一种超高压点光源用电极钼片组件及其成型方法.pdf

本发明涉及一种超高压点光源用电极钼片组件及其成型方法，由封接钼片、焊接在封接钼片两端的发射电极及引出线组成，封接钼片为弧形结构或是山峰形结构，发射电极由单根芯棒或芯棒及套设连接在芯棒前端的弹簧构成，引出线为钼杆引出线，尾部为菱形或弯钩状结构，中间部位为直杆或波浪形结构，在封接钼片的一端设置焊接连接发射电极的激光电焊点，利用激光出射头进行多点激光焊接，将发射电极焊接连接在封接钼片的一端，而封接钼片的另一端使用电阻点焊的方式，将引出线焊接连接在封接钼片上并与发射电极同轴设置。与现有技术相比，本发明确保了焊接质量和一致性，提高并精确控制了钼片的承载强度，还能提高封装过程中的准直度，做到精确定位。

1.  一种超高压点光源用电极钼片组件，其特征在于，该组件由封接钼片、焊接在封接钼片两端的发射电极及引出线组成，
所述的封接钼片为弧形结构或是山峰形结构，在封接钼片的一端上设置焊接连接发射电极的激光电焊点，
所述的发射电极由单根芯棒或芯棒及套设连接在芯棒前端的弹簧构成，
所述的引出线为钼杆引出线，尾部为菱形或弯钩状结构，中间部位为直杆或波浪形结构。

2.  根据权利要求1所述的一种超高压点光源用电极钼片组件，其特征在于，所述的芯棒前端的伸头部分为常规性棒状结构、圆头状结构或子弹头状结构。

3.  根据权利要求1所述的一种超高压点光源用电极钼片组件，其特征在于，弧形结构的封接钼片的弧度为1.2-2.8rad。

4.  根据权利要求1所述的一种超高压点光源用电极钼片组件，其特征在于，山峰形结构的封接钼片为单峰或多峰结构，出峰角度为80-160°，出峰高度为0.1-0.75mm。

5.  如权利要求1-4中任一项所述的超高压点光源用电极钼片组件的成型方法，其特征在于，该方法利用激光出射头进行多点激光焊接，将发射电极焊接连接在封接钼片的一端，而引出线使用电阻点焊方式焊接连接在封接钼片的另一端并与发射电极同轴设置。

6.  根据权利要求5所述的一种超高压点光源用电极钼片组件的成型方法，其特征在于，所述的激光出射头为可移动的出射头，移动速度为1-10mm／s。

7.  根据权利要求5所述的一种超高压点光源用电极钼片组件的成型方法，其特征在于，所述的激光出射头的激光能量为3-10J。

8.  根据权利要求5所述的一种超高压点光源用电极钼片组件的成型方法，其特征在于，所述的激光出射头的焊接效率为1pcs／3s。

9.  根据权利要求5所述的一种超高压点光源用电极钼片组件的成型方法，其特征在于，所述的封接钼片通过上凸模及下凹模的合模处理，制作得到弧形结构或是山峰形结构的封接钼片，压制确保钼片两边刀口不破损。

