CN108466376A - 一种用于切割硅材料的金刚线开方机 - Google Patents

一种用于切割硅材料的金刚线开方机 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种用于切割硅材料的金刚线开方机，该开方机包括：具有用于承载硅材料的工作台，工作台下方设置升降装置；切割轮组与切割支架通过固定轴轴接；切割轮组包括放线轮和收线轮，放线轮和/或收线轮的外轮直径为80‑120mm，金刚线对应缠绕于切割轮组上。该金刚线开方机结构设计科学合理，可以控制金刚线开方机在硅材料的任意角度和位置进行切割，便于硅材料的加工；能够有效保证金刚线开方机高效运转，提高切割效率，降低硅锭表面损伤层，减少废线及废砂浆的产生。

Description

一种用于切割硅材料的金刚线开方机
技术领域
本申请涉及一种金刚线开方机，具体涉及一种用于硅材料的金刚线开方机的切割装置，属于机械加工领域。
背景技术
目前，随着光伏材料技术的发展，硅材料的需求量不断增加，硅材料的切割加工量大幅增长。硅材料属于硬脆材料，硬度高、脆性大，因此加工难度较大。锯切是硬脆材料机械加工的第一道工序，原有主要切割方式为砂浆切割，锯切加工成本约占加工总成本的50％以上。因此，切割工艺、工具及设备受到越来越广泛的关注，并得到迅速发展。
随着光伏产业的高速发展，在加工成本及加工产能上的双重压力下，多晶硅材料的切割加工显得犹为重要。传统切割使用钢线带动切割磨料及切割辅助液进行切割，在切割能力上比较差，且切割后的废料需要进行环保处理，造成对环保上的损耗比较大。
采用金刚线切割可使原有切割效率提升140％，硅锭表面损伤层减少20％，综合成本节省26％，环保上大幅度的减少了废线及废砂浆的产生，切割液可循环使用，切割粉便于回收。但是，在现有技术中，针对与金刚线开方机的切割装置在结构上仍然沿用钢线开方机的原始设计，没有针对金刚线开方机进行专门的结构改良，切割效果不理想，切割效率低下。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种用于硅材料的金刚线开方机，该开方机结构设计科学合理、运转效率高、切割效率高，硅锭表面的损伤层低、产生的废金刚线和废砂浆的量低。
该用于硅材料的金刚线开方机，其特征在于，包括：具有用于承载硅材料的工作台，所述工作台下方设置升降装置；切割轮组与切割支架通过固定轴轴接；所述固定轴至少包括第一固定轴和第二固定轴；所述切割支架至少包括具有第一固定轴的第一支柱和具有第二固定轴的第二支柱，所述第一固定轴与所述第二固定轴位于同一水平高度，所述第一支柱设于所述工作台的一侧，所述第二支柱设于所述工作台的另一侧；所述切割轮组包括放线轮和收线轮，所述放线轮与所述第一固定轴轴接，所述收线轮与所述第二固定轴轴接，所述放线轮和/或收线轮的外轮直径为80-120mm；对应缠绕于所述切割轮组上的切割线，所述切割线为金刚线。所述切割轮组可以为多对，可以进行多线切割，节省切割效率。
优选地，所述放线轮和/或收线轮的外轮直径为100mm。
可选地，所述第一固定轴和/或第二固定轴的与所述切割轮组的连接轴部直径为36-40mm。进一步地，所述第一固定轴和/或第二固定轴的与所述切割轮组的连接轴部直径为38mm。此数值范围的固定轴的直径具有较大的受力强度。
可选地，所述放线轮和/或收线轮的材质为铝合金。使用铝合金材质可以极大程度的降低切割轮组的表面在运行过程中的损伤程度。
可选地，所述固定轴与切割支架用紧固件螺栓连接。优选地，所述紧固件为螺栓，其直径为7-9mm。进一步地，所述螺栓的直径为8mm。所述螺栓的数量选自2个、3个或4个，螺栓固定的位置根据力学原理均匀的分布在固定轴的周边，采用所述尺寸的螺栓固定转动轴，在切割硅材料的过程中切割轮组的转动过程稳定性好。
优选地，切割支架的底部设置滑动装置。所述第一支柱和所述第二支柱的底部设置滑动装置。
作为一种实施方式，所述切割支架包括至少一组设于所述工作台两侧的支柱组，所述支柱组的底部设置滑动装置。所述第一固定轴设于所述第一支柱，所述第二固定轴设于所述第二支柱，所述第一固定轴与所述第二固定轴对称设置。所述切割轮组与所述固定轴轴接，所述金刚线缠绕于所述切割轮组上，所述支柱组的滑动带动所述金刚线相对于工作台平行移动，从而调节所述金刚线切割硅材料的位置。在切割的过程中，所第一支柱组与所述第二支柱组滑动相同的距离。可选地，所述第一支柱组与所述第二支柱组的位置以工作平台的中心轴对称。所述切割支架的滑动装置与滑动驱动装置电连接。
优选地，所述第一支柱与第二支柱的上端固定连接杆。所述连接杆将所述第一支柱与所述第二支柱连为一体，即所述切割支架连成一体。
优选地，所述切割硅材料的金刚线开方机还包括旋转台，所述升降装置设置在所述旋转台上。所述工作台上升到于所述金刚线接触进行切割。所述工作台的旋转与所述切割轮组的平行移动的配合可以方便快捷的对硅材料进行任意形状的切割。
