JPH11320379A - Manufacturing method and device for wire saw and wire saw manufactured thereby - Google Patents
Manufacturing method and device for wire saw and wire saw manufactured therebyInfo
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- JPH11320379A JPH11320379A JP633299A JP633299A JPH11320379A JP H11320379 A JPH11320379 A JP H11320379A JP 633299 A JP633299 A JP 633299A JP 633299 A JP633299 A JP 633299A JP H11320379 A JPH11320379 A JP H11320379A
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- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23D61/18—Sawing tools of special type, e.g. wire saw strands, saw blades or saw wire equipped with diamonds or other abrasive particles in selected individual positions
- B23D61/185—Saw wires; Saw cables; Twisted saw strips
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤソーの製造
方法、製造装置及び該方法により製造されたワイヤソー
に関する。さらに詳しくは、本発明は、油を用いること
なく切断加工を行うことができ、シリコンインゴットな
どの脆性材料の加工に用いる際に大きい張力をかけるこ
とができ、断線が少なく、切りしろによる材料の損失が
少なく、切断面の仕上がりが良好で、しかも環境汚染を
発生することなく、高速で容易に製造することができる
ワイヤソーの製造方法、製造装置及び該方法により製造
されたワイヤソーに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a wire saw, and a wire saw manufactured by the method. More specifically, the present invention can perform a cutting process without using oil, can apply a large tension when used for processing a brittle material such as a silicon ingot, has a low disconnection, and has a small cutting margin. The present invention relates to a wire saw manufacturing method, a manufacturing apparatus, and a wire saw manufactured by the method, which can be easily manufactured at a high speed without loss, having a good cut surface finish, and without causing environmental pollution.
【0002】[0002]
【従来の技術】シリコンインゴットなどの脆性材料をス
ライシングして、LSI用のシリコンウェーハなどを切
り出すために、カッティングホイール、IDブレード、
バンドソー、ワイヤソーなどが用いられている。このよ
うな工具類を用いて材料を切断するとき、工具の刃厚に
相当する材料の損失は避けられないために、ホイールや
ブレードの薄刃化が進められるとともに、線径の細いワ
イヤソーが着目されている。従来より、インゴットから
の半導体ウェーハの切り出しや、アルミナなどのセラミ
ックスの切断には、ピアノ線などを芯材とするワイヤソ
ーが用いられ、ワイヤソーを往復走行させた状態で、油
にモリブデン、ダイヤモンド、アルミナ、炭化ケイ素、
酸化セリウムなどの高硬度の遊離砥粒が分散されたラッ
プ剤をかけつつ切断していた。しかし、油に遊離砥粒が
分散されたラップ剤を使用すると、油によって被切断物
が汚染され、加工後に油を洗浄するための労力やコスト
を要するとともに、油による周辺環境の汚染も激しいと
いう問題点があった。そこで、ピアノ線、タングステン
線などの金属線の表面に電着法により砥粒を固着したワ
イヤソーを用い、油を使用することなく、シリコンイン
ゴットなどを切断することが行われるようになった。し
かし、電着法による砥粒の固着速度は、1日100m程
度であるために、ワイヤソーの製造に長時間を要した。
また、多数本のワイヤ芯材に電着するためには大規模な
装置が必要となるので、経済的に製造することは容易で
なく、特に2,000m以上の長尺のワイヤソーを製造
することは困難であった。電着法には大量のメッキ液を
要し、廃液処理に手間がかかるとともに、ダイヤモンド
砥粒などの高価な超砥粒を、実際にワイヤ芯材に固定さ
れる量よりも大量に使用する必要があった。また、電着
法により砥粒を固着したワイヤソーを用いると、切断面
が荒れて良好な仕上がり面が得られ難いという傾向があ
った。さらに、電着に用いたメッキ金属の金属疲労によ
り、曲率の小さい径のリールなどでは、ワイヤソーの断
線が起こりやすいという問題があった。特開平8−12
6953号公報には、ポリエチレン、ナイロン、ポリエ
ステルなどの芯線に、合成樹脂接着剤を介して砥粒を分
散固着させたワイヤソーが提案されている。このワイヤ
ソーを用いると、シリコンインゴットなどの切断後の残
留加工歪が少なく、高品質の製品が安定的に得られると
されているが、ポリエチレン、ナイロン、ポリエステル
などの芯線は、金属線に比べて引張強度、弾性率ともに
低いために、切断時にワイヤソーにかける張力に限りが
あり、ワイヤソーの断線事故も多かった。また、砥粒と
合成樹脂を均一に芯材に固着させることが難しく、さら
に、芯線の軸を中心とした真円度が得られ難く、砥粒層
が偏ったり、太さが異なったりするという問題があっ
た。このために、容易に製造することができ、切断時に
大きい張力をかけることができ、断線が少なく、切断面
の仕上がりが良好となるワイヤソーの製造方法、製造装
置及びワイヤソーが求められていた。2. Description of the Related Art A cutting wheel, an ID blade, and the like are used for slicing a brittle material such as a silicon ingot to cut out a silicon wafer for an LSI.
Band saws, wire saws and the like are used. When cutting material using such tools, the loss of material equivalent to the blade thickness of the tool is inevitable, so the thinning of wheels and blades has been promoted, and wire saws with small wire diameters have attracted attention. ing. Conventionally, for cutting semiconductor wafers from ingots and cutting ceramics such as alumina, a wire saw using a core such as a piano wire has been used. , Silicon carbide,
Cutting was performed while applying a lapping agent in which high hardness free abrasive grains such as cerium oxide were dispersed. However, if a lapping agent in which free abrasive grains are dispersed in oil is used, the object to be cut is contaminated by the oil, which requires labor and cost for cleaning the oil after processing, and that the surrounding environment is greatly contaminated by the oil. There was a problem. Therefore, a silicon ingot or the like has been cut without using oil by using a wire saw in which abrasive grains are fixed to the surface of a metal wire such as a piano wire or a tungsten wire by an electrodeposition method. However, since the fixing speed of the abrasive grains by the electrodeposition method is about 100 m per day, it takes a long time to manufacture a wire saw.
In addition, since large-scale equipment is required to electrodeposit a large number of wire cores, it is not easy to manufacture economically, and particularly, it is necessary to manufacture a long wire saw having a length of 2,000 m or more. Was difficult. The electrodeposition method requires a large amount of plating solution, it takes time to process waste liquid, and it is necessary to use expensive superabrasives such as diamond abrasives in a larger amount than the amount actually fixed to the wire core material. was there. Further, when a wire saw to which abrasive grains are fixed by an electrodeposition method is used, there is a tendency that a cut surface is rough and a good finished surface is hardly obtained. Further, there is a problem that the wire saw is likely to be broken in a reel having a small curvature or the like due to metal fatigue of the plated metal used for the electrodeposition. JP-A-8-12
No. 6953 proposes a wire saw in which abrasive grains are dispersed and fixed to a core wire of polyethylene, nylon, polyester or the like via a synthetic resin adhesive. Using this wire saw, it is said that the residual processing distortion after cutting such as silicon ingot is small and high quality products can be obtained stably, but the core wire of polyethylene, nylon, polyester etc. is compared with metal wire. Since both the tensile strength and the elastic modulus were low, the tension applied to the wire saw at the time of cutting was limited, and the wire saw often broke. In addition, it is difficult to uniformly bond the abrasive grains and the synthetic resin to the core material, and further, it is difficult to obtain roundness about the axis of the core wire, and the abrasive grain layer is biased or the thickness is different. There was a problem. For this reason, there has been a demand for a wire saw manufacturing method, a manufacturing apparatus, and a wire saw that can be easily manufactured, can apply a large tension at the time of cutting, have few disconnections, and have a good cut surface finish.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、シリコンイ
ンゴットなどの脆性材料の切断に用いたとき、大きい張
力をかけることができ、断線が少なく、切りしろによる
材料の損失が少なく、切断面の仕上がりが良好で、しか
も高速で容易に製造することができるワイヤソーの製造
方法、製造装置及び該方法により製造されたワイヤソー
を提供することを目的としてなされたものである。When the present invention is used for cutting a brittle material such as a silicon ingot, a large tension can be applied, the disconnection is small, the material loss due to the cutting margin is small, and the cut surface can be cut. An object of the present invention is to provide a wire saw manufacturing method, a manufacturing apparatus, and a wire saw manufactured by the method, which have a good finish and can be easily manufactured at high speed.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ワイヤ芯材に粉
体接着剤と砥粒とを塗付し、加熱して塗付された粉体接
着剤を焼結し、砥粒をワイヤ芯材の表面に固定すること
により、ワイヤソーを容易に高速で製造することがで
き、しかもこのワイヤソーを用いて脆性材料を切断する
と、作業中の断線が少なく、切断面の仕上がりが良好と
なることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。すなわち、本発明は、(1)金属製のワ
イヤ芯材に粉体接着剤と砥粒とを塗付し、塗付された粉
体接着剤の焼結により砥粒をワイヤ芯材の表面に固定す
ることを特徴とするワイヤソーの製造方法、(2)ワイ
ヤ芯材に粉体接着剤と砥粒とを同時に塗付し、塗付され
た粉体接着剤を焼結させる第(1)項記載のワイヤソーの
製造方法、(3)ワイヤ芯材に粉体接着剤を塗付し、塗
付された粉体接着剤を仮焼結させ、仮焼結状態の粉体接
着剤の上に砥粒を塗付したのち、粉体接着剤をさらに加
熱して焼結させる第(1)項記載のワイヤソーの製造方
法、(4)粉体接着剤及び砥粒を荷電させ、ワイヤ芯材
に向けて吹き付けることにより塗付を行う第(1)項記載
のワイヤソーの製造方法、(5)粉体接着剤及び砥粒を
ブースの底部で流動化し、流動化された粉体接着剤及び
砥粒を引き出してブースの上部からブース内に吹き出
し、ブース内に導入されたワイヤ芯材への塗付を行う第
(1)項記載のワイヤソーの製造方法、(6)金属製のワ
イヤ芯材に粉体接着剤と砥粒とを塗付する塗付装置と、
塗付された粉体接着剤を焼結させることにより砥粒をワ
イヤ芯材の表面に固定する加熱装置を備えてなることを
特徴とするワイヤソーの製造装置、(7)塗付装置が、
粉体接着剤と砥粒とを同時にワイヤ芯材に塗付する塗付
装置であり、加熱装置が、塗付された粉体接着剤を焼結
させる焼き付け炉である第(6)項記載のワイヤソーの製
造装置、(8)塗付装置が、粉体接着剤を塗付する第1
の塗付装置と、砥粒を塗付する第2の塗付装置からな
り、加熱装置が、第1の塗付装置でワイヤ芯材に塗付さ
れた粉体接着剤を仮焼結させる第1の焼き付け炉と、第
2の塗付装置で仮焼結状態の粉体接着剤の上に砥粒が塗
付されたのちに、粉体接着剤をさらに加熱して焼結させ
る第2の焼き付け炉からなる第(6)項記載のワイヤソー
の製造装置、(9)塗付装置が、粉体接着剤及び砥粒を
荷電させ、基材に向けて吹き付ける静電粉体塗装ガンを
有する第(6)項記載のワイヤソーの製造装置、(10)
塗付装置が、内部にワイヤ芯材が保持されたブースと、
ブースの底部に形成されると共に上方が開放された粉体
接着剤及び砥粒の流動層と、流動層から粉体接着剤及び
砥粒を引き出してブースの上部からブース内に吹き出す
吹出装置とを有する第(6)項記載のワイヤソーの製造装
置、及び、(11)第(1)項記載の製造方法により製造
されたワイヤソー、を提供するものである。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, applied a powder adhesive and abrasive grains to a wire core material, and heated and applied. By sintering the attached powder adhesive and fixing the abrasive grains to the surface of the wire core material, a wire saw can be easily manufactured at high speed, and when this material is used to cut a brittle material, It has been found that the number of disconnections during the operation is small and the finish of the cut surface is good, and the present invention has been completed based on this finding. That is, the present invention provides (1) applying a powder adhesive and abrasive grains to a metal wire core, and sintering the applied powder adhesive to apply the abrasive grains to the surface of the wire core. (2) A method for manufacturing a wire saw, characterized in that the powder adhesive and abrasive grains are simultaneously applied to a wire core material and the applied powder adhesive is sintered. (3) A powder adhesive is applied to the wire core material, the applied powder adhesive is temporarily sintered, and a grinding is performed on the temporarily sintered powder adhesive. The method for producing a wire saw according to (1), wherein the powder adhesive is further heated and sintered after the particles are applied. (4) The powder adhesive and the abrasive grains are charged and directed toward the wire core material. (1) The method for producing a wire saw according to (1), wherein the powder adhesive and the abrasive are fluidized and fluidized at the bottom of the booth. Pull the powder adhesive and the abrasive grains discharged from the top of the booth to the booth, the performing coating with to the introduced wire core within the booth
(1) The method for producing a wire saw according to (1), (6) a coating device for coating a powder adhesive and abrasive grains on a metal wire core,
A wire saw manufacturing apparatus, comprising: a heating device for fixing the abrasive grains to the surface of the wire core material by sintering the applied powder adhesive;
The coating device for simultaneously applying a powder adhesive and abrasive grains to a wire core material, wherein the heating device is a baking furnace that sinters the applied powder adhesive. A wire saw manufacturing apparatus, (8) a first apparatus for applying a powder adhesive by an applying apparatus;
And a second coating device for coating abrasive grains, wherein the heating device temporarily sinters the powder adhesive applied to the wire core material by the first coating device. After the abrasive grains are applied on the powder adhesive in the pre-sintered state by the baking furnace 1 and the second coating device, the powder adhesive is further heated and sintered. (9) The wire saw manufacturing apparatus according to the above (6), comprising a baking furnace, and (9) a coating apparatus having an electrostatic powder coating gun for charging the powder adhesive and the abrasive grains and spraying the charged powder onto the base material. (6) The apparatus for manufacturing a wire saw according to the item (6), (10)
A booth in which the coating device has a wire core material held therein,
A fluidized bed of powder adhesive and abrasive grains formed at the bottom of the booth and open at the top, and a blowing device that pulls out the powder adhesive and abrasive grains from the fluidized bed and blows out the booth from the top of the booth. (6) A wire saw manufacturing apparatus according to (6), and (11) a wire saw manufactured by the manufacturing method according to (1).
