[發(fā)明專利]環(huán)形超硬磨料線及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510382023.8
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN104908166B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳超;林峰;秦建新;肖樂銀;謝德龍;潘曉毅;張莉麗;蘇鈺;程煜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;B28D1/12
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務(wù)所有限公司45107
• 代理人: 唐智芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及貴重金屬、半導(dǎo)體和非導(dǎo)體切割工具，具體是一種環(huán)形超硬磨料線及其制作方法。

背景技術(shù)

硅材料、藍寶石、陶瓷等脆硬材料硬度高，脆性大，切割過程中容易產(chǎn)生崩碎損壞，造成材料的損傷，降低成品率，因此這些材料很難采用普通的加工方法切割。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料，陶瓷材料切割通常采用金剛石內(nèi)圓、外圓切割技術(shù)，金剛石帶鋸。隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，單晶硅錠的直徑越來越大，現(xiàn)已達到450毫米，多晶硅錠也有800毫米。目前主要采用帶鋸切割截斷、切方，切割效率高，但切縫寬，切割表面不平整。

基于上述問題，金剛石線鋸逐步產(chǎn)生，此技術(shù)是將金剛石通過樹脂、電沉積、沖壓等方式固結(jié)在鋼絲表面而成為金剛石線鋸。具體運用中，金剛石線鋸在切割作業(yè)時存在切縫寬，效率低，切割表面質(zhì)量差等問題。

本申請人之前申請的公開號為CN102873401A的發(fā)明專利公開了一種環(huán)形超硬磨料線以及該環(huán)形超硬磨料線的制作方法，所述的環(huán)形超硬磨料線包括0.1mm～6mm的絲繩，和被固結(jié)在絲繩表面的超硬磨料顆粒和固結(jié)超硬磨料顆粒所使用的涂覆層，所述絲繩為捻制于芯線上的六股金屬細絲(規(guī)格1×7)，絲繩的兩端芯線連接，兩端股線對應(yīng)編織焊接在一起形成環(huán)形絲繩，各股線的接頭均分設(shè)于芯線接點兩側(cè)，或各股線接頭均分設(shè)于芯線接點一側(cè)。其制作方法是：先將細絲繩編制成任意周長的環(huán)形，再通過涂覆的方法將超硬磨料顆粒固結(jié)在環(huán)形絲繩表面，即得到環(huán)形超硬磨料線。該發(fā)明所述環(huán)形超硬磨料線較好地解決當(dāng)時現(xiàn)有技術(shù)中存在的切縫寬、效率低，切割表面質(zhì)量差的問題，但是，由于該發(fā)明所述環(huán)形超硬磨料線是在芯線上紡織焊接多股股線形成，這必然導(dǎo)致所形成的絲繩上具有多個連接點(有多少股股線即會有多少個連接點產(chǎn)生)，然而，當(dāng)一個環(huán)形超硬磨料線上存在越多的連接點時，該環(huán)形超硬磨料線的抗疲勞強度就越低。當(dāng)其中任意一條股線出線斷列時均會導(dǎo)致該環(huán)形超硬磨料線使用壽命的終止。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種切縫窄、效率高、切割表面質(zhì)量好且抗疲勞強度高的環(huán)形超硬磨料線及其制作方法。

本發(fā)明所述的環(huán)形超硬磨料線，其基體為絲繩，所述絲繩首尾相接形成環(huán)狀，超硬磨料顆粒均勻固結(jié)于所述絲繩表面而成為超硬磨料層，所述超硬磨料層為單顆粒厚度層，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是：所述絲繩包括一芯線以及以螺旋方式纏繞于該芯線上的一股股線，所述芯線的首尾連接形成環(huán)狀，纏繞于所述芯線上的股線的長度為滿足其在所述芯線上纏繞6圈的長度，所述股線在所述芯線上纏繞6圈后其首尾連接，所述股線的接頭位于芯線連接點的一側(cè)；其中，所述股線在所述芯線上纏繞6圈是指以芯線為軸，將股線的首端從芯線上的某一處開始以螺旋方式纏繞，直至再次纏繞至芯線上的該處時計為一圈，如此重復(fù)，直至股線在芯線上纏繞6圈。

本發(fā)明采用一根足夠長的股線以芯線為軸纏繞6圈所制得的基體只有2個連接點(其中一個為股線的接頭，另一個為芯線的連接點)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在保證所得環(huán)形超硬磨料線切縫窄、效率高、切割表面質(zhì)量好的同時大大減少了連接點的個數(shù)，有效提高了采用該基體為基礎(chǔ)制得的環(huán)形超硬磨料線的抗疲勞強度，即有效提高了所得環(huán)形超硬磨料線的使用壽命。另一方面，將股線的接頭設(shè)置于芯線的連接點的一側(cè)(即股線的接頭與芯線的連接點不相重合)，進一步地提高了制得的環(huán)形超硬磨料線的抗疲勞強度。

本發(fā)明所述技術(shù)方案中，為了使所得環(huán)形超硬磨料線獲得最高的抗疲勞強度，優(yōu)選是將股線的首端從芯線的中點處開始以螺旋方式纏繞，直至再次纏繞至芯線的中點時計為一圈。

本發(fā)明所述技術(shù)方案中，在股線以螺旋方式纏繞于芯線上時，所述股線每繞芯線旋轉(zhuǎn)一周定義為一節(jié)股線，同一圈中相鄰兩節(jié)股線的外周壁相接觸，順序排列，但不相互壓疊；股線纏繞于芯線上6圈后，相鄰兩圈股線的外周壁相接觸、順序排列。

上述技術(shù)方案中，所述超硬磨料顆粒的種類及粒徑的選擇均與現(xiàn)有技術(shù)相同。具體地，所超硬磨料顆粒的種類可以是選自帶有金屬涂覆層的金剛石、立方氮化硼和B₆O中的一種或任意兩種以上的組合；當(dāng)超硬磨料顆粒的選擇為上述兩種以上的組合時，它們之間的配比可以為任意配比。所述金屬涂覆層的厚度與現(xiàn)有技術(shù)相同，具體可以是1μm～10μm，涂覆層中的金屬包括金、銀、鎳、鋅、鉛、銅、錫、鈦、鉭、鉻和鋯中的一種或兩種以上，還可以包括前述各項金屬的合金。所述超硬磨料顆粒的粒徑可以是5μm～500μm。

上述技術(shù)方案中，所述的超硬磨料層可以是連續(xù)層或斷續(xù)層。通常情況下，所述超硬磨料顆粒被埋入超硬磨料層的深度為超硬磨料顆粒粒徑的1/3～2/3。