CN102227282A - 铸锭切割用环状切割金属丝的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的环状切割金属丝的制造方法，在用于切割单晶体或多晶体硅锭的切割刃中，形成一个无断点连接环状，在皮带轮上高速旋转，从而能够切割铸锭。即准备至少7个以上相同长度的由数十个细的小口径金属丝编织成一定粗细的麻花形钢绞线后，将上述准备好的7个以上钢绞线拧在一起编织成另一个大直径钢丝绳，制造出一种完全没有断点或结点等脆弱部位的坚固的一体形环状切割金属丝，该过程包含如下步骤：使上述7个钢绞线的编织起点与反侧的编织终点在各个不同位置开始编织和结束编织；编织钢绞线时，分别插入到编织中的其他钢绞线的中心部；上述钢绞线的各编织终点也分别插入到编织中的其他钢绞线的中心部。

Description

铸锭切割用环状切割金属丝的制造方法

技术领域

本发明涉及一种环状切割金属丝的制造方法，具体来说，在用于切割单晶体或多晶体硅锭的切割刃中，形成一个无断点连接环形状，在皮带轮上高速旋转，从而切割铸锭的一种新型的环状切割金属丝的制造方法。

背景技术

用作半导体及太阳能电池核心部件的晶片（wafer）是由切割硅锭（ingot）制造而成，作为这种切割方法，过去一般使用镂锯形的带状切割刃，但是其刃破损率较高，寿命较短，不但经济性差且切割效率与可生产性较差，因此近来几乎不再使用。

最近随着铸锭切割用环状切割金属丝的开发，其需求量剧增。如图1所示，其由数十个很细的小口径金属丝（约0.068mm左右的很细的金属芯）编织成麻花形状，形成多个较大直径钢绞线S，将上述形成一定长度的钢绞线S再编织成大直径钢丝绳，使其没有断点地整体连接成一个环状（endless），使其具有一体化连续的环状结构的同时，在其表面固定有切割部件（硬质碳化物颗粒或金刚石颗粒），在高速旋转的皮带轮之间紧绷的卷取时，能够作为高效率的铸锭切割部件而使用。

但是上述现有的铸锭切割用环状切割金属丝为谋求无断点地将整体一体连接为一个的环状（endless）化方案，将金属丝的一端与另一端相对后，焊接其连接部或通过另外的按压连接夹的方法进行连接。

上述焊接连接法与利用连接夹的按压连接法，其本身就相当难，不但需要高度的巡历技术，尤其是其连接部脆弱，在皮带轮间的卷取状态下，为切割铸锭而高速旋转时，还会发生金属丝易断问题。

上述问题不但对切割金属丝的生产性的阻碍极大，而且由于切割金属丝频繁的更换或修理引起的工作的非效率性与成本损失也相当大。

因此，研发出即使在皮带轮间的绷紧卷取状态下高速旋转切割铸锭，也不会截断的新型坚固的切割金属丝环状化的方法迫在眉睫。

此外，固定在上述切割金属丝的硬质碳化物颗粒，虽然现在也提出了各种固定方法，但是，上述方法存在固定力弱或脆性弱从而在与铸锭材质磨擦时易脱落，还存在切割性能下降使生产性与切割品质下降等问题。

发明内容

对此，本发明是为解除如上所述的发生在现有的环状切割金属丝中的问题而提出的，将焦点放在提供新的环状切割金属丝的制造方法，将其作为技术课题完成的。切割金属丝整体长度中完全不存在如现有技术中的脆弱连接部位或结点等，且具有无断点的坚固的环状连接性。

本发明为实现上述技术课题，如图1所示，准备至少为7个以上相同长度的由数十个细的小口径金属丝编织成一定粗细的麻花形钢绞线S后，将上述准备好的7个以上钢绞线S再拧在一起编织成另一个大直径钢丝绳R，制造出一种完全没有断点或结点等脆弱部位的坚固的一体形环状切割金属丝，该过程包含如下步骤：使上述7个钢绞线S的编织起点与反侧的编织终点能够在各个不同位置开始编织和结束编织；编织钢绞线S时，分别插入到编织中的其他钢绞线S的中心部；并将上述钢绞线S的编织终点分别插入到编织中的其他钢绞线S的中心部。