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】本発明のワイヤソーの製造方法
は、ワイヤ芯材に粉体接着剤と砥粒とを塗付し、塗付さ
れた粉体接着剤の焼結により砥粒をワイヤ芯材の表面に
固定するものである。本発明方法に用いる金属製のワイ
ヤ芯材に特に制限はなく、例えば、ピアノ線などの鋼線
や、アルミニウム線、鋼線、硬鋼線、ステンレス鋼線、
鉄線、ニッケル線、チタン線、タングステン線、モリブ
デン線などの金属線などを挙げることができる。本発明
方法に用いる粉体接着剤に特に制限はなく、例えば、ポ
リエステル系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ系接
着剤、フェノール樹脂系接着剤、ポリイミド系接着剤な
どの熱硬化性粉体接着剤や、塩化ビニル樹脂系接着剤、
ナイロン系接着剤、ポリエチレン樹脂系接着剤、フッ素
樹脂系接着剤などの熱可塑性粉体接着剤などを挙げるこ
とができる。これらの中で、熱硬化性粉体接着剤は、ワ
イヤ芯材との接着性が良好で、砥粒が強固に固定された
砥粒層を形成するので、好適に使用することができる。
本発明方法においては、必要に応じて粉体接着剤にフィ
ラー又は潤滑剤を配合することができる。配合するフィ
ラーとしては、例えば、カーボランダム、ケイ石粉、三
酸化アンチモン、クレー、マイカ、アルミナ、シリカな
ど、及び鉄や銅などの金属粉を挙げることができる。配
合する潤滑剤としては、例えば、二硫化モリブデン、グ
ラファイトなどを挙げることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for manufacturing a wire saw according to the present invention comprises applying a powder adhesive and abrasive grains to a wire core material, and sintering the applied powder adhesive to attach the abrasive grains to the wire core. It is fixed on the surface of the material. There is no particular limitation on the metal wire core material used in the method of the present invention, for example, a steel wire such as a piano wire, an aluminum wire, a steel wire, a hard steel wire, a stainless steel wire,
Examples thereof include metal wires such as an iron wire, a nickel wire, a titanium wire, a tungsten wire, and a molybdenum wire. There is no particular limitation on the powder adhesive used in the method of the present invention. For example, thermosetting powder adhesives such as polyester-based adhesives, acrylic-based adhesives, epoxy-based adhesives, phenolic-based adhesives, and polyimide-based adhesives Agent, vinyl chloride resin adhesive,
Examples include thermoplastic powder adhesives such as nylon adhesives, polyethylene resin adhesives, and fluororesin adhesives. Among these, the thermosetting powder adhesive can be suitably used because it has good adhesion to the wire core material and forms an abrasive layer in which the abrasive is firmly fixed.
In the method of the present invention, a filler or a lubricant can be added to the powder adhesive as needed. Examples of the filler to be mixed include carborundum, silica stone powder, antimony trioxide, clay, mica, alumina, silica, and the like, and metal powder such as iron and copper. Examples of the lubricant to be blended include molybdenum disulfide and graphite.
【0006】本発明方法に用いる砥粒に特に制限はな
く、例えば、ダイヤモンド、cBNなどの超砥粒や、玄
武岩、花崗岩、凝灰岩などを粉砕した粉体、酸化セリウ
ム、サファィヤ、ルビー、ガーネット、炭化ケイ素、酸
化アルミニウムなどの一般砥粒などを挙げることができ
る。これらの中で、ダイヤモンド砥粒及びcBN砥粒
は、シリコンインゴットなどの脆性材料を効率的に切れ
味よく切断することができるので、特に好適に使用する
ことができる。本発明方法においては、ワイヤ芯材に粉
体接着剤と砥粒とを塗付したのち、加熱することによっ
て、熱硬化性粉体接着剤の場合は樹脂を溶融、硬化さ
せ、熱可塑性粉体接着剤の場合は樹脂を溶融させて焼結
し、ワイヤ芯材の表面に樹脂層を形成して、砥粒が固定
された砥粒層とする。加熱条件は使用した粉体接着剤の
特性に応じて選定することができるが、通常は120〜
200℃、10〜30分の加熱により焼結して砥粒を固
定し、砥粒層を形成することができる。本発明方法にお
いては、金属製のワイヤ芯材に粉体接着剤と砥粒とを塗
付し、塗付された粉体接着剤の焼結により砥粒をワイヤ
し芯材の表面に固定するので、ワイヤソーの生産速度が
速く、高能率で長尺のワイヤソーを製造することができ
る。また、砥粒をワイヤ芯材の表面に固定する樹脂層
は、電着により形成される金属層よりも柔軟で滑らかな
ので、切断面が滑らかで良好な仕上がり面が得られ、さ
らに、電着により形成される金属層のような、金属疲労
によるワイヤソーの断線という事故も生じない。The abrasive used in the method of the present invention is not particularly limited. Examples thereof include superabrasives such as diamond and cBN, powders obtained by grinding basalt, granite, tuff, etc., cerium oxide, sapphire, ruby, garnet, and carbonized. General abrasive grains such as silicon and aluminum oxide can be used. Among them, diamond abrasive grains and cBN abrasive grains can be used particularly preferably because they can cut brittle materials such as silicon ingots efficiently and sharply. In the method of the present invention, after applying a powder adhesive and abrasive grains to the wire core material, by heating, in the case of a thermosetting powder adhesive, the resin is melted and cured, and the thermoplastic powder is cured. In the case of an adhesive, the resin is melted and sintered, and a resin layer is formed on the surface of the wire core material to form an abrasive layer in which abrasive particles are fixed. The heating conditions can be selected according to the properties of the used powder adhesive, but are usually 120 to
The abrasive grains can be fixed by sintering at 200 ° C. for 10 to 30 minutes to form an abrasive layer. In the method of the present invention, a powder adhesive and abrasive grains are applied to a metal wire core, and the abrasive grains are wired by sintering of the applied powder adhesive and fixed to the surface of the core material. Therefore, the production speed of the wire saw is high, and a long wire saw with high efficiency can be manufactured. In addition, the resin layer that fixes the abrasive grains to the surface of the wire core is softer and smoother than the metal layer formed by electrodeposition, so the cut surface is smooth and a good finished surface is obtained. There is no accident such as disconnection of the wire saw due to metal fatigue as in the formed metal layer.
【0007】本発明方法においては、ワイヤ芯材に粉体
接着剤と砥粒とを同時に塗付し、塗付された粉体接着剤
を焼結させることにより、砥粒をワイヤ芯材の表面に固
定することができる。粉体接着剤と砥粒とを同時に塗付
し、塗付された粉体接着剤を焼結させて砥粒をワイヤ芯
材の表面に固定することにより、いわゆるワンコート、
ワンベーク方式によるワイヤソーの製造が可能となり、
ワイヤソーを迅速かつ経済的に製造することができる。
本発明方法においては、ワイヤ芯材に粉体接着剤を塗付
し、塗付された粉体接着剤を仮焼結させ、仮焼結状態の
粉体接着剤の上に砥粒を塗付したのち、粉体接着剤をさ
らに加熱して焼結させることができる。仮焼結状態の粉
体接着剤の上に砥粒を塗付したのち、粉体接着剤をさら
に加熱して焼結させることにより、粉体接着剤及び砥粒
の塗付量や塗付状態を個別に制御することができ、製造
工程の管理が容易になるとともに、砥粒がワイヤソーの
最外層に均一に配列して切断に寄与するので、ワイヤソ
ーの切れ味が向上する。本発明方法においては、粉体接
着剤及び砥粒を荷電させ、金属製のワイヤ芯材に向けて
吹き付けることにより、塗付を行うことができる。粉体
接着剤及び砥粒を荷電させ、ワイヤ芯材に向けて吹き付
ける方法に特に制限はなく、例えば、静電粉体塗装ガ
ン、荷電ピン、摩擦荷電装置などを用いて行うことがで
きる。粉体接着剤と砥粒の塗付の順序に特に制限はな
く、例えば、粉体接着剤と砥粒とを混合して荷電させ、
同時にワイヤ芯材に塗付することができ、粉体接着剤を
荷電させてワイヤ芯材に塗付し、仮焼結したのち、仮焼
結状態の粉体接着剤の上に砥粒を荷電させて塗付し、粉
体接着剤をさらに加熱して焼結することもでき、あるい
は、粉体接着剤の塗付と仮焼結を行い、砥粒を荷電させ
て塗付したのち、さらに粉体接着剤を荷電させて塗付し
焼結することもできる。In the method of the present invention, a powder adhesive and abrasive grains are simultaneously applied to a wire core material, and the applied powder adhesive is sintered, whereby the abrasive grains are coated on the surface of the wire core material. Can be fixed. By simultaneously applying the powder adhesive and the abrasive grains, sintering the applied powder adhesive and fixing the abrasive grains to the surface of the wire core material, a so-called one coat,
It is possible to manufacture wire saws by one bake method,
Wire saws can be manufactured quickly and economically.