10.  根据权利要求9所述的一种超高压点光源用电极钼片组件的成型方法，其特征在于，所述的上凸模及下凹模的模具输出力控制在6-12kgf。

一种超高压点光源用电极钼片组件及其成型方法
技术领域
本发明涉及一种点光源用组件及其成型方法，尤其是涉及一种超高压点光源用电极钼片组件及其成型方法。 
背景技术
超高压点光源是一种气体放电灯，灯内充有汞和惰性气体，工作时灯内汞蒸气处于超高压状态。超高压点光源的光亮度较大，多应用在液晶投影仪及探照灯等领域。 
在超高压点光源中，电极钼片组件以气密方式封闭在放电管的两侧，其现有成型技术存在着以下一些缺陷： 
电极与钼片间的焊接技术方面，现有的技术中，钨电极与钼片之间的焊接技术主要为传统的电极电阻焊接，该技术采用上下钨电极放电焊接，即将粗钨杆与钼片压紧于两电极之间，并施以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。由于钨材料和钼材料之间的熔点差距较大(钼熔点2610度、钨熔点3410度)，传统的电阻焊方式无法使两种材料间存在相互的亲润，无法形成有效的成互溶状态，其焊接难度较大，焊接后的产品质量很难得到保证，容易发生过焊或虚焊，焊点位置出现氧化，焊接强度的一致性很差。且该点焊方式为手工点焊，效率低下，单个焊接时间长，1pcs／10s。 
钼片承载强度方面，现有技术中，封接钼片主要分为两种，一种为平整形钼片，在放电管装配过程中，须将组件产品垂直放置定位，电极处于上端位置，由于电极自身重量，钼片部位容易出现弯曲，无法支撑电极，不能满足其直线度要求，影响了后续生产。另一种为弯折或弧形钼片，这种形状的钼片有一定的刚性，且有支撑作用，但是并没有对弧形或弯折的程度作明确规定，如果钼片弧形或弯折程度太小，钼片的承载作用会明显减小，无法对电极起到支撑作用；如果钼片弧形或弯折程度 太大，会造成组件后续压封过程中与玻璃管之间存在明显气线，使其两者无法紧密结合，严重影响压封装配质量。 
引出线定位方面，现有技术中，引出线一般为直杆形设计，没有明确定位支撑，在封装放电管的过程中，由于引出线同石英管之间过大的间隙，很难保持组件同石英管的同轴状态，造成电极空间偏斜，极距产生明显偏差，使得其放电灯的发光质量降低，大大缩短其使用寿命。 
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种超高压点光源用电极钼片组件及其成型方法，一方面解决了原有焊接强度差的问题，通过控制激光能量和焊接点数以及位置，确保了焊接质量和一致性，另一方面又提高并精确控制了钼片的承载强度，确保了装配的一致性，还能提高封装过程中的准直度，做到精确定位。 
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 
一种超高压点光源用电极钼片组件，由封接钼片、焊接在封接钼片两端的发射电极及引出线组成， 
所述的封接钼片为弧形结构或是山峰形结构，在封接钼片的一端上设置焊接连接发射电极的激光电焊点， 
所述的发射电极由单根芯棒或芯棒及套设连接在芯棒前端的弹簧构成， 
所述的引出线为钼杆引出线，尾部为菱形或弯钩状结构，中间部位为直杆或波浪形结构。 
所述的芯棒前端的伸头部分为常规性棒状结构、圆头状结构或子弹头状结构。 
弧形结构的封接钼片的弧度为1.2-2.8rad。 
山峰形结构的封接钼片为单峰或多峰结构，出峰角度为80-160°。出峰高度为0.1-0.75mm。 
超高压点光源用电极钼片组件的成型方法，利用激光出射头进行多点激光焊接，将发射电极焊接连接在封接钼片的一端，焊点为线形分布，焊接能量稳定均匀，热影响区域小，焊接效率高。 
所述的激光出射头为可移动的出射头，移动速度为1-10mm／s。 
所述的激光出射头的激光能量为3-10J。 
所述的激光出射头的焊接效率为1pcs／3s。 
超高压点光源用电极片组件的成型方法，引出线使用电阻点焊方式连接在封接钼片的另一端并与发射电极同轴。 
所述的封接钼片通过上凸模及下凹模的合模处理，模具输出力控制在6-12kgf制作得到弧形结构或是山峰形结构的封接钼片，压制确保钼片两边刀口不破损，增加钼片的刚性。对弧形弧度和山峰形角度高度的控制，能精确控制钼片的承载能力，使得钼片在承载方面和装配方面保持最优化的平衡。 
与现有技术相比，本发明具有以下优点： 
(1)焊接技术方面：电极与钼片为多点激光焊接，通过控制激光能量和焊点位置及数量，使焊接能量均匀分布，避免过焊或虚焊，确保了点焊的质量及牢固性。 
(2)钼片承载强度方面：采用的弧形或山峰形结构，增加了钼片自身的刚性，提高了钼片的承载强度，防止由于钼片弯曲造成的电极无法得到支撑，确保了组件装配的直线性。而对弧度和峰角度高度的明确要求，能更精确控制钼片的承载能力，使得钼片在承载方面和装配方面保持最优化的平衡。另外，在确保承载强度的同时，可根据电极的重量和钼片的大小，对钼片峰形进行调整。若电极较重，钼片可设计为双峰或三峰形，若电极较轻，钼片可设计为单峰形，灵活多变。 
(3)引出线定位方面：引出线末端为菱形或弯钩形结构，中间部位根据实际产品情况可使用波浪形结构。尾部的菱形或弯钩形结构在装配过程中主要起定位导向作用，能够使电极做到快速定位，确保其在放电管中的精确位置，保证光中心不发生偏移，其高度尺寸应与实际的玻璃管内径相匹配，精度要求控制在0.1mm，若菱形或弯钩形高度尺寸过小，使得引出线与玻璃管之间间隙过大，两者无法保持同轴状态，造成电极偏移；若高度尺寸过大，则会导致组件无法与玻璃管进行组装。故需要对精度进行精确控制。另外，若组件长度较长，仅靠尾部的点面接触结构无法保证组件前端电极的准直度要求，考虑在引出线中段加设波浪形结构，该波浪形高度尺寸略小于玻璃管内径，且精度控制在0.05mm，增强其导向性，使其更加可靠稳定。 
附图说明
图1为实施例1中本发明的主视结构示意图； 
图2为实施例1中本发明的俯视结构示意图。 
图3为实施例2中使用的发射电极的结构示意图； 
图4为实施例2中使用的封接钼片的俯视结构示意图； 
图5为实施例2中使用的封接钼片的侧视结构示意图； 
图6为实施例2中使用的引出线的结构示意图； 
图7为实施例3中使用的发射电极的结构示意图； 
图8为实施例3中使用的引出线的结构示意图； 
图9为实施例4中使用的发射电极的结构示意图； 
图10为实施例4中使用的封接钼片的结构示意图； 
图11为实施例5中使用的发射电极的结构示意图。 
图中，1为发射电极、2为封接钼片、3为引出线、激光电焊点4。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。 
实施例1 
一种点光源用电极钼片组件，其结构如图1-2所示，由发射电极1、封接钼片2及引出线3组成，发射电极1设在最前端，在封接钼片2上设置激光电焊点4，发射电极1焊接连接在激光电焊点4上与封接钼片2相连，引出线3使用电阻点焊方式连接在封接钼片2的另一端，与发射电极1同轴设置。本实施例中，发射电极1由芯棒及焊接套设在芯棒前端的弹簧组成，芯棒前端的伸头部分为子弹头状结构，芯棒直径为0.2-0.8mm，芯棒长度为5-16mm，弹簧丝径为0.1-0.4mm。钼片宽度为1.2-4mm，厚度为0.02-0.04mm。引出线3为钼杆引出线，尾部为弯钩状结构，中间部位为直杆结构。引出线3设置在玻璃管内，引出线3的直径为0.4-0.7mm，长度为20-70mm。弯钩状结构的尾部的高度与玻璃管内径相匹配，精度控制在0.1mm。 
超高压点光源用电极钼片组件在成型时，利用激光出射头进行多点激光焊接，将发射电极焊接连接在封接钼片的一端，激光出射头为可移动的出射头，移动速度为1-10mm／s，激光出射头的激光能量为3-10J，焊点为线形分布，焊接能量稳定均匀，焊接效率高。 
超高压点光源用电极钼片组件在成型时，引出线使用电阻点焊方式焊接连接在封接钼片的另一端并与发射电极同轴设置， 
封接钼片通过上凸模及下凹模的合模处理，模具输出力控制在6-12kgf制作得到弧形结构或是山峰形结构的封接钼片，压制确保钼片两边刀口不破损，增加钼片的刚性。对弧形弧度和峰形角度高度的控制，能精确控制钼片的承载能力，使得钼片在承载方面和装配方面保持最优化的平衡。 
利用本发明的激光点焊成型的组件，其优点如下所示： 

