[发明专利]一种铌管状靶材的机加工方法及一种刀具

说明书

技术领域

本发明涉及靶材技术领域，尤其涉及一种铌管状靶材的机加工方法及一种刀具。

背景技术

靶材是在溅射沉积技术中用作阴极的材料，该材料是在带正电荷的阳离子撞击下以分子、原子或离子的形式脱离阴极而在阳极表面重新沉积。靶材作为一种具有高附加值的特种电子材料，其被广泛用于溅射尖端技术的薄膜材料。根据应用，靶材主要包括半导体领用领域靶材、记录介质用靶材、显示薄膜用靶材、先进触控屏及显示器、光学靶材和超导靶材等。

磁控溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，它利用离子源产生的离子，在真空环境中经过加速聚集，从而形成高速度能的离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面原子发生动能的交换，使固体表面的原子离开固体表面并沉积在基体表面。被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材料，称为溅射靶材。

溅射靶材的形状有长方形、正方形、圆柱体和不规则形状。长方体、正方体和圆柱体形状靶材为实心，溅射过程中，圆环形永磁体在靶材表面建立环形磁场，在轴间等距离的环形表面上形成刻蚀区，其缺点是薄膜沉积厚度均匀性不易控制，靶材的利用率较低，仅为20%~30%。目前国内外都在推广应用旋转空心圆管磁控溅射靶，其优点是靶材可绕固定的条状磁铁组件旋转，因而360°靶面可被均匀刻蚀，利用率高达80%。

对于旋转空心圆管铌靶材，在铌管坯挤压成型后需要再对其内孔及外径进行机械加工，使其具有符合图纸要求的几何尺寸及外观形貌。但是在铌靶材机加工过程中，由于铌金属粘度大，其在切削过程中不断屑，对于长度大于2000mm铌管内表面的机械加工，更增加了机械加工的难度。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种容易加工成型的的铌管状靶材的机加工方法。

有鉴于此，本发明提供了一种铌管状靶材的机加工方法，包括：

采用第一刀具对铌管坯的内孔进行镗铣，得到铌管状靶材，所述第一刀具的刀头为双刀头或单刀头，所述第一刀具的刀杆的长度大于5000mm，所述双刀头在所述刀杆的工作端沿轴线方向依次设置，所述刀头的刃倾角为负值。

优选的，所述刀杆的长度为5200mm~6500mm。

优选的，进行镗铣的过程中通上高压硫化油进行镗铣。

优选的，所述镗铣过程中钻镗床的转速为80转/min~125转/min。

优选的，所述镗铣的切削深度为0.5mm~1.2mm。

优选的，得到铌管状靶材之后还包括以下步骤：

将所述铌管状靶材装卡在卧式车床上，以内孔为基准，对所述铌管状靶材的外圆进行车削，所述车削的第二刀具的前角为30°~40°，后角为4°~6°；主偏角为50°~60°，副偏角为10°~15°；刃倾角为10°~15°；刀尖圆弧半径为0.3~0.4mm，得到外圆加工的铌管状靶材。

优选的，所述第二刀具的材料为钨钴类材料。

本发明还提供了一种刀具，所述刀具的刀头为双刀头或单刀头，所述刀具的刀杆的长度大于5000mm，所述双刀头在所述刀杆的工作端沿轴线方向依次设置，所述刀头的刃倾角为负值。

优选的，所述加长刀杆的长度为5200mm~6500mm。

本发明提供了一种铌管状靶材的机加工方法，包括：采用第一刀具对铌管坯的内孔进行镗铣，得到铌管状靶材，所述第一刀具的刀头为双刀头或单刀头，所述第一刀具的刀杆的长度大于5000mm，所述双刀头在所述刀杆工作端沿轴线方向依次设置，所述刀头的刃倾角为负值。与现有技术相比，本发明对铌管坯的内孔进行镗铣的过程中，通过选用具有单刀头或双刀头与加长刀杆的刀具，使铌管坯加工过程中保持小吃刀深度小的走刀量，且刀头采用负的刃倾角，使镗铣的断屑逐渐成为球团状，有利于镗铣过程中铌屑由铌管坯内孔的待加工面排出，从而使铌管状靶材内孔容易加工成型。另外，在铌管坯进行镗铣的过程中，同时通上具有润滑冷却及推力作用的高压硫化油，从而更有利于断屑由铌管坯内孔排出。

附图说明

图1为铌管坯内孔加工刀具的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种铌管状靶材的机加工方法，包括：