In the method of the present invention, a powder adhesive is applied to the wire core material, the applied powder adhesive is temporarily sintered, and abrasive grains are applied on the temporarily sintered powder adhesive. Thereafter, the powder adhesive can be further heated and sintered. After the abrasive particles are applied on the powder adhesive in the pre-sintered state, the powder adhesive is further heated and sintered, so that the application amount and the application state of the powder adhesive and the abrasive particles Can be individually controlled, the management of the manufacturing process becomes easy, and the abrasive grains are uniformly arranged in the outermost layer of the wire saw to contribute to cutting, so that the sharpness of the wire saw is improved. In the method of the present invention, the coating can be performed by charging the powder adhesive and the abrasive grains and spraying the charged particles toward the metal wire core material. There is no particular limitation on the method of charging the powder adhesive and the abrasive grains and spraying the powder onto the wire core material. For example, the method can be performed using an electrostatic powder coating gun, a charging pin, a friction charging device, or the like. There is no particular limitation on the order of applying the powder adhesive and the abrasive grains, for example, the powder adhesive and the abrasive grains are mixed and charged,
At the same time, it can be applied to the wire core material, the powder adhesive is charged and applied to the wire core material, and after pre-sintering, the abrasive particles are charged on the pre-sintered powder adhesive. The powder adhesive can be further heated and sintered by heating, or the powder adhesive is applied and pre-sintered, and the abrasive grains are charged and applied. The powder adhesive may be charged and applied and sintered.
【0008】粉体接着剤及び砥粒の荷電は正負いずれと
もすることができるが、ワイヤ芯材を接地し、粉体接着
剤及び砥粒を負に荷電させることが、粉体接着剤と砥粒
のワイヤ芯材への付着状態が良好となるので好ましい。
粉体接着剤及び砥粒を荷電させ、接地されたワイヤ芯材
に塗付すると、粉体接着剤と砥粒はラップアラウンド効
果により、吹き付け方向の裏側に位置するワイヤ芯材の
表面にまで均一に塗付され、ワイヤ芯材の表面に均一な
厚み及び砥粒の分布状態を有する砥粒層を形成すること
ができる。本発明方法において、砥粒として電気伝導性
を有する金属粒子を使用する場合には、あらかじめ砥粒
の表面上に絶縁体からなるコーティング層を形成するこ
とにより、砥粒を荷電させることができる。本発明方法
においては、粉体接着剤及び砥粒をブースの底部で流動
化し、流動化された粉体接着剤及び砥粒を引き出してブ
ースの上部からブース内に吹き出し、ブース内に導入さ
れたワイヤ芯材への塗付を行うことができる。ブース底
部で流動化された粉体接着剤及び砥粒をブース上部から
ブース内に吹き出すことにより、ワイヤ芯材に塗付され
なかった粉体接着剤と砥粒はブースの底部で自動的に回
収され、完全に循環再使用されるので、粉体接着剤と砥
粒の回収に手間をかけることなく、粉体接着剤と砥粒に
ロスを生ずることなく、経済的にワイヤソーを製造する
ことができる。本発明方法により製造されたワイヤソー
は、焼結された粉体接着剤よりなる樹脂層によりワイヤ
芯材の表面に砥粒が固定されているので、切断加工時に
潤滑材として油を用いる必要がなく、油による汚染を回
避することができる。また、本発明方法はドライプロセ
スであるために、廃液などが発生せず、環境に与える負
荷が少ない。[0008] The charging of the powder adhesive and the abrasive grains can be either positive or negative. However, it is necessary to ground the wire core material and negatively charge the powder adhesive and the abrasive grains. This is preferable because the state of adhesion of the particles to the wire core material is improved.
When the powder adhesive and abrasive grains are charged and applied to the grounded wire core, the powder adhesive and abrasive grains are evenly distributed on the surface of the wire core located on the back side in the spray direction by the wrap-around effect. To form an abrasive layer having a uniform thickness and a distribution of abrasive grains on the surface of the wire core material. In the method of the present invention, when metal particles having electrical conductivity are used as the abrasive grains, the abrasive grains can be charged by forming a coating layer made of an insulator on the surface of the abrasive grains in advance. In the method of the present invention, the powder adhesive and the abrasive grains are fluidized at the bottom of the booth, the fluidized powder adhesive and the abrasive grains are drawn out, blown out from the top of the booth into the booth, and introduced into the booth. Application to the wire core material can be performed. By blowing powder adhesive and abrasive particles fluidized at the booth bottom from the booth into the booth, powder adhesive and abrasive particles not applied to the wire core are automatically collected at the booth bottom. Since it is completely recirculated and reused, it is possible to produce a wire saw economically without troublesome recovery of powder adhesive and abrasive grains, without loss of powder adhesive and abrasive grains. it can. In the wire saw manufactured by the method of the present invention, since abrasive grains are fixed to the surface of the wire core material by a resin layer made of a sintered powder adhesive, there is no need to use oil as a lubricant during cutting. In addition, contamination by oil can be avoided. Further, since the method of the present invention is a dry process, no waste liquid or the like is generated and the load on the environment is small.
【0009】図1は、本発明のワイヤソーの製造方法の
一態様の説明図である。ワイヤ芯材1は、回転する滑車
2及び3により駆動され走行する。また、ワイヤ芯材
は、接地される。ワイヤ芯材の接地の方法に特に制限は
ないが、本態様においては、ワイヤ芯材は、導電体から
なる滑車2を介して接地されている。本態様において
は、2個の静電粉体塗装ガン4及び5が備えられ、静電
粉体塗装ガン4から負に荷電した粉体接着剤が供給され
てワイヤ芯材に塗付され、さらに静電粉体塗装ガン5か
ら負に荷電した砥粒が供給されて、ワイヤ芯材に塗付さ
れた粉体接着剤の表面に塗付される。粉体樹脂と砥粒と
が塗付されたワイヤ芯材は、次いで焼き付け炉6へ送ら
れ、加熱されることにより、粉体接着剤が溶融、硬化し
て焼結され、砥粒が強固に固定され、ワイヤ芯材の表面
に砥粒層が形成されてワイヤソーとなる。ワイヤソー
は、回転する滑車3を経由し、巻き取り装置において巻
き取られる。図2は、本発明のワイヤソーの製造方法の
他の態様の説明図である。ワイヤ芯材1は、回転する滑
車2及び3により駆動され走行する。また、ワイヤ芯材
は、接地される。ワイヤ芯材の接地の方法に特に制限は
ないが、本態様においては、ワイヤ芯材は、導電体から
なる滑車2を介して接地されている。本態様において
は、2個の静電粉体塗装ガン4及び5が備えられ、静電
粉体塗装ガン4から負に荷電した粉体接着剤が供給され
てワイヤ芯材に塗付され、焼き付け炉6において加熱さ
れることにより、塗付された粉体接着剤が仮焼結され
る。次いで、静電粉体塗装ガン5から負に荷電した砥粒
が供給されて、仮焼結状態の粉体接着剤の表面に塗付さ
れ、焼き付け炉6へ送られ、加熱されることにより、粉
体接着剤が溶融、硬化して焼結され、砥粒が強固に固定
され、ワイヤ芯材の表面に砥粒層が形成されてワイヤソ
ーとなる。ワイヤソーは、回転する滑車3を経由し、巻
き取り装置において巻き取られる。FIG. 1 is an explanatory view of one embodiment of a method for manufacturing a wire saw according to the present invention. The wire core 1 runs by being driven by rotating pulleys 2 and 3. In addition, the wire core is grounded. The method of grounding the wire core is not particularly limited, but in this embodiment, the wire core is grounded via the pulley 2 made of a conductor. In this embodiment, two electrostatic powder coating guns 4 and 5 are provided, and a negatively charged powder adhesive is supplied from the electrostatic powder coating gun 4 and applied to the wire core material. Negatively charged abrasive grains are supplied from the electrostatic powder coating gun 5 and applied to the surface of the powder adhesive applied to the wire core material. The wire core material coated with the powdered resin and the abrasive grains is then sent to a baking furnace 6 where the powder adhesive is melted, hardened and sintered by heating, and the abrasive grains are solidified. The wire saw is fixed and an abrasive layer is formed on the surface of the wire core. The wire saw is wound by a winding device via a rotating pulley 3. FIG. 2 is an explanatory view of another embodiment of the method for manufacturing a wire saw according to the present invention. The wire core 1 runs by being driven by rotating pulleys 2 and 3. In addition, the wire core is grounded. The method of grounding the wire core is not particularly limited, but in this embodiment, the wire core is grounded via the pulley 2 made of a conductor. In this embodiment, two electrostatic powder coating guns 4 and 5 are provided, and a negatively charged powder adhesive is supplied from the electrostatic powder coating gun 4 to be applied to the wire core material and baked. By being heated in the furnace 6, the applied powder adhesive is temporarily sintered. Next, negatively charged abrasive grains are supplied from the electrostatic powder coating gun 5, applied to the surface of the powder adhesive in a pre-sintered state, sent to the baking furnace 6, and heated. The powder adhesive is melted, hardened and sintered, the abrasive grains are firmly fixed, and an abrasive layer is formed on the surface of the wire core to form a wire saw. The wire saw is wound by a winding device via a rotating pulley 3.
【0010】図3は、本発明のワイヤソーの製造方法の
他の態様の説明図である。本態様においては、5本のワ
イヤ芯材1が、回転する多溝滑車7及び8により駆動さ
れ走行する。また、ワイヤ芯材は、接地される。ワイヤ
芯材の接地の方法に特に制限はないが、本態様において
は、ワイヤ芯材は、導電体からなる多溝滑車7を介して
接地されている。本態様においては、静電粉体塗装ガン
9が備えられ、負に荷電した粉体接着剤と砥粒の混合物
が供給されてワイヤ芯材に塗付される。粉体接着剤と砥
粒が塗付されたワイヤ芯材は、次いで焼き付け炉6へ送
られ、加熱処理されることにより、粉体接着剤が溶融、
硬化して焼結され、砥粒が強固に固定され、ワイヤ芯材
の表面に砥粒層が形成されてワイヤソーとなる。ワイヤ
ソーは、回転する多溝滑車8を経由し、巻き取り装置に
おいて巻き取られる。図4は、本発明のワイヤソーの製
造方法の他の態様の説明図である。本態様においては、
5本のワイヤ芯材1が、回転する多溝滑車7及び8によ
り駆動され走行する。また、ワイヤ芯材は、接地され
る。ワイヤ芯材の接地の方法に特に制限はないが、本態
様においては、ワイヤ芯材は、導電体からなる多溝滑車
7を介して接地されている。本態様においては、3個ず
つ2組の静電粉体塗装ガン10及び11が5本のワイヤ
芯材がなす平面に対面して設けられ、3個の静電粉体塗
装ガン10から負に荷電した粉体接着剤が供給されてワ
イヤ芯材に塗付され、さらに静電粉体塗装ガン11から
負に荷電した砥粒が供給されて、ワイヤ芯材に塗付され
た粉体接着剤の表面に塗付される。粉体接着剤と砥粒が
塗付されたワイヤ芯材は、次いで焼き付け炉6へ送ら
れ、加熱処理されることにより、粉体接着剤が溶融、硬
化して焼結され、砥粒が強固に固定され、ワイヤ芯材の
表面に砥粒層が形成されてワイヤソーとなる。ワイヤソ
ーは、回転する多溝滑車8を経由し、巻き取り装置にお
いて巻き取られる。FIG. 3 is an explanatory view of another embodiment of the method for manufacturing a wire saw according to the present invention. In the present embodiment, the five wire cores 1 are driven by the rotating multi-groove pulleys 7 and 8 to travel. In addition, the wire core is grounded. Although there is no particular limitation on the method of grounding the wire core, in this embodiment, the wire core is grounded via the multi-groove pulley 7 made of a conductor. In this embodiment, an electrostatic powder coating gun 9 is provided, and a mixture of a negatively charged powder adhesive and abrasive grains is supplied and applied to a wire core material. The wire core material coated with the powder adhesive and the abrasive grains is then sent to a baking furnace 6 where the powder adhesive is melted by heat treatment.