实施例2 
一种点光源用电极钼片组件，由发射电极1、封接钼片2及引出线3组成，连接方式与实施例1基本相同，不同之处在于，发射电极1的结构如图3所示，由芯棒及焊接套设在芯棒前端的弹簧组成，芯棒前端的伸头部分为圆头状结构，封接钼片2的结构如图4-5所示，为圆弧状结构，弧度控制在1.2-2.8rad，本实施例控制在2rad，引出线3的结构如图6所示，尾部为菱形结构，中间部位为波浪形结构，中间的波浪形结构的高度略小于玻璃管内径，精度控制在0.05mm。 
实施例3 
一种点光源用电极钼片组件，由发射电极1、封接钼片及引出线3组成，连接方式与实施例1基本相同，不同之处在于，发射电极1的结构如图7所示，由单根芯棒构成，引出线3的结构如图8所示，尾部为弯钩状结构，中间部位为直杆结构。 
实施例4 
一种点光源用电极钼片组件，由发射电极1、封接钼片2及引出线组成，连接 方式与实施例1基本相同，不同之处在于，发射电极1的结构如图9所示，由单根芯棒构成，芯棒1的前端的伸头部分为圆球状，封接钼片2的结构如图10所示，采用山峰形结构，可根据电极的重量和钼片的尺寸设置为单峰或多峰形状，峰角度控制在80°-160°，峰高度控制在0.1-0.75mm，本实施例采用的是双峰形结构。 
本发明采用的圆弧形或山峰形的封接钼片具有以下优点： 

实施例5 
一种点光源用电极钼片组件，由发射电极1、封接钼片2及引出线组成，连接方式与实施例4基本相同，不同之处在于，发射电极1的结构如图11所示，由芯棒及焊接套设在芯棒前端的弹簧组成，芯棒前端的伸头部分为常规的棒状，封接钼片2的结构采用山峰形结构，峰角度控制在80°-160°，峰高度控制在0.1-0.75mm，本实施例采用的是单峰形结构。