一種扭轉形態的切割用金屬絲制造技術

本實用新型專利技術公開了一種扭轉形態的切割用金屬絲，該金屬絲為橫截面是橢圓形或多邊形的異形絲，該金屬絲在軸向上扭轉；該金屬絲通過金屬絲扭轉機構制作。本實用新型專利技術提供的扭轉形態的切割用金屬絲及其制作裝置和制作方法，由于金屬絲發生了扭轉，使其原有的結構在一定的空間范圍內擴展分布，使金屬絲原有凹陷處分布得更加立體，提高了金屬絲攜帶磨料的能力，改善了切割效果；并且扭轉后的金屬絲在切割過程中產生旋轉效應，在增加額外切削力的同時可以大幅提高切削下來的硅粉、硅粒的帶出率，同時增加冷卻效果；能夠提高硅料、寶石等切割分片工藝過程的生產效率10%以上，同時也能有效提高分片后的材料的表面質量。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及切割用金屬絲，尤其涉及一種扭轉形態的切割用金屬絲及其制作>J-U ρ α裝直。
技術介紹
在電子和太陽能領域的單晶硅、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，通過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，將含有極高硬度的磨料顆粒的砂漿噴射金屬單絲上，這些具有極高硬度 的磨料顆粒被金屬單絲帶人切割口，與娃棒、寶石等被切割物體進行不斷的研磨，實現對娃棒、寶石等被切割物的切割分片。因此，金屬單絲攜帶含有極高硬度的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。在圓絲基礎上改進的具有一定橢圓度的圓絲、異形絲或者有一定波長的曲線形絲，與直絲相比能夠在一定程度上提高攜帶磨料顆粒的能力，但提高能力有限，還是容易存在切片表面有線痕缺陷等質量或工藝問題。通過使金屬絲的扭轉使金屬絲原有的結構在一定的空間范圍內擴展分布，使金屬絲原有凹陷處分布得更加立體，進一步提高金屬絲攜帶磨料的能力，改善切割效果。而且扭轉后的異形鋼絲在切割過程中會產生旋轉效應，增加額外切削力的同時可以大幅提高切削下來的硅粉、硅粒的帶出率，同時增加冷卻效果。
技術實現思路
專利技術目的為了克服現有技術中存在的不足，本技術提供一種扭轉形態的切割用金屬絲，通過扭轉金屬絲將其原有的結構在一定的空間范圍內擴展分布，將金屬絲原有的凹陷處分布得更加立體，提高其攜帶磨料顆粒的能力，以改善切割效果。本技術同時提供了一種制作該扭轉形態的切割用金屬絲的制作裝置。技術方案為實現上述目的，本技術采用的技術方案為—種扭轉形態的切割用金屬絲，該金屬絲為橫截面是橢圓形或多邊形的異形絲，該金屬絲在軸向上扭轉。由于金屬絲發生了扭轉，使其原有的結構在一定的空間范圍內擴展分布，使金屬絲原有凹陷處分布得更加立體，提高了金屬絲攜帶磨料的能力，改善了切割效果；并且扭轉后的金屬絲在切割過程中產生旋轉效應，在增加額外切削力的同時可以大幅提高切削下來的硅粉、硅粒的帶出率，同時增加冷卻效果。該金屬絲可以為具有波形的曲線金屬絲，優選波形的波長在O. f 30mm范圍內，波高在O. 05^5mm范圍內。對于橫截面為橢圓形的異形絲，優選的長軸和短軸都在O. 05、. 5mm范圍內，且橢圓度大于O. 05 ;更為優選的長軸和短軸都在O. 08、. 30mm范圍內，且橢圓度大于O. I。對于橫截面為多邊形的異形絲，優選的多邊形的長邊在O. 05飛mm范圍內，且長邊和短邊的比在1:廣1:0. I范圍內。一種制作上述扭轉形態的切割用金屬絲的裝置，包括收線輪、收線過線輪、金屬絲扭轉機構、放線過線輪和放線輪，未扭轉的金屬絲依次通過放線輪、放線過線輪放線后，進入金屬絲扭轉機構扭轉后成為扭轉的金屬絲，扭轉的金屬絲依次通過收線過線輪、收線輪收線。上述裝置在保證金屬絲收線速度不變的情況下，通過改變金屬絲扭轉機構的轉速和扭轉放線可以改變金屬絲的扭轉方向和扭矩，形成具有一定扭轉度的金屬絲。通過金屬絲扭轉機構可以讓金屬絲產生扭轉，該機構可以采用過線輪在同一平面不同水平線上交錯放置，由電機控制整個旋轉機構，在金屬絲收線速度不變的情況下，改變旋轉機構的旋轉方向、旋轉速度來改變鋼絲的旋向和扭矩，使金屬絲的旋向、扭矩可控。