Hardened and sintered, the abrasive grains are firmly fixed, and an abrasive layer is formed on the surface of the wire core material to form a wire saw. The wire saw is wound by a winding device via a rotating multi-groove pulley 8. FIG. 4 is an explanatory view of another embodiment of the method for manufacturing a wire saw according to the present invention. In this embodiment,
Five wire cores 1 are driven and driven by rotating multi-groove pulleys 7 and 8. In addition, the wire core is grounded. Although there is no particular limitation on the method of grounding the wire core, in this embodiment, the wire core is grounded via the multi-groove pulley 7 made of a conductor. In this embodiment, two sets of three electrostatic powder coating guns 10 and 11 are provided to face the plane formed by the five wire cores, and three sets of The charged powder adhesive is supplied and applied to the wire core, and the negatively charged abrasive grains are supplied from the electrostatic powder coating gun 11 to apply the powder adhesive applied to the wire core. Is applied to the surface of The wire core material coated with the powder adhesive and the abrasive grains is then sent to a baking furnace 6 where the powder adhesive is melted, hardened and sintered by a heat treatment, and the abrasive grains are hardened. , And an abrasive layer is formed on the surface of the wire core material to form a wire saw. The wire saw is wound by a winding device via a rotating multi-groove pulley 8.
【0011】図5は、本発明方法により製造されたワイ
ヤソーの一態様の説明図であり、図5(a)は、砥粒密度
の大きいワイヤソーの模式的断面図であり、図5(b)
は、その模式的側面図であり、図5(c)は、砥粒密度の
小さいワイヤソーの模式的断面図である。本態様のワイ
ヤソーは、単線ワイヤ12を芯材とし、その表面におい
て樹脂層13が砥粒14を固着して砥粒層を形成してい
る。図6は、本発明方法により製造されたワイヤソーの
他の態様の説明図であり、図6(a)は、砥粒密度の大き
いワイヤソーの模式的断面図であり、図6(b)は、その
模式的側面図であり、図6(c)は、砥粒密度の小さいワ
イヤソーの模式的断面図である。本態様のワイヤソー
は、撚り線ワイヤ15を芯材とし、その表面において樹
脂層13が砥粒14を固着して砥粒層を形成している。
本発明方法において、使用する砥粒の粒径は50μm以
下であることが好ましい。砥粒の粒径が50μmを超え
ると、得られるワイヤソーの直径が太くなり、材料を切
断するときの切りしろが多くなって、材料のロスが増加
するおそれがある。本発明方法により製造するワイヤソ
ーの最外径は、120〜500μmであることが好まし
い。ワイヤソーの最外径が120μm未満であると、ワ
イヤソーの強度が不足するおそれがある。ワイヤソーの
最外径が500μmを超えると、材料を切断するときの
切りしろが多くなって、材料のロスが増加するおそれが
ある。FIG. 5 is an explanatory view of one embodiment of a wire saw manufactured by the method of the present invention. FIG. 5 (a) is a schematic sectional view of a wire saw having a high abrasive grain density, and FIG.
FIG. 5C is a schematic side view, and FIG. 5C is a schematic sectional view of a wire saw having a small abrasive grain density. In the wire saw of the present embodiment, a single wire 12 is used as a core material, and a resin layer 13 adheres abrasive grains 14 on the surface thereof to form an abrasive layer. FIG. 6 is an explanatory view of another embodiment of the wire saw manufactured by the method of the present invention, FIG. 6 (a) is a schematic cross-sectional view of a wire saw having a large abrasive grain density, and FIG. FIG. 6C is a schematic cross-sectional view of a wire saw having a small abrasive grain density. In the wire saw of this embodiment, a stranded wire 15 is used as a core material, and a resin layer 13 adheres abrasive grains 14 on the surface thereof to form an abrasive layer.
In the method of the present invention, the particle size of the abrasive used is preferably 50 μm or less. When the particle size of the abrasive grains exceeds 50 μm, the diameter of the obtained wire saw becomes large, the cutting margin when cutting the material increases, and the loss of the material may increase. The outermost diameter of the wire saw produced by the method of the present invention is preferably from 120 to 500 μm. If the outermost diameter of the wire saw is less than 120 μm, the strength of the wire saw may be insufficient. If the outermost diameter of the wire saw exceeds 500 μm, the margin for cutting the material may increase, and the loss of the material may increase.
【0012】本発明のワイヤソーの製造方法によれば、
ワイヤ芯材の表面に粉体接着剤により砥粒を固定するの
で、電着による砥粒の固着に比べて生産速度が早く、1
〜50m/分の速度で、数十km以上の長さの長尺のワイ
ヤソーを容易に製造することができる。また、砥粒の結
合材が樹脂であるために、シリコンインゴットなどの脆
性材料を切断したときに、ニッケルなどの金属で砥粒を
固着した電着法によるワイヤソーを用いた場合に比べ
て、良好な仕上がりの切断面を得ることができる。電着
法によるワイヤソーは、長期間使用を続けるとメッキし
た金属の金属疲労による断線を起こしやすいが、本発明
方法により製造されたワイヤソーは、結合材として樹脂
を用いるので、結合材の疲労による断線を生ずるおそれ
が少ない。本発明方法においては、粉体接着剤と砥粒と
をワイヤ芯材に塗付するので、樹脂浸漬法と比較して、
粉体接着剤と砥粒とをワイヤ芯材の表面に均一な厚み
で、しかも高速に塗付することができる。また、多数本
のワイヤ芯材を平行して走行させ、同時に多数本のワイ
ヤ芯材への粉体接着剤と砥粒との塗付と加熱処理を行う
ことができるので、高い生産性でワイヤソーを製造する
ことができる。本発明のワイヤソーは、上記の製造方法
により製造されたものである。According to the wire saw manufacturing method of the present invention,
Since the abrasive grains are fixed to the surface of the wire core material with a powder adhesive, the production speed is faster than the fixing of the abrasive grains by electrodeposition.
At a speed of 5050 m / min, a long wire saw having a length of several tens of km or more can be easily manufactured. Also, because the binder of the abrasive grains is a resin, when cutting a brittle material such as a silicon ingot, it is better than when using a wire saw by an electrodeposition method in which the abrasive grains are fixed with a metal such as nickel. A cut surface with a good finish can be obtained. The wire saw by the electrodeposition method is liable to break due to metal fatigue of plated metal when used for a long time, but the wire saw manufactured by the method of the present invention uses a resin as a binder, so the wire saw is disconnected due to fatigue of the binder. Is less likely to occur. In the method of the present invention, since the powder adhesive and abrasive grains are applied to the wire core material, compared with the resin immersion method,
The powder adhesive and the abrasive can be applied to the surface of the wire core material at a uniform thickness and at a high speed. In addition, since a large number of wire cores can be run in parallel, and at the same time, a large number of wire cores can be coated with a powder adhesive and abrasive grains and subjected to heat treatment, the wire saw can be manufactured with high productivity. Can be manufactured. The wire saw of the present invention is manufactured by the above manufacturing method.
【0013】本発明のワイヤソーの製造装置は、金属製
のワイヤ芯材の表面に粉体接着剤と砥粒とを塗付する塗
付装置と、塗付装置により塗付された粉体接着剤を焼結
させることにより砥粒をワイヤ芯材の表面に固定する加
熱装置とを備えてなるものである。本発明装置は、塗付
装置として、粉体接着剤と砥粒とを同時にワイヤ芯材に
塗付する塗付装置を用い、加熱装置として、塗付された
粉体接着剤を焼結させる焼き付け炉を用いることができ
る。本発明装置は、塗付装置が、粉体接着剤を塗付する
第1の塗付装置と、砥粒を塗付する第2の塗付装置から
なり、加熱装置が、第1の塗付装置でワイヤ芯材に塗付
された粉体接着剤を仮焼結させる第1の焼き付け炉と、
第2の塗付装置で仮焼結状態の粉体接着剤の上に砥粒が
塗付されたのちに、粉体接着剤をさらに加熱して焼結さ
せる第2の焼き付け炉からなるように構成することもで
きる。本発明装置において、塗付装置は、粉体接着剤及
び砥粒を荷電するとともに、ワイヤ芯材に向けて吹き付
ける静電粉体塗装ガンを有するものとすることができ
る。あるいは、塗付装置として、内部にワイヤ芯材が保
持されたブースと、ブースの底部に形成されるとともに
上方が開放された粉体接着剤及び砥粒の流動層と、流動
層から粉体接着剤及び砥粒を引出してブースの上部から
ブース内に吹き出す吹出装置とを備えたものを使用する
こともできる。An apparatus for manufacturing a wire saw according to the present invention includes a coating device for coating a surface of a metal wire core with a powder adhesive and abrasive grains, and a powder adhesive coated by the coating device. And a heating device for fixing the abrasive grains to the surface of the wire core material by sintering. The device of the present invention uses a coating device for simultaneously applying a powder adhesive and abrasive grains to a wire core material as a coating device, and sinters the coated powder adhesive as a heating device. A furnace can be used. In the apparatus of the present invention, the coating device includes a first coating device that applies a powder adhesive, and a second coating device that applies abrasive particles, and the heating device includes a first coating device. A first baking furnace for temporarily sintering the powder adhesive applied to the wire core material with the device;
After the abrasive grains are applied on the powder adhesive in the pre-sintering state by the second coating device, the powder adhesive is further heated and sintered so as to be composed of a second baking furnace. It can also be configured. In the device of the present invention, the coating device may include an electrostatic powder coating gun that charges the powder adhesive and the abrasive grains and sprays the powder adhesive and the abrasive toward the wire core material. Alternatively, as a coating device, a booth in which a wire core material is held, a fluidized bed of powder adhesive and abrasive grains formed at the bottom of the booth and open at the top, and powder bonding from the fluidized bed. It is also possible to use a device provided with a blowing device that draws out the agent and abrasive grains and blows out the booth from the upper part of the booth.
