CN102432997A - 开方机滚筒及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的开方机滚筒，其材质包括尼龙和橡胶，所述尼龙和橡胶均匀混合，所述尼龙和橡胶的质量比为2-8，与现有技术中的滚筒相比，在其材质的韧性和耐磨性较佳的前提下，其价格成本相应地也较低。本发明所述开方机滚筒的使用方法，当所述滚筒表面出现损伤时，通过机床将损伤的表面均匀地削掉，然后再次应用到硅锭的开方作业中，从而大大提高滚筒的使用寿命，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体材料的精加工设备技术领域，具体涉及一种开方机滚筒，以及所述开方机滚筒在进行硅锭开方作业过程中的使用方法。
背景技术
开方机滚筒是开方机中的一个重要部件，主要用于改变钢线方向起到排线的作用，保证钢线能够正常循环排线。目前在实际的硅锭开方作用中所采用的开方机滚筒通常为普通的PVC滚筒，这种滚筒的韧性和耐磨性都很差，通常在切割完一次硅锭后其表面都会由于钢线的作用而产生损伤。表面产生损伤的滚筒不能够再次使用，在下一次硅锭开方作业之前需要更换新的滚筒，而更换下来的的滚筒只能当作废品处理掉，这样会造成很大的浪费。
现有技术中，中国专利文献CN201525090U公开了一种采用金刚石线的数控多晶硅硅芯多线切割机床，其采用的滚筒为钢制圆滚筒，所述滚筒的表面涂覆有聚氨脂材料。而将聚氨脂材料用于制造开方机滚筒，实践证明其韧性和耐磨性能同样不佳。
中国专利文献CN102137735A公开了一种线切割系统，其包括一个单层双鼓式绕线组件，该组件包括通过定时带连接在一起的两个鼓，所述两个鼓可以由铝或其它合适的材料制成，并且优选地具有一个中空的芯。为了改进牵引并且减小或最小化表面磨损，一个或两个鼓可以涂覆氨基甲酸乙酯或其他合适的涂层或膜。采用金属铝作为滚筒的材料，可以具有较好的韧性和耐磨性能，但是铝的价格成本太高，而开方机滚筒在硅锭开方作业中又是耗量很大的易耗材，因而在开方机中普及使用铝质滚筒显然是不切实际的。
发明内容
发明要解决的问题
为此，本发明的目的在于解决现有技术中多线切割设备中所使用的滚筒，其材质的韧性和耐磨性能不好或者价格成本太高这一技术问题，进而提供一种韧性和耐磨性能好同时又具备价格成本低廉这一优点的开方机滚筒，进而又提供一种所述开方机滚筒的使用方法。
用于解决问题的方案
一种开方机滚筒，所述滚筒的材质包括尼龙和橡胶，所述尼龙和橡胶均匀混合，所述尼龙和橡胶的质量比为2-8。
所述尼龙为尼龙610。
所述橡胶为丁苯橡胶或者顺丁橡胶或者异戊橡胶。
所述尼龙的质量为0.6-0.8Kg，所述橡胶的质量为0.1-0.3Kg。
所述尼龙的质量为0.7Kg，所述橡胶的质量为0.15Kg。
所述滚筒的厚度为7-10mm。
所述滚筒的厚度为8mm。
一种使用上述开方机滚筒的方法，包括如下步骤：
(1)将滚筒套置于滚筒臂上，采用压盖将所述滚筒压紧，在滚动过程中所述滚筒相对于滚筒臂位置固定；
(2)所述滚筒用于硅锭的开方作业；
(3)当所述滚筒表面出现损伤时，通过机床将损伤的表面均匀地削掉；
(4)重复步骤(2)和(3)多次。
发明的效果
(1)本发明所述的开方机滚筒，其材质包括尼龙和橡胶，所述尼龙和橡胶的质量比为2-8，与现有技术中普通的PVC滚筒、以及涂覆有聚氨脂材料的滚筒相比，其具有的韧性和耐磨度更高，因而在切割完硅锭后钢线对其表面的损伤较现有技术中所述的两种滚筒较小。另外，与现有技术中采用铝质绕线鼓相比，由于尼龙和橡胶的价格远比铝材的价格低，所以本发明的开方机滚筒在其材质的韧性和耐磨性较佳的前提下，其价格成本相应地也较低。
(2)本发明所述开方机滚筒的使用方法，当所述滚筒表面出现损伤时，通过机床将损伤的表面均匀地削掉，然后再次应用到硅锭的开方作业中。由于本发明所述的开方机滚筒的韧性和耐磨性较现有技术中的滚筒要好，同时其厚度也比现有技术中的滚筒要厚，使得多次削掉损伤表面重新使用成为了可能。与现有技术中的滚筒在每切割完一次硅锭后都要更换相比，本发明所述滚筒可以多次使用，从而大大提高滚筒的使用寿命，降低成本。
附图说明
为了使本发明更清楚地得到理解，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
图1为本发明所述开方机滚筒的立体图；
图2为本发明所述开方机滚筒套置于滚筒臂上时的剖面图。
附图标记说明
1-滚筒，2-损伤表面，3-滚筒臂，4-压盖，5-螺栓
具体实施方式
