CN107900927A - 环形超硬磨料线绳及其制作方法 - Google Patents

环形超硬磨料线绳及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环形超硬磨料线绳及其制作方法，环形超硬磨料线绳包括基体，基体由一根丝绳绕成，丝绳包括芯线和股线，芯线由丝绳一部分编成且呈环状，股线为丝绳的其余部分在芯线上缠绕而成，股线有若干股，股线的两端头在缠绕完成后相连，超硬磨料颗粒均匀固结于丝绳表面而成为超硬磨料层。本发明中的环形超硬磨料线绳，采用一根丝绳编织而成基体，然后再在基体上涂覆超硬磨料层。基体具有芯线和若干缠绕在环形芯线上的股线，芯线没有接头，不需要焊接，且股线在绕完对接后也就只有一个接头，强度更高，使用寿命长。

Description

环形超硬磨料线绳及其制作方法
技术领域
本发明涉及贵金属、半导体和非导体切割工具，具体涉及一种环形超硬磨料线绳及其制作方法。
背景技术
硅材料、蓝宝石、陶瓷等脆硬材料硬度高、脆性大，切割过程中容易蹦碎损坏，造成材料的损伤，降低成品率，因此这些材料很难采用普通的加工方法切割。传统的半导体材料，陶瓷材料切割通常采用金刚石内圆、外圆切割技术，金刚石带锯。随着半导体行业的发展，单晶硅锭的直径越来越大，现已达到450毫米，多晶硅锭也有800毫米。目前主要采用带锯切割截断、切方，切割效率高，但切缝宽，切割表面不平整。
基于上述问题，金刚石线锯逐步产生，此技术是将金刚石通过树脂、电沉积、冲压等方式团结在钢丝表面而成为金刚石线锯。具体运用中，金刚石线锯在切割作业时存在切缝宽，效率低，切割表面质量差等问题。
授权公告号为CN104908166B的中国发明专利公开了一种环形超硬磨料线及其制作方法，该环形超硬磨料线的基体为丝绳，丝绳包括一芯线及以螺旋方式缠绕于该芯线上的一股股线，芯线的首尾连接形成环状，缠绕在芯线上的股线的长度为满足其在芯线上缠绕6圈的长度，股线在芯线上缠绕6圈后首尾连接。股线的首端从芯线上的某一处开始以螺旋方式缠绕，直至再次缠绕至芯线上的该处时计为一圈，如此重复，直至股线在芯线上缠绕6圈。丝绳上涂覆有超硬磨料层。使用该发明中的环形超硬磨料线切割贵金属、导体等产品，切缝窄，切割表面质量好。虽然其相对于之前的磨料线，接头数量有所减少，但还有两个接头。具体地，芯线是焊接完成，在使用过程中芯线焊接的接头容易断开，使得环形超硬磨料线耐拉强度降低；另外，股线也有一个接头。因此整条磨料线是有两个接头的，影响磨料线的强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种环形超硬磨料线绳，以解决现有的磨料线接头多导致耐拉强度低的问题。同时本发明还提供一种环形超硬磨料线绳的制作方法。
为实现上述目的，本发明环形超硬磨料线绳采用如下技术方案：环形超硬磨料线绳，包括基体，基体由一根丝绳绕成，丝绳包括芯线和股线，芯线由丝绳一部分编成且呈环状，股线为丝绳的其余部分在芯线上缠绕而成，股线有若干股，股线的两端头在缠绕完成后相连，超硬磨料颗粒均匀固结于丝绳表面而成为超硬磨料层。
进一步优选，所述超硬磨料颗粒为带有金属涂覆层的金刚石、立方氮化硼和B6O中的一种或任意两种以上的组合。
进一步优选，所述金属涂覆层的厚度为1μm～10μm。
进一步优选，所述超硬磨料颗粒的粒径为5μm～1000μm。
