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，本文介紹國外硅片切割設(shè)備研究的新進展以及國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r，并介紹筆者參與研制的金剛石環(huán)形線鋸機的功能、特點和設(shè)計心得體會及金剛石單線和環(huán)線切割機應(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(如耐磨損性、抗腐蝕性、電絕緣性等)，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，由于硬脆材料硬度高、脆性大，因此加工難度較大。電鍍金剛石線鋸是用電鍍的方法在金屬絲(線)(基體)上沉積一層金屬(一般為鎳及鎳鈷合金)并在沉積的金屬內(nèi)固結(jié)金剛石磨料制成的一種線性超硬材料工具。

?電火花線切割

電火花線切割加工要求被加工材料必須導(dǎo)電，其工作原理是在絕緣油介質(zhì)中，靠金屬切割盤與試樣之間產(chǎn)生的電弧起切割作用。將工件接入脈沖電源正極，采用鉬絲或銅絲作為切割金屬絲，將金屬絲接高頻脈沖電源負極作為工具電極，利用火花放電對加工零件進行切割。因此張緊機構(gòu)也要具備飛輪一樣的精度，同時要有足夠的穩(wěn)定性及維護性。脈沖電源提供加工能量，加工過程中應(yīng)用專用的線切割工作液清除加工中產(chǎn)生的碎屑，切割過程中若工件材料過厚時，工作液較難進入和充滿放電間隙，會對加工精度和表面粗糙度造成影響。

而金剛石線切割不存在導(dǎo)電的問題，其加工精度和粗糙度都大幅提升

線切割速度

線切割過程中的速度調(diào)整：

若設(shè)置的線切割速度與實際切割速度不匹配容易發(fā)生夾線，進而使金剛石線斷開，切割速度的設(shè)定沒有具體規(guī)定，一般根據(jù)經(jīng)驗選擇。當(dāng)被加工材料不導(dǎo)電且需要采用線切割的方式進行加工時，此時電火花線切割機不再適用。切割過程中當(dāng)發(fā)現(xiàn)所選用的速度過大時可進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，速度的大小可根據(jù)金剛石線出現(xiàn)弧度的速度進行調(diào)整，若切割過程中金剛石線幾乎一直處于平直狀態(tài)，說明所選用的切割速度還可以適當(dāng)增加，直到調(diào)整到金剛石線的弧度狀態(tài)一直保持不變的，說明所選用的切割速度適于材料的切割