本发明所述的开方机滚筒，其材质包括尼龙和橡胶，所述尼龙和橡胶均匀混合。其中，尼龙可以为各种工业上常用的尼龙，如尼龙6(聚己内酰胺)、尼龙66(聚己二酸己二胺)等，考虑到尼龙610(聚癸二酰己二胺)优良的力学性能，本发明所述的开方机滚筒优选所述尼龙为尼龙610。橡胶可以为天然橡胶和各种人工合成橡胶，虽然天然橡胶具有更好的效果，但是天然橡胶成本较高，本发明所述的开方机选用各种合成橡胶，优选地所述橡胶为广泛用于制造轮胎和一般工业橡胶制品的通用橡胶，如丁苯橡胶、顺丁橡胶或者异戊橡胶，优选为异戊橡胶。
本发明所述的开方机滚筒的材质中，所述尼龙和橡胶的质量比为2-8。优选地，所述尼龙的质量为0.6-0.8Kg，所述橡胶的质量为0.1-0.3Kg。
下面给出本发明所述开方机滚筒的三个实施例，采用不同质量比的尼龙和橡胶制作成0.9Kg左右的三个滚筒。
实施例1
尼龙6的质量为0.6Kg，丁苯橡胶的质量为0.3Kg。
实施例2
尼龙66的质量为0.8Kg，顺丁橡胶的质量为0.1Kg。
实施例3
尼龙610的质量为0.7Kg，异戊橡胶的质量为0.15Kg。
上述三个实施例的滚筒制成以后，滚筒的厚度在8mm左右，如图1所示。现在一般市场上的滚筒厚度为5mm左右，而本发明所述的开方机滚筒的厚度增加到7-10mm，视不同的工作需求可以选择不同的厚度。
本发明的所述滚筒在使用时，如图2所示，需要将滚筒1套置于滚筒臂3上，通过螺栓5压紧压盖4，从而将所述滚筒1压紧，保证在滚动过程中所述滚筒1相对于滚筒臂3位置固定，所述滚筒1和滚筒臂3不会出现相对位置滑移。之后所述滚筒1即能够用于硅锭的开方作业。滚筒在进行完硅锭开方后其表面会出现损伤，当所述滚筒表面出现损伤时，通过机床将损伤表面2均匀地削掉，然后再次进行硅锭的开方作业。这里，均匀地削掉是指，在机床对滚筒进行切削作业后，滚筒的厚度要保持均匀。
本发明所述的开方机滚筒，具有更高的韧性和耐磨度，在切割完硅锭后钢线对其表面的损伤较现有技术中的PVC滚筒和涂覆有聚氨脂材料的滚筒要小。作为比较，同时给出滚筒材质为PVC和聚氨脂的两个比较例，比较例中的滚筒厚度控制为8mm。
比较例1
滚筒材质为PVC，为现有技术中常用的PVC滚筒。
比较例2
滚筒材质为聚氨脂材料。
五个例子中的滚筒用于开方机中进行硅锭的开方作业，在同样的工况下进行一次切割后测量所述五个滚筒表面的损伤深度D，作为对损伤程度的度量，同时也反映出了所述五个滚筒的韧性和耐磨性能。这里，损伤深度D定义为滚筒表面出现的最浅的伤痕到最深的伤痕的损伤范围。表1给出了五个例子的平均损伤深度的比较。而当损伤深度超过2mm以后，由于伤痕过深会阻碍钢线的运动，因而，一般损伤深度超过2mm之后，都会将滚筒废弃，并更换新的滚筒。
表1
由表1可以看出，实施例中的损伤深度D要小于比较例，从而说明本发明所述的开方机滚筒具有较佳的韧性和耐磨性能。
对于采用其它工业上常用的尼龙以及合成橡胶，按照本发明所述的技术方案制造的开方机滚筒同样具有较佳的韧性和耐磨性能。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而非对实施方式的限制。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可作出不同形式的变化和变动，这里无需也无法对所有的实施方式作出穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍落入本发明权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种开方机滚筒，其特征在于：所述滚筒的材质包括尼龙和橡胶，所述尼龙和橡胶均匀混合，所述尼龙和橡胶的质量比为2-8。
2.根据权利要求1所述的开方机滚筒，其特征在于，所述尼龙为尼龙610。
3.根据权利要求1所述的开方机滚筒，其特征在于，所述橡胶为丁苯橡胶或者顺丁橡胶或者异戊橡胶。
4.根据权利要求1或2或3所述的开方机滚筒，其特征在于，所述尼龙的质量为0.6-0.8Kg，所述橡胶的质量为0.1-0.3Kg。
5.根据权利要求4所述的开方机滚筒，其特征在于，所述尼龙的质量为0.7Kg，所述橡胶的质量为0.15Kg。
6.根据权利要求1或2或3或5所述的开方机滚筒，其特征在于，所述滚筒的厚度为7-10mm。
7.根据权利要求6所述的开方机滚筒，其特征在于，所述滚筒的厚度为8mm。
8.一种使用权利要求1-7所述开方机滚筒的方法，包括如下步骤：
(1)将滚筒套置于滚筒臂上，采用压盖将所述滚筒压紧，在滚动过程中所述滚筒相对于滚筒臂位置固定；
(2)所述滚筒用于硅锭的开方作业；
其特征在于，还包括如下步骤：
(3)当所述滚筒表面出现损伤时，通过机床将损伤的表面均匀地削掉；
(4)重复步骤(2)和(3)多次。
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