金刚石细线锯的开发与加工性能

在硬脆材料切割工程中，金刚石线锯引人注目。目前，市场上销售的金刚石线锯大多使用粒径Ф20-40μm的金刚石磨粒，线锯直径为Ф250～300μm左右。本研究的目的则是开发金刚石细线锯，目标放在减少加工时的切割余量。具体说来，线锯芯线采用由两根Ф58μm的琴丝扭绞而成的绞线，在其表面沉积粒径Ф30～40μm的金刚石磨粒，制成直径Ф175μm的金刚石线锯。经一系列试验确定了金刚石细线锯的最佳制作条件，并用该线锯进行了切割加工试验，弄清了其加工性能与加工机理。     

利用紫外线固化树脂开发树脂结合剂金刚石线锯

半导体工业的最近技术趋势是使用大直径硅片，以提高硅器件产量，降低制作成本。传统内周刃切断刀用来切断大直径硅锭则会降低其生产率。所以线锯技术引起人们的关注，并在逐渐替代内周刃切割技术。目前广泛采用悬浮磨粒线锯切法，但该法存在工作环境恶劣、生产效率低下等问题。为解决这些问题，已开发出采用树脂结合剂金刚石线锯的固结磨粒线锯切法，但这种线锯由于用作结合剂的热固性树脂的固化时间太长，仍有生产成本过高的问题。因此，这种金刚石线锯尚不能投入实际应用。为解决这一问题，本研究采用可在短时间内固化的紫外线固化树脂作为树脂结合剂线锯的结合剂。一系列试验表明，新开发的线锯制作成本低，机械性能和加工性能均良好。     

环线金刚石线锯机旋转切割的研究

对蓝宝石、晶体硅等贵重硬脆晶体加工的要求越来越高,如切割效率和表面加工质量,而且工件的尺寸也逐渐增大,需要设计一种高效的切割设备并探索新的切割方式。本研究建立了一种旋转切割模型,通过旋转工件进行切割,保持一种单点接触式的切割,提高环线金刚石线锯机的切割效率。利用自制的环形金刚石线锯机做切割实验,结果表明,相对于常规固定式的切割法,切割效率至少提高了50%,并且提高了表面加工质量。     

PWS精密固结金刚石线锯的研发

介绍了两种类型固结金刚石线锯：树脂粘结的PWS-R型和电镀的PWS-E型,且均为多线锯锯床进行高效率和高精确度锯切而研发的。对这两种线锯进行了锯切单晶硅和蓝宝石晶棒试验以评估其性能。证实了这两种线锯比通常的游离磨料型线锯锯切具有高得多的效率。特别是PWS-E型线锯在锯切效率方面具有优越性,而PWS-R型线锯对晶片的损伤较少。     

固着磨料多线锯研究进展

随着半导体工业的高速发展以及太阳能光电池产业的突起，对单晶以及多晶硅材料的需求不断增加。精密切割工具不仅要满足切割的质量，还要保证现代化生产的高效率。采用传统内圆锯片切割以及游离磨料多线锯切割逐渐显示出各种不足。而采用固着磨料多线锯切割是快速发展起来的一种精密切割技术。该文综述了固着磨料多线锯的锯丝制造方法，总结了固着磨料多线锯加工硬脆材料的锯切工艺，介绍了目前使用较多的多线锯切割机床，并展望了提高固着磨料多线锯锯丝寿命的可能途径。     

线锯切技术发展状况

回顾线锯切技术发展的历史背景。分析了在半导体工业中锯切硅晶锭使用的超薄金刚石内圆锯片的优缺点。阐述游离磨料线锯的产生及其与超薄金刚石内圆锯片的性能对比以及游离磨料线锯在使用中的局限性。文章还介绍了固结磨料线锯中磨料的一些固结方式,并详细阐述当前先进的树脂粘结金刚石线锯和电镀金刚石线锯以及浸渍金刚石线锯的技术规格和技术性能。     

