lamps
- H01J9/247—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases specially adapted for gas discharge tubes or lamps specially adapted for gas-discharge lamps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Description
本発明は高圧放電ランプ用透光性アルミナチユ
ーブの製造法に関するものである。 透光性アルミナチユーブはその優れた光透過
性、耐熱性、化学耐食性等を活かして、高圧ナト
リウムランプ、メタルハライドランプ等の発光管
に広く使用されている。この種の高圧放電ランプ
用発光管として用いられる場合、第１図に示すよ
うな外径10mm肉厚１mm長さ100mm程度の透光性ア
ルミナチユーブ１が標準的であり、このチユーブ
の両端は、チユーブと同材質のセラミツク製キヤ
ツプ２、および金属電極４がガラスフリツトで封
着され、内部に放電発光に必要なガラが封入され
る。従つて透光性アルミナチユーブの両端面は気
密性をより確実にするため、平端でクランクやカ
ケのないことが要求される。このため、従来透光
性アルミナチユーブの製造法は、原料粉末をアイ
ソスタテイツクプレス成形、押し出し成形等によ
つてチユーブ状に成形した後、水素雰囲気中で焼
成を行い、最後にその焼成品の端面仕上げを行な
つている。 この焼成後の端面仕上げは、レーザーで切断す
る方法やダイヤモンドカツターにより切断後ダイ
ヤモンド砥石で研摩する方法が行なわれている。
しかしながらレーザー切断方法による切断面は平
滑でなくかつレーザー装置も高価である等の欠点
があり、実用的とはいい難い。一方、ダイヤモン
ドカツターで研摩代を見込して切断しダイヤモン
ド砥石で研摩仕上げする方法は最も一般的に実施
されているが、切断時に微細なヘアークラツクが
入り易く、研摩工程でこのヘアークラツクが除去
できない。ヘアークラツクを持つた透光性アルミ
ナチユーブがランプ発光管として使用された場合
くり返し熱応力によりヘアークラツクがより大き
なクラツクへ進展しランプの破壊をもたらす場合
がある。 また、透光性アルミナチユーブは硬度が大きな
緻密焼結体であるため、ダイヤモンドカツターや
ダイヤモンド砥石の消耗が激しく、製造コストに
占める割合がかなり大きなものである。さらには
ダイヤモンドカツター、ダイヤモンド砥石を用い
た切断および研摩仕上げは湿式で行うため、切断
研摩加工後アルミナチユーブに付着した切り粉や
研削油等を除去するため複雑な洗浄工程および乾
燥工程を必要とし、研削油、洗浄液が付着、残存
した場合ランプに悪影響を与えるのでこの洗浄、
乾燥工程は完全にする必要がある。 本発明はこれらの欠点をなくすためになされた
もので、高純度アルミナ微粉末を主成分とする原
料粉末をチユーブ状に成形後、ダイヤモンド砥切
の砥石周速720ｍ／分から2400ｍ／分の範囲でそ
のチユーブ状の両端面を平滑に研摩加工した後、
焼成を行う高圧放電ランプ用透光性アルミナチユ
ーブの製造法である。 原料粉末としては、高圧放電ランプ用透光性ア
ルミナとして知られているAl2O3―MgO系（特公
昭39―240号、特開昭53―112912号等）あるいは
Al2O3―MgO―La2O3―Y2O3系（特公昭47―
51801号）等が用いられる。 チユーブ状に成形する方法としては、通常のア
イソスタテイツクプレス法や押出し法が用いられ
るが、前者は成形密度が均一で大きく含水率が小
さいので、次工程の研摩加工、焼成において有利
である。成形体の含水率が1.0重量％以上の場合
は、この数値以下に調節する。調節法としては、
加熱乾燥、真空乾燥等の通常の方法で行い得る。
この調節の目的は、次工程の研摩加工での変形お
よび研摩性、取扱い上の変形防止上行うものであ
る。 もし成形品の内外径、特に外径寸法が所定寸法
より大きく成形されている場合、この含水率調整
後、機械加工により行うことができる。成形体の
両端面の研摩加工はダイヤモンド砥石による研摩
加工機によつてなされる。ダイヤモンド砥石を使
用する理由は、他の材質、すなわち、アルミナ
系、シリコンカーバイド系の砥石では、アルミナ
粉末の成形体を加工するにはその砥粒の摩耗が早
く、高頻度のドレツシングが必要であり砥石の消
耗および砥石の交換時間を要し経済的でないから
である。 またダイヤモンド砥石の周速は720ｍ／分〜
2400ｍ／分で行う必要がある。この理由は、砥石
周速720ｍ／分未満であるとダイヤモンド砥石の
研摩能力が小さく強度の弱い生成形体が破壊した