如上所观察的本发明的铸锭切割用环状切割金属丝的制造方法如上所述，与现有的不同，由于在一体化连接的一定长度的切割金属丝整体上完全不会有脆弱的连接部位或结点等，维持坚固的一体化连接性，因此在皮带轮间紧绷的卷取状态下，高速旋转进行切割时，也绝对不会不发生截断或断裂，维持坚固的状态，具有很好的优点，更进一步，由于本发明中提出的优选的硬质碳化物珠的固定方法在具有坚固的固定力的同时，适当发挥增加切割效率性的弹性力，并进行切割，不仅对切割品质提升有帮助，防止硬质碳化物珠颗粒的脱落等损毁上也有很大贡献，因此本发明是具有很大期待价值的发明。

附图说明

图1是显示钢丝绳的简单外观例示图。

图2是显示钢丝绳截面的例示图。

图3是显示钢绞线的插入始点的例示图。

图4是显示钢绞线间的编织结合状态的例示图。

图5是铸锭切割用环状切割金属丝的断裂截面图。

附图标记的说明

10：铸锭切割用环状切割金属丝

20：切割部件

B：珠

C：线圈弹簧

D：金刚石颗粒（或硬质碳化物颗粒）

M：金属固定剂

P：树脂

R：钢丝绳

S：钢绞线

W：小口径金属丝。

具体实施方式

将数十个小口径金属丝编织成麻花形状形成更大直径的钢绞线S，将上述形成一定长度的钢绞线S再编织成大直径的钢丝绳，使其无断点的整体连接成一个环状（endless）结构的同时，在上述钢丝绳表面固定切割部件（20；硬质碳化物颗粒或金刚石颗粒），制造出在高速旋转的皮带轮间紧绷卷取时，也能够作为高效率铸锭切割部件使用的一般的铸锭切割用环状切割金属丝10。上述铸锭切割用环状切割金属丝的制造方法包含如下步骤：将数十个小口径金属丝编织成一定粗细的麻花形钢绞线（S；0.5mm以下），准备至少为7个以上的相同长度的上述钢绞线后，将上述准备好的7个以上钢绞线S再拧在一起编织成另一个大直径钢丝绳R，将钢绞线S的编织起点分别不同地设定，使上述7个钢绞线S的编织起点与反侧的编织终点在各个不同位置开始编织和结束编织；起点各不相同的7个钢绞线S的编织开始时，插入到其他编织中的钢绞线S的中心部，使得在编织中的其他钢绞线S的坚固包裹下进行编织；插入到其他钢绞线的中心部，使得上述编织中的7个钢绞线S的各编织终点也在进行编织的其他钢绞线的坚固包裹下进行编织，使其在完全没有脆弱部位（断点、结点）的情况下制造出连续一体化连接的环状切割金属丝；上述制造完成的环状切割金属丝的整个周围外侧表面固定形成有碳化物颗粒或金刚石颗粒D的切割部件20。

下面将参照图1的优选实施例详细说明本发明的环状切割金属丝10。

首先，如图所示，将数十个细的小口径金属丝（约0.068mm左右，很细的金属芯）编织成麻花形，形成更大直径的钢绞线S，将上述形成的一定长度的钢绞线S再编织成大直径的钢丝绳R，使其没有断点的整体连接成一个环状（endless）结构的同时，在上述钢丝绳表面固定切割部件（硬质碳化物颗粒或硬质金刚石颗粒），制造出在高速旋转的皮带轮间紧绷卷取时，也能够作为高效率铸锭切割部件使用的一般的铸锭切割用环状切割金属丝10。

铸锭切割用环状切割金属丝的制造方法包含如下步骤：将数十个细的小口径金属丝（W；约0.068mm左右，很细的金属芯）编织成麻花形，准备至少为7个以上的相同长度的钢绞线（S；0.5mm以下）后，将上述准备好的7个以上钢绞线S拧在一起编织成另一个大直径钢丝绳R；将钢绞线S的编织起点分别不同地设定，使上述7个钢绞线S的编织起点与反侧的编织终点能够在各个不同位置开始编织和结束编织；起点各不相同的7个钢绞线S的编织开始时，插入到其他编织中的钢绞线S的中心部，使得在编织中的其他钢绞线S的坚固的包裹下进行编织；插入到其他钢绞线S的中心部，使上述编织中的7个钢绞线S的各编织终点也在进行编织的其他钢绞线S的坚固的包裹中进行编织；使其在完全没有脆弱部（断点、结点）的情况下制造连续一体化连接的环状切割金属丝。