电镀金刚石线切工具高速生产

借助游离磨粒的多线锯切广泛地应用于脆性材料的切割，但该工艺存在效率低下、作业环境恶劣等问题。为了解决这些问题，通过使用树脂结合剂金刚石线切工具或电镀金刚石线切工具，引进了固定磨粒线切工艺。电镀金刚石线切工具具有较高的耐磨性，但生产过程中电镀需要的时间太长，生产成本居高不下，因此不能付诸实际应用。为了降低生产成本，研究推出一种采用毡刷的超高速电镀工艺。一系列实验表明，新开发方法的生产速度比常规生产法快30倍，且新线切工具的耐磨性高于市场上的线切工具。     

树脂结合剂金刚石线锯的研究进展

随着太阳能电池制造业的发展,大直径硅片需求量日益增加,线锯切割技术得到广泛应用.文章概述了树脂结合剂金刚石线锯的研究现状,并提出树脂结合剂金刚石线锯的发展趋势是研究多层树脂结合剂金刚石线锯、缩小锯丝直径、采用高分子材料代替金刚石磨粒、提高锯丝使用寿命.     

用金刚石线锯高速高精度切割加工天然大理石

目前,石材工业界的切割加工一般使用宽度约10mm的工具。当生产厚度为10mm以下的薄石板时,加工余量竟达原材料的50%以上,材料的利用率非常低。因此,为了提高生产薄石板时的材料利用率,制作了Φ0.74mm(芯线Φ0.50mm)的电镀金刚石线锯,对其切割加工石材的实用性进行了验证。另外,通过解析求出切割加工时的挠曲量和线锯发生的应力,也明确了可使加工时线锯受到的应力达到最小的加工条件。     

基于喷覆植砂法金刚石线锯的研制

采用喷覆植砂法研制一种新型的紫外光固化金刚石线锯。根据植砂原理,气流将磨粒喷覆到树脂层上,经紫外光照射固化而制成锯丝。用该锯丝对大理石进行切割试验,结果表明该锯丝具有较高的切割效率和良好的表面加工质量。图4表1参9     

加快金刚石钎焊工艺及其制品的发展与产业化

文章指出发展金刚石钎焊工艺的重要性,介绍了该钎焊工艺在我国的研究与发展,提出进一步发展金刚石钎焊工艺必须解决的关键技术问题,包括生产高质量的热稳定性好的金刚石、钎焊合金、专用焊接设备,发展金刚石规则有序排列钎焊工艺与多层金刚石钎焊制品等。在产品方面,要逐步取代电镀制品,发展金刚石钎焊绳锯与线锯,将钎焊工艺用于机械加工工具、矿山、煤田、油田钻具的焊接,以及用于切割铸铁、半导体工业的晶圆加工工具。     

亚固结线锯微细结构表面润湿性研究

亚固结线锯与传统的游离磨料线锯相比表面有微细结构,增强了线锯表面的润湿性,使得线锯表面能粘附携带更多的磨浆进入切割区域,使更多的磨粒参加切割,从而提高切割效率.根据润湿理论,文中设计了几种不同微细结构的亚固结线锯,通过理论计算,分析亚固结线锯表面微细结构及界面能与润湿性的关系.研究表明不同微细结构表面的亚固结线锯其润湿性能不同,改变微细结构参数,可以改变亚固结线锯表面的润湿性,界面能的大小决定了亚固结线锯表面的润湿性的强弱.     

