CN108858844A - 一种金刚线切割机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金刚线切割机，属于切割设备技术领域。该金刚线切割机，包括切割室、热交换器、切削液搅拌桶、和两个导辊，两个导辊对称设置在切割室的上方，两个导辊之间卷绕有金刚石线，两个导辊的上方设置有切削液喷头，切割室的下方设置有接液箱，接液箱、切削液搅拌桶、热交换器和切削液喷头之间依次通过管路连通，接液箱和切削液搅拌桶之间的管路与热交换器和切削液喷头之间的管路通过支管连通，切削液搅拌桶内装有切削液；本发明的金刚线切割机长时间停机时可开启支管上的三通阀，进行内循环，防止管路及热交换器中硅粉淤积，防止硅粉淤积导致切割过程中切削液流量跑不上来，造成硅片切割产生线痕。
Description
技术领域
本发明涉及一种金刚线切割机，属于切割设备技术领域。
背景技术
金刚线是金刚石切割线的简称，还被称为之位钻石切割线或者钻石线。工业上许多硬质材料都是用切割钢线或者更高质量的金钢线来切割的，比如光伏领域的多晶硅切片，单晶硅，晶棒。金刚石线切割机采用金刚石线单向循环或往复循环运动的方式，使金刚石线与被切割物件间形成相对的磨削运动，从而实现切割的目的。
金刚线切割两大辅材：金刚线和切割液。现有金刚石线切割机未有内循环系统，长时间停机会造成管路及热交换器中大量硅粉淤积；导致切割过程中切割液流量变小，造成硅片切割产生线痕。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种防止金刚线切割机中的管路及热交换器中硅粉淤积的金刚线切割机。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种金刚线切割机，包括切割室、热交换器、切削液搅拌桶、和导辊，导辊为两个，两个导辊对称设置在切割室的上方，两个导辊之间卷绕有金刚石线，两个导辊的上方设置有切削液喷头，切割室的下方设置有接液箱，接液箱、切削液搅拌桶、热交换器和切削液喷头之间依次通过管路连通，接液箱和切削液搅拌桶之间的管路与热交换器和切削液喷头之间的管路通过支管连通，支管上安装有三通阀, 切削液搅拌桶内装有切削液。
上述技术方案的改进是：其中切削液搅拌桶中的切削液的加工工艺包括以下步骤：
（1）配料：切削液由下列重量份的原料制成：聚丙烯酰胺6-8份、环烷酸钠3-4份、壬基酚聚氧乙烯醚4-6份、油酸二乙醇胺3-6份、脂肪酸甘油酯2-3份、月桂醇硫酸钠1-2份、矿物油8-12份、石油磺酸钠4-5份、聚乙二醇2-4份、四甲基氢氧化铵1-2份、水溶性聚苯胺6-8份、聚醚多元醇4-7份、油酸酰胺7-9份、渗透剂5-7份、表面活性剂6-8份、润滑剂8-11份、分散剂3-5份、助剂9-12份、添加剂7-9份、水250份；
助剂由下列重量份的原料制成：碳酸氢铵7-8份、乙醇胺3-4份、羧甲基壳聚糖1-2份、二乙二醇丁醚3-5份、丙二醇4-6份、桃胶3-4份、硅酸钠2-4份、尿素1-2份、过硫酸铵3-4份、水30-35份；
（2）制备添加剂：
A、取脂肪酸酯和水合肼按摩尔比2∶1混合溶于乙醇中，回流反应12～24小时后，冷却至20℃以下，抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色固体；
B、将白色固体与酸酐化合物按摩尔比1∶1溶于氯仿或乙酸乙酯中，回流反应0.5～3小时；再按摩尔比1∶1～1∶3加入三乙醇胺，继续回流反应0.5～2小时，蒸去溶剂，得到添加剂；
（3）制备助剂：
安照助剂原料的重量份数先将过硫酸铵溶于水后，再加入其它剩余物料，搅拌20-25分钟，加热至75-85℃，搅拌反应2-3小时，得到助剂；
