[發明專利]一種單絲式的鋼絲鋸線

無效

• 申請號: 201410551189.3
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104290207A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 閔學剛;王昌海;李慶鋒;劉冠榮;孫業明
• 申請（專利權）人: 江蘇寶鋼精密鋼絲有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;B28D1/06
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明涉及切割硬脆材料，特別涉及一種單絲式的鋼絲鋸線，用于切割硅片、硅碇、石英、砷化鎵、碳化硅等。

背景技術

在1980S年代，工業上切割超硬材料一般采用涂有金剛石粉的圓盤切割機進行切割。但隨著上世紀未期電腦，通信，因特網的領域的高速發展，人們對圓盤切割的低效率越來越不能容忍，多線切割技術得以發展，進入本世紀以來，太陽能發電領域的高速發展與應用，更是帶來硬質材料領域切割的井噴式發展。特別是單晶硅和多晶硅碇(片)的切割。目前切割鋼絲的需求的總量已超過10萬噸。多線切割過程與特征主要是線砂液的配合，主要由三個系統組成：線網系統，砂漿控制與回收系統以及硅料裝載與進給系統。

多線切割目前主要使用光面線切割，鋼絲通過放線系統，放線張力穩定系統后，在導輪上圍繞導輪槽繞行二千多圈而形成線網，鋼絲隨后通過收線張力穩定系統收在收線輪上。其切割原理是鋼絲在導輪的驅動下高速單向或者雙向往復式運轉，砂漿系統將游離磨料組成的砂漿噴射到鋼絲上，鋼絲將磨料帶入切割面，并給與其中的磨粒以動能，驅使磨粒撞擊，研磨和切割硅料，最終將硅料切開成片。因此切割鋼絲所具有的攜帶砂漿能力和給與磨粒動能的大小以及排屑能力成為切割能力的關鍵因素。

光面鋼絲只能通過鋼絲的光滑表面在高速運行時形成的力場機械地將噴入其中的砂漿帶入切割面，這種方法帶入的砂漿量嚴重依靠鋼絲的速度和鋼絲的線徑，眾所周知，過份提高線速。將影響線網的穩定性，進而影響切割的質量。而線徑過大將導致硅耗的上升。如何在穩定切割的情況下提高砂漿帶入量成為一種工藝革新，在成本壓力下已有許多專利通過對鋼絲實施變形從而達到提高帶砂量的目標，主要有二類，一類是對鋼絲表面形貌結構化，如變徑線，靠不同直徑形成的凹陷增加帶砂量；二是對鋼絲本身結構化。如結構化鋼絲，螺旋線等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種單絲式的鋼絲鋸線，以解決傳統多線切割中存在的問題，在使用過程能帶入更多的砂漿，在切割中能使砂漿在全角度濺射，從而使切割更均勻，更能減少線痕和提高切割效率。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種單絲式的鋼絲鋸線，其特征在于，所述鋼絲鋸線沿軸向分布形成若干個周期性的彎曲部，各彎曲部不在一個平面內，是沿軸向連續偏轉，偏轉角度從0度開始，偏轉到角度A后反向偏轉至-A度，再反向偏轉至0度，完成一個周期，偏轉角度A范圍可以在0與180度之間。

進一步，所述鋼絲鋸線彎曲部的外包絡直徑是單絲鋼絲直徑的1.01～2倍。

優選的，所述鋼絲鋸線彎曲部的偏轉角度A在30～150度。

另外，本發明鋼絲鋸線的表面設鍍層，該鍍層為銅，黃銅或鋅中的一種或一種以上的組合。

又，所述鋼絲鋸線的結構延伸率在0.03至2％之間，優選在0.07％至0.4％。

本發明鋼絲鋸線具有周期性變形特征，每個周期內變形鋼絲形成多個彎曲部，且在空間范圍內連續而形成空間結構，同時由于半幅旋轉，在每個周期內形成正反兩個連續彎曲部。

本發明鋸線的周期性彎曲部，實際上可以理解成空間范圍內的波形線，為方便工藝控制與制造，連續彎曲部所形成的波高與波谷之間的距離定義為鋼絲的外包絡直徑，顯然外包絡直徑在不同的張力下因為結構延伸是變化的，外包絡直徑影響著多線切割時導輪槽的深度與寬度，影響切片的厚度。

因此，選擇一種可放大到50X的輪廓投影儀配電腦圖形輸出來檢查并定義檢查張力，本發明優選在零張力下測量并選擇外包絡直徑為鋼絲直徑的1.02到2倍。

切割時，客戶所需要的每片厚度與料耗比對外包絡直徑給予限制，切割時的運行張力所帶來的結構延伸與光面線也有所不同。光面線在張力作及下產生彈性延伸與鋼絲本身的性能有關，而結構化后的鋼線除與鋼線本身有關外還與鋼線結構有關，因此定義結構的結構延伸率為結構化后的鋼線總延伸率減去光面鋼線的延伸率后所得值。用結構延伸率來評估鋼絲在一定張力作用下的外包絡直徑以及結構的穩定性。本發明選擇結構延伸率在0.03到2％之間，優選0.07％至0.4％。

本發明鋼絲為方便拉撥防腐，在制造過程中為其表面進行了電鍍處理，鍍層為該鍍層為銅，黃銅或鋅中的一種或一種以上的組合。

本發明的有益效果：

本發明單絲式的鋼絲鋸線，通過半幅旋轉結構化，其鋼絲變形結構為空間結構，而非單一平面結構。在使用時，高速運行的彎曲空間結構能攜帶更多的砂漿，且能增加磨粒的切割動能；提高切割效率。

附圖說明

圖1為本發明實施例的結構示意圖。