【0014】図7は、本発明装置の一態様の系統図であ
る。本態様の製造装置は、ワイヤ芯材の表面に粉体接着
剤と砥粒とを塗付する塗付装置16と、塗付装置により
ワイヤ芯材の表面に塗付された粉体接着剤を焼結させる
焼き付け炉17とを備えている。図8は、塗付装置の一
態様の構成を示す説明図である。ブース18の底部に、
粉体接着剤と砥粒とを流動化する流動層装置19が、脱
着自在に取り付けられている。流動層装置の内部は、上
方が開放されてブース内に連通するとともに、多孔板2
0によって上部室と下部室とに二分されている。下部室
には、図示しない空気流入口を介して加圧エアが供給さ
れ、上部室の側壁には、インジェクタ21が取り付けら
れている。ブース内の上部には、ワイヤ芯材22が電気
的に接地された状態で導入され、その長さ方向に移動で
きるようになっている。ブース内の側壁面にはワイヤ芯
材の方に向けて、静電粉体塗装ガン23が取り付けら
れ、静電粉体塗装ガンにホース24を介して、流動層装
置のインジェクタが接続されている。また、静電粉体塗
装ガンには、高電圧電源25が電気的に接続されてい
る。FIG. 7 is a system diagram of one embodiment of the device of the present invention. The manufacturing apparatus of the present embodiment includes a coating device 16 for applying a powder adhesive and abrasive grains to the surface of the wire core, and a powder adhesive applied to the surface of the wire core by the coating device. And a baking furnace 17 for sintering. FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a configuration of one embodiment of a coating device. At the bottom of booth 18,
A fluidized bed apparatus 19 for fluidizing the powder adhesive and the abrasive grains is detachably attached. The interior of the fluidized bed apparatus is open at the top and communicates with the booth.
0 divides the chamber into an upper chamber and a lower chamber. Pressurized air is supplied to the lower chamber through an air inlet (not shown), and an injector 21 is attached to a side wall of the upper chamber. A wire core material 22 is introduced into the upper part of the booth in a state of being electrically grounded, and can be moved in the length direction. An electrostatic powder coating gun 23 is attached to the side wall surface in the booth toward the wire core material, and an injector of the fluidized bed apparatus is connected to the electrostatic powder coating gun via a hose 24. . A high voltage power supply 25 is electrically connected to the electrostatic powder coating gun.
【0015】本態様の塗付装置を用いて粉体接着剤と砥
粒とをワイヤ芯材に塗付するためには、流動層装置19
の上部室内に粉体接着剤と砥粒とを、例えば、体積比
1:1で収容し、下部室内に加圧エアを供給すると、加
圧エアは多孔板20を通って上部室内に噴出し、これに
より粉体接着剤と砥粒の混合物が流動化される。ここ
で、インジェクタ21に加圧エアを供給すると、流動層
装置の上部室内で流動化されている粉体接着剤と砥粒の
混合物がホース24に引き出され、静電粉体塗装ガン2
3に供給される。このとき、静電粉体塗装ガンの放電ピ
ンから電気的に接地されているワイヤ芯材22に向けて
コロナ放電が発生し、粉体接着剤及び砥粒はコロナ放電
により生じるイオンによって荷電されつつブース18内
に吹き出され、放電ピンとワイヤ芯材との間に形成され
た静電界からの電気力を受けて、ワイヤ芯材の表面に付
着する。ワイヤ芯材の表面に付着せず、自重によって落
下した粉体接着剤及び砥粒は、流動層装置の上部室内へ
戻り、再使用されるので、粉体接着剤と砥粒を回収する
手間がかからず、粉体接着剤と砥粒が無駄になることも
ない。図9は、ワイヤ芯材表面部の部分断面図であり、
図9(a)は、粉体接着剤と砥粒が塗付された状態を、図
9(b)は、粉体接着剤が焼結された状態を示す。ワイヤ
芯材22の表面に付着した粉体接着剤26と砥粒27
は、粉体接着剤が焼結されて樹脂層28となり、砥粒が
固定されてワイヤ芯材表面に砥粒層が形成される。In order to apply the powder adhesive and the abrasive grains to the wire core using the applying apparatus of the present embodiment, the fluidized bed apparatus 19 is used.
The powder adhesive and the abrasive grains are accommodated in, for example, a volume ratio of 1: 1 in the upper chamber, and pressurized air is supplied to the lower chamber. Thereby, the mixture of the powder adhesive and the abrasive grains is fluidized. Here, when pressurized air is supplied to the injector 21, the mixture of the powder adhesive and the abrasive particles fluidized in the upper chamber of the fluidized bed apparatus is drawn out to the hose 24, and the electrostatic powder coating gun 2
3 is supplied. At this time, a corona discharge is generated from the discharge pin of the electrostatic powder coating gun toward the wire core material 22 that is electrically grounded, and the powder adhesive and the abrasive grains are charged by ions generated by the corona discharge. It is blown out into the booth 18 and receives electric force from an electrostatic field formed between the discharge pin and the wire core, and adheres to the surface of the wire core. The powder adhesive and abrasive particles that have not fallen on the surface of the wire core material and fall by their own weight return to the upper chamber of the fluidized bed apparatus and are reused, so it takes time to collect the powder adhesive and abrasive particles. No powder adhesive and abrasive grains are wasted. FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a wire core material surface portion,
FIG. 9A shows a state where the powder adhesive and the abrasive grains are applied, and FIG. 9B shows a state where the powder adhesive is sintered. Powder adhesive 26 and abrasive grains 27 attached to the surface of wire core material 22
The powder adhesive is sintered to form the resin layer 28, the abrasive grains are fixed, and an abrasive layer is formed on the surface of the wire core material.
【0016】図10は、本発明装置の他の態様の系統図
である。本態様の製造装置は、ワイヤ芯材の表面に粉体
接着剤を塗付する第1の塗付装置29と、砥粒を塗付す
る第2の塗付装置30と、塗付装置によりワイヤ芯材の
表面に塗付された粉体接着剤を焼結させる焼き付け炉1
7とを備えている。第1の塗付装置及び第2の塗付装置
は、図8に示す構成の装置とすることができる。図11
は、ワイヤ芯材表面部の部分断面図である。図10に示
す態様の装置を用いたとき、第1の塗付装置によりワイ
ヤ芯材の表面に粉体接着剤26が付着した図11(a)に
示す状態となり、第2の塗付装置によりさらに砥粒27
が付着した図11(b)に示す状態となり、粉体接着剤が
焼結されると、樹脂層28により砥粒27が固定された
図11(c)に示す状態となる。図12は、本発明装置の
他の態様の系統図である。本態様の製造装置は、ワイヤ
芯材の表面に粉体接着剤を塗付する第1の塗付装置29
と、第1の塗付装置で塗付された粉体接着剤を仮焼結さ
せる第1の焼き付け炉31と、砥粒を塗付する第2の塗
付装置30と、第2の塗付装置で砥粒を塗付したのちに
仮焼結状態の接着剤をさらに加熱して焼結させる第2の
焼き付け炉32を備えている。第1の塗付装置及び第2
の塗付装置は、図8に示す構成の装置とすることができ
る。図13は、ワイヤ芯材表面部の部分断面図である。
図12に示す態様の装置を用いたとき、第1の塗付装置
によりワイヤ芯材の表面に粉体接着剤26が付着した図
13(a)に示す状態となり、第1の焼き付け炉において
仮焼結することにより仮焼結状態の接着剤層33が形成
された図13(b)に示す状態となり、第2の塗付装置に
よりさらに砥粒27が付着した図13(c)に示す状態と
なり、粉体接着剤が焼結されると、樹脂層28により砥
粒27が固定された図13(d)に示す状態となる。FIG. 10 is a system diagram of another embodiment of the device of the present invention. The manufacturing apparatus of this embodiment includes a first coating device 29 for coating a powder adhesive on the surface of a wire core material, a second coating device 30 for coating abrasive grains, and a wire coating device. Baking furnace 1 for sintering powder adhesive applied to the surface of core material
7 is provided. The first coating device and the second coating device may be configured as shown in FIG. FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a surface portion of a wire core material. When the apparatus of the embodiment shown in FIG. 10 is used, the state shown in FIG. 11A in which the powder adhesive 26 adheres to the surface of the wire core material by the first coating device is obtained. Further abrasive grains 27
When the powder adhesive is sintered, the state shown in FIG. 11B is obtained in which the abrasive grains 27 are fixed by the resin layer 28. FIG. 12 is a system diagram of another embodiment of the device of the present invention. The manufacturing apparatus of the present embodiment includes a first coating device 29 for coating a powder adhesive on the surface of a wire core material.
A first baking furnace 31 for temporarily sintering the powder adhesive applied by the first applying device, a second applying device 30 for applying abrasive grains, and a second applying device A second baking furnace 32 is provided for further heating and sintering the adhesive in a pre-sintered state after applying the abrasive grains with the apparatus. First coating device and second coating device
Can be an apparatus having a configuration shown in FIG. FIG. 13 is a partial cross-sectional view of the surface portion of the wire core material.
When the apparatus of the embodiment shown in FIG. 12 is used, the state is shown in FIG. 13A in which the powder adhesive 26 is adhered to the surface of the wire core material by the first coating apparatus. The state shown in FIG. 13B in which the adhesive layer 33 in the temporarily sintered state is formed by sintering, and the state shown in FIG. 13C in which the abrasive particles 27 are further adhered by the second coating device When the powder adhesive is sintered, a state shown in FIG. 13D in which the abrasive grains 27 are fixed by the resin layer 28 is obtained.
【0017】図14は、塗付装置の他の態様の構成を示
す説明図である。本態様の塗付装置は、図7に示す態様
の製造装置の塗付装置、図10及び図12に示す態様の
製造装置の第1及び第2の塗付装置として用いることが
できる。本態様の塗付装置は、ブース34内が多孔板3
5によって上部室と下部室とに二分されており、下部室
にはエア流入口36を介して加圧エアが供給される。ま
た、下部室内から多孔板を貫通して、上部室内に複数の
放電ピン37が突設されており、これらの放電ピンに高
電圧電源38が電気的に接続されている。一方、上部室
には、ワイヤ芯材22がその長さ方向に移動し得るよう
に導入される。粉体接着剤、砥粒又は粉体接着剤と砥粒
の混合物を上部室内に収容し、エア流入口から下部室内
に加圧エアを供給すると、加圧エアは多孔板を通って上
部室内に噴出し、これにより粉体が流動化されてブース
内に舞い上がる。このとき、高電圧電源から高電位が与
えられている放電ピンから、電気的に接地されているワ
イヤ芯材に向けてコロナ放電が発生し、粉体はコロナ放
電により生じるイオンによって荷電され、放電ピンとワ
イヤ芯材との間に形成された静電界からの電気力を受け
て、ワイヤ芯材の表面に付着する。図15は、塗付装置
の他の態様の構成を示す説明図である。本態様の塗付装
置は、図7に示す態様の製造装置の塗付装置、図10及
び図12に示す態様の製造装置の第1及び第2の塗付装
置として用いることができる。本態様の塗付装置は、図
8に示す態様の塗付装置において、静電粉体塗装ガン2
3をブース18の天井部に下方に向けて取り付けるとと
もに、ブース内にワイヤ芯材22をその両側から挟むよ
うに一対の電極板39を吊設し、これらの電極板に高電
圧電源40を電気的に接続したものである。高電圧電源
により電極板に電位を与え、電極板と接地レベルにある
ワイヤ芯材との間に静電界を形成することにより、静電
粉体塗装ガンから噴出されてブース内を浮遊する粉体接
着剤、砥粒又は粉体接着剤と砥粒の混合物からなる粉体
は、静電界からの電気力を受けてワイヤ芯材の表面に効
率よく付着する。FIG. 14 is an explanatory view showing the configuration of another embodiment of the coating apparatus. The coating device of this embodiment can be used as the coating device of the manufacturing device of the embodiment shown in FIG. 7 and the first and second coating devices of the manufacturing device of the embodiments shown in FIGS. 10 and 12. In the coating device of this embodiment, the booth 34 has a perforated plate 3
The upper chamber and the lower chamber are divided into two sections by the pressurized air 5, and the lower chamber is supplied with pressurized air through an air inlet 36. Further, a plurality of discharge pins 37 project from the lower chamber through the perforated plate and project into the upper chamber, and a high-voltage power supply 38 is electrically connected to these discharge pins. On the other hand, the wire core 22 is introduced into the upper chamber so as to be able to move in the length direction. Powder adhesive, abrasive grains or a mixture of powder adhesive and abrasive grains are accommodated in the upper chamber, and pressurized air is supplied from the air inlet to the lower chamber. It gushes, which causes the powder to fluidize and soar into the booth. At this time, a corona discharge is generated from a discharge pin to which a high potential is applied from a high-voltage power supply toward an electrically grounded wire core material, and the powder is charged by ions generated by the corona discharge, and the discharge is performed. Receiving an electric force from an electrostatic field formed between the pin and the wire core, it adheres to the surface of the wire core. FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating the configuration of another embodiment of the coating apparatus. The coating device of this embodiment can be used as the coating device of the manufacturing device of the embodiment shown in FIG. 7 and the first and second coating devices of the manufacturing device of the embodiments shown in FIGS. 10 and 12. The coating device of this embodiment is the same as the coating device of the embodiment shown in FIG.
