电镀金刚石线锯使用性能的试验研究

为评价电镀金刚石线锯的使用性能,搭建恒力进给式金刚石线锯性能评价试验机,对编号为Ⅰ、Ⅱ的2种基体直径相同的电镀金刚石线锯进行单晶硅切片试验,记录切片时间,计算锯切效率,利用粗糙度仪、光学显微镜、扫描电子显微镜分别测量硅片表面粗糙度、锯缝宽度及锯丝表面磨粒脱落率。试验结果表明:金刚石线锯性能评价试验机能够定量评价电镀金刚石线锯的使用性能;Ⅰ号线锯的锯切效率比Ⅱ号线锯的高13.6%;用Ⅱ号线锯切片得到的硅片走丝方向、进给方向的表面粗糙度分别比用Ⅰ号线锯的小17.5%、10.8%;Ⅰ号线锯的锯缝宽度比Ⅱ号线锯的小3.8%;Ⅱ号线锯的使用寿命比Ⅰ号线锯的长;Ⅰ号线锯的磨粒脱落率是Ⅱ号线锯的2.1倍。      

用复合电镀法制造电镀金刚石锯丝的实验研究

固结磨料金刚石线锯切割技术有望在将来广泛地应用于硅晶体等硬脆材料的切割,而高性能的固结磨料金刚石锯丝的研制是此技术发展应用的关键.本文选用以瓦特液为基础的光亮镍镀液,采用复合电镀法试制了电镀金刚石锯丝,制定了锯丝的电镀工艺,分析了上砂电流密度和上砂时间对锯丝表面金刚石磨粒密度和镀层与基体间结合力的影响.结果表明,获得表面磨粒分布均匀、结合力良好的电镀金刚石锯丝的最佳电流密度范围为1.5 A/dm2～2.0 A/dm2,其预镀、上砂与加厚镀时间依次为6 min、8 min～10 min和18 min.     

电镀工艺参数对金刚石锯丝复合镀层质量影响研究

本文进行了采用复合电镀法制备电镀金刚石锯丝试验,重点分析了上砂与镀层加厚阶段采用不同的阴极电流密度与时间,对锯丝复合镀层外观质量、锯丝表面金刚石磨粒含量和磨粒埋入深度的影响.研究结果表明,当锯丝表面固结粒度为20 μm的金刚石磨粒时,上砂与镀层加厚阶段均可采用2.0A/dm2的阴极电流密度,对应的最佳电镀时间分别为7 ...     

利用金刚石线锯切割硅晶体的实验研究

本文综述了脆性材料的塑性转变理论、脆性材料塑性加工研究进展情况,进行了环形金刚石线锯丝切割硅晶体的实验.锯丝单方向连续运动,因而可以提高切割速度,锯丝运动速度为10 m/s和21 m/s两种.工件进给速度分别为8.4 mm/min,12.6 mm/min和20 mm/min等三种.用扫描电镜检测切割表面并与往复式线锯切割表面进行比较.实验结果及理论分析表明:锯丝上单个磨粒切削深度极小,切割表面平整、无崩碎现象,表面粗糙度值达1.4 μm～3 μm,接近粗磨加工后的表面.进给速度增大,表面粗糙度有所增大;切削速度提高,表面粗糙度降低不明显,这与理论分析不一致,其原因是工艺系统振动、冲击所致.锯丝磨损、磨料脱落是降低切割表面质量的另一原因.     

锯切花岗石中金刚石节块形貌变化过程跟踪

评价锯切过程中金刚石节块表面状态与锯切力的依赖关系是十分重要也是十分困难的。本文以大切深锯切为研究对象,采用新的磨粒磨损状态划分方法将传统的六种金刚石磨损状态细分为十二种,通过视频采集系统跟踪观察金刚石锯片节块表面形貌变化。通过分析磨粒的不同磨损状态随锯切面积的变化规律,并结合锯切力的变化过程,讨论分析了不同磨损状态变化与锯切过程的内在联系。结果表明,单颗金刚石的磨损变化具有跳动性。十二种磨损状态的变化能够较好的反映锯切力的变化,在达到某一锯切面积时大多数磨损状态和锯切力的变化都有一个明显的转折。     