（4）安照切削液原料的重量份数将原料依次加入水中，加热至50-60℃后恒温搅拌30-40分钟，升温至70-75℃后恒温搅拌50-60分钟，最后自然冷却至室温，制得切削液。
上述技术方案的改进是：三通阀为两个，两个三通阀分别安装在支管的两端。
上述技术方案的改进是：切削液喷头为两个，两个切削液喷头对称设置在两个导辊上方。
上述技术方案的改进是：切削液由下列重量份的原料制成：聚丙烯酰胺6份、环烷酸钠3份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、油酸二乙醇胺3份、脂肪酸甘油酯2份、月桂醇硫酸钠1份、矿物油8份、石油磺酸钠4份、聚乙二醇2份、四甲基氢氧化铵1份、水溶性聚苯胺6份、聚醚多元醇4份、油酸酰胺7份、渗透剂5份、表面活性剂6份、润滑剂8份、分散剂3份、助剂9份、添加剂7份、水250份。
上述技术方案的改进是：切削液由下列重量份的原料制成：聚丙烯酰胺8份、环烷酸钠4份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、油酸二乙醇胺6份、脂肪酸甘油酯3份、月桂醇硫酸钠2份、矿物油12份、石油磺酸钠5份、聚乙二醇4份、四甲基氢氧化铵2份、水溶性聚苯胺8份、聚醚多元醇7份、油酸酰胺9份、渗透剂7份、表面活性剂8份、润滑剂11份、分散剂5份、助剂12份、添加剂9份、水250份。
上述技术方案的改进是：渗透剂由下列重量份的原料制成：聚乙二醇2-3份、十六碳醇5-6份、十八碳醇1-2份、二甘醇3-5份。
上述技术方案的改进是：表面活性剂由下列重量份的原料制成：琥珀酸酯钠盐2-3份、乙二醇单丁醚4-6份、二乙二醇乙醚1-2份、二乙二醇丁醚3-4份。
上述技术方案的改进是：润滑剂由下列重量份的原料制成：聚氧乙烯3 醚4-5份、聚氧乙烯9 醚3-6份、聚氧乙烯12 醚2-3份、脂肪醇EO/PO 聚醚2-5份。
上述技术方案的改进是：分散剂由下列重量份的原料制成：聚乙烯月桂酸酯2-3份、油酸聚氧乙烯酯3-7份、聚乙二醇双硬脂酸酯5-6份、椰子油酸聚氧乙烯酯1-2份。
本发明采用上述技术方案的有益效果是：
（1）本发明的金刚线切割机的接液箱和切削液搅拌桶之间的管路与热交换器和切削液喷头之间的管路通过支管连通，长时间停机时可开启支管上的三通阀，进行内循环，防止管路及热交换器中硅粉淤积，防止硅粉淤积导致切割过程中切削液流量跑不上来，造成硅片切割产生线痕；
（2）本发明的金刚线切割机由于采用的切削液中加入了表面活性剂和分散剂，可在极低的浓度大幅度降低切削液的表面张力，在分散剂及极性溶剂的共同作用下，可极大改善切削液对磨料的润湿性，避免磨料团聚造成硅片表面损伤或破裂，有利于切割精度及切割成品率的提高，切割成品率可达98%；本发明中的表面活性剂可在硅片表面定向排布形成一层疏水疏油膜，故而降低了硅片的清洗难度；
（3）本发明的金刚线切割机由于采用的切削液中加入了渗透剂和润滑剂，极大提高切削液对磨料的润湿性, 避免磨料团聚结成块对硅片带来损坏；并且冷却和润滑性能好，能够有效地散发热量，降低切割应力，加工精度高，有利于提高硅片切割的成品率, 配合表面活性剂和分散剂，使硅片切割成品率达到98%，而且切割线使用寿命长；对硅片无腐蚀且可在硅片表面形成保护膜, 使硅片更容易被清洗；
（4）本发明的金刚线切割机由于采用的切削液中加入了聚丙烯酰胺、环烷酸钠、油酸二乙醇胺、脂肪酸甘油酯和水溶性聚苯胺，使得切削液具有优良的润滑性能，润滑性能提升75%，有效减少了硅片表面的划痕；
