[发明专利]固结磨料线切割方法及切割液

说明书

技术领域

本发明涉及用于固体材料的固结磨料线切割的方法及用于该方法的专用切割液。

背景技术

现有的专片于固体材料、例如但不限于包括硅、氧化铝、碳化硅、金刚石等硬脆晶体材料的固结磨料线切割的方法，包括但不限于切片、异型切割、剖方，通常包括步骤：使用1根或多根固结磨料切割线，通过布线系统排列，使其做切割运动切割待切割物体，同时，使切割液浸润或浸没待切割物体的切割前沿，即切割线切入待切割物体的接触面部分。其中，切割是由固结磨料切割线上的磨料粒子的刮擦、切削作用完成的；切割液以液流冲洗或流动浸没的方式浸润或浸没，分散和带走切屑，并带走切割产生的热量。

固结磨料线切割通常具有较高的切割效率，但是，其切割表面的质量较差，通常有大量的深线痕、微损伤，表面粗糙度较高。同时，切屑和掉落的磨料粒子容易粘附在切割线表面磨料粒子之间，使切割线的切割力降低，提高了切割线的用量，成本较高。

发明内容

鉴于以上现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的是提供改进的固结磨料线切割方法，实固结磨料切割效率和质量的提高；本发明的再一个目的是，提供实施该固结磨料线切割方法使用的新型切割液。

为此，本发明提供了一种固结磨料线切割方法，包括步骤：

(1)设置单根或多根固结磨料切割线或切割线网；设置待切割物体；准备切割液，其中，所述的切割液含有游离磨料，及任选的分散助剂或悬浮剂、润湿剂、消泡剂、表面活性剂、极性溶剂、极压剂或润滑剂、腐蚀剂、缓蚀剂、缓冲剂或PH值调节剂、氧化剂或者还原剂、螯合剂、增稠剂(增粘剂)、稳定剂、生物灭杀剂；

(2)使切割线切割待切割物体，同时使切割液浸润或浸没待切割物体的切割前沿。

其中，所述的切割包括但不限于剖方、切片、异形切割；其中，所述的固结磨料切割线包括各种固结磨料切割线，例如金刚石线、立方氮化硼、碳化硼线，其由芯线和经由电镀、粘结、包埋、钎焊等方式附着在芯线表面的磨料粒子构成，芯线的例子如钢线、铜线、钼线、镀镍钢线，例如单芯线、双绞芯线或三绞芯线；其中，所述的由固结磨料切割线设置成的切割线网，可以是单层或多层的平行线网，也可以是两层平行线网组成的交叉线网；其中，所述的待切割物体可以是任意具有确定形状的固体物体，包括金属、非金属、有机物，优选硬、脆物体，例如金刚石、蓝宝石、碳化硅、氧化锆、硅、钨、氧化锆、石英、石英陶瓷、镁铝尖晶石、其他陶瓷材料。

其中，所述的切割前沿是切割线切入和持续切入待切割物体的部位，其所在部位切割后形成待切割物体的切割表面；其中，所述的切割液浸润或浸没待切割物体的切割前沿，是指切割液或液流接触、覆盖并润湿所述的位于切割前沿的待切割物体表面，从而起到冷却切割前沿及切割线、分散和带走切屑的作用；其中，所述的游离磨料是例如分散并悬浮在切割液中的任意的磨料微粒，根据本发明的方法，切割液包含中的磨料微粒在切割中起到了辅助切割的作用。

根据本发明，所述的固结磨料切割线或其芯线可以是任意直径的固结磨料切割线或芯线，例如直径0.01～10mm的固结磨料切割线或芯线，但优选直径0.05～1mm的固结磨料切割线或芯线，进一步优选直0.1～0.5mm的固结磨料切割线或芯线，例如直径0.1mm、0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm、0.15mm、0.16mm、0.17mm、0.18mm、0.19mm、0.2mm、0.21mm、0.25mm、0.28mm、0.3mm、0.33mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm的固结磨料切割线或芯线，等等。直径较大的固结磨料切割线或芯线可以固结颗粒更大的磨料、切割时可以承受更大的线张力，具有更强的切割力，和更高的切割精度，但切缝损失较大；直径较小的固结磨料切割线或芯线其切缝损失较小，可以获得更高的材料利用率，但固结的磨料粒子尺寸较小，线张力较小，切割力较弱、切割时更易震动而影响切割的精度和切割表面粗糙度。

根据本发明，所述的固结磨料切割线的固结磨料，其颗粒整体和裸露在芯线外的部分的尺寸，可以是任意适宜的尺寸，例如0.001～5mm大小的颗粒，但磨料颗粒优选具有小于芯线直径1/2的尺寸，进一步优选为芯线直径的1/5～1/20；和裸露的部分的尺寸优选小于芯线直径1/5，进一步优选为芯线直径的1/10～1/50。