[發明專利]一種螺旋式波形切割金屬絲及其制作方法和設備

有效

• 申請號: 201110135815.7
• 申請日: 2011-05-25
• 公開（公告）號: CN102205563A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 閔學剛
• 申請（專利權）人: 鎮江耐絲新型材料有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;B21F3/00;B21F45/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及的是一種切割金屬絲、制作方法和設備，尤其涉及的是一種螺旋式波形切割金屬絲及其制作方法和設備。

背景技術

電子和太陽能領域中的單晶硅、多晶硅、LED領域的寶石等硬質材料的分割切片工藝中，目前使用最多的就是利用直線型的金屬單絲，在一定張力作用下，單向或往復運動的方式來切割分片。金屬單絲運動時，通過砂漿輸運和噴射系統，在金屬單絲與硅棒等被切割物接觸之前，將含有硬度極高的磨料顆粒的砂漿噴射金屬單絲上，被金屬單絲帶入切割口，通過極高硬度的磨料顆粒與硅棒，寶石等被切割物體的不斷研磨過程中，實現對硅棒和寶石等物的切割分片。因此，金屬單絲攜帶含有極高硬度磨料顆粒的砂漿能力就至關重要，是能否高效，高質量地切割分片硅料，寶石等物體的重要保證。

而直線型的金屬單絲一般只能通過光滑表面在高速運動時機械地帶入砂漿，并且在切割過程中，砂漿中的磨料容易從切割絲上剝落，影響切割速度和切片質量，從而導致在分割硅料，寶石等硬質材料時容易導致金屬單絲斷裂，硅料，寶石等切片表面有線痕缺陷等質量或工藝問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種螺旋式波形切割金屬絲及其制作方法和設備，通過將金屬絲加工成波形后在旋轉成螺旋式，從而使得金屬絲能夠攜帶更多研磨砂漿，提高切割能力。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明的金屬絲為周期性波形金屬絲沿軸向中心線旋轉成螺旋狀。

所述金屬絲的波峰和波谷沿軸向中心線均勻分布，金屬絲的螺旋直徑和波高相等。

所述金屬絲的直徑為0.05mm～0.5mm，金屬絲的波長為2mm～20mm，螺旋直徑為金屬絲直徑的1.05～5倍。

一種螺旋式波形切割金屬絲的制作方法，包括以下步驟，

(1)將直線形的金屬絲制成周期性波形；

(2)保持金屬絲的螺旋直徑和波高相等，將周期性波形金屬絲沿軸向中心線旋轉制成螺旋式金屬絲。

所述步驟(1)是通過變形齒輪擠壓將金屬絲由直線形加工為周期性波形。

所述步驟(2)中，金屬絲的螺距和旋轉角度成反比。

一種螺旋式波形切割金屬絲的制作設備，包括放線盤、變形齒輪、第一扭轉限制輪、第二扭轉限制輪、飛輪環、軸頭、支架和收線盤；其中：軸頭固定在飛輪環的兩端，軸頭固定在支架上，飛輪環的兩端分別設有第一扭轉限制輪和第二扭轉限制輪，變形齒輪位于放線盤和第一扭轉限制輪之間，收線盤位于第二扭轉限制輪之后，收線盤上設有牽引動力件。

為了使得收線牽引力的順利傳遞，所述收線盤和第二扭轉限制輪之間設有過線輪。

為了便于收線和放線，所述放線盤和收線盤是工字輪。

本發明的工作原理是：將原來直線金屬絲加工成彎曲和螺旋的部分，使金屬絲形成空間立體的螺旋式結構，在立體空間中形成多處凹陷區域，這些凹陷處可以高效攜裹和夾帶住砂漿磨料，從而提高切割速度和效率。

有益效果：本發明相比現有技術具有以下優點，本發明的螺旋式波形切割金屬絲能夠通過其立體的結構提供在切割硬質材料過程中更好的攜帶砂漿磨料的能力，并且磨料不容易從切割絲上剝落，從而大幅提高硅料，寶石等切割分片工藝過程的生產速度和效率，同時也能有效提高分片后的材料的表面質量。磨料在磨切硬質材料時的速度相對于金屬切割絲的速度有所降低，從而使得金屬切割絲本身的磨損降低。

附圖說明

圖1是本發明金屬絲扭轉之前在x-y面內的波形圖；

圖2是圖1的波形金屬絲旋轉120度后y-z面的示意圖；

圖3是圖1的波形金屬絲旋轉90度后y-z面的示意圖；

圖4是圖1的波形金屬絲旋轉60度后y-z面的示意圖；

圖5是圖1的波形金屬絲旋轉45度后y-z面的示意圖；

圖6是制作本發明金屬絲的設備結構示意圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1