进一步地，所述金刚线开方机还包括切割辅助液机构和机箱；所述工作台、切割轮组与切割支架设于所述机箱内部；所述切割辅助液机构包括冷却箱和至少一根冷却液管，所述冷却箱设于所述机箱上，所述冷却液管的一端与所述冷却箱连接；所述连接杆上设置至少一个通孔，所述通孔设在所述金刚线的正上方，所述冷却液管的另一端穿过所述通孔。所述通孔与所述冷却液管卡接，通孔至所述冷却箱之间的冷却液管的长度大于所述通孔与所述冷却箱的最远距离。所述冷却液管在所述切割架滑动的过程中，所述冷却液管与所述金刚线的相对位置不变，所述冷却液管中的冷却液可以淋至所述金刚线。
本申请能产生的有益效果包括：
本申请所提供的用于切割硅材料的金刚线开方机的结构设计科学合理，能够有效保证金刚线开方机高效运转，提高切割效率，降低硅锭表面损伤层，减少废线及废砂浆的产生。
附图说明
图1为一个实施例的金刚线开方机的示意图；
图2为一个实施例的金刚线开方机的示意图；
图3为一个实施例的金刚线开方机的切割轮和固定轴的示意图；
图4为一个实施例的金刚线开方机的示意图；
图5为实施例中切割多晶硅材料的切割方式；
部件和附图标记列表：
金刚线开方机1、地脚固定架2、工作台4、切割支架6、固定轴8、切割轮组10、金刚线12、升降装置14、第一支柱62、第二支柱64、连接杆66、滑动装置68、第一通孔662、第二通孔664、第一固定轴82、第二固定轴84、放线轮102、收线轮104、切割辅助液机构16、冷却液管162、冷却箱164、旋转装置18、机箱22、多晶硅片24、切割轮廓线26。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如图1所示，用于切割硅材料的金刚线开方机1包括地脚固定架2、用于承载多晶硅片的工作台4、切割支架6、切割轮组10和金刚线12。工作台4设于升降装置14上，升降装置14与切割支架6与地脚固定架2固定连接，切割轮组10轴接与切割支架6的固定轴8，金刚线12绕于切割轮组之间，金刚线12位于工作台4的正上方。
如图2所示，所述固定轴8包括第一固定轴82和第二固定轴84；切割支架6包括具有第一固定轴82的第一支柱62和具有第二固定轴84的第二支柱64，第一固定轴82与第二固定轴84位于同一水平高度；切割轮组10包括放线轮102和收线轮104，放线轮102与第一固定轴82轴接，收线轮104与第二固定轴84轴接，金刚线12对应缠绕于切割轮组10上。
如图3所示，为切割轮示意图和固定轴示意图。进一步地，放线轮102和收线轮104的外轮直径为R1，R1为100mm；第一固定轴82与第二固定轴的直径为R2，R2为38mm。所述放线轮102与收线轮104的材质为铝合金。
如图4所示，进一步地，切割支架6的底部设置滑动装置68，在多晶硅片切割过程中，切割支架6的滑动可以改变待切割的多晶硅片的切割位置。
进一步地，第一支柱62与第二支柱64的上端设置连接杆66，连接杆66将第一支柱62与第二支柱64连为一体。
进一步地，工作台4设于旋转装置18上，工作台4与旋转装置18之间设置升降装置14。多晶硅片放置在工作台4上，通过升降机构14调整工作台4至与金刚线12接触，则开始进行多晶硅的切割。根据需要进行的切割角度，调整旋转装置18。切割支架6的滑动与工作台4的旋转配合可以对多晶硅片24进行任意角度的切割。切割多晶硅片24的切割方式如图5(a)、5(b)、5(c)、5(d)、5(e)所示，分别包括五种多晶硅片24以不同的切割线轮廓线26割方式，但多晶硅片24并不限于图5的切割方式。
进一步地，金刚线开方机1，还包括切割辅助液机构16和机箱22。切割辅助液机构16包括冷却液管162和冷却箱164，冷却液管162与冷却箱164连接，冷却箱164设于机箱22上；连接杆66上设置第一通孔662、和第二通孔664，第一通孔662和第二通孔664分别设在金刚线12的正上方，冷却液管162穿过第一通孔662和第二通孔664。从第一通孔662到冷却箱162之间的冷却液管162长度大于从第一通孔662到冷却液箱162的距离；从第二通孔664到冷却箱162之间的冷却液管162长度大于从第一通孔664到冷却液箱162的距离。
进一步地，利用如表1所述的金刚线开方机对多晶硅片进行单线切割。
表1
将表1多晶硅产品的合格率进行分析，分析结果如表2所示。
表2
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种用于切割硅材料的金刚线开方机，其特征在于，包括：
具有用于承载硅材料的工作台，所述工作台下方设置升降装置；
切割轮组与切割支架通过固定轴轴接；
所述固定轴至少包括第一固定轴和第二固定轴；
所述切割支架至少包括具有第一固定轴的第一支柱和具有第二固定轴的第二支柱，所述第一固定轴与所述第二固定轴位于同一水平高度，所述第一支柱设于所述工作台的一侧，所述第二支柱设于所述工作台的另一侧；
所述切割轮组包括放线轮和收线轮，所述放线轮与所述第一固定轴轴接，所述收线轮与所述第二固定轴轴接，所述放线轮和/或收线轮的外轮直径为80-120mm；
对应缠绕于所述切割轮组上的切割线，所述切割线为金刚线。