3 is attached to the ceiling of the booth 18 downward, and a pair of electrode plates 39 is suspended in the booth so as to sandwich the wire core material 22 from both sides thereof, and a high-voltage power supply 40 is electrically connected to these electrode plates. It is the one that was connected in a way. By applying a potential to the electrode plate by a high voltage power supply and forming an electrostatic field between the electrode plate and the wire core material at the ground level, the powder that is ejected from the electrostatic powder coating gun and floats in the booth Powder composed of an adhesive, abrasive grains, or a mixture of powder adhesive and abrasive grains receives electric force from an electrostatic field and efficiently adheres to the surface of the wire core material.
【0018】図16は、塗付装置の他の態様の構成を示
す説明図である。本態様の塗付装置は、図7に示す態様
の製造装置の塗付装置、図10及び図12に示す態様の
製造装置の第1及び第2の塗付装置として用いることが
できる。本態様の塗付装置は、図8に示す態様の塗付装
置において、静電粉体塗装ガン23の代わりに、ブース
18の天井部に下方を向けて吹付ノズル41を取り付け
るとともに、吹付ノズルに摩擦荷電装置42、定量供給
装置43及び粉体タンク44を順次連結し、粉体タンク
にホース24を介して流動層装置19のインジェクタ2
1を接続したものである。摩擦荷電装置は、粉体を搬送
する搬送管内に帯電体を配置し、搬送管内を搬送される
粉体に振動手段により振動を与えて粉体と帯電体との接
触を促進させ、粉体を荷電させるものである。流動層装
置の下部室内に加圧エアを供給すると、加圧エアは多孔
板20を通って、粉体が収容された上部室内に噴出し、
これにより粉体が流動化される。ここでインジェクタに
加圧エアを供給すると、流動層装置の上部室内で流動化
されている粉体がホースに引き出され、粉体タンク内に
供給される。粉体タンク内の粉体は、定量供給装置によ
って摩擦荷電装置へ定量供給され、摩擦荷電装置で荷電
されたのち、吹付ノズルからブース内に吹き出され、ワ
イヤ芯材の表面に付着する。FIG. 16 is an explanatory view showing the configuration of another embodiment of the coating apparatus. The coating device of this embodiment can be used as the coating device of the manufacturing device of the embodiment shown in FIG. 7 and the first and second coating devices of the manufacturing device of the embodiments shown in FIGS. 10 and 12. The application device of this embodiment is different from the application device of the embodiment shown in FIG. 8 in that, instead of the electrostatic powder coating gun 23, the spray nozzle 41 is attached downward to the ceiling of the booth 18 and the spray nozzle is attached to the spray nozzle. The friction charging device 42, the fixed amount supply device 43, and the powder tank 44 are sequentially connected, and the injector 2 of the fluidized bed device 19 is connected to the powder tank via the hose 24.
1 are connected. The frictional charging device arranges a charged body in a conveying pipe for conveying powder, and applies vibration to the powder conveyed in the conveying pipe by vibrating means to promote contact between the powder and the charged body, and disperses the powder. To charge. When pressurized air is supplied to the lower chamber of the fluidized bed apparatus, the pressurized air is ejected through the perforated plate 20 into the upper chamber containing the powder,
Thereby, the powder is fluidized. Here, when pressurized air is supplied to the injector, the powder fluidized in the upper chamber of the fluidized bed device is drawn out by a hose and supplied to the powder tank. The powder in the powder tank is quantitatively supplied to the friction charging device by the quantitative supply device, charged by the friction charging device, then blown out from the spray nozzle into the booth, and adheres to the surface of the wire core material.
【0019】[0019]
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例1 直径0.2mmのピアノ線を芯材として、ワイヤソーを作
製した。砥粒として粒径30〜40μmのダイヤモンド
砥粒を用い、粉体樹脂としてアクリル樹脂[(株)巴川製
作所、粒径20μm]を用いた。また、静電粉体塗装
は、定量供給装置[日本パーカライジング(株)、ユニフ
ィード]とコロナ荷電タイプのハンドガン[日本パーカ
ライジング(株)、GX106N]を用いて行った。粉体
樹脂と砥粒を重量比80:20に混合して塗料タンクに
入れ、塗料供給圧力2.0kg/cm2、印加電圧−60kVの
条件で、静電粉体塗装を行った。粉体樹脂と砥粒は、ピ
アノ線の表面に均一に付着していた。粉体樹脂と砥粒が
付着したピアノ線を赤外線乾燥炉に送り、180℃で2
0分間加熱することにより、粉体樹脂を溶融硬化させ
た。ピアノ線の表面に、厚み平均43μmの均一な砥粒
層が形成された最外径平均286μmのワイヤソーが得
られた。このワイヤソーを用いて、周速120m/min
で全長20mのワイヤソーを往復運動させて、6インチ
シリコンインゴットを400gの押しつけ荷重、ワイヤ
張力3.5kgf、切削液は水を用いて切断した。切断に要
した時間は、1枚目4.8時間、2枚目6.0時間、3枚
目6.4時間、4枚目6.6時間であった。 実施例2 直径0.18mmのピアノ線を芯材とし、砥粒として粒径
20〜30μmのダイヤモンド砥粒を用いた以外は、実
施例1と同様にして、ワイヤソーを作製した。ピアノ線
の表面に、厚み平均33μmの均一な砥粒層が形成され
た最外径平均246μmのワイヤソーが得られた。この
ワイヤソーを用いて、実施例1と同様にして、6インチ
シリコンインゴットを切断した。切断に要した時間は、
1枚目6.0時間、2枚目6.5時間、3枚目7.5時
間、4枚目6.0時間であった。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the present invention. Example 1 A wire saw was manufactured using a piano wire having a diameter of 0.2 mm as a core material. Diamond abrasive grains having a particle size of 30 to 40 μm were used as the abrasive grains, and an acrylic resin [hagawa Seisakusho, particle size 20 μm] was used as the powder resin. The electrostatic powder coating was performed using a quantitative supply device [Nihon Parkerizing Co., Ltd., Unifeed] and a corona charged type hand gun [Nihon Parkerizing Co., Ltd., GX106N]. The powder resin and the abrasive grains were mixed in a weight ratio of 80:20, put into a paint tank, and subjected to electrostatic powder coating under the conditions of a paint supply pressure of 2.0 kg / cm 2 and an applied voltage of −60 kV. The powder resin and the abrasive grains were uniformly attached to the surface of the piano wire. Piano wire with powder resin and abrasive particles attached was sent to an infrared drying oven,
The powder resin was melt-hardened by heating for 0 minutes. A wire saw having an average outermost diameter of 286 μm in which a uniform abrasive layer having an average thickness of 43 μm was formed on the surface of the piano wire was obtained. Using this wire saw, peripheral speed 120m / min
A wire saw having a total length of 20 m was reciprocated to cut a 6-inch silicon ingot with a pressing load of 400 g, a wire tension of 3.5 kgf, and a cutting fluid using water. The time required for cutting was 4.8 hours for the first sheet, 6.0 hours for the second sheet, 6.4 hours for the third sheet, and 6.6 hours for the fourth sheet. Example 2 A wire saw was produced in the same manner as in Example 1 except that a piano wire having a diameter of 0.18 mm was used as a core material and diamond abrasive grains having a particle diameter of 20 to 30 μm were used as abrasive grains. A wire saw having an average outermost diameter of 246 μm, in which a uniform abrasive layer having an average thickness of 33 μm was formed on the surface of the piano wire, was obtained. Using this wire saw, a 6-inch silicon ingot was cut in the same manner as in Example 1. The time required for cutting was
The first sheet was 6.0 hours, the second sheet was 6.5 hours, the third sheet was 7.5 hours, and the fourth sheet was 6.0 hours.
【0020】実施例3 粉体樹脂としてフェノール樹脂[(株)巴川製作所、粒径
20μm]を用い、実施例1と同様にして、ワイヤソー
を作製した。粉体樹脂と砥粒を重量比80:20に混合
して塗料タンクに入れ、塗料供給圧力2.0kg/cm2、印
加電圧−80kVの条件で、静電粉体塗装を行った。粉体
樹脂と砥粒は、ピアノ線の表面に均一に付着していた。
粉体樹脂と砥粒が付着したピアノ線を赤外線乾燥炉に送
り、180℃で30分間加熱することにより、粉体樹脂
を溶融硬化させた。ピアノ線の表面に、厚み平均41μ
mの均一な砥粒層が形成された最外径平均282μmの
ワイヤソーが得られた。このワイヤソーを用いて、実施
例1と同様にして、6インチシリコンインゴットを切断
した。切断に要した時間は、1枚目5.0時間、2枚目
6.0時間、3枚目7.0時間、4枚目6.6時間、5枚
目7.9時間であった。 実施例4 直径0.25mmのピアノ線を芯材とし、砥粒として粒径
10〜20μmのダイヤモンド砥粒を用いた以外は、実
施例3と同様にして、ワイヤソーを作製した。ピアノ線
の表面に、厚み平均23μmの均一な砥粒層が形成され
た最外径平均296μmのワイヤソーが得られた。この
ワイヤソーを用いて、実施例1と同様にして、6インチ
シリコンインゴットを切断した。切断に要した時間は、
1枚目7.5時間、2枚目8.7時間、3枚目8.0時
間、4枚目5.8時間であった。Example 3 A wire saw was produced in the same manner as in Example 1 except that a phenol resin [hagawa Seisakusho, particle size: 20 μm] was used as the powder resin. The powder resin and the abrasive grains were mixed in a weight ratio of 80:20, put in a paint tank, and electrostatic powder coating was performed under the conditions of a paint supply pressure of 2.0 kg / cm 2 and an applied voltage of −80 kV. The powder resin and the abrasive grains were uniformly attached to the surface of the piano wire.
