DE951798C

DE951798C - Saegen von Kristallplatten durch Loesung

Info

Publication number: DE951798C
Application number: DES26701A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Friedrich Spitzer
Original assignee: Standard Elektrik AG
Current assignee: Standard Elektrik AG
Priority date: 1952-01-05
Filing date: 1952-01-05
Publication date: 1956-10-31

Description

Sägen von Kristallplatten durch Lösung Das piezoelektrische Kristallmaterial fällt meistens in großen Stücken an, die in dieser Form noch nicht für die Ausübung piezoelektrischer Funktionen geeignet sind. Vielmehr ist es erforderlich, aus den großen Stücken dünne Platten herauszuschneiden, die in bestimmter Weise zu den kristallographischen Achsen orientiert sind und deren geometrische Abmessungen auf den Verwendungszweck abgestimmt sind. Die Herstellung dieser Platten, die meistens recht dünn sind, erfolgt mit Rücksicht auf die mechanischen Eigenschaften des Kristallmaterials durch einen Sägevorgang besonderer Art. Die hierfür geeignete, als Fadensäge bezeichnete Einrichtung beruht darauf, daß ein ständig mit einem Lösungsmittel für die Kristallsubstanz befeuchteter Faden durch den Kristall hindurchgezogen wird. Das in der Sägefuge zu entfernende Material wird also nicht durch mechanischen Angriff, sondern durch den Angriff des Lösungsmittels entfernt. Als das natürliche Rezept für diesen Sägevorgang ergibt sich also, daß die Fadengeschwindigkeit, die vom Faden mitgeführte Feuchtigkeitsmenge und die Löslichkeit des Kristallmaterials so aufeinander abgestimmt sind, daß an der Austrittsstelle des Fadens aus dem Kristallmaterial die vom Faden mitgeführte Sägeflüssigkeit gerade gesättigt ist.
Es kann nun vorkommen, daß diese Bedingungen in praktisch zu verwirklichenden Vorgängen nicht recht miteinander in Übereinstimmung gebracht werden können. ist die Löslichkeit des Kristallmaterials im Wasser, das hauptsächlich als Lösungsmittel verwendet wurde, sehr groß, dann ist unter Umständen eine sehr hohe Fadengeschwindigkeit erforderlich. Man kann sich in einem solchen Falle dadurch helfen, daß man das Lösungsmittel vor-sättigt, oder aber, da$ man eine mischbare Substanz zusetzt, in der das Kristallmaterial unlöslich oder nur schwach löslich ist. Der Grund für diese Maßnahme ist der, daß beim Verbleiben von ungesättigter Sägeflüssigkeit in der Sägespur ein Angriff auf das stehengebliebene Kristallmaterial erfolgt, so da$ sich angefressene Oberflächen, insbesondere angefressene Kanten ergeben. Diese Gefahr ist nun besonders groß, wenn die Löslichkeit des Kristallmaterials nur gering ist. In diesem Falle ergibt sich bei der Anwendung von Wasser als Sägeflüssigkeit eine so geringe Fadengeschwindigkeit, da$ diese fertigungsmäßig nicht tragbar ist. Wegen des ungenügenden Umsatzes an Sägeflüssigkeit in der Sägefurche ist dabei stets mit angefressenen Oberflächen und Kanten zu rechnen.
Die Schwierigkeiten treten besoncters bei Kristallen auf, die aus Ammonium-Dihydrogen-Phosphat oder Lithium-Sulfat bestehen. Derartige Kristalle finden in steigendem Maße Verwendung in piezoelektrischen Geräten.
Zur Heraufsetzung der Sägegeschwindigkeit und zur Verbesserung der Oberflächengüte sollen gemäß der Erfindung bei einem Verfahren zum Zersägen von schwer löslichen Kristallen, insbesondere Kristallen aus Ammonium-Dihydrogen-Phosphat oder Lithium-Sutlfat, vorzugsweise zur Herstellung dünner Platteen für piezoelektrische Zwecke, mittels einer Fadensäge, deren Faden mit einer das Kristallmaterial lösenden Sägeflüssigkeit befeuchtet wird, wäßrige Lösungen starker Elektrolyte, z. B. Kaliumhydroxyd oder Bariumhydroxyd, als Sägeflüssigkeit verwendet werden.
Die absolute Löslichkeit der obengenannten Kristallmaterialien wie auch die Auflösungsgeschwindigkeit ist in derartigen Lösungen wesentlich größer als in reinem Wasser. Wie bereits hervorgehoben wurde, eignen sich die erfindungsgemäßen Lösungen besonders vuun Sägen von Kristallen aus Ammonium-Dihydrogen-Phosphat N H4 H2 P 04 und Lithium-Sulfat Lit S 04 -f- i H2 O.
Für Kristalle aus Ammonium-Dihydrogen-Phosphat kommen vorzugsweise Lösungen mit einem Zusatz von Kaliumhydroxyd, K O H, in Frage, während für Kristalle aus Lithium-Sulfat sich besonders Lösungen mit einem Zusatz von Barium-Hydroxyd Ba(O H)2 eignen. Mit solchen Sägeflüssigkeiten ergeben sich auch bei sonst schwerer löslichem Kristallmaterial bei erheblicher Steigerung der Sägegeschwindigkeit Platten mit voll befriedigender Oberflächengüte.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Zersägen von schwer löslichen Kristallen, insbesondere Kristallen aus Ammonium-Dihydrogen-Phosphat oder Lithiu°m-Sulfat, vorzugsweise zur Herstellung dünner Platten für piezoelektrische Zwecke, mittels einer Fadensäge, deren Faden'mit einer das Kristallmaterial lösenden Sägeflüssigkeit befeuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, da$ wäßrige Lösungen starker Elektrolyte, wie Kaliumhydroxyd oder Bariumhydroxyd, als Sägeflüssigkeit verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da$ für Kristalle aus Ammonium-Dihydrogen-Phosphat als Sägeflüssigkeit eine Lösung mit einem Zusatz von Kaliumhydroxyd verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da$ für Kristalle aus Lithium-Sulfat als Sägeflüssigkeit eine Lösung mit einem Zusatz von Bariumhy droxyd verwendet wird. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägeflüssigkeit mit dem Kristallmaterial vorgesättigt wird oder daß zur Sägeflüssigkeit Stoffe zugesetzt werden, die das Kristallmaterial weniger oder nicht angreifen. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 515 331; deutsche Patentschrift Nr. 522 557.