2.根据权利要求1所述的金刚线开方机，其特征在于，所述放线轮和/或收线轮的外轮直径为100mm。
3.根据权利要求1所述的金刚线开方机，其特征在于，所述第一固定轴和/或第二固定轴的与所述切割轮组的连接轴部直径为36-40mm。
4.根据权利要求1所述的金刚线开方机，其特征在于，所述第一固定轴和/或第二固定轴的与所述切割轮组的连接轴部直径为38mm。
5.根据权利要求1所述的金刚线开方机，其特征在于，所述放线轮和/或收线轮的材质为铝合金。
6.根据权利要求1所述的金刚线开方机，其特征在于，所述固定轴与切割支架用紧固件连接。
7.根据权利要求6所述的金刚线开方机，其特征在于，所述紧固件为螺栓，其直径为7-9mm；优选地，所述螺栓的直径为8mm。
8.根据权利要求1所述的金刚线开方机，其特征在于，所述切割支架的底部设置滑动装置；
优选地，所述第一支柱与第二支柱的上端设置连接杆，所述连接杆将所述第一支柱与所述第二支柱连为一体。
9.根据权利要求8所述的金刚线开方机，其特征在于，还包括旋转台，所述升降装置设置在所述旋转台上。
10.根据权利要求8所述的金刚线开方机，其特征在于，还包括切割辅助液机构和机箱；
所述工作台、切割轮组与切割支架设于所述机箱内部；
所述切割辅助液机构包括冷却箱和至少一根冷却液管，所述冷却箱设于所述机箱上，所述冷却液管的一端与所述冷却箱连接；
所述连接杆上设置至少一个通孔，所述通孔设在所述金刚线的正上方，所述冷却液管的另一端穿过所述通孔。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101670544A (zh) * 2008-09-11 2010-03-17 小松Ntc株式会社 线状锯及工件加工方法
CN202029256U (zh) * 2011-04-02 2011-11-09 宁波钜德精工机械有限公司 一种太阳能多晶硅多线切片机
CN202439137U (zh) * 2011-12-15 2012-09-19 江西金葵能源科技有限公司 金刚石线双棒多线切割机
CN102773930A (zh) * 2012-07-17 2012-11-14 铜陵市琨鹏光电科技有限公司 水晶切割机
CN202685119U (zh) * 2012-07-09 2013-01-23 浙江上城科技有限公司 一种蓝宝石弧片单线切割设备
WO2013051183A1 (ja) * 2011-10-04 2013-04-11 信越半導体株式会社 ワークの切断方法及びワイヤソー
CN203046011U (zh) * 2012-11-28 2013-07-10 天津市环欧半导体材料技术有限公司 一种八英寸硅单晶硅片多线切割机
CN205167279U (zh) * 2015-12-02 2016-04-20 英利能源（中国）有限公司 一种硅片切割装置
CN205905209U (zh) * 2016-06-30 2017-01-25 江西大杰新能源技术有限公司 一种可防止硅粉污染的硅片带锯切断机
CN206883934U (zh) * 2017-06-21 2018-01-16 吴永文 一种单晶硅生产用切割磨片装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101670544A (zh) * 2008-09-11 2010-03-17 小松Ntc株式会社 线状锯及工件加工方法
CN202029256U (zh) * 2011-04-02 2011-11-09 宁波钜德精工机械有限公司 一种太阳能多晶硅多线切片机
WO2013051183A1 (ja) * 2011-10-04 2013-04-11 信越半導体株式会社 ワークの切断方法及びワイヤソー
CN202439137U (zh) * 2011-12-15 2012-09-19 江西金葵能源科技有限公司 金刚石线双棒多线切割机
CN202685119U (zh) * 2012-07-09 2013-01-23 浙江上城科技有限公司 一种蓝宝石弧片单线切割设备
CN102773930A (zh) * 2012-07-17 2012-11-14 铜陵市琨鹏光电科技有限公司 水晶切割机
CN203046011U (zh) * 2012-11-28 2013-07-10 天津市环欧半导体材料技术有限公司 一种八英寸硅单晶硅片多线切割机
CN205167279U (zh) * 2015-12-02 2016-04-20 英利能源（中国）有限公司 一种硅片切割装置
CN205905209U (zh) * 2016-06-30 2017-01-25 江西大杰新能源技术有限公司 一种可防止硅粉污染的硅片带锯切断机
CN206883934U (zh) * 2017-06-21 2018-01-16 吴永文 一种单晶硅生产用切割磨片装置

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