The piano wire to which the powder resin and the abrasive grains adhered was sent to an infrared drying oven, and heated at 180 ° C. for 30 minutes to melt and cure the powder resin. On the surface of piano wire, thickness average 41μ
Thus, a wire saw having an average outermost diameter of 282 μm on which a uniform abrasive layer of m was formed was obtained. Using this wire saw, a 6-inch silicon ingot was cut in the same manner as in Example 1. The time required for cutting was 5.0 hours for the first sheet, 6.0 hours for the second sheet, 7.0 hours for the third sheet, 6.6 hours for the fourth sheet, and 7.9 hours for the fifth sheet. Example 4 A wire saw was produced in the same manner as in Example 3, except that a piano wire having a diameter of 0.25 mm was used as a core material and diamond abrasive grains having a particle diameter of 10 to 20 μm were used as abrasive grains. A wire saw having an average outermost diameter of 296 μm in which a uniform abrasive layer having an average thickness of 23 μm was formed on the surface of the piano wire was obtained. Using this wire saw, a 6-inch silicon ingot was cut in the same manner as in Example 1. The time required for cutting was
The first sheet was 7.5 hours, the second sheet was 8.7 hours, the third sheet was 8.0 hours, and the fourth sheet was 5.8 hours.
【0021】実施例5 静電粉体塗装装置2基を用いて、ピアノ線に粉体樹脂と
砥粒を順次付着させる方法により、ワイヤソーを作製し
た。芯材として直径0.2mmのピアノ線、砥粒として粒
径30〜40μmのダイヤモンド砥粒、粉体樹脂として
アクリル樹脂[(株)巴川製作所、粒径20μm]を用い
た。また、静電粉体塗装は、定量供給装置[日本パーカ
ライジング(株)、ユニフィード]とコロナ荷電タイプの
ハンドガン[日本パーカライジング(株)、GX106
N]を組み合わせたもの2基を用いた。第1の粉体塗装
装置の塗料タンクに粉体樹脂を入れ、第2の粉体塗装装
置の塗料タンクに砥粒を入れた。第1の粉体塗装装置
を、塗料供給圧力2.0kg/cm2、印加電圧−60kVの条
件で運転し、ピアノ線に粉体樹脂を付着させ、さらに第
2の粉体塗装装置を、塗料供給圧力3.0kg/cm2、印加
電圧−80kVの条件で運転して、ピアノ線に付着した粉
体樹脂の表面に砥粒を付着させた。ピアノ線は粉体樹脂
で覆われ、その表面に砥粒が均一に付着していた。粉体
樹脂と砥粒が付着したピアノ線を赤外線乾燥炉に送り、
180℃で20分間加熱することにより、粉体樹脂を溶
融硬化させた。ピアノ線の表面に、厚み平均44μmの
均一な砥粒層が形成された最外径平均288μmのワイ
ヤソーが得られた。このワイヤソーを用いて、実施例1
と同様にして、6インチシリコンインゴットを切断し
た。切断に要した時間は、1枚目4.2時間、2枚目5.
3時間、3枚目7.0時間、4枚目4.3時間であった。Example 5 A wire saw was manufactured by a method in which a powder resin and abrasive grains were sequentially adhered to a piano wire using two electrostatic powder coating apparatuses. A piano wire having a diameter of 0.2 mm was used as a core material, diamond abrasive grains having a particle diameter of 30 to 40 μm were used as abrasive grains, and an acrylic resin (hamogawa Seisakusho, particle size 20 μm) was used as a powder resin. In addition, the electrostatic powder coating is performed by a quantitative supply device [Nihon Parkerizing Co., Ltd., Unifeed] and a corona charged type handgun [Nihon Parkerizing Co., Ltd., GX106]
N] were used. The powder resin was put in the paint tank of the first powder coating apparatus, and the abrasive grains were put in the paint tank of the second powder coating apparatus. The first powder coating apparatus was operated under the conditions of a paint supply pressure of 2.0 kg / cm 2 and an applied voltage of −60 kV to cause powder resin to adhere to the piano wire. By operating at a supply pressure of 3.0 kg / cm 2 and an applied voltage of −80 kV, abrasive grains were adhered to the surface of the powder resin adhered to the piano wire. The piano wire was covered with a powder resin, and the abrasive grains were uniformly attached to the surface. Piano wire with powder resin and abrasive particles attached is sent to an infrared drying oven,
The powder resin was melt-hardened by heating at 180 ° C. for 20 minutes. A wire saw having an average outermost diameter of 288 μm in which a uniform abrasive layer having an average thickness of 44 μm was formed on the surface of the piano wire was obtained. Example 1 using this wire saw
6 inch silicon ingot was cut in the same manner as described above. The time required for cutting was 4.2 hours for the first sheet and 5.
3 hours, the third sheet was 7.0 hours, and the fourth sheet was 4.3 hours.
【0022】実施例6 静電粉体塗装装置3基を用いて、ピアノ線に粉体樹脂、
砥粒、粉体樹脂を、この順に付着させる方法により、ワ
イヤソーを作製した。芯材として直径0.2mmのピアノ
線、砥粒として粒径30〜40μmのダイヤモンド砥
粒、粉体樹脂としてアクリル樹脂[(株)巴川製作所、粒
径20μm]を用いた。また、静電粉体塗装は、定量供
給装置[日本パーカライジング(株)、ユニフィード]と
コロナ荷電タイプのハンドガン[日本パーカライジング
(株)、GX106N]を組み合わせたもの3基を用い
た。第1の粉体塗装装置と第3の粉体塗装装置の塗料タ
ンクに粉体樹脂を入れ、第2の粉体塗装装置の塗料タン
クに砥粒を入れた。第1の粉体塗装装置を、塗料供給圧
力2.0kg/cm2、印加電圧−60kVの条件で運転し、ピ
アノ線に粉体樹脂を付着させ、第2の粉体塗装装置を、
塗料供給圧力3.0kg/cm2、印加電圧−80kVの条件で
運転して、ピアノ線に付着した粉体樹脂の表面に砥粒を
付着させ、さらに第3の粉体塗装装置を、塗料供給圧力
2.0kg/cm2、印加電圧−60kVの条件で運転して、砥
粒上に粉体樹脂を付着させた。ピアノ線は粉体樹脂で覆
われ、その表面に砥粒が付着している様子が部分的に認
められた。粉体樹脂と砥粒が付着したピアノ線を赤外線
乾燥炉に送り、180℃で20分間加熱することによ
り、粉体樹脂を溶融硬化させた。ピアノ線の表面に、厚
み平均41μmの均一な砥粒層が形成された最外径平均
282μmのワイヤソーが得られた。このワイヤソーを
用いて、実施例1と同様にして、6インチシリコンイン
ゴットを切断した。切断に要した時間は、1枚目7.0
時間、2枚目8.2時間、3枚目7.2時間、4枚目4.
4時間、5枚目6.0時間であった。Example 6 Using three electrostatic powder coating apparatuses, powder resin was applied to a piano wire.
A wire saw was prepared by a method in which abrasive grains and powder resin were adhered in this order. A piano wire having a diameter of 0.2 mm was used as a core material, diamond abrasive grains having a particle diameter of 30 to 40 μm were used as abrasive grains, and an acrylic resin (hamogawa Seisakusho, particle size 20 μm) was used as a powder resin. In addition, electrostatic powder coating uses a quantitative supply device [Nihon Parkerizing Co., Ltd., Unifeed] and a corona charged handgun [Nihon Parkerizing
Co., Ltd., GX106N]. The powder resin was put into the paint tanks of the first and third powder coating apparatuses, and the abrasive grains were put into the paint tanks of the second powder coating apparatus. The first powder coating apparatus was operated under the conditions of a paint supply pressure of 2.0 kg / cm 2 and an applied voltage of −60 kV to cause the powder resin to adhere to the piano wire.
Operating under the conditions of a paint supply pressure of 3.0 kg / cm 2 and an applied voltage of -80 kV, abrasive grains are adhered to the surface of the powder resin adhered to the piano wire. The operation was performed under the conditions of a pressure of 2.0 kg / cm 2 and an applied voltage of −60 kV, so that the powder resin was adhered on the abrasive grains. The piano wire was covered with the powder resin, and the appearance of abrasive grains on the surface was partially observed. The piano wire to which the powder resin and the abrasive grains adhered was sent to an infrared drying oven, and heated at 180 ° C. for 20 minutes to melt and cure the powder resin. A wire saw having an average outermost diameter of 282 μm in which a uniform abrasive layer having an average thickness of 41 μm was formed on the surface of the piano wire was obtained. Using this wire saw, a 6-inch silicon ingot was cut in the same manner as in Example 1. The time required for cutting was 7.0 for the first sheet.
Time, second picture 8.2 hours, third picture 7.2 hours, fourth picture 4.
It was 4 hours, and the fifth sheet was 6.0 hours.
【0023】実施例7 図2に示す装置と同様な装置を使用して、ワイヤソー1
0本を同時に製造した。芯材として直径0.2mmのブラ
スメッキが施されたピアノ線、砥粒として粒径30〜4
0μmのダイヤモンド砥粒、粉体樹脂としてアクリル樹
脂[(株)巴川製作所、粒径20μm]を用いた。また、
静電粉体塗装は、定量供給装置[日本パーカライジング
(株)、ユニフィード]とコロナ荷電タイプのハンドガン
[日本パーカライジング(株)、GX106N]を組み合
わせたものを用いた。粉体樹脂400gと砥粒100g
を均一に混合して、塗料タンクに入れた。また、重量各
1kgのピアノ線10本を、多溝滑車を用いて5mmピッチ
に平行に走行させ、粉体塗料と砥粒の混合物の供給圧力
2.5kg/cm2、印加電圧−60kVの条件で、静電粉体塗
装を行った。粉体樹脂と砥粒は、ピアノ線の表面に均一
に付着していた。粉体樹脂と砥粒が付着したピアノ線を
赤外線乾燥炉に送り、180℃で10分間加熱すること
により、粉体樹脂を溶融硬化させたのち、冷却してリー
ルに巻き取った。ピアノ線の表面に、厚み平均41μm
の均一な砥粒層が形成された最外径平均282μmのワ
イヤソーが得られた。このワイヤソーを用いて、実施例
1と同様にして、6インチシリコンインゴットを切断し
た。切断に要した時間は、1枚目5.2時間、2枚目6.
4時間、3枚目7.6時間、4枚目7.2時間であった。
実施例1〜7の結果を、第1表に示す。Example 7 Using a device similar to the device shown in FIG.