（5）本发明的金刚线切割机采用的切削液在加工时，通过加热至50-60℃后恒温搅拌30-40分钟，在升温至70-75℃后恒温搅拌50-60分钟，最后自然冷却至室温的加工方法，使得原料混合反应更加充分，生产的切削液质量好成本低，工艺简单。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例金刚线切割机的结构示意图；
其中：1-切削液喷头，2-金刚石线，3-导辊，4-切割室，5-接液箱，6-第一三通阀，7-支管，8-热交换器，9-切削液搅拌桶，10-第二三通阀。
具体实施方式
实施例一
本实施例的金刚线切割机，包括切割室4、热交换器8、切削液搅拌桶9、和导辊3，导辊3为两个，两个导辊3对称设置在切割室4的上方，两个导辊3之间卷绕有金刚石线2，两个导辊3的上方设置有切削液喷头1，切割室4的下方设置有接液箱5，接液箱5、切削液搅拌桶9、热交换器8和切削液喷头1之间依次通过管路连通，接液箱5和切削液搅拌桶9之间的管路与热交换器8和切削液喷头1之间的管路通过支管7连通，支管7上安装有三通阀, 切削液搅拌桶9内装有切削液；三通阀为两个，两个三通阀分别安装在支管7的两端，支管7的上端为第一三通阀6，支管7的下端为第二三通阀10。切削液喷头1为两个，两个切削液喷头1对称设置在两个导辊3上方。
其中切削液搅拌桶中的切削液的加工工艺包括以下步骤：
（1）配料：切削液由下列重量份的原料制成：聚丙烯酰胺6份、环烷酸钠3份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、油酸二乙醇胺3份、脂肪酸甘油酯2份、月桂醇硫酸钠1份、矿物油8份、石油磺酸钠4份、聚乙二醇2份、四甲基氢氧化铵1份、水溶性聚苯胺6份、聚醚多元醇4份、油酸酰胺7份、渗透剂5份、表面活性剂6份、润滑剂8份、分散剂3份、助剂9份、添加剂7份、水250份；
助剂由下列重量份的原料制成：碳酸氢铵7-8份、乙醇胺3-4份、羧甲基壳聚糖1-2份、二乙二醇丁醚3-5份、丙二醇4-6份、桃胶3-4份、硅酸钠2-4份、尿素1-2份、过硫酸铵3-4份、水30-35份；
（2）制备添加剂：
A、取脂肪酸酯和水合肼按摩尔比2∶1混合溶于乙醇中，回流反应12～24小时后，冷却至20℃以下，抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色固体；
B、将白色固体与酸酐化合物按摩尔比1∶1溶于氯仿或乙酸乙酯中，回流反应0.5～3小时；再按摩尔比1∶1～1∶3加入三乙醇胺，继续回流反应0.5～2小时，蒸去溶剂，得到添加剂；
（3）制备助剂：
安照助剂原料的重量份数先将过硫酸铵溶于水后，再加入其它剩余物料，搅拌20-25分钟，加热至75-85℃，搅拌反应2-3小时，得到助剂；
（4）安照切削液原料的重量份数将原料依次加入水中，加热至50-60℃后恒温搅拌30-40分钟，升温至70-75℃后恒温搅拌50-60分钟，最后自然冷却至室温，制得切削液。
其中：渗透剂由下列重量份的原料制成：聚乙二醇2份、十六碳醇5份、十八碳醇1份、二甘醇3份。
表面活性剂由下列重量份的原料制成：琥珀酸酯钠盐2份、乙二醇单丁醚4份、二乙二醇乙醚1份、二乙二醇丁醚3份。
润滑剂由下列重量份的原料制成：聚氧乙烯3 醚4份、聚氧乙烯9 醚3份、聚氧乙烯12 醚2份、脂肪醇EO/PO 聚醚2份。
分散剂由下列重量份的原料制成：聚乙烯月桂酸酯2份、油酸聚氧乙烯酯3份、聚乙二醇双硬脂酸酯5份、椰子油酸聚氧乙烯酯1份。
实施例二
