Многожилна диамантена машина за рязане на ултратвърди, крехки материали от SiC и сапфир
Въведение в многожилната диамантена машина за рязане
Многожилната диамантено-покрита машина за рязане е съвременна система за рязане, предназначена за обработка на изключително твърди и крехки материали. Чрез използване на множество паралелни диамантено-покрити жици, машината може едновременно да реже множество пластини в един цикъл, постигайки както висока производителност, така и прецизност. Тази технология се е превърнала в основен инструмент в индустрии като полупроводници, слънчеви фотоволтаици, светодиоди и съвременна керамика, особено за материали като SiC, сапфир, GaN, кварц и алуминиев оксид.
В сравнение с конвенционалното рязане с единична тел, многожилната конфигурация осигурява десетки до стотици резени на партида, което значително намалява времето на цикъла, като същевременно запазва отлична плоскост (Ra < 0,5 μm) и прецизност на размерите (±0,02 mm). Модулният му дизайн интегрира автоматизирано опъване на телта, системи за обработка на детайлите и онлайн наблюдение, осигурявайки дългосрочно, стабилно и напълно автоматизирано производство.
Технически параметри на многожилна диамантено-трионна машина
| Елемент | Спецификация | Елемент | Спецификация |
|---|---|---|---|
| Максимален работен размер (квадрат) | 220 × 200 × 350 мм | Задвижващ мотор | 17,8 kW × 2 |
| Максимален размер на работата (кръгъл) | Φ205 × 350 мм | Мотор за задвижване на тел | 11,86 kW × 2 |
| Разстояние между шпинделите | Φ250 ±10 × 370 × 2 ос (мм) | Мотор за повдигане на работна маса | 2,42 kW × 1 |
| Главна ос | 650 мм | Въртящ се мотор | 0,8 kW × 1 |
| Скорост на движение на телта | 1500 м/мин | Подреждане на мотора | 0,45 kW × 2 |
| Диаметър на телта | Φ0,12–0,25 мм | Мотор за опъване | 4,15 kW × 2 |
| Скорост на повдигане | 225 мм/мин | Мотор за течен шлам | 7,5 kW × 1 |
| Максимално завъртане на масата | ±12° | Капацитет на резервоара за течен тор | 300 л |
| Ъгъл на завъртане | ±3° | Поток на охлаждащата течност | 200 л/мин |
| Честота на люлеене | ~30 пъти/мин | Точност на температурата | ±2 °C |
| Скорост на подаване | 0,01–9,99 мм/мин | Захранване | 335+210 (мм²) |
| Скорост на подаване на тел | 0,01–300 мм/мин | Сгъстен въздух | 0,4–0,6 МПа |
| Размер на машината | 3550 × 2200 × 3000 мм | Тегло | 13 500 кг |
Работен механизъм на многожилна диамантена машина за рязане
-
Движение за рязане с много нишки
Няколко диамантени въжета се движат със синхронизирани скорости до 1500 м/мин. Прецизно насочваните ролки и контролът на опъването в затворен контур (15–130 N) поддържат въжетата стабилни, намалявайки вероятността от отклонение или скъсване. -
Точно подаване и позициониране
Серво-управляваното позициониране постига точност от ±0,005 мм. Опционалното лазерно или визуално асистирано подравняване подобрява резултатите при сложни форми. -
Охлаждане и отстраняване на отломки
Охлаждащата течност под високо налягане непрекъснато отстранява стружките и охлажда работната зона, предотвратявайки термични повреди. Многостепенната филтрация удължава живота на охлаждащата течност и намалява времето на престой. -
Платформа за интелигентно управление
Високоскоростните серво драйвери (<1 ms) динамично регулират подаването, опъването и скоростта на телта. Интегрираното управление на рецепти и превключването на параметри с едно щракване рационализират масовото производство.
Основни предимства на многожилната диамантена машина за рязане
-
Висока производителност
Способен да реже 50–200 пластини на цикъл, със загуба на прорез <100 μm, подобрявайки използването на материала до 40%. Производителността е 5–10 пъти по-висока от тази на традиционните едножилни системи. -
Прецизен контрол
Стабилността на опъването на телта в рамките на ±0,5 N осигурява постоянни резултати върху различни крехки материали. Мониторингът в реално време на 10-инчов HMI интерфейс поддържа съхранение на рецепти и дистанционно управление. -
Гъвкава, модулна конструкция
Съвместим с диаметри на тел от 0,12 до 0,45 мм за различни процеси на рязане. Опционалното роботизирано боравене позволява напълно автоматизирани производствени линии. -
Надеждност от индустриален клас
Здравите ляти/ковани рамки минимизират деформацията (<0,01 мм). Водещите ролки с керамични или карбидни покрития осигуряват над 8000 часа експлоатационен живот.
Области на приложение на многожилна диамантена машина за рязане
-
ПолупроводнициРязане на SiC за захранващи модули за електрически превозни средства, GaN субстрати за 5G устройства.
-
ФотоволтаициВисокоскоростно рязане на силициеви пластини с равномерност ±10 μm.
-
LED и оптикаСапфирени подложки за епитаксия и прецизни оптични елементи с ръбово отчупване <20 μm.
-
Разширена керамикаОбработка на алуминиев оксид, AlN и подобни материали за аерокосмически и термични компоненти.
ЧЗВ – Многожилна диамантено-трионна машина
В1: Какви са предимствата на многожилното рязане в сравнение с машините с едножилно рязане?
A: Многожилните системи могат да режат десетки до стотици пластини едновременно, повишавайки ефективността с 5–10 пъти. Използването на материал също е по-високо със загуба на прорез под 100 μm, което ги прави идеални за масово производство.
В2: Какви видове материали могат да се обработват?
A: Машината е предназначена за твърди и крехки материали, включително силициев карбид (SiC), сапфир, галиев нитрид (GaN), кварц, алуминиев оксид (Al₂O₃) и алуминиев нитрид (AlN).
В3: Каква е постижимата точност и качество на повърхността?
A: Грапавостта на повърхността може да достигне Ra <0,5 μm, с точност на размерите от ±0,02 mm. Отчупването на ръбовете може да се контролира до <20 μm, което отговаря на стандартите за полупроводникова и оптоелектронна индустрия.
В4: Процесът на рязане причинява ли пукнатини или повреди?
A: С охлаждаща течност под високо налягане и контрол на опъването в затворен контур, рискът от микропукнатини и повреди от напрежение е сведен до минимум, което осигурява отлична цялост на пластината.