金刚石锯片干湿切性能差异对比分析

概述了冷却液对锯片切割性能的影响。试验在干切和湿切两种工作条件下采用Φ105mm的小尺寸金刚石锯片,进行薄瓷砖的锯切,结果表明,对于小尺寸锯片,加水切割其效率高于不加水切割,而寿命较不加水锯切时低。从理论上分析产生这种差异的原因,进而提出,小尺寸锯片切割薄材料时,冷却液不能够同时提高锯片的使用寿命和效率的观点。     

金刚石有序排列锯片切割性能的研究

在金刚石锯片刀头表面上,金刚石颗粒的切割效率取决于金刚石颗粒之间的间距分布和单个金刚石的磨损状况。在这项研究中,试图分析金刚石颗粒之间的间距分布,在锯片的加工中,金刚石颗粒是人工有序排布的,将这种金刚石有序排列的锯片的切割特性与普通锯片的切割特性做了对比。金刚     

提高优质金刚石锯片质量的技术方案

1、采用生产性能稳定，粗颗粒、热稳定性好（ti与tfi值接近）的高强金刚石。金刚石工具基本上是由金刚石与胎体在一定工艺条件下固定在工作基体上，主要靠金刚石的磨削、切割作用来加工不同石材。因此，原材料（金刚石）的质量、粒度和浓度对金刚石工具有着决定性的作用。     

认清方向 开拓创新 给力内需 稳中求进——关注光伏产业,创新金刚石应用

太阳能资源取之不尽、用之不竭,随处可开发利用,因此绿色光伏发电技术成为实现可持续发展的重中之重,成为发展新型能源的首选和方向。晶体硅在IC、太阳能光伏产业中的大量应用,为包括金刚石线锯加工工具在内的金刚石工具提供了巨大的发展空间。文章较全面地介绍了当今光伏产业的发展情况,指出了我国大力发展光伏产业的必然性、急迫性和可行性,指出了存在的困难和面对的挑战,对包括金刚石线锯在内的金刚石工具在光伏产业的应用进行了综述。     

环形金刚石线锯切割大理石试验研究

选用环形电镀金刚石线锯切割大理石,分析了锯丝线速度、工件进给速度和锯丝张紧力对大理石表面加工质量的影响,研究了金刚石锯丝的磨损机理。结果表明：工件进给速度对大理石表面粗糙度的影响最大,锯丝线速度对大理石表面粗糙度的影响次之,锯丝张紧力对大理石表面粗糙度的影响再次之。在本试验参数范围内,最优工艺参数为：工件进给速度为10mm/min,锯丝线速度为30m/s,锯丝张紧力为100N。     

钎焊金刚石取孔钻的制备及其钻削性能研究

由于金刚石与钎料合金之间高的结合强度以及高的金刚石出刃,钎焊金刚石工具比电镀和烧结金刚石工具拥有更优异的加工性能。使用钎焊法分别制备了单层和多层金刚石取孔钻,通过对硅酸盐玻璃的钻孔实验,对比了单层金刚石取孔钻和多层金刚石取孔钻的使用寿命及加工效率。结果表明：钎焊多层金刚石取孔钻的寿命是单层取孔钻的3倍,但其加工效率比单层取孔钻略低。通过扫描电镜（SEM）对两种取孔钻失效后的表面微观形貌进行观察,发现金刚石与钎料之间具有很高的结合强度,钎焊多层金刚石取孔钻在加工过程中能够实现金刚石的连续出刃。     

金刚石超薄切割砂轮的特点

金刚石超薄切割砂轮主要用于精密切槽和切断，一般采用深切缓进给磨削法。具有磨削深度大、进给速度小、砂轮与工件的接触面积大、切缝窄、金属切除率高、磨削精度高、加工表面质量好及材料利用率高等特点。其一般规律如下：     

金刚石薄锯片切割石材中力和功率变化过程研究

文章研究金刚石薄锯片切割花岗岩过程中的力和功率变化特征。通过测量主轴功率、垂直与水平锯切力,分析了功率和锯切力随锯切面积的变化,计算了单颗磨粒法向力。并就金刚石薄锯片的耐磨性与常规锯片进行了比较。结果表明,功率和锯切力的变化与常规锯片切割相似,并未出现异常振动。单颗磨粒承受载荷与常规锯片切割也无显著增加。