花岗石锯切过程中的锯切力特征

本文通过测量和分析锯切花岗石过程中锯切力以及锯切功率，对锯片所受的单位宽度法向力Fn‘和切向力Ft‘以及单颗金刚石磨粒所平均承受的法向力和切向力进行了研究，实验过程中在保持金刚石节块表面状态基本不变的情况下，对锯切深度ap，进给速度vf和锯片圆周线速度Vs进行了较大范围的变化，另外还对锯片磨损过程中锯切力的变化进行了跟踪测量。     

基于YOLOv5和DeepSORT的金刚石锯丝磨损监测

为提高金刚石线锯切割的效率和质量,满足实时监测锯丝磨损的需求,提出一种基于改进的YOLOv5检测算法,在YOLOv5的基础上融合坐标注意力机制和BiFPN模块,使检测精确度、召回率、平均精度均值分别提高1.7%、3.7%、3.2%,能够有效检测不同磨损程度的磨粒;再连接DeepSORT多目标跟踪算法,设置虚拟检测线,统计不同磨损程度的磨粒数量,进而监测金刚石锯丝的磨损情况。     

电镀金刚石线锯切割光伏多晶硅的表面特性与锯丝磨损分析

电镀金刚石线锯切割的光伏多晶硅切片表面特性,影响其断裂强度和后续的制绒工艺;为探究线锯锯切工艺参数对多晶硅切片表面特性的影响规律,揭示电镀金刚石锯丝的磨损机理,开展了光伏多晶硅的电镀金刚石线锯切片试验。研究结果表明:锯切的多晶硅表面存在由金刚石磨粒的塑性剪切、微切削去除形成的塑性浅划痕与较深的沟槽,及材料脆性去除留下的表面破碎微凹坑;切片表面材料的塑性去除和脆性去除相对比例随工艺参数组合变化而变化,增大晶片进给速度,降低走丝速度,切片表面粗糙度增大,表面形貌逐渐由塑性沟槽为主转变为以破碎微凹坑为主;使用表面镀镍(金属化)的金刚石颗粒制备的电镀金刚石锯丝的磨损形态在稳定阶段主要是磨粒磨平,使用后期主要是磨粒脱落和镀层磨损。      

花岗石锯切过程中的比能变化特征

金刚石圆盘锯已成为目前切割花岗石的最主要工具，对锯切过程进行深入地研究对于降低加工成本和提高加工效率有着非常重要的意义，能量消耗对所有加工过程都起着重要的作用，本文着重围绕在不同的加工参数下锯切花岗石时主轴电机消耗功率的变化情况，并结合比能u与单颗金刚石磨粒最大切削厚度hmax的对应关系对花岗石锯切过程中的能量特征进行量化研究。     

环形电镀金刚石线锯研究

环形电镀金刚石线锯是将金刚石磨粒固着于环形钢丝基体上的一种切割工具。使用自制的环形电镀金刚石线锯进行多晶硅的切割试验,阐述了钢丝基体材料的选择,焊接方法,环形电镀金刚石线锯的制作工艺。采用切割工艺参数为:锯丝线速度20～40 m/s,工件进给速度2～10 mm/min,锯丝张紧力60～100 N。试验表明:硅片表面平整光滑,表面粗糙度Ra达到0.328～0.562μm,体现出环形金刚石线锯切割的良好特性。     

固着磨粒切割线研究进展

游离磨粒线锯切割存在污染环境和切割效率低的不足,固着磨粒线锯切割具有切缝小、切片表面质量好、切割速度快和消除工业浪费等优点成为了人们的研究热点。固着磨粒线锯和游离磨粒线锯最主要的区别是切割线,切割线的特性直接影响硅片的切割质量及生产效率。本文阐述了固着磨粒线锯切割的优点,总结了目前几种固着磨粒切割线的制造方法,包括:电镀、电火花、钎焊、树脂、机械碾压和挤压与冲压等,并介绍了固着磨粒切割线的改进方法。     

硅片精密切割多线锯研究进展

随着半导体行业的发展,尤其是太阳能电池对大直径硅片的需求不断增加,对硅片的切割精度要求越来越高.传统的外圆和内圆切割已经不能满足现有硅片大尺寸、小切缝、高质量和生产效率的要求.本文对大直径硅片精密切割中最常使用的多线锯切割进行介绍,对游离磨料多线锯的切割机理、浆料特性、切割工艺和固着磨料多线锯锯丝制造方法、切割工艺等方面的研究现状进行了综述.     

