CN105575583A - 磁感应游离磨粒线锯切割中基于磁路的磁场产生装置 - Google Patents

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姚春燕
李贺杰
张威
刘坤
王明环
彭伟
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Abstract

一种磁感应游离磨粒线锯切割中基于磁路的磁场产生装置，包括磁极、6块永磁铁和3块磁轭，两个磁极的上端之间为磁感应游离磨粒线锯切割的加工工位，所述两个磁极的上端相对面分别是异性极性，所述磁极的下端、下部前侧和下部后侧分别与1块永磁铁的极性面连接，所述永磁铁与磁极接触面的极性与所在磁极极性相同，两个位于磁极下端的永磁体的极性面之间、两个位于磁极下部前侧的永磁体极性面之间、两个位于磁极下部后侧的永磁体极性面之间所分别通过1块磁轭连接。本发明在外部匀强磁场辅助下锯丝周围可以形成四个区域的高梯度磁场，提高了切割效率并减小了切缝宽度。

Description

磁感应游离磨粒线锯切割中基于磁路的磁场产生装置
技术领域
本发明涉及一种磁场产生装置，更具体的是涉及磁感应游离磨粒线锯切割中使用的永磁匀强磁场产生装置。
背景技术
近年来，随着太阳能利用增加，光伏产业的发展，对硅片的需求急剧增加。硅晶体尺寸增大，切缝长度和深度增加，线锯切割过程中，磨粒难以进入到长而深的切缝中，游离磨粒线锯切割能力降低。磁感应游离磨粒线锯切割是把铁磁性锯丝垂直置于匀强磁场中，使锯丝磁化周围形成高梯度磁场，磁性磨粒在高梯度磁场中受到吸力，从而带入切割区域更多的磨粒，提高了切割效率。铁磁性锯丝置于匀强磁场中在锯丝的周围形成四个区域，分为两个顺磁区和两个逆磁区，如图1所示。利用顺磁区对顺磁性磨粒产生吸力，逆磁区对顺磁性磨粒产生斥力，从而在提高切割效率的同时又减小了切缝宽度。
发明内容
为了克服已有磁感应游离磨粒线锯切割中无法提供匀强磁场的不足，本发明提供了一种可以应用于磁感应游离线锯切割中磁场产生装置，在外部匀强磁场辅助下锯丝周围可以形成四个区域的高梯度磁场，提高了切割效率并减小了切缝宽度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种磁感应游离磨粒线锯切割中基于磁路的磁场产生装置，包括磁极、6块永磁铁和3块磁轭，两个磁极的上端之间为磁感应游离磨粒线锯切割的加工工位，所述两个磁极的上端相对面分别是异性极性，所述磁极的下端、下部前侧和下部后侧分别与1块永磁铁的极性面连接，所述永磁铁与磁极接触面的极性与所在磁极极性相同，两个位于磁极下端的永磁体的极性面之间、两个位于磁极下部前侧的永磁体极性面之间、两个位于磁极下部后侧的永磁体极性面之间所分别通过1块磁轭连接。
进一步，位于磁极下部前侧的永磁体的底面、位于磁极下部后侧的永磁体的底面均与所述磁极的底面在同一平面上。
本发明的技术构思为：在游离磨粒线锯切割中添加辅助匀强磁场产生装置，通过永磁铁与高导磁材料结合，具有体积小、可以通过改变永磁铁和磁轭调节磁场强度、安全性高、易于与机床结合等优点。永磁铁的组合放置，提高了磁极间产生的磁场强度。铁磁性锯丝置于磁极间产生的匀强磁场中，锯丝磁化产生高梯度磁场，提高了切割效率并减小了切缝宽度。
本发明的有益效果主要表现在：在外部匀强磁场辅助下锯丝周围可以形成四个区域的高梯度磁场，提高了切割效率并减小了切缝宽度。
附图说明
图1为匀强磁场环境下锯丝周围产生四分区高梯度磁场示意图。图中：11逆磁区、12顺磁区、13顺磁区、14逆磁区。
图2为本发明的结构示意图。图中：21磁极、22永磁铁、23磁轭。
图3为使用本发明进行线锯切割示意图。图中：31机床、32导线轮、33工件、34锯丝、35夹具、21磁极。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图3，一种磁感应游离磨粒线锯切割中基于磁路的磁场产生装置，包括磁极21、6块永磁铁22和3块磁轭23，两个磁极21的上端之间为磁感应游离磨粒线锯切割的加工工位，所述两个磁极21的上端相对面分别是异性极性，所述磁极21的下端、下部前侧和下部后侧分别与1块永磁铁22的极性面连接，所述永磁铁22与磁极21接触面的极性与所在磁极21极性相同，两个位于磁极下端的永磁体22的极性面之间、两个位于磁极下部前侧的永磁体22极性面之间、两个位于磁极下部后侧的永磁体22极性面之间所分别通过1块磁轭23连接。
进一步，位于磁极下部前侧的永磁体的底面、位于磁极下部后侧的永磁体的底面均与所述磁极的底面在同一平面上。
用本发明进行线锯切割时，采用两块相对放置的磁极，两磁极间产生匀强磁场，磁极间隙大小能满足实际切割要求。
采用6块永磁铁和3块工业纯铁做成的磁轭，一端3块永磁铁N极相对放置，一端3块永磁铁S极相对放置，通过磁轭组装成如图2所示。通过改变永磁铁组装数目和磁场产生装置结构，可以调节产生的磁场强度。
采用非导磁材料做成夹具35把磁场产生装置和切割机床31组装，把锯丝34和工件33置于磁极间隙中，如图3所示。通过锯丝34的往复运动，带入磨粒进入切割区域进行线锯切割，锯丝34套装在导线轮32上。

Claims (2)

1.一种磁感应游离磨粒线锯切割中基于磁路的磁场产生装置，其特征在于：所述磁场产生装置包括磁极、6块永磁铁和3块磁轭，两个磁极的上端之间为磁感应游离磨粒线锯切割的加工工位，所述两个磁极的上端相对面分别是异性极性，所述磁极的下端、下部前侧和下部后侧分别与1块永磁铁的极性面连接，所述永磁铁与磁极接触面的极性与所在磁极极性相同，两个位于磁极下端的永磁体的极性面之间、两个位于磁极下部前侧的永磁体极性面之间、两个位于磁极下部后侧的永磁体极性面之间所分别通过1块磁轭连接。
2.如权利要求1所述的磁感应游离磨粒线锯切割中基于磁路的磁场产生装置，其特征在于：位于磁极下部前侧的永磁体的底面、位于磁极下部后侧的永磁体的底面均与所述磁极的底面在同一平面上。
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