[发明专利]一种连续长距离钎焊线锯的生产方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种钎焊超级磨料线锯的生产方法和装置。属于超级磨粒工具领域。

背景技术

硅晶体、蓝宝石、陶瓷等硬脆材料由于其具有硬度高、脆性大的特点，其切割工序过程中极易产生崩边，造成材料的损伤，降低成品率。为了提高其加工效率，现在大多采用金刚石线锯技术来对硬脆材料进行切割。

线锯技术能够对硬脆材料进行精密、窄锯缝切割，且可实现成形加工。根据磨粒的类型，可分为游离磨粒和固结磨粒两类，随着加工技术的不断发展，固结磨料线锯以其切割时间短、切断加工效率高和环保等优势正逐渐代替游离磨粒线锯。目前常见的固结磨粒线锯的主要制备方法包括电镀、树脂以及机械碾压法。对于电镀线锯，由于电镀过程存在镀层生长速度太慢的问题，致使电镀线锯的生产周期过长。对于树脂结合剂线锯，虽然其生产成本低，但是其耐热性和耐磨性较差。对于上面三种存在共同的问题是由于胎体对超级磨料颗粒的把持力太弱。为了解决这些问题，有学者提出了利用钎焊方法来制备钎焊线锯。钎焊线锯是借助高温钎焊时在熔化的钎料在磨料和基体（线丝）之间发生的溶解、浸润、扩散、化合等相互作用，实现基体对磨粒的牢固把持。从而提供了线锯的使用寿命，提高了生产效率。

目前现有的钎焊线锯制备装置，基本上都处于实验阶段，装置简陋，自动化程度较低，人为因素影响较大。例如，专利第200920046976.7号《钎焊钻石线锯的生产装置》中，该文献在此引入作参考，该实用新型采用了钎焊方法来制备线锯，并提出了一条钎焊线锯的生产线。但是在实际操作中，由于其动力是由三个传动轮传动且缺少张紧装置对金属线的张紧，线锯在制备中容易造成松弛，往往生产出来的线锯性能不均匀稳定；缺乏矫直机，钎料涂覆到金属线上，对金属线的直线度有一定的要求，固需要矫直机进行事先矫直，再进行涂覆钎料和超级磨料；缺乏排线装置，易造成金属线的堆叠，不易长距离线锯的生产。所以采用该生产线生产的钎焊线锯往往生产出来的线锯性能不均匀、不稳定，而目前固结磨料线锯在实际应用中，要求其长度在500m到10km之间，并且在硅片等半导体材料的锯切加工中，不予许线锯切割断裂。一旦有一处切割断裂，所被切割的硅片都不得不被丢弃，该损失将达到几万元，甚至几十万元。所以制备出连续长距离、性能稳定的线锯是迫在眉睫的，在这要求下其对于现有的制备工艺要求和制备装备的自动化程度也就要求更高。

发明内容

为了克服上述不足,本发明提供一种连续长距离且性能稳定的钎焊线锯的生产方法和装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种连续长距离钎焊线锯的生产方法，金属线按照制备工序依次进行放线、毛化、清洗、矫直、涂覆、上砂、加热钎焊、后期热处理、再清洗和收线工序。

一种连续长距离钎焊线锯的生产装置，根据线锯的制备工序依次承接设置有：放线轮、毛化装置、清洗装置、张紧装置、矫直机、涂覆装置、上砂装置、加热装置、热处理装置、清洗槽和动力排线装置；

其中，清洗装置内置有清洗槽；涂覆装置内装有钎料和助焊剂混合物；上砂装置内装有超级磨料粉末；动力排线装置设有收线轮和排线机构，由收线轮为整个线锯制备的运行提供动力；

还设置有断丝报警装置，该断丝报警装置与动力排线装置相互电连接，对线锯的运动情况进行反馈。

采用上述方案后，本发明一种连续长距离钎焊线锯的生产方法，金属线由动力排线装置的收线轮提供拉动力，以一定的速度从放线轮上放线，首先经过毛化装置对金属线表面进行毛化处理，然后进入清洗装置中清洗，去除毛化处理后的毛屑和金属线本身的油脂、锈迹，清洗完的金属线进入矫直机中进行矫直，提高金属线的直线度，为后面涂覆钎料和上砂做准备。具有一定直线度的金属线进入装有钎料和助焊剂混合物的涂覆装置上，涂覆上一层厚度均匀的钎料和助焊剂混合物。随后涂覆后的金属线进入上砂装置，上砂装置内置有超级磨料粉末，该粉末均匀的覆盖在涂覆后的金属线上。完成前期准备后的金属线进入加热装置进行加热钎焊，钎焊后的线锯进入热处理装置中进行热处理，改善高温钎焊后线锯的机械性能。随后进入清洗槽中清洗，洗去制备中引入的一些杂质。最后由动力排线装置把钎焊好的线锯均匀的排布在收线轮上。在整个过程中，由张紧装置提供恒定的张力，使钎焊出来的线锯性能均匀稳定。所安装的断丝报警装置，根据金属线的运行情况，在断丝或过载等情况下，报警停止运行。