0 were produced simultaneously. Brass-plated piano wire with a diameter of 0.2 mm as core material, grain size 30 to 4 as abrasive grains
Acrylic resin [Hawakawa Seisakusho Co., Ltd., particle size: 20 μm] was used as a 0 μm diamond abrasive particle and powder resin. Also,
Electrostatic powder coating is a quantitative feeder [Nippon Parkerizing
And Unifeed] and a corona-charged handgun [Nippon Parkerizing Co., Ltd., GX106N]. 400 g powder resin and 100 g abrasive
Was uniformly mixed and placed in a paint tank. Further, 10 piano wires each weighing 1 kg were run in parallel with a pitch of 5 mm using a multi-groove pulley, under the conditions of a supply pressure of a mixture of powder paint and abrasive grains of 2.5 kg / cm 2 and an applied voltage of −60 kV. Then, electrostatic powder coating was performed. The powder resin and the abrasive grains were uniformly attached to the surface of the piano wire. The piano wire to which the powder resin and the abrasive grains were adhered was sent to an infrared drying oven and heated at 180 ° C. for 10 minutes to melt and harden the powder resin, and then cooled and wound on a reel. Average thickness of 41μm on the surface of piano wire
A wire saw having an average outermost diameter of 282 μm on which a uniform abrasive layer was formed was obtained. Using this wire saw, a 6-inch silicon ingot was cut in the same manner as in Example 1. The time required for cutting was 5.2 hours for the first sheet and 6.
It was 4 hours, the third sheet was 7.6 hours, and the fourth sheet was 7.2 hours.
Table 1 shows the results of Examples 1 to 7.
【0024】[0024]
【表1】 [Table 1]
【0025】[0025]
【発明の効果】本発明のワイヤソーの製造方法及び製造
装置によれば、電着法による砥粒の固着に比べて生産速
度が早く、数十km以上の長尺のワイヤソーを短時間で容
易に製造することができる。また、砥粒の結合材が樹脂
層であるために、シリコンインゴットなどの脆性材料を
切断したときに、良好な仕上がりの切断面が得られる。
さらに、砥粒の結合材が樹脂層であるために、結合材の
疲労による断線を生ずるおそれが少ない。According to the method and apparatus for manufacturing a wire saw of the present invention, the production speed is faster than the fixing of abrasive grains by the electrodeposition method, and a long wire saw of several tens km or more can be easily manufactured in a short time. Can be manufactured. Further, since the binder of the abrasive grains is a resin layer, a cut surface with a good finish can be obtained when a brittle material such as a silicon ingot is cut.
Further, since the binder of the abrasive grains is a resin layer, there is little possibility of disconnection due to fatigue of the binder.
【図1】図1は、本発明のワイヤソーの製造方法の一態
様の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of one embodiment of a method for manufacturing a wire saw according to the present invention.
【図2】図2は、本発明のワイヤソーの製造方法の他の
態様の説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of another embodiment of the method for producing a wire saw of the present invention.
【図3】図3は、本発明のワイヤソーの製造方法の他の
態様の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of another embodiment of the method for manufacturing a wire saw according to the present invention.
【図4】図4は、本発明のワイヤソーの製造方法の他の
態様の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of another embodiment of the method for manufacturing a wire saw according to the present invention.
【図5】図5は、本発明方法により製造されたワイヤソ
ーの一態様の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of one embodiment of a wire saw manufactured by the method of the present invention.
【図6】図6は、本発明方法により製造されたワイヤソ
ーの他の態様の説明図である。FIG. 6 is an explanatory view of another embodiment of the wire saw manufactured by the method of the present invention.
【図7】図7は、本発明装置の一態様の系統図である。FIG. 7 is a system diagram of one embodiment of the device of the present invention.
【図8】図8は、塗付装置の一態様の構成を示す説明図
である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of one embodiment of a coating device.
【図9】図9は、ワイヤ芯材表面部の部分断面図であ
る。FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a surface portion of a wire core material.
【図10】図10は、本発明装置の他の態様の系統図で
ある。FIG. 10 is a system diagram of another embodiment of the device of the present invention.
【図11】図11は、ワイヤ芯材表面部の部分断面図で
ある。FIG. 11 is a partial cross-sectional view of a surface portion of a wire core material.
【図12】図12は、本発明装置の他の態様の系統図で
ある。FIG. 12 is a system diagram of another embodiment of the device of the present invention.
【図13】図13は、ワイヤ芯材表面部の部分断面図で
ある。FIG. 13 is a partial cross-sectional view of a surface portion of a wire core material.
【図14】図14は、塗付装置の他の態様の構成を示す
説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing the configuration of another embodiment of the coating apparatus.
【図15】図15は、塗付装置の他の態様の構成を示す
説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing the configuration of another embodiment of the coating device.
【図16】図16は、塗付装置の他の態様の構成を示す
説明図である。FIG. 16 is an explanatory view showing the configuration of another embodiment of the coating apparatus.
1 ワイヤ芯材 2 滑車 3 滑車 4 静電粉体塗装ガン 5 静電粉体塗装ガン 6 焼き付け炉 7 多溝滑車 8 多溝滑車 9 静電粉体塗装ガン 10 静電粉体塗装ガン 11 静電粉体塗装ガン 12 単線ワイヤ 13 樹脂層 14 砥粒 15 撚り線ワイヤ 16 塗付装置 17 焼き付け炉 18 ブース 19 流動層装置 20 多孔板 21 インジェクタ 22 ワイヤ芯材 23 静電粉体塗装ガン 24 ホース 25 高電圧電源 26 粉体接着剤 27 砥粒 28 樹脂層 29 第1の塗付装置 30 第2の塗付装置 31 第1の焼き付け炉 32 第2の焼き付け炉 33 仮焼結状態の接着剤層 34 ブース 35 多孔板 36 エア流入口 37 放電ピン 38 高電圧電源 39 電極板 40 高電圧電源 41 吹付ノズル 42 摩擦荷電装置 43 定量供給装置 44 粉体タンク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wire core material 2 Pulley 3 Pulley 4 Electrostatic powder coating gun 5 Electrostatic powder coating gun 6 Baking furnace 7 Multi groove pulley 8 Multi groove pulley 9 Electrostatic powder coating gun 10 Electrostatic powder coating gun 11 Electrostatic Powder coating gun 12 Solid wire 13 Resin layer 14 Abrasive particles 15 Twisted wire 16 Coating device 17 Baking furnace 18 Booth 19 Fluidized bed device 20 Perforated plate 21 Injector 22 Wire core material 23 Electrostatic powder coating gun 24 Hose 25 High Voltage power supply 26 Powder adhesive 27 Abrasive grains 28 Resin layer 29 First coating device 30 Second coating device 31 First baking furnace 32 Second baking furnace 33 Adhesive layer in pre-sintered state 34 Booth 35 Perforated plate 36 Air inlet 37 Discharge pin 38 High voltage power supply 39 Electrode plate 40 High voltage power supply 41 Spray nozzle 42 Friction charging device 43 Quantitative supply device 44 Powder tank
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 知義 千葉県市原市田尾787番地 旭ダイヤモン ド工業株式会社千葉鶴舞工場技術研究所内 (72)発明者 大井 敏敬 千葉県市原市田尾787番地 旭ダイヤモン ド工業株式会社千葉鶴舞工場技術研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tomoyoshi Hara 787 Tao, Ichihara-shi, Chiba Asahi Diamond Engineering Co., Ltd. Do Kogyo Co., Ltd.
Claims (11)
を塗付し、塗付された粉体接着剤の焼結により砥粒をワ
イヤ芯材の表面に固定することを特徴とするワイヤソー
の製造方法。1. A method of applying a powder adhesive and abrasive grains to a metal wire core material and fixing the abrasive grains to the surface of the wire core material by sintering the applied powder adhesive. Characteristic method of manufacturing a wire saw.
塗付し、塗付された粉体接着剤を焼結させる請求項1記
載のワイヤソーの製造方法。2. The method for producing a wire saw according to claim 1, wherein a powder adhesive and abrasive grains are simultaneously applied to the wire core material, and the applied powder adhesive is sintered.
れた粉体接着剤を仮焼結させ、仮焼結状態の粉体接着剤
の上に砥粒を塗付したのち、粉体接着剤をさらに加熱し
て焼結させる請求項1記載のワイヤソーの製造方法。3. A powder adhesive is applied to the wire core material, the applied powder adhesive is temporarily sintered, and abrasive grains are applied on the temporarily sintered powder adhesive. 2. The method according to claim 1, wherein the powder adhesive is further heated and sintered.
材に向けて吹き付けることにより塗付を行う請求項1記
載のワイヤソーの製造方法。4. The method for producing a wire saw according to claim 1, wherein the powder adhesive and the abrasive grains are charged and sprayed toward the wire core material to perform coating.
化し、流動化された粉体接着剤及び砥粒を引き出してブ
ースの上部からブース内に吹き出し、ブース内に導入さ
れたワイヤ芯材への塗付を行う請求項1記載のワイヤソ
ーの製造方法。5. The powder adhesive and abrasive grains are fluidized at the bottom of the booth, and the fluidized powder adhesive and abrasive grains are drawn out and blown into the booth from the top of the booth, and the wire introduced into the booth The method for manufacturing a wire saw according to claim 1, wherein the core material is applied.
を塗付する塗付装置と、塗付された粉体接着剤を焼結さ
せることにより砥粒をワイヤ芯材の表面に固定する加熱
装置を備えてなることを特徴とするワイヤソーの製造装
置。6. An applicator for applying a powder adhesive and abrasive grains to a metal wire core, and sintering the applied powder adhesive to convert the abrasive grains of the wire core. An apparatus for manufacturing a wire saw, comprising a heating device fixed to a surface.
ワイヤ芯材に塗付する塗付装置であり、加熱装置が、塗
付された粉体接着剤を焼結させる焼き付け炉である請求
項6記載のワイヤソーの製造装置。7. A coating device for simultaneously applying a powder adhesive and abrasive grains to a wire core, and a heating device for sintering the coated powder adhesive. 7. The wire saw manufacturing apparatus according to claim 6, wherein the apparatus is a furnace.
塗付装置と、砥粒を塗付する第2の塗付装置からなり、
加熱装置が、第1の塗付装置でワイヤ芯材に塗付された
粉体接着剤を仮焼結させる第1の焼き付け炉と、第2の
塗付装置で仮焼結状態の粉体接着剤の上に砥粒が塗付さ
れたのちに、粉体接着剤をさらに加熱して焼結させる第
2の焼き付け炉からなる請求項6記載のワイヤソーの製
造装置。8. A coating device comprises a first coating device for applying a powder adhesive, and a second coating device for applying abrasive grains.
A first baking furnace for temporarily sintering the powder adhesive applied to the wire core material by the first coating device; and a powder bonding in a temporarily sintered state by the second coating device. 7. The wire saw manufacturing apparatus according to claim 6, further comprising a second baking furnace that further heats and sinters the powder adhesive after the abrasive particles are coated on the agent.
せ、基材に向けて吹き付ける静電粉体塗装ガンを有する
請求項6記載のワイヤソーの製造装置。9. The wire saw manufacturing apparatus according to claim 6, wherein the coating apparatus has an electrostatic powder coating gun for charging the powder adhesive and the abrasive grains and spraying the charged powder and the abrasive toward the base material.
れたブースと、ブースの底部に形成されると共に上方が
開放された粉体接着剤及び砥粒の流動層と、流動層から
粉体接着剤及び砥粒を引き出してブースの上部からブー
ス内に吹き出す吹出装置とを有する請求項6記載のワイ
ヤソーの製造装置。10. A coating apparatus comprising: a booth in which a wire core material is held; a fluidized bed of powder adhesive and abrasive grains formed on the bottom of the booth and opened upward; 7. The wire saw manufacturing apparatus according to claim 6, further comprising a blowing device that draws out the powder adhesive and the abrasive grains and blows the powder adhesive into the booth from above the booth.
たワイヤソー。11. A wire saw manufactured by the manufacturing method according to claim 1.
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