进一步优选，所述最外层的超硬磨粒被埋入金属涂覆层的深度为超硬磨粒粒径的1/3～2/3。
进一步优选，所述超硬磨料层沿丝绳轴向方向为连续层或断续层。
进一步优选，所述丝绳为金属细丝或非金属细丝。
上述环形超硬磨料线绳的制作方法，包括以下步骤，1)取一定长度的细绳，在细绳上任取一点并记为第一点，再在细绳上取一点并记为第二点，第一点与第二点的距离为待制线绳的周长；第一点、第二点交接，使第一点、第二点之间的绳段呈环状；第一点、第二点之间的绳段记为芯线，细绳的除芯线以外的部分缠绕在芯线上形成股线，股线的首尾焊接连接；2)对缠绕后的细绳表面处理；3)将超硬磨料颗粒固结于细绳表面以形成超硬磨料层，得到所述环形超硬磨料线绳。
进一步优选，所述超硬磨料颗粒的固结方式为钎焊、电沉积、涂覆树脂或烧结。
进一步优选，所述超硬磨料层为连续或断续的单颗粒厚度层。
本发明的有益效果：本发明中的环形超硬磨料线绳，采用一根丝绳编织而成基体，然后再在基体上涂覆超硬磨料层。基体具有芯线和若干缠绕在环形芯线上的股线，芯线没有接头，不需要焊接，且股线在绕完对接后也就只有一个接头，相比现有技术中环形线绳具有两个接头的结构，耐拉强度更高，使用寿命长。除此外，本发明的环形超硬磨料线绳，同样具备切割切缝窄，切割表面质量好，切割效率高的优点。
附图说明
图1是本发明环形超硬磨料线绳实施例1的截面示意图；
图2是本发明环形超硬磨料线绳实施例1中丝绳在第一点与第二点交接的示意图。
图中标记对应的名称：1、芯线，2、股线，3、超硬磨料颗粒，4、超硬磨料层，5、丝绳，6、第一点，7、第二点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明环形超硬磨料线绳实施例1：如图1-图2所示，
环形超硬磨料线绳，包括基体，基体由一根丝绳5绕成，该丝绳5包括芯线1和股线2。基体直径为0.1mm～6mm。丝绳为金属细丝，优选0.01mm～1mm直径的。芯线由丝绳一部分编成且呈环状，股线为丝绳的其余部分在芯线上缠绕而成。股线有六股，股线的两端头在缠绕完成后相连，股线首尾焊接。丝绳的长度为环形线绳周长的7倍。股线以芯线为轴进行缠绕，股线的首尾端以芯线的交接点处开始螺旋方式缠绕，股线长度能缠绕6圈，相邻两圈股线的外周壁相互接触，顺序排列，上一圈中的股线与该圈相邻的下一圈股线不存在穿插、卡接的现象。
超硬磨料颗粒3均匀固结于丝绳表面而成为超硬磨料层4。超硬磨料颗粒为带有金属涂覆层的金刚石、立方氮化硼和B6O中的一种或任意两种以上的组合。金属涂覆层的厚度为1μm～10μm。超硬磨料颗粒的粒径为5μm～1000μm。最外层的超硬磨粒被埋入金属涂覆层的深度为超硬磨粒粒径的1/3～2/3。超硬磨料层沿丝绳轴向方向为连续层。超硬磨料层为连续或断续的单颗粒厚度层，或多颗粒厚度层。涂覆层中的金属包括金、银、镍、锌、铅、铜、锡、钛、钽、铬或锆中的一种或两种以上，还可以包括前述各项金属的合金。
本发明环形超硬磨料线绳实施例2：
与实施例1的区别在于，超硬磨料层为沿细绳轴向的断续层。
本发明环形超硬磨料线绳实施例3：
与实施例1的区别在于，丝绳为非金属细丝，非金属丝选自天然纤维或合成纤维材料做成的线。尼龙，芳纶，聚酯、棉纶等也是可以的。
上述实施例中的金属丝或非金属丝捻成的丝绳，包含国际钢丝绳标准规定的各种规范，细绳常见结构为，1x3，1x7，1x19,6x7，7x7,6x19。