り、研摩面にカケが発生するためである。砥石周
速の上限を2400ｍ／分に限定するのは、砥石周速
の増加につれ、研摩粉の飛散速度が増加し、生成
形体のチユーブ内面への研摩粉付着力が大きくな
り、その除去が困難になるためである。研摩加工
後の焼成は、原料粉末組成、製品の大きさ、焼成
後に必要とされる粒子径および機械的強度等によ
つて選ばれるが、通常は水素雰囲気中1600〜1900
℃で行われる。 実施例 粒子径0.3μのアルミナ微粉末45Kgを主原料とし
てこれに酸化マグネシウムを0.3重量％と水90
を添加してアルミナボールの入つたボールミルで
18時間混合後、粘結剤としてポリビニールアルコ
ール2.5重量％を加え混合したスラリーをスプレ
ードライヤーで乾燥、造粒し水分0.4重量％、平
均粒子径70μの粉末を得た。次にこの粉末をアイ
ソスタテイツクプレスで成形圧力1750Kg／cm2で成
形し、外径12.5φ、内径10φ、長さ150mmのチユー
ブ状成形体を得た。 次いでこのチユーブ状成形体の両端面を第１表
のＡ欄に示す研摩条件、すなわち砥石の種類、砥
石の周速度をもつて研摩加工を行つた。ここで砥
石外径は180mm、幅８mm、砥粒層厚みはダイヤモ
ンド砥石は３mm、アルミナ系砥石、およびシリコ
ンカーバイド系砥石の砥粒層厚みは15mmとした。
ついでこの研摩仕上げを行つたチユーブ状成形体
を水素雰囲気中で1800℃５時間焼成をすることに
より透光性アルミナチユーブを得た。 一方、従来方法によるものとして、上記チユー
ブ状成形体を端面加工せずに、上記と同一の焼成
後、ダイヤモンドカツターにより切断しダイヤモ
ンド砥石で研摩仕上げ後、洗浄・乾燥処理をして
透光性アルミナチユーブを得た。 これらの方法の評価として、第１表のＢ欄に示
す項目をもつてし、その方法は次のとおりであ
る。 １回のドレツシングでの研摩加工数 １回のドレツシングで研摩加工できたチユー
ブ状成形体数、 研摩加工総本数 ドレシングの必要とした場合、その都度ドレ
ツシングを行い、１個の砥石で研摩加工できた
チユーブ状成形体数、 熱衝撃破損率 透光性アルミナチユーブの両端部のマイクロ
クラツクの検出として、空気中200℃±５℃５
分加熱後、瞬時に０℃の水へ浸漬して外観によ
る破損率を求めた。 研摩加工能率 加工試片１本当りの加工時間を求めた。但し
従来の方法によるものは、洗浄・乾燥工程を含
めた。 異物付着発生率 透明アルミナチユーブへの研摩粉付着の外観
検査による発生率を求めた。 上記で説明した研摩条件、および評価の結果を
第１表に示す。
ーブの製造法に関するものである。 透光性アルミナチユーブはその優れた光透過
性、耐熱性、化学耐食性等を活かして、高圧ナト
リウムランプ、メタルハライドランプ等の発光管
に広く使用されている。この種の高圧放電ランプ
用発光管として用いられる場合、第１図に示すよ
うな外径10mm肉厚１mm長さ100mm程度の透光性ア
ルミナチユーブ１が標準的であり、このチユーブ
の両端は、チユーブと同材質のセラミツク製キヤ
ツプ２、および金属電極４がガラスフリツトで封
着され、内部に放電発光に必要なガラが封入され
る。従つて透光性アルミナチユーブの両端面は気
密性をより確実にするため、平端でクランクやカ
ケのないことが要求される。このため、従来透光
性アルミナチユーブの製造法は、原料粉末をアイ
ソスタテイツクプレス成形、押し出し成形等によ
つてチユーブ状に成形した後、水素雰囲気中で焼
成を行い、最後にその焼成品の端面仕上げを行な
つている。 この焼成後の端面仕上げは、レーザーで切断す
る方法やダイヤモンドカツターにより切断後ダイ
ヤモンド砥石で研摩する方法が行なわれている。
しかしながらレーザー切断方法による切断面は平
滑でなくかつレーザー装置も高価である等の欠点
があり、実用的とはいい難い。一方、ダイヤモン
ドカツターで研摩代を見込して切断しダイヤモン
ド砥石で研摩仕上げする方法は最も一般的に実施
されているが、切断時に微細なヘアークラツクが
入り易く、研摩工程でこのヘアークラツクが除去
できない。ヘアークラツクを持つた透光性アルミ
ナチユーブがランプ発光管として使用された場合
くり返し熱応力によりヘアークラツクがより大き
なクラツクへ進展しランプの破壊をもたらす場合
がある。 また、透光性アルミナチユーブは硬度が大きな
緻密焼結体であるため、ダイヤモンドカツターや
ダイヤモンド砥石の消耗が激しく、製造コストに
占める割合がかなり大きなものである。さらには
ダイヤモンドカツター、ダイヤモンド砥石を用い
た切断および研摩仕上げは湿式で行うため、切断
研摩加工後アルミナチユーブに付着した切り粉や
研削油等を除去するため複雑な洗浄工程および乾
燥工程を必要とし、研削油、洗浄液が付着、残存
