俗話說“沒有金剛鉆,不攬瓷器活”。同樣以金剛石為利器,金剛鉆的功能是鉆,而切割用的金剛石線你見過嗎?在新泰市零碳新能源裝備制造產業園,就有一家專門生產金剛石線的企業——中元泰芯(山東)材料科技有限公司。
日前記者跟隨總經理郭洪剛走進中元泰芯的生產車間,寬闊的廠房里,所有生產線都在滿負荷生產,生產設備上一個個表面覆裹著無數根細線的圓筒正在高速旋轉,放線、清洗、上砂、鍍鎳、收線,全流程自動化生產,智能監控。這些密密麻麻、閃閃發亮的細線,正是金剛石線。
“別看只是一根根比頭發絲還細的線,要是以正常行走的速度碰到,雙腿就會受到嚴重的傷害。”郭洪剛一邊走一邊告誡記者要小心,“所謂金剛石線,就是把金剛石的微小顆粒鑲嵌在切割鋼線上,讓鋼線具有微型的鋸齒,增強了鋼線的切割能力。”
作為一種尖端產品,金剛石線一度被國外企業壟斷,如今中元泰芯不僅攻克了這一壁壘,甚至優化了生產流程和制造工藝。
“上砂不均勻和把持力不夠是金剛石線生產工藝面臨的兩大技術難題。”郭洪剛介紹,他們先后與中國科學院和河南工業大學合作,創造出物理旋流懸浮法上砂(簡稱旋流懸浮法)工藝,切割速度是原來“游離磨粒”的2倍,切割精度比國外技術提高近3倍,成為第二家突破該技術的國內企業。
“你看到這個豎著的倒錐筒了嗎?金剛石就均勻地懸浮在里面,在電鍍液的作用下,它被均勻地鍍在鋼線上,成了金剛石線。”車間里,郭洪剛指著一臺金剛石線制造機告訴記者。
不起眼的小錐筒,其實是旋流懸浮法工藝的關鍵。郭洪剛說,過去采用的是水平上砂,筒是水平的,但上砂效果不好,后來改成了豎筒,這一改意味著錐筒的角度、以及進入錐筒鍍液的流量都要重新設計。“別看只是一個小小的改動,我們的團隊可是足足干了8個月,試驗了不下上千次。”
隨著金剛石線切割技術的日益成熟,它的優勢也越來越明顯。過去砂漿切割硅棒切一片得花8-12小時,現在用金剛石線切割僅用2小時,而且片與片之間的線縫從之前的180微米縮小到現在的35微米,成材率從50%提高到了80%,不僅提高了生產效率,還節約了生產成本。
“現在我們把國外普遍使用的兩線機改為六線機,以前國外賣給我們的金剛石線一公里400元,現在我們賣的是一公里40元。”郭洪剛驕傲地說。
今天的中元泰芯,已邁入國內金剛石線生產技術領域的第一梯隊——公司若滿負荷生產,一個月能產出近20萬公里金剛石線;可生產直徑只有30微米的金剛石線,比頭發絲還要細。目前,產品已在半導體、磁性材料以及手機玻璃等多個領域應用。