还有上述制造完成的环状切割金属丝的整个外周侧表面上构成的切割部件20，可以在熔融状态下，在金属固定剂（M；镍、铬等的熔融液）中投入硬质碳化物颗粒或金刚石颗粒D后，将其涂敷在金属丝表面，坚固地固定的融合方法，或在切割金属丝的表面涂敷固定其他种类的金属或合金薄膜的过程中固定硬质碳化物颗粒或金刚石颗粒D的电沉积方法中选出一种方法形成（参照图4）。

上述融合方法与电沉积方法中的任意一种方法形成的切割部件20，都会形成一段长度为3~10mm的带状，且环状切割金属丝的全长中以规定的等间距多段形成，以上述电沉积方法形成切割部件20时，优选在环状金属丝插入适当的管状珠（B；beads）进行固定后，将固定有切割部件20的珠B嵌入到环状金属丝的制造过程，嵌入的上述珠B在环状金属丝制造完成后通过铜焊（Z；brazing）固定方法与金属丝坚固地固定。

由上述带状以规定等间距多段形成的切割部件20之间能插入弹性力较好的弹性树脂P或线圈弹簧C，当然根据情况混用线圈弹簧C和树脂P或者将两者重叠构成，能够加强其弹性效率。

Claims (3)

1.一种铸锭切割用环状切割金属丝（10）的制造方法，包括将数十个小口径金属丝编织成麻花形，形成更大直径的钢绞线（S），将上述形成一定长度的钢绞线（S）再编织成大直径的钢丝绳，使其无断点的整体连接成一个环状结构的同时，在上述钢丝绳表面固定切割部件（20；硬质碳化物颗粒或金刚石颗粒），制造出在高速旋转的皮带轮间紧绷卷取时，作为高效率铸锭切割部件使用的一般的铸锭切割用环状切割金属丝；

所述铸锭切割用环状切割金属丝的制造方法包含如下步骤，其特征在于，

将数十个规定粗细的小口径金属丝编织成麻花形，准备至少为7个以上的相同长度的钢绞线（S；0.5mm以下）后，将所述准备好的7个以上钢绞线（S）拧在一起编织成另一个大直径钢丝绳（R），将钢绞线（S）的编织起点分别不同地设定，使得所述7个钢绞线（S）的编织起点与反侧的编织终点分别在不同位置开始编织和结束编织；

起点各不相同的7个钢绞线（S）的编织开始时，插入到其他钢绞线（S）的中心部，使得在编织中的其他钢绞线的坚固包裹下进行编织；

插入到其他钢绞线的中心部，使得所述编织中的7个钢绞线（S）的各编织终点也在进行编织的其他钢绞线的坚固包裹中进行编织；

使其在完全没有脆弱部，如断点、结点的情况下制造出连续一体化连接的环状切割金属丝；

使所述制造的环状切割金属丝的整个周围外侧表面固定有硬质碳化物颗粒或金刚石颗粒（D）的切割部件（20）。

2.根据权利要求1所述的铸锭切割用环状切割金属丝的制造方法，其特征在于，所述切割金属丝的切割部件（20）通过如下方法中的任意一种固定，在熔融状态下，金属固定剂（M）中投入硬质碳化物颗粒或金刚石颗粒（D）后，将其涂敷在金属丝表面以坚固地固定的融合方法；或在切割金属丝的金属材料表面涂敷固定其他种类的金属或合金薄膜的过程中固定硬质碳化物颗粒或金刚石颗粒（D）的电沉积方法。

3.根据权利要求2所述的铸锭切割用环状切割金属丝的制造方法，其特征在于，包含如下步骤：

通过所述融合方法和电沉积方法中的任意一种方法形成的切割部件（20），都会形成为一段长度为3~10mm的带状，且环状切割金属丝的全长中以规定的等间距多段形成；

通过所述电沉积方法形成切割部件时，在环状金属丝上插入适当的管状珠（B）而进行固定后，环状金属丝的制造过程中将固定有切割部件（20）的珠（B）嵌入，嵌入的所述珠（B）在环状金属丝制造完成后通过铜焊（Z）固定方法与金属丝坚固地固定。

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