した場合ランプに悪影響を与えるのでこの洗浄、
乾燥工程は完全にする必要がある。 本発明はこれらの欠点をなくすためになされた
もので、高純度アルミナ微粉末を主成分とする原
料粉末をチユーブ状に成形後、ダイヤモンド砥切
の砥石周速720ｍ／分から2400ｍ／分の範囲でそ
のチユーブ状の両端面を平滑に研摩加工した後、
焼成を行う高圧放電ランプ用透光性アルミナチユ
ーブの製造法である。 原料粉末としては、高圧放電ランプ用透光性ア
ルミナとして知られているAl2O3―MgO系（特公
昭39―240号、特開昭53―112912号等）あるいは
Al2O3―MgO―La2O3―Y2O3系（特公昭47―
51801号）等が用いられる。 チユーブ状に成形する方法としては、通常のア
イソスタテイツクプレス法や押出し法が用いられ
るが、前者は成形密度が均一で大きく含水率が小
さいので、次工程の研摩加工、焼成において有利
である。成形体の含水率が1.0重量％以上の場合
は、この数値以下に調節する。調節法としては、
加熱乾燥、真空乾燥等の通常の方法で行い得る。
この調節の目的は、次工程の研摩加工での変形お
よび研摩性、取扱い上の変形防止上行うものであ
る。 もし成形品の内外径、特に外径寸法が所定寸法
より大きく成形されている場合、この含水率調整
後、機械加工により行うことができる。成形体の
両端面の研摩加工はダイヤモンド砥石による研摩
加工機によつてなされる。ダイヤモンド砥石を使
用する理由は、他の材質、すなわち、アルミナ
系、シリコンカーバイド系の砥石では、アルミナ
粉末の成形体を加工するにはその砥粒の摩耗が早
く、高頻度のドレツシングが必要であり砥石の消
耗および砥石の交換時間を要し経済的でないから
である。 またダイヤモンド砥石の周速は720ｍ／分〜
2400ｍ／分で行う必要がある。この理由は、砥石
周速720ｍ／分未満であるとダイヤモンド砥石の
研摩能力が小さく強度の弱い生成形体が破壊した
り、研摩面にカケが発生するためである。砥石周
速の上限を2400ｍ／分に限定するのは、砥石周速
の増加につれ、研摩粉の飛散速度が増加し、生成
形体のチユーブ内面への研摩粉付着力が大きくな
り、その除去が困難になるためである。研摩加工
後の焼成は、原料粉末組成、製品の大きさ、焼成
後に必要とされる粒子径および機械的強度等によ
つて選ばれるが、通常は水素雰囲気中1600〜1900
℃で行われる。 実施例 粒子径0.3μのアルミナ微粉末45Kgを主原料とし
てこれに酸化マグネシウムを0.3重量％と水90
を添加してアルミナボールの入つたボールミルで
18時間混合後、粘結剤としてポリビニールアルコ
ール2.5重量％を加え混合したスラリーをスプレ
ードライヤーで乾燥、造粒し水分0.4重量％、平
均粒子径70μの粉末を得た。次にこの粉末をアイ
ソスタテイツクプレスで成形圧力1750Kg／cm2で成
形し、外径12.5φ、内径10φ、長さ150mmのチユー
ブ状成形体を得た。 次いでこのチユーブ状成形体の両端面を第１表
のＡ欄に示す研摩条件、すなわち砥石の種類、砥
石の周速度をもつて研摩加工を行つた。ここで砥
石外径は180mm、幅８mm、砥粒層厚みはダイヤモ
ンド砥石は３mm、アルミナ系砥石、およびシリコ
ンカーバイド系砥石の砥粒層厚みは15mmとした。
ついでこの研摩仕上げを行つたチユーブ状成形体
を水素雰囲気中で1800℃５時間焼成をすることに
より透光性アルミナチユーブを得た。 一方、従来方法によるものとして、上記チユー
ブ状成形体を端面加工せずに、上記と同一の焼成
後、ダイヤモンドカツターにより切断しダイヤモ
ンド砥石で研摩仕上げ後、洗浄・乾燥処理をして
透光性アルミナチユーブを得た。 これらの方法の評価として、第１表のＢ欄に示
す項目をもつてし、その方法は次のとおりであ
る。 １回のドレツシングでの研摩加工数 １回のドレツシングで研摩加工できたチユー
ブ状成形体数、 研摩加工総本数 ドレシングの必要とした場合、その都度ドレ
ツシングを行い、１個の砥石で研摩加工できた
チユーブ状成形体数、 熱衝撃破損率 透光性アルミナチユーブの両端部のマイクロ
クラツクの検出として、空気中200℃±５℃５
分加熱後、瞬時に０℃の水へ浸漬して外観によ
る破損率を求めた。 研摩加工能率 加工試片１本当りの加工時間を求めた。但し
従来の方法によるものは、洗浄・乾燥工程を含
めた。 異物付着発生率 透明アルミナチユーブへの研摩粉付着の外観
検査による発生率を求めた。 上記で説明した研摩条件、および評価の結果を
第１表に示す。
【表】
この結果から明らかなように、本発明によつて
得られる透光性アルミナチユーブは、生成形体の
状態で研摩仕上げを行うため、端面にマイクロク
ラツクが発生しても、その後の焼成工程において