本实施例的金刚线切割机，包括切割室4、热交换器8、切削液搅拌桶9、和导辊3，导辊3为两个，两个导辊3对称设置在切割室4的上方，两个导辊3之间卷绕有金刚石线2，两个导辊3的上方设置有切削液喷头1，切割室4的下方设置有接液箱5，接液箱5、切削液搅拌桶9、热交换器8和切削液喷头1之间依次通过管路连通，接液箱5和切削液搅拌桶9之间的管路与热交换器8和切削液喷头1之间的管路通过支管7连通，支管7上安装有三通阀, 切削液搅拌桶9内装有切削液；三通阀为两个，两个三通阀分别安装在支管7的两端，支管7的上端为第一三通阀6，支管7的下端为第二三通阀10。切削液喷头1为两个，两个切削液喷头1对称设置在两个导辊3上方。
其中切削液搅拌桶中的切削液的加工工艺包括以下步骤：
（1）配料：切削液由下列重量份的原料制成：聚丙烯酰胺8份、环烷酸钠4份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、油酸二乙醇胺6份、脂肪酸甘油酯3份、月桂醇硫酸钠2份、矿物油12份、石油磺酸钠5份、聚乙二醇4份、四甲基氢氧化铵2份、水溶性聚苯胺8份、聚醚多元醇7份、油酸酰胺9份、渗透剂7份、表面活性剂8份、润滑剂11份、分散剂5份、助剂12份、添加剂9份、水250份；
的助剂由下列重量份的原料制成：碳酸氢铵7份、乙醇胺4份、羧甲基壳聚糖2份、二乙二醇丁醚3份、丙二醇6份、桃胶3份、硅酸钠4份、尿素2份、过硫酸铵3份、水30份；
（2）制备添加剂：
A、取脂肪酸酯和水合肼按摩尔比2∶1混合溶于乙醇中，回流反应12～24小时后，冷却至20℃以下，抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色固体；
B、将白色固体与酸酐化合物按摩尔比1∶1溶于氯仿或乙酸乙酯中，回流反应0.5～3小时；再按摩尔比1∶1～1∶3加入三乙醇胺，继续回流反应0.5～2小时，蒸去溶剂，得到添加剂；
（3）制备助剂：
安照助剂原料的重量份数先将过硫酸铵溶于水后，再加入其它剩余物料，搅拌20-25分钟，加热至75-85℃，搅拌反应2-3小时，得到助剂；
（4）安照切削液原料的重量份数将原料依次加入水中，加热至50-60℃后恒温搅拌30-40分钟，升温至70-75℃后恒温搅拌50-60分钟，最后自然冷却至室温，制得切削液。
其中：渗透剂由下列重量份的原料制成：聚乙二醇3份、十六碳醇6份、十八碳醇2份、二甘醇5份。
表面活性剂由下列重量份的原料制成：琥珀酸酯钠盐3份、乙二醇单丁醚6份、二乙二醇乙醚2份、二乙二醇丁醚4份。
润滑剂由下列重量份的原料制成：聚氧乙烯3 醚5份、聚氧乙烯9 醚6份、聚氧乙烯12 醚3份、脂肪醇EO/PO 聚醚5份。
分散剂由下列重量份的原料制成：聚乙烯月桂酸酯3份、油酸聚氧乙烯酯7份、聚乙二醇双硬脂酸酯6份、椰子油酸聚氧乙烯酯2份。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种金刚线切割机，其特征在于：包括切割室、热交换器、切削液搅拌桶、和导辊，所述导辊为两个，所述两个导辊对称设置在所述切割室的上方，所述两个导辊之间卷绕有金刚石线，所述两个导辊的上方设置有切削液喷头，所述切割室的下方设置有接液箱，所述接液箱、切削液搅拌桶、热交换器和切削液喷头之间依次通过管路连通，所述接液箱和切削液搅拌桶之间的管路与所述热交换器和切削液喷头之间的管路通过支管连通，所述支管上安装有三通阀, 所述切削液搅拌桶内装有切削液。
2.根据权利要求1所述的金刚线切割机，其特征在于：其中切削液搅拌桶中的切削液的加工工艺包括以下步骤：
（1）配料：所述切削液由下列重量份的原料制成：聚丙烯酰胺6-8份、环烷酸钠3-4份、壬基酚聚氧乙烯醚4-6份、油酸二乙醇胺3-6份、脂肪酸甘油酯2-3份、月桂醇硫酸钠1-2份、矿物油8-12份、石油磺酸钠4-5份、聚乙二醇2-4份、四甲基氢氧化铵1-2份、水溶性聚苯胺6-8份、聚醚多元醇4-7份、油酸酰胺7-9份、渗透剂5-7份、表面活性剂6-8份、润滑剂8-11份、分散剂3-5份、助剂9-12份、添加剂7-9份、水250份；