树脂结合剂金刚石线锯的涂覆层研究

针对树脂结合剂金刚石线锯磨粒把持强度低、耐磨性和耐热性差等问题,通过正交试验,配制了不同组分配比的涂覆层,制作了树脂结合剂金刚石线锯,并进行了单晶硅切割试验,试验研究了涂覆层各组分对树脂锯丝性能的影响。试验结果表明,当涂覆层中环氧树脂与酚醛树脂的质量比为2.5:1、增韧剂CTBN质量分数为13%、偶联剂KH-550质量分数为1%、纳米SiO₂的质量分数为3%、金刚石磨粒含量为500 mg/mL时,制作的树脂结合剂金刚石线锯在材料去除率、磨损率、涂覆层结合力、切割表面质量等方面综合性能最优。      

电镀金刚石线锯快速植砂工艺研究

为了提高电镀金刚石线锯的制备效率,通过金刚石微粉表面化学镀镍、钢丝基体磁化处理等方式改进上砂工艺,结合SEM、EDS及高斯计等研究不同工艺因素对电镀线锯的制备效率及耐用度的影响。结果表明:基体磁感应强度、金刚石质量浓度及上砂时间对线锯制备效率及耐用度有重要影响;采用磁化基体制备线锯的最佳上砂工艺参数为:电流密度5 A/dm2、基体磁感应强度0.6mT、上砂槽金刚石质量浓度15g/L、上砂时间30s、温度45℃。采用最佳工艺参数制备线锯的上砂时间缩减为金刚石及钢丝基体没有处理时制备线锯的上砂时间的1/20,制备效率可提高81%,同时还能保持较高的耐用度。      

复合电刷镀金刚石线锯的制备工艺研究

使用自制电刷镀金刚石线锯制备装置研究金刚石线锯的制备工艺,分析各工艺参数对线锯性能的影响规律,并优化工艺参数。在确定电刷镀装置许用电流密度的基础上,通过单因素试验及正交试验研究工艺参数对磨粒分布密度的影响规律。结果表明:镀液中无磨粒时,随着毛毡轮转速的增大,许用电流密度先增大后减小,转速在300~500r/min时,许用电流密度达到极值;影响磨粒分布密度的因素主次顺序依次是走丝速度、电流密度、毛毡轮转速;磨粒分布密度最大值对应参数组合为走丝速度15mm/min、电流密度19kA/m2、毛毡轮转速450r/min。      

电镀金刚石线锯表面磨粒分布密度的多相机视觉检测

电镀金刚石线锯广泛用于单晶硅、蓝宝石、单晶碳化硅、陶瓷等硬脆性材料的切片加工领域,其表面磨粒分布密度直接影响其切片加工性能.用4台CCD相机采集金刚石线锯表面图像,对图像进行高斯滤波预处理,并基于柱面模型将图像展开,以图像中磨粒重心为特征点,通过特征点匹配及筛选、配准模型求解、图像重采样、图像重合区域去除等方法完成图像...     

硬脆材料的环形电镀金刚石线锯加工试验研究

本文利用环形电镀金刚石线锯对硬脆材料单晶硅、LT55陶瓷进行了切割试验,研究了锯切力、材料加工表面质量及锯丝的磨损.研究发现,在相同加工参数下,切割LT55陶瓷时的法向力与切向力之比小于单晶硅,与磨削相比,线锯加工的法向力与切向力之比非常小;在本实验条件下,单晶硅和LT55陶瓷均为脆性去除方式;因为LT55陶瓷断裂韧性高,在同样加工条件下,陶瓷加工表面质量优于单晶硅;恒进给压力条件下,锯丝速度增加,粗糙度值略微减小,恒进给压力增加,粗糙度值明显增大;锯丝首先在焊口处断裂,由于锯丝不能自转,沿锯丝圆周方向磨损不均匀.