[发明专利]一种Y型功分器制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及微波器件加工领域，特别是涉及一种Y型功分器制造工艺。

背景技术

Y分支波导是集成光学中的常用器件，被广泛应用于分束器、光开关和调制器等波导器件中。现微波器件制造厂家制作Y型功分器的过程如下：将Y型功分器分成多个零件，采用传统手工火焰钎焊方法分多次组焊成型，包括盖板、Y分支槽和两个法兰盘的组合焊接。

其具体工艺流程如下：

1、零件加工：

1.1：盖板加工：备料→数铣→线切割→钳。

1.2：Y分支槽加工：备料→数铣→热处理退火→数铣→线切割→钳。

1.3：法兰盘1加工：备料→数铣→钳。

1.4：法兰盘2加工：备料→数铣→钳。

2、手工火焰焊接成型：

2.1：分支波导：由盖板和Y分支槽手工火焰焊接成型，其工艺流程：配装盖板和Y分支槽→酸洗→火焰钎焊→清洗→钳→铣→钳。

2.2：Y型功分器：由分支波导和两个法兰盘手工火焰焊接成型，其工艺流程：配装法兰盘和分支波导→酸洗→火焰钎焊→清洗→钳→酸洗→火焰钎焊→清洗→钳→铣→钳→电镀→油漆→装配。

传统手工火焰钎焊方法存在如下一些问题和缺陷：1、加工工序多、生产周期长；2、操作人员工作量大，技能水平要求较高；3、传统手工火焰钎焊是局部加热，焊接时温度均匀性差，焊接后型腔的变形量较大，型腔尺寸精度难以保证； 4、传统手工火焰钎焊成型的Y型功分器的一致性较差，尺寸精度差，对电讯参数影响大，增大了调试难度；5、为使钎料在母材间隙中润湿、毛细流动，钎焊填缝时须使用钎剂，而钎剂对母材本身的腐蚀作用大，钎焊后无法彻底清除残留钎剂残余物，导致功分器的防腐性能大幅降低，使用寿命大幅缩短。因此，传统制造工艺方法难以满足产品的质量要求和批量生产的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型的Y型功分器制造工艺，将传统由盖板、分支波导、法兰盘多次焊接成型设计为上盖板、下腔体，采用真空钎焊技术一次焊接成型，采用凹凸面控制功分器的装配尺寸精度，加工工序减少，劳动强度低，生产周期短；数控加工和真空钎焊保证批量生产尺寸精度的一致性；焊接不易变形，尺寸精度及产品质量高；真空钎焊无需使用钎剂，Y型功分器抗腐蚀性能好。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种Y型功分器制造工艺，包括一个上盖板加工步骤、一个下腔体加工步骤和一个真空钎焊成型步骤：

所述的上盖板加工步骤包括以下子步骤：

S11：备料：根据产品设计尺寸将原材料切割出上盖板的外形，包括上盖板本体、边缘凸台和Y分支槽凸止口，预留3~5mm加工余量和3~5mm厚度余量；

S12：数控粗铣：利用数控铣床完成上盖板的粗铣加工，单边留余量2~3mm；

S13：热处理退火：热处理退火温度范围为250~280℃；

S14：数控精铣：利用数控铣床完成上盖板的精铣加工；

所述的下腔体加工步骤包括以下子步骤：

S21：备料：根据产品设计尺寸将原材料切割出下腔体的外形，包括下腔体本体、边缘凹槽和Y分支槽凹止口，预留3~5mm加工余量和3~5mm厚度余量；

S22：数控粗铣：利用数控铣床完成下腔体的粗铣加工，单边留余量2~3mm；

S23：热处理退火：热处理退火温度范围为250~280℃；

S24：数控精铣：利用数控铣床完成下腔体的精铣加工；

所述的真空钎焊成型步骤包括以下子步骤：

S31：试装上盖板和下腔体，确保边缘凸台与边缘凹槽、Y分支槽凸止口与Y分支槽凹止口紧密贴合；

S32：酸洗，去杂质，保证钎焊质量不受影响；

S33：装配上盖板、下腔体、钎料，保证装配后内腔尺寸满足设计要求；

S34：真空钎焊：设置真空钎焊加热曲线，加热保温，615℃温度下完成真空钎焊；

S35：数控加工Y型功分器外形及法兰盘；

S36：钳：钻、铰法兰盘上的销孔；

S37：电化学处理；

S38：调试：测试电讯参数。

所述备料加工上盖板和下腔体过程中，切割边缘凸台、Y分支槽凸止口、边缘凹槽和Y分支槽凹止口时考虑焊片的嵌入厚度，增加配合间隙0.02~0.04mm。

步骤S32所述的杂质包括油污和氧化膜。

所述的上盖板和下腔体采用3A21铝合金板材。