完全にマイクロクラツクが消滅し全く欠陥のない
状態のものが得られる。また生成形体はもろく加
工し易いため研摩仕上げにおいて大きな研摩代を
容易に得ることができるため、研摩代を見込んだ
切断が不要である。 さらに、生成形体で研摩仕上げを行うため、従
来と比較してダイヤモンド砥石の摩耗はきわめて
少なくなる利点を有している。焼成後の洗浄・乾
燥工程が不要になり、研削油、洗浄剤がアルミナ
チユーブの表面に付着残存する危険もなくなり、
工程が簡素化されることによつてコスト低減の効
果も大きい。 すなわち、本発明による高圧放電用透光性アル
ミナチユーブの製造工程は品質の向上、製造工程
数の削減、ダイヤモンド砥石費用の低減が得ら
れ、産業の発展に大きく寄与するものである。
得られる透光性アルミナチユーブは、生成形体の
状態で研摩仕上げを行うため、端面にマイクロク
ラツクが発生しても、その後の焼成工程において
完全にマイクロクラツクが消滅し全く欠陥のない
状態のものが得られる。また生成形体はもろく加
工し易いため研摩仕上げにおいて大きな研摩代を
容易に得ることができるため、研摩代を見込んだ
切断が不要である。 さらに、生成形体で研摩仕上げを行うため、従
来と比較してダイヤモンド砥石の摩耗はきわめて
少なくなる利点を有している。焼成後の洗浄・乾
燥工程が不要になり、研削油、洗浄剤がアルミナ
チユーブの表面に付着残存する危険もなくなり、
工程が簡素化されることによつてコスト低減の効
果も大きい。 すなわち、本発明による高圧放電用透光性アル
ミナチユーブの製造工程は品質の向上、製造工程
数の削減、ダイヤモンド砥石費用の低減が得ら
れ、産業の発展に大きく寄与するものである。
第１図は高圧放電ランプ発光管の端部断面図で
ある。 １…透光性アルミナチユーブ、２…セラミツク
製キヤツプ、３…ガラスフリツト、４…金属電
極。
ある。 １…透光性アルミナチユーブ、２…セラミツク
製キヤツプ、３…ガラスフリツト、４…金属電
極。
Claims (1)
- １ 高純度アルミナ微粉末を主成分とする原料粉
末をチユーブ状に成形後、ダイヤモンド砥石の周
速を720ｍ／分から2400ｍ／分の範囲で、そのチ
ユーブ状の両端面を平滑に研摩加工した後、焼成
を行うことを特徴とする高圧放電ランプ用透光性
アルミナチユーブの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1019682A JPS58128625A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 高圧放電ランプ用透光性アルミナチユ−ブの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1019682A JPS58128625A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 高圧放電ランプ用透光性アルミナチユ−ブの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58128625A JPS58128625A (ja) | 1983-08-01 |
| JPS649701B2 true JPS649701B2 (ja) | 1989-02-20 |
Family
ID=11743528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1019682A Granted JPS58128625A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 高圧放電ランプ用透光性アルミナチユ−ブの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58128625A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0319622U (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-26 |
-
1982
- 1982-01-27 JP JP1019682A patent/JPS58128625A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0319622U (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58128625A (ja) | 1983-08-01 |
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