[发明专利]一种金刚石线锯的制造方法及装置

说明书

㈠．技术领域：本发明涉及材料加工领域，尤其是一种金刚石线锯的制造方法及装置。

㈡．背景技术：在光伏行业中，加工精密半导体和光电晶体基片（如蓝宝石和硅片）。国内目前主要是采用钢丝加游离磨料来进行加工，这种加工方法作业环境恶劣，冷却液污染严重，钢丝寿命短，维护困难，生产效率低，加工精度不高。国外企业开始使用金刚石线锯，工作环境得到改善，生产效率成倍提高，直接促使太阳能发电的成本下降到电网可以接受，但国外进口金刚石线锯成本较高，严重制约了国内加工行业的使用。

㈢．发明内容：本发明的目的就是要解决现有精密半导体和光电晶体基片加工作业环境恶劣，冷却液污染严重，钢丝寿命短，维护困难，生产效率低，加工精度低，而采用国外进口金刚石线锯成本较高的问题，提供一种金刚石线锯的制造方法及装置。

    本发明的具体方案是：一种金刚石线锯的制造方法及装置，其特征是：将颗粒直径为10—40μm的金刚石微粒，按15—60g/L的比例加到电镀溶液中，将直径为0.11—0.35mm的钢丝，采用特制的上砂装置使钢丝通过掺有金刚石微粒的电镀溶液进行上砂，再经加厚镀镍制成金刚石线锯，所述特制的上砂装置，包括有电镀槽，电镀槽正上方安装有若干上砂导轮，上砂导轮的上方装有过渡导轮，电镀槽两端高于上砂导轮的位置，一端安装有进线导轮，另一端安装有出线导轮，并且在所有上砂导轮的外圆圈包裹有刷镀包布；所述上砂导轮是采用金属钛制成同时外接电源的正极，所述进线导轮和出线导轮及过渡导轮是采用硬质导电材料制成同时外接电源的负极；所述钢丝通过进线导轮后再在上砂导轮和过渡导轮之间反复绕道几个来回后，最后从出线导轮引出。

为提高上砂效果及材料的利用率，本发明中所述上砂导轮按奇数配置，钢丝在两两上砂导轮之间采用上下错位呈“S”型绕装。

为提高上砂效果，本发明可在金刚石微粒表面镀镍后再放到电镀溶液中，并且在电镀槽中安装有搅拌装置。

为提高上砂效果及上砂导轮的使用寿命，本发明在所述上砂导轮的外表面镀有金属钌或铱。

为防止钢丝上砂运行中易断，本发明中所有上砂导轮、过渡导轮、进线导轮、出线导轮外配传动装置。

当采用瓦特液作电镀溶液时，本发明中要在上砂导轮的下方正对钢丝装有镍阳极。

本发明的方法及装置结构简单，操作方便，生产金刚石成本低，是国外进口的1/5。采用本发明生产的金刚石线锯用于精密半导体和光电晶体基片的加工，生产效率高，加工精度高，质量有保证，作业环境大大改善，线锯使用寿命长，成本低，。

㈣.附图说明：

图1是本发明装置结构之一的主（示意）图；

图2是本发明装置结构之一的左（示意）图；

图3是本发明装置结构之二的主（示意）图;

图4是本发明装置结构之二的左（示意）图;

图中：1—进线导轮，2—钢丝，3—电镀槽，4—上砂导轮，5—金刚石微粒，6—电镀液，7—出线导轮，8—刷镀包布，9—过渡导轮，10—搅拌装置，11—镍阳极。

㈤.具体实施方式：

例1：首先按图1、图2制作一台上砂装置，它包括有电镀槽3，电镀槽3中装有搅拌装置10，电镀槽3正上方安装有三个上砂导轮4，上砂导轮4的上方装有过渡导轮9，电镀槽3两端高于上砂导轮4的位置，一端安装有进线导轮1，另一端安装有出线导轮7，并且在所有上砂导轮4的外壁裹有刷镀包布8；所述三个上砂导轮4是采用金属钛制成（并且外表均镀有金属钌或金属铱）同时外接电源的正极，所述进线导轮1和出线导轮7及过渡导轮9是采用硬质导电材料（如不锈钢、铜、钛）制成同时外接电源的负极；选用长30km（一般为10—100km）直径为0.15mm（可在0.11—0.35m之间选用）的钢丝2通过进线导轮1后再在上砂导轮4和过渡导轮9之间反复绕道两（一般1—6个即可）个来回后,最后从出线导轮7引出，钢丝2在两两上砂导轮4之间是采用上下错位呈“S”型绕装，然后在电镀槽3中加入电镀液6（如刷镀专用液）再将颗粒直径为10—40μm的金刚石微粒5按30—60g/L(具体可选40g/L的比例)的比例加到电镀液6中。启动外配的牵引机构使钢丝2通过上砂导轮4和电镀液6，即可完成上砂。为了防止钢丝2发生断线，本实施例中为所有上砂导轮4、过渡导轮9、进线导轮1、出线导轮7外配传动装置，使每个导轮线速相同。将上完砂的钢丝2经过电镀加厚镍即可制得金刚石线锯。

例2：首先按图3、图4制作一台上砂装置，它包括有电镀槽3，在电镀槽3上装有搅拌装置10，电镀槽3正上方安装有一个上砂导轮4，上砂导轮4的上方装有过渡导轮9，电镀槽3两端高于上砂导轮4的位置，一端安装有进线导轮1，另一端安装有出线导轮7，并且在上砂导轮4的外壁裹有刷镀包布8；所述上砂导轮4是采用金属钛制成同时外接电源的正极，所述进线导轮1和出线导轮7及过渡导轮9是采用硬质导电材料（如不锈钢、铜、钛）制成同时外接电源的负极；选用50km直径为0.30mm的钢丝2通过进线导轮1后再在上砂导轮4和过渡导轮9之间反复绕道两个来回后，最后从出线导轮7引出，然后在电镀槽3中加入电镀液6（如刷镀专用溶液或瓦特液，采用瓦特液时应在上砂导轮4的下方并对钢丝安装镍阳极11，间隔约10mm）再将颗粒直径为10—40μm的外表镀有镍的金刚石微粒5按15—30g/L（具体比例可选20g/L）的比例加到电镀液6中。启动外配的牵引机构使钢丝2通过上砂导轮4和电镀液6，即可完成上砂。为了防止钢丝2发生断线，本实施例中为所有上砂导轮4、过渡导轮9、进线导轮1、出线导轮7外配传动装置，使每个导轮线速相同。将上完砂的钢丝2经过电镀加厚镍即可制得金刚石线锯。