所述的助剂由下列重量份的原料制成：碳酸氢铵7-8份、乙醇胺3-4份、羧甲基壳聚糖1-2份、二乙二醇丁醚3-5份、丙二醇4-6份、桃胶3-4份、硅酸钠2-4份、尿素1-2份、过硫酸铵3-4份、水30-35份；
（2）制备添加剂：
A、取脂肪酸酯和水合肼按摩尔比2∶1混合溶于乙醇中，回流反应12～24小时后，冷却至20℃以下，抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色固体；
B、将白色固体与酸酐化合物按摩尔比1∶1溶于氯仿或乙酸乙酯中，回流反应0.5～3小时；再按摩尔比1∶1～1∶3加入三乙醇胺，继续回流反应0.5～2小时，蒸去溶剂，得到添加剂；
（3）制备助剂：
安照助剂原料的重量份数先将过硫酸铵溶于水后，再加入其它剩余物料，搅拌20-25分钟，加热至75-85℃，搅拌反应2-3小时，得到助剂；
（4）安照切削液原料的重量份数将原料依次加入水中，加热至50-60℃后恒温搅拌30-40分钟，升温至70-75℃后恒温搅拌50-60分钟，最后自然冷却至室温，制得切削液。
3.根据权利要求2所述的金刚线切割机，其特征在于：所述三通阀为两个，所述两个三通阀分别安装在所述支管的两端。
4.根据权利要求3所述的金刚线切割机，其特征在于：所述切削液喷头为两个，所述两个切削液喷头对称设置在所述两个导辊上方。
5.根据权利要求2所述的金刚线切割机，其特征在于：所述切削液由下列重量份的原料制成：聚丙烯酰胺6份、环烷酸钠3份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、油酸二乙醇胺3份、脂肪酸甘油酯2份、月桂醇硫酸钠1份、矿物油8份、石油磺酸钠4份、聚乙二醇2份、四甲基氢氧化铵1份、水溶性聚苯胺6份、聚醚多元醇4份、油酸酰胺7份、渗透剂5份、表面活性剂6份、润滑剂8份、分散剂3份、助剂9份、添加剂7份、水250份。
6.根据权利要求2所述的金刚线切割机，其特征在于：所述切削液由下列重量份的原料制成：聚丙烯酰胺8份、环烷酸钠4份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、油酸二乙醇胺6份、脂肪酸甘油酯3份、月桂醇硫酸钠2份、矿物油12份、石油磺酸钠5份、聚乙二醇4份、四甲基氢氧化铵2份、水溶性聚苯胺8份、聚醚多元醇7份、油酸酰胺9份、渗透剂7份、表面活性剂8份、润滑剂11份、分散剂5份、助剂12份、添加剂9份、水250份。
7.根据权利要求2所述的金刚线切割机，其特征在于：所述渗透剂由下列重量份的原料制成：聚乙二醇2-3份、十六碳醇5-6份、十八碳醇1-2份、二甘醇3-5份。
8.根据权利要求2所述的金刚线切割机，其特征在于：所述表面活性剂由下列重量份的原料制成：琥珀酸酯钠盐2-3份、乙二醇单丁醚4-6份、二乙二醇乙醚1-2份、二乙二醇丁醚3-4份。
9.根据权利要求2所述的金刚线切割机，其特征在于：所述润滑剂由下列重量份的原料制成：聚氧乙烯3 醚4-5份、聚氧乙烯9 醚3-6份、聚氧乙烯12 醚2-3份、脂肪醇EO/PO 聚醚2-5份。
10.根据权利要求2所述的金刚线切割机，其特征在于：所述分散剂由下列重量份的原料制成：聚乙烯月桂酸酯2-3份、油酸聚氧乙烯酯3-7份、聚乙二醇双硬脂酸酯5-6份、椰子油酸聚氧乙烯酯1-2份。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181123 |