CH687300A5 - Dispositif de sciage par fil. - Google Patents

Description

  
 



  Le dispositif de sciage comprend une nappe de fils susceptible de se déplacer selon un mouvement continu ou alternatif en appui contre une pièce à scier définissant ainsi une zone de sciage. La zone de sciage étant constituée d'un ensemble de cylindres placés parallèlement. 



  Ces cylindres appelés guide-fils sont gravés avec des gorges qui définissent l'intervalle entre les fils de la nappe, soit l'épaisseur des pièces à scier. Les guide-fils sont munis d'un circuit permettant la circulation interne d'un fluide assurant la régulation en température desdits guide-fils. La température est maintenue à une valeur supérieure à la température ambiante. 



  Lors de la rotation du guide-fils, la température de travail dudit élément n'est pas constante mais varie au cours du temps suivant le travail demandé et en raison des frottements et de la chaleur générés dans les paliers et les pièces environnantes. L'échauffement de cet élément ayant un effet sur le travail demandé, il s'avérera nécessaire de maintenir sa température constante. Toutefois, en raison de la masse des pièces à contrôler en température, un simple système de refroidissement ne suffit plus. Compte tenu que l'ensemble à refroidir agit comme une source de chaleur et que celle-ci est variable suivant le travail demandé, la température d'équilibre variera et le seul contrôle de la température du fluide de refroidissement ne suffit plus.

  Il s'avérera nécessaire de maintenir une température plus élevée que la température ambiante et de réguler le fluide de contrôle par une source ou un puits de chaleur ou plus précisément par une combinaison des deux. 



  Des dispositifs de contrôle de température sont déjà connus spécialement dans l'usinage de pièces de haute précision ou de  positionnement en robotique où l'on utilise soit une douche, soit une circulation interne. Toutefois ceux-ci font appel à des systèmes de contrôle de la température basés uniquement sur le refroidissement. 



  Des dispositifs de sciage par fil du type précité sont déjà connus, spécialement dans l'industrie des composants électroniques, des ferrites, des quartz et silices, pour l'obtention en tranches fines de matériaux tels que le silicium poly- ou monocristallin ou les nouveaux matériaux tels que GaAs, InP, GGG ou également quartz, saphir synthétique, voire céramique. Le prix élevé de ces matériaux rend le sciage par fil plus attractif comparativement à d'autres techniques comme le sciage par disque diamanté. 



  La précision des pièces à scier, très importante pour des applications électroniques, dépend de la position des fils au cours du sciage, donc également de la température interne des guide-fils. Cette technique de sciage requiert donc un contrôle parfait de la position des guide-fils par rapport à la pièce à scier. En effet, un mouvement même lent dû à une dilatation ou une contraction résultera en ondulations ou voilage des tranches à scier. Les exigences des applications en électronique, par exemple liées aux dimensions grandissantes des lingots, nécessitent que même de petites variations doivent être évitées. Les roulements supportant les guide-fils fortement chargés génèrent de la chaleur qui, additionnée à l'énergie produite au cours du sciage, contribue à l'imprécision de la découpe.

  Il ne suffira dons plus de contrôler seulement la température d'un éventuel liquide de refroidissement et de laisser le tout s'équilibrer tant bien que mal, mais de contrôler le température du système autour d'une valeur supérieure à la température ambiante. 



  Le but de l'invention consiste à remédier aux inconvénients précités en fournissant un dispositif de sciage du type mentionné ci-dessus qui permette le contrôle de la température des guide-fils à une valeur supérieure à la température ambiante, et de manière à donner les meilleurs résultats quant au voilage ou au bombé mesuré sur les pièces découpées. 



  Le dispositif de sciage, objet de la présente invention, comprend donc les éléments et caractéristiques tels que définis dans la revendication 1. 



  La figure unique annexée illustre schématiquement et à titre d'exemple un dispositif en accord avec l'invention. 



  La fig.1 représente une coupe schématique d'un cylindre guide-fils 1 dont la position est maintenue par un palier fixe 2 et un palier libre 3. La température est maintenue constante supérieure à la température ambiante par une vanne trois voies 4 qui pondère les parties froides 5 ou chaudes 6 suivant la température du fluide en retour 7, mesurée par une sonde de température 11. La pompe de circulation 8 assurera le débit 9. Un réservoir tampon 10 donnera une certaine inertie thermique au système. 



  Le fil de sciage formant la nappe tendue par les guide-fils est généralement constitué d'acier à ressort d'un diamètre compris entre 0,1 et 0,2 mm afin de scier des blocs de maté riaux durs ou exotiques (tels que silicium, céramique, composés III-VI, GGG, saphir, etc.) en tranches de 0,1 à 5 mm d'épaisseur environ. Le dispositif décrit dans le présente invention permet, par l'adjonction d'un ensemble de régulation tel que décrit, de découper les tranches desdits matétiaux avec la précision requise par les utilisateurs. 



   Naturellement, d'autres types de dispositifs peuvent être envisagés dans le cadre de la présente invention. De fait, l'aspect régulation de la température au-dessus de la température ambiante par un système asservi ou non à un dispositif de mesure doit être conservé dans l'esprit comme permettant d'obtenir une augmentation de la précision. Ainsi par exemple, il serait possible d'imaginer un système basé sur un taux d'évaporation de liquide qui, par la chaleur de vaporisation, maintiendrait la température constante. Quant à la régulation elle-même, une circulation d'un fluide peut suffire, le paramètre pouvant être le température dudit fluide ou son débit. Le système peut agir en chauffant ou en refroidissant, ou une combinaison des deux. 

Claims (4)

1. Dispositif de sciage par fil comprenant une nappe de fils susceptible de se déplacer selon un mouvement continu ou alternatif en appui contre une pièce à scier et supportée par des cylindres guide-fils, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de régulation capable de maintenir la température de travail des cylindres guide-fils constante et supérieure à la température ambiante.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de régulation comporte une partie qui chauffe et une partie qui refroidit un fluide de régulation.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble de régulation agit sur plusieurs circuits en parallèle.

4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le fluide de régulation est un gaz. 1. Dispositif de sciage par fil comprenant une nappe de fils susceptible de se déplacer selon un mouvement continu ou alternatif en appui contre une pièce à scier et supportée par des cylindres guide-fils, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de régulation capable de maintenir la température de travail des cylindres guide-fils constante et supérieure à la température ambiante. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de régulation comporte une partie qui chauffe et une partie qui refroidit un fluide de régulation. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble de régulation agit sur plusieurs circuits en parallèle. 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le fluide de régulation est un gaz.