金剛石線切割設備

金剛石線切割設備成為研究和發(fā)展的主流趨勢，本文介紹國外硅片切割設備研究的新進展以及國內(nèi)發(fā)展狀況，并介紹筆者參與研制的金剛石環(huán)形線鋸機的功能、特點和設計心得體會及金剛石單線和環(huán)線切割機應用前景展望。

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)定的物理和化學性能(如抗腐蝕性、電絕緣性,耐磨損性等)，在電子、光學及其它領域得到廣泛應用、，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)、半導體、真空電鍍等高精端產(chǎn)業(yè)中。伴隨半導體、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。目前，行業(yè)內(nèi)硅片生產(chǎn)企業(yè)進行金鋼線切割技術(shù)升級改造的方案主要有兩種：1，,即在現(xiàn)有的傳統(tǒng)砂漿線設備基礎上，通過對設備內(nèi)部軟硬件進行升級改造，從而滿足金鋼線切割工藝。

線切割設備

切割液 

金剛線切割設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，但是需要相對復雜的化學方法處理，提高了回收成本。

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線鋸切割機

單線切割的金剛石線鋸分為往復式金剛石線鋸和環(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，可通過導輪實現(xiàn)循環(huán)切割。

優(yōu)點：1.整個鋸絲長度均可參與切割；

2.使用壽命長；

3.切割速度高（高達10——60m/s）。

單線往復式金剛石線鋸切割機的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，適應性好，可進行內(nèi)外表面的切割加工；可以自由改變切割方向及傾斜角度，進行復雜輪廓切割。缺點是鋸絲的有效工作強度受限制，鋸絲利用率不高，切割速度較低（一般2—3m/s）。

磁性材料切割

     強磁鐵不僅性能優(yōu)異，而且原料豐富，價格還比較低，還是利用磁性材料價格形成的釹鐵硼磁鐵。很符合當代發(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)是在常溫下不會削磁的一種磁性材料故也叫永磁鐵。其切割過程中容易出現(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)，解決了粘性的問題，設備簡單，造價低，收到磁性材料切割市場的極大認可。