[发明专利]太阳能硅片线切割导辊专用镀膜机和电镀机

说明书

本申请是申请号为201110112579.7，申请日为2011年05月03日，专利名称为《太阳能硅片线切割导辊及制作方法与专用镀膜机和电镀机》的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及太阳能硅片切割设备技术领域，尤其是一种太阳能硅片线切割导辊专用镀膜机和电镀机。

背景技术

中国光伏发电产业近五年发展迅猛，太阳能硅片切割设备投入近几年以几十倍的投入运行，其中切割用钢线排线用V型导线辊，随切片机台的扩产而大量消耗、其中V型导线辊的表面磨损及耐磨特性直接影响切片品质和设备的利用率及综合线切成本。

在太阳能硅片线切割过程中，整个机理是利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅棒截断，切割时切割钢线在V型钢线导辊上等间隔地、均匀地排线来带动砂浆在高速运动中的钢线表面,均匀平稳的使碳化硅微粒来切割硅棒表面，导线辊是控制切片厚度的一个关键控制点.在切割过程中导辊表面同时也被高速运动中的碳化硅间接磨损，V型槽间距发生变化而影响线切品质。

随着整个太阳能行业的发展，在太阳能硅片线切割中大量使用复合聚氨酯弹性体导辊，由于其表面的耐磨性受聚合体的材料结构影响，实际使用寿命周期在150-200小时之间已造成切片品质不稳定。在生产过程中更换导辊是个很复杂的工作，需要专业的操作人员花费5-8小时才能换好，也意味着企业需停机5-8小时，造成其他机台设备资源的浪费，换好后还需要清洗其他设，进行表面重新修复增加企业成本，增加工人劳动强度，整个行业都在为如何提高V型钢线导辊表面耐磨性和提高使用寿命及提高机台利用率、降低切割成本而又不改变现有切割导辊的制作工艺寻找新的途径。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种太阳能硅片线切割导辊在现有复合聚氨酯制成的V型导辊基体上镀一层耐磨复合层，提升V型导辊基体表面与砂浆钢线之间的耐磨特性，增加V型导辊基体的使用寿命，减少更换次数，稳定切片良率及降低生产成本。

本发明提供一种太阳能硅片线切割导辊制作方法实现在V型导辊基体表面镀上耐磨复合层，在镀耐磨层之前必须使复合聚氨酯基体表面金属化。

本发明提供一种专用镀膜机，采用磁控溅射工艺实现复合聚氨酯基体表面金属化处理。

本发明提供一种专用电镀机，采用电镀工艺实现耐磨复合层的电镀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能硅片线切割导辊，具有复合聚氨酯制成的V型导辊基体，V型导辊基体表面上镀有金属复合层，在金属复合层表面镀有耐磨复合层，所述的金属复合层为镍、钛、铜和铬中的一种或多种组成的金属复合层，所述的耐磨复合层为防粘聚合体，防粘聚合体中有耐磨微粒。

所述的金属复合层的厚度为0.10μm-0.38μm。

所述的耐磨复合层中的防粘聚合体为聚四氟乙烯树脂。

所述的耐磨微粒为粒径0.2μm-2.0μm的碳化硅和/或金刚石微粒，所述的耐磨复合层的厚度为2μm-15μm。

一种制作太阳能硅片线切割导辊的制作方法，具有如下步骤：

（a）制作表面带V型槽的V型导辊基体；

（b）去除V型导辊基体表面的微粒和污迹；

（c）去除V型导辊基体表面水迹；

（d）对V型导辊基体表面进行Ar/N2/O2离子表面微处理；

（e）对步骤（d）中完成表面微处理后的V型导辊基体的表面进行镀金属复合层，使用磁控溅射工艺使复合聚氨酯表面金属化；

（f）镀上金属复合层后的V型导辊基体降温冷却后进行干燥，以备后用；

（g）干燥后的V型导辊基体进行电镀耐磨复合层，V型导辊基体放置在电镀槽中，电镀槽中的电镀液为含有耐磨微粒以及防粘聚合体的高悬浮电镀液；

（h）将完成电镀耐磨复合层后的V型导辊基体1进行水清洗，清洗完毕后进行高速旋转并用热风烘干；

（i）完成V型导辊基体检验后真空包装出货。

步骤（e）所述的磁控溅射工艺中采用的金属靶为镍、钛、铜和铬中的一种或多种组合，金属复合层的镀层厚度为0.10μm-0.38μm。

步骤（g）所述的防粘聚合体为聚四氟乙烯树脂，耐磨微粒粒径0.2μm-2.0μm的碳化硅和/或金刚石微粒，耐磨复合层的镀层厚度为2μm-15μm。