[发明专利]环形线锯及其制作方法

说明书

一种环形线锯及其制作方法，该环形线锯包括由芯线层和股线层形成的环形基体，其中：芯线层，是由单根芯线沿一环线方向以非绞合方式缠绕至少两圈并首尾相接而形成的环状结构；以及股线层，是由单根股线按预定间隔地稀疏缠绕于芯线层而形成的螺旋结构，该股线为金刚石线锯。本发明无需再在环形基体的表面形成额外的磨料层，有利于实现连续生产，大幅提高生产效率。

技术领域

本发明涉及切割技术领域，尤其涉及一种环形线锯及其制作方法。

背景技术

稀土永磁、硅材料、蓝宝石、陶瓷、石材等脆硬材料硬度高、脆性大，切割过程中容易蹦碎损坏，造成材料的损伤，降低成品率，因此这些材料很难采用普通的加工方法切割。传统的这些脆硬材料的切割通常采用金刚石内圆、外圆切割技术，及金刚石带锯。然而随着半导体行业的发展，单晶硅锭的直径越来越大，现已达到450毫米，多晶硅锭也有800毫米。目前主要采用带锯切割截断、切方，切割效率高，但切缝宽，切割表面不平整。另外，传统材料切割行业对于原材料有效利用率的关注也在日益提高。基于这些问题，金刚石线锯逐步产生，此技术是将金刚石通过树脂、电沉积、冲压等方式固结在钢丝表面而成为金刚石线锯。

目前市场中金刚石线锯的主要为开放式长线线锯，经过多年的发展，其技术稳定，成本低廉，但是切割效率相对较低，对于切割设备的要求高，需要精密控制的收线放线装置，从而造成能耗高，价格贵，提高了使用金刚石线锯切割的成本。金刚石环形线锯是一种更具性价比的金刚石线锯解决方案，其采用单向式切割，可以得到更高的线速度，切割表面平整度高，切割设备构造简易，能耗较低，未来将逐步对金刚石长线线锯进行替代。

目前现有的环形金刚石线锯母线技术有两种方案，一种是传统钢绞线1x7的母线结构，单独一根钢丝线进行缠绕形成的环形基体，包括芯线和缠绕六圈的股线，制作工艺复杂，生产效率较低；另一种是申请人相对于传统方案所做出的非绞合式改进结构，以简化制作工艺并延长使用寿命，其母线包括由单根芯线缠绕至少两圈形成的芯线层和由单根股线稀疏缠绕于芯线层上的股线层，然后在环形基体表面固结磨料颗粒。该两种方案都是基于先制作母线而后再进行磨料颗粒的固结，技术工艺都只是在母线结构上进行调整和改进从而提高金刚石环形线锯的使用寿命，进而达到降低使用成本的效果。但是在磨料颗粒固结的加工中，由于环形线锯的结构特点，无法像开放式长线线锯一样规模化连续生产，工序复杂繁多，不能大幅提高产能和效率，而且降低使用成本的效果比较有限。因此，现有的金刚石环形线锯仍然存在制作工艺复杂，成本较高，生产效率远不如金刚石长线线锯等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种环形线锯及其制作方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

作为本发明的一个方面，提供了一种环形线锯，包括由芯线层和股线层形成的环形基体，其中：芯线层，是由单根芯线沿一环线方向以非绞合方式缠绕至少两圈并首尾相接而形成的环状结构；以及股线层，是由单根股线按预定间隔地稀疏缠绕于所述芯线层而形成的螺旋结构，所述股线为金刚石线锯。

作为本发明的另一方面，提供了一种上述环形线锯的制作方法，包括：将单根芯线沿一环线方向以非绞合方式缠绕至少两圈并首尾相接，形成环状结构的芯线层；将单根股线按预定间隔地稀疏缠绕于所述芯线层，形成螺旋结构的股线层。

从上述技术方案可以看出，本发明的环形线锯及其制作方法至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

（1）本发明的芯线层采用单根芯线以非绞合方式多圈缠绕的结构，芯线层外以金刚石线锯作为股线进行稀疏缠绕得到环形基体，芯线层起到了承受外部载荷和分散股线对芯线层的磨损的作用，股线层则提供切割所需的硬度和粗糙度，而无需再在环形基体的表面固结磨料颗粒，有利于实现连续生产，缩短生产周期，大幅提高生产效率。