[实用新型]硅片线切割机的切割总成

说明书

技术领域

本实用新型涉及硅片线切割机，具体地说是一种用于切割晶体硅片的线切割机的切割总成。

背景技术

随着世界可再生、清洁、无污染的新能源战略蓬勃兴起，太阳能光伏电池发电项目发展迅猛。晶体硅无论是用于电子产业还是光伏产业，其终端产品应用和计价均是以面积为单位，即其末端产品使用形态是薄片状。目前，市场上销售的硅片线切割机承载和支撑切割线的是分别刻有螺旋槽的两辊轮机构，其工作原理为：将放线辊上400KM钢线的一头牵出，沿螺旋槽分别缠绕于两辊轮上，经收线辊的旋转牵拉，同时，喷以经切割液分散、悬浮的碳化硅磨粒，通过两辊轮间带有一定压力钢线运动过程所黏附、夹带的磨粒的磨削作用，把用高强胶粘剂固定在机体的晶体硅切割成片。由于该机结构和工作原理问题致其存在如下不足：一、该机工作时缠绕在辊轮上的钢线是单线受力，且所用钢线线径仅0.10或0.12mm，其破断强度为28N或45N，因此，该机在工作时经常发生断线故障，导致频繁停机，重新布线需时至少30分钟，损害了该机的连续作业的能力；二、为防止或减少断线频率，该机工作时线速度较低，大大影响了切割效率；三、由于该机两辊轮螺旋槽结构致每批次所用线长达400KM，在技术上无法将磨粒固定在这么长的钢线上，因而喷洒在钢线和硅材料表面的价格不菲的切割液和碳化硅微粉只能随机进入切缝参与磨砺，90％以上流出报废；四、由结构和工作原理决定，400KM的钢线一次性通过切缝后，除了有多处断头外，还因锈蚀、磨蚀，使线的整体抗拉强度遭到破坏，收线辊轮回收的整辊钢线，包括至少数十KM的余量新线全部报废；五、两辊轮平行对应布置结构，使得辊轮直径必须大于被切割硅棒、锭的直径或高度，切割才能进行；大直径辊轮不仅增加了制造成本和动力消耗，更重要的是拉大了线距，加大了线运行过程的摆幅，而影响切片质量；六、碳化硅磨粒进入切缝的位置、角度的不确定性，导致切片表面粗糙度和薄厚误差较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种硅片线切割机的切割总成，其切割效率高、运转稳定，大大提高了线切割机的切割精度。

本实用新型为解决和克服上述技术问题的不足，采用的技术方案是：硅片线切割机的切割总成，主要由主动辊轮、从动辊轮、端板和切割线构成，主动辊轮和从动辊轮由端板支撑，主动辊轮和从动辊轮上分别分布有各自独立的线槽，线槽呈绕辊轮一周的环形，主动辊轮和从动辊轮上的线槽数相等，切割线绕设在主动辊轮和从动辊轮上的线槽内，所述的切割线为环状，其数量与主动辊轮的线槽数量相等。

本实用新型的切割总成可以设有一个主动辊轮和两个从动辊轮，主动辊轮和两个从动辊轮成三角形布置。

所述的主动辊轮和从动辊轮上设有同步带轮，利用同步带(链)使主动辊轮和从动辊轮同步转动，共同带动切割线沿主动辊轮和从动辊轮的外圆转动。

所述的主动辊轮和从动辊轮上均设有导轨槽，导轨槽与安装在端板上的半圆状导轨吻合，防止辊轮的轴向位移和径向跳动，以保证切割精度。所述的导轨槽其横断面为V形、矩形、燕尾形或圆弧形。

所述的切割线设置在主动辊轮与从动辊轮上位置相对应的线槽内。

所述的端板上设有与主动辊轮平行的中空连杆，中空连杆上设有喷水孔，冷却水通入中空连杆后由喷水孔喷出，用于切割过程的降温。

所述的线槽，其槽宽为0.09～0.16mm，槽深为0.15-0.25mm，任意两个相邻线槽之间的间距相等，为0.15～0.25mm。

本实用新型的有益效果是：首先，带有环型线槽的辊轮可以安装数百到上千根(因辊轮长度和线槽数而定)的环状切割线，其总抗拉强度是原机型单线牵拉抗拉强度的上千倍，抗拉强度的大幅提高，一、减少了断线几率，保证了设备连续作业的能力；二、可大大提高线速度，因此也大大提高了切割效率，一个切片周期只需要10～15分钟，平均每片切割时间0.9～1.2秒，工作效率为原有机型的30～40倍；三、使用环形切割线，线长仅1m左右，使得在技术上能将金刚石通过电镀方法固定在线上，使磨粒几乎全部参与磨砺，而且可以连续上万次在硅材料上磨砺切割，直至钢线上的磨粒磨光，因此，杜绝了浪费，节约了切片成本。端板上的主动辊轮导轨和从动辊轮导轨，与其相应的辊轮上的导轨槽吻合转动，有效防止各辊轮的轴向位移和径向跳动，为切片精度和质量提供了保证。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是切割线的布置方式示意图。

图3是本实用新型中主动辊轮的结构示意图。

图4是本实用新型中从动辊轮的结构示意图。