金剛石線切割設(shè)備

金剛石線切割設(shè)備成為研究和發(fā)展的主流趨勢(shì)，本文介紹國(guó)外硅片切割設(shè)備研究的新進(jìn)展以及國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r，并介紹筆者參與研制的金剛石環(huán)形線鋸機(jī)的功能、特點(diǎn)和設(shè)計(jì)心得體會(huì)及金剛石單線和環(huán)線切割機(jī)應(yīng)用前景展望。

目前，硬脆性材料，如單晶硅、多晶硅、寶石、玻璃、陶瓷等，具有優(yōu)良、穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能(如抗腐蝕性、電絕緣性,耐磨損性等)，在電子、光學(xué)及其它領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用、，特別是單晶硅、多晶硅、陶瓷材料被廣泛用于太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體、真空電鍍等高精端產(chǎn)業(yè)中。伴隨半導(dǎo)體、光伏材料技術(shù)的發(fā)展，需求量不斷增加，切割加工量大幅增長(zhǎng)，由于硬脆材料硬度高、脆性大，因此加工難度較大。目前，行業(yè)內(nèi)硅片生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行金鋼線切割技術(shù)升級(jí)改造的方案主要有兩種：1，,即在現(xiàn)有的傳統(tǒng)砂漿線設(shè)備基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)設(shè)備內(nèi)部軟硬件進(jìn)行升級(jí)改造，從而滿足金鋼線切割工藝。

線切割設(shè)備

切割液 

金剛線切割設(shè)備使用的切割液主要作用是冷卻，所以主要采取冷卻水或油基冷卻。使用水做切割液可以混合部分粘合劑，減輕清洗工序工作強(qiáng)度；樹脂結(jié)合劑金剛石鋸線是一種采用樹脂作為結(jié)合劑,將金剛石磨粒固結(jié)于鋸絲基體表面而形成的固結(jié)磨料鋸線。另一個(gè)作用是切損硅料容易回收。油基冷卻主要是乙二醇做切割液，原理上乙二醇基的切割方法也有助于硅料的回收，但是需要相對(duì)復(fù)雜的化學(xué)方法處理，提高了回收成本。

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線鋸切割機(jī)

單線切割的金剛石線鋸分為往復(fù)式金剛石線鋸和環(huán)形回轉(zhuǎn)式金剛石線鋸；

環(huán)形回轉(zhuǎn)式線鋸是被焊接為環(huán)形，可通過(guò)導(dǎo)輪實(shí)現(xiàn)循環(huán)切割。

優(yōu)點(diǎn)：1.整個(gè)鋸絲長(zhǎng)度均可參與切割；

2.使用壽命長(zhǎng)；

3.切割速度高（高達(dá)10——60m/s）。

單線往復(fù)式金剛石線鋸切割機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性好，可進(jìn)行內(nèi)外表面的切割加工；可以自由改變切割方向及傾斜角度，進(jìn)行復(fù)雜輪廓切割。缺點(diǎn)是鋸絲的有效工作強(qiáng)度受限制，鋸絲利用率不高，切割速度較低（一般2—3m/s）。

磁性材料切割

     強(qiáng)磁鐵不僅性能優(yōu)異，而且原料豐富，價(jià)格還比較低，還是利用磁性材料價(jià)格形成的釹鐵硼磁鐵。很符合當(dāng)代發(fā)展迅速和廣泛使用，主要是用在電器、儀器、石油化工、磁療保健、汽車行業(yè)等領(lǐng)域。

??釹鐵硼通俗的講叫磁鐵(也有人叫它吸鐵石)是在常溫下不會(huì)削磁的一種磁性材料故也叫永磁鐵。其切割過(guò)程中容易出現(xiàn)黏刀的現(xiàn)象，用金剛石刀片切割速度極慢，環(huán)形金剛石線鋸的出現(xiàn)，解決了粘性的問(wèn)題，設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)低，收到磁性材料切割市場(chǎng)的極大認(rèn)可。