中國有色桂林礦產(chǎn)地址研究所有限公司、國家特種礦物材料工程技術(shù)研究中心、廣西超硬材料重點實驗室的陳超在此次中國超硬材料技術(shù)發(fā)展論壇上作了關(guān)于《環(huán)形金剛石線鋸應(yīng)用研究》的技術(shù)報告。
論文的主要內(nèi)容摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,硅材料、藍寶石、工程陶瓷、光學(xué)玻璃、寶石等非金屬硬、脆材料在空間技術(shù)、機械工業(yè)、石化工業(yè)、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多,而且對用這些材料制造的零件尺寸和形狀精度的要求也越來越高。從20世紀(jì)90年代中期開始,由于線鋸切割加工具有窄切縫、切割厚度均勻及翹曲度低等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于單晶硅切片。線鋸分為游離磨料和固結(jié)磨料兩類。游離磨料線切割加工效率較低且不利于加工更硬的材料,但在工業(yè)切割領(lǐng)域表現(xiàn)穩(wěn)定,在現(xiàn)代硅片切割領(lǐng)域仍占大部分市場。固結(jié)磨料線鋸指金剛石線鋸,具有切割效率高、能加工高硬度材料等優(yōu)點,市場前景廣闊。游離磨料和固結(jié)磨料線鋸加工時鋸絲的運動多為往復(fù)式。由于線鋸需要換向,以及線絲較細的原因,線鋸速度低(約10~15m/s),這帶來了兩個問題:一是速度低難以充分發(fā)揮金剛石磨粒的優(yōu)越性能;二是材料加工表面存在換向時的痕跡,影響加工的表面完整性。
環(huán)形金剛石線鋸是將金剛石顆粒通過各種方式固結(jié)在線絲基體上制成的一種柔性切割工具。Well Diamond Wire Saw公司一直生產(chǎn)銷售幾種型號環(huán)形金剛石線鋸,已有幾十年的歷史,其速度最高為20m/s。國內(nèi)近十年開始對環(huán)形金剛石線鋸進行研究。有采用0.8mm的65Mn冷拉鋼絲,使用鎢極氣體氬弧焊焊接成環(huán)形;有的使用不銹鋼絲,琴鋼絲等采用電阻對焊的方式焊接,然后對焊接點進行熱處理,提高焊接口的抗拉強度。鋼絲焊接成環(huán)形后,需要通過電鍍等方式將金剛石顆粒均勻固結(jié)到表面,形成環(huán)形金剛石線鋸。有文獻報道使用環(huán)形金剛石線鋸切割石材、硅晶濰、碳化硅、陶瓷等,得出了許多研究成果,但在國內(nèi)工業(yè)應(yīng)用還比較少,主要原因是國內(nèi)環(huán)形金剛石線鋸的使用壽命與進口產(chǎn)品相差較遠,切割線速度也不高,只能在每秒十幾米。
以上文字節(jié)選自《環(huán)形金剛石線鋸應(yīng)用研究》,其原文收錄在《2012中國超硬材料技術(shù)發(fā)展論壇論文集》中。