上述实施例中的环形超硬磨料线绳的制作方法，包括以下步骤，1)取一定长度的细绳5，细绳5长度为环形线绳周长的7倍，在细绳5上任取一点并记为第一点6，再在细绳上取一点并记为第二点7，第一点与第二点的距离为待制环形线绳的周长。第一点、第二点交接，使第一点、第二点之间的绳段呈环状；第一点、第二点之间的绳段记为芯线。细绳的除芯线以外的部分螺旋缠绕在芯线上形成股线，股线的首尾焊接连接，本实施例中股线有6股，环形线绳的基体形成。2)对缠绕后的细绳表面处理，除油、除锈、活化、冲击镍等。3)将超硬磨料颗粒固结于细绳表面以形成超硬磨料层，得到所述环形超硬磨料线绳。超硬磨料层为连续或断续的单颗粒厚度层，也可为多颗粒厚度层。超硬磨料颗粒的固结方式为钎焊、电沉积、涂覆树脂或烧结。
本发明中的环形超硬磨料线绳，采用一根丝绳编织而成基体，然后再在基体上涂覆超硬磨料层。基体具有芯线和6股股线，芯线没有接头，不需要焊接，且股线也就只有一个接头，相比现有技术中环形线绳具有两个接头的结构，耐拉强度更高。本发明的环形超硬磨料线绳，同样具备切割切缝窄，切割表面质量好，切割效率高的优点，也可进行曲面切割。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.环形超硬磨料线绳，其特征在于：包括基体，基体由一根丝绳绕成，丝绳包括芯线和股线，芯线由丝绳一部分编成且呈环状，股线为丝绳的其余部分在芯线上缠绕而成，股线有若干股，股线的两端头在缠绕完成后相连，超硬磨料颗粒均匀固结于丝绳表面而成为超硬磨料层。
2.根据权利要求1所述的环形超硬磨料线绳，其特征在于：所述超硬磨料颗粒为带有金属涂覆层的金刚石、立方氮化硼和B6O中的一种或任意两种以上的组合。
3.根据权利要求2所述的环形超硬磨料线绳，其特征在于：所述金属涂覆层的厚度为1μm～10μm。
4.根据权利要求1至3任一项所述的环形超硬磨料线绳，其特征在于：所述超硬磨料颗粒的粒径为5μm～1000μm。
5.根据权利要求2或3所述的环形超硬磨料线绳，其特征在于：所述最外层的超硬磨粒被埋入金属涂覆层的深度为超硬磨粒粒径的1/3～2/3。
6.根据权利要求1至3任一项所述的环形超硬磨料线绳，其特征在于：所述超硬磨料层沿丝绳轴向方向为连续层或断续层。
7.根据权利要求1至3任一项所述的环形超硬磨料线绳，其特征在于：所述丝绳为金属细丝或非金属细丝。
8.权利要求1所述的环形超硬磨料线绳的制作方法，包括以下步骤，1)取一定长度的细绳，在细绳上任取一点并记为第一点，再在细绳上取一点并记为第二点，第一点与第二点的距离为待制线绳的周长；第一点、第二点交接，使第一点、第二点之间的绳段呈环状；第一点、第二点之间的绳段记为芯线，细绳的除芯线以外的部分缠绕在芯线上形成股线，股线的首尾焊接连接；2)对缠绕后的细绳表面处理；3)将超硬磨料颗粒固结于细绳表面以形成超硬磨料层，得到所述环形超硬磨料线绳。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于：所述超硬磨料颗粒的固结方式为钎焊、电沉积、涂覆树脂或烧结。
10.根据权利要求8或9所述的制作方法，其特征在于：所述超硬磨料层为连续或断续的单颗粒厚度层。
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