鋼 絲行業中使用的虛捻器即可實現該功能。一種采用上述裝置制作扭轉形態的切割用金屬絲的方法，包括如下步驟(I)對未扭轉的金屬絲施加張力，同時通過金屬絲扭轉機構對其施加扭矩，使金屬絲沿軸向方向發生扭轉并發生塑性變形；(2)通過收線過線輪將扭轉后的金屬絲排布在收線輪上，保證收線輪與金屬絲扭轉機構具有相同的轉速，其中金屬絲扭轉機構的轉速和金屬絲的扭轉速/旋轉度一致；所述金屬絲的扭轉角度由放線速度和金屬絲扭轉機構的轉速控制；金屬絲的扭轉速度優選在(Γ3000轉/min。所述步驟(I)中，金屬絲扭轉機構的扭轉方向為順時針方向或逆時針方向，并且扭轉方向間歇性變換，變換頻次為(Γ120次/min。所述金屬絲的扭轉角度大于1° /m。有益效果本技術提供的扭轉形態的切割用金屬絲及其制作裝置和制作方法，由于金屬絲發生了扭轉，使其原有的結構在一定的空間范圍內擴展分布，使金屬絲原有凹陷處分布得更加立體，提高了金屬絲攜帶磨料的能力，改善了切割效果；并且扭轉后的金屬絲在切割過程中產生旋轉效應，在增加額外切削力的同時可以大幅提高切削下來的硅粉、硅粒的帶出率，同時增加冷卻效果；能夠提高硅料、寶石等切割分片工藝過程的生產效率10%以上，同時也能有效提高分片后的材料的表面質量。附圖說明圖I是本技術制作裝置的結構示意圖；圖2是實施例I制得金屬絲的橫截面；圖3是實施例I制得金屬絲的扭轉結構示意圖；圖4是實施例2制得金屬絲的橫截面；圖5是實施例2制得金屬絲的扭轉結構示意圖；圖6是實施例3制得金屬絲的結構示意圖；圖7是實例例3制得金屬絲交替扭轉Θ度后的示意圖；圖8是實例例3所述金屬絲交替扭轉Θ度后y-z軸向的側視圖。圖9是實例例3所述金屬絲經過不定角度交替扭轉后的示意圖具體實施方式以下結合附圖對本技術作更進一步的說明。如圖I所示為一種制作扭轉形態的切割用金屬絲I的裝置，包括收線輪7、收線過線輪6、金屬絲扭轉機構4 (包括過線輪3等4個過線輪)、放線過線輪2和放線輪，未扭轉的金屬絲依次通過放線輪、放線過線輪2放線后，進入金屬絲扭轉機構4扭轉后成為扭轉的金屬絲，扭轉的金屬絲依次通過收線過線輪6、收線輪7收線。采用上述裝置制作扭轉形態的切割用金屬絲的方法，具體包括如下步驟(I)對未扭轉的金屬絲施加張力，同時通過金屬絲扭轉機構4對其施加扭矩,使金屬絲沿軸向方向發生扭轉并發生塑性變形； (2)通過收線過線輪6將扭轉后的金屬絲排布在收線輪7上，保證收線輪7與金屬絲扭轉機構4具有相同的轉速。實施例I使用圖I所示裝置制作扭轉形態的切割用金屬絲的步驟(I)金屬絲放線，金屬絲的截面形狀可以為具有橢圓度的圓形、三角形等異形鋼絲，金屬絲也可以是有一定波形的曲線形絲，本例中為圖2所示的等邊三角形；(2)對金屬絲施加張力，同時對金屬絲施加扭矩，使金屬絲沿軸向方向扭轉并發生塑性變形；(3)通過收線過線輪6使金屬絲排布在收線輪7上，且收線輪7與金屬絲扭轉機構4具有相同的旋轉速度。本例步驟(2)中，金屬絲旋轉速度為500轉/分鐘，旋轉方向為順時針方向，旋轉方向不變化，金屬絲的放線速度為200米/分鐘，金屬絲的旋轉角度為900度/米。如圖2、3所示，本實施例制得的金屬絲I的橫截面為等邊三角形，三角形的邊長為Imm,其外接圓的直徑為I. 155mm,金屬絲I的旋轉外徑是I. 155mm,扭矩為O. 4m。實施例2使用圖I所示裝置制作扭轉形態的切割用金屬絲的步驟(I)先加工出長軸為O. 2mm,短軸為O. Imm的橢圓形截面的金屬絲,橢圓度為O. 5 ；(2)對金屬絲施加張力，同時對金屬絲施加扭矩，使金屬絲沿軸線方向旋轉并發生塑性變形；(3)通過收線過線輪6使金屬絲排布在收線輪7上，且收線輪7與金屬絲扭轉機構4具有相同的旋轉速度。本例步驟(2)中，金屬絲旋轉的速度為800轉/分鐘，旋轉方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種扭轉形態的切割用金屬絲，其特征在于：該金屬絲為橫截面是橢圓形或多邊形的異形絲，該金屬絲在軸向上扭轉。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：閔學剛，
申請(專利權)人：鎮江耐絲新型材料有限公司，
類型：實用新型
國別省市：