[发明专利]一种带螺旋波形旋转弯曲部切割金属丝的制作方法及设备

说明书

 

技术领域

本发明属于切割金属丝技术领域，尤其涉及带螺旋波形旋转弯曲部切割金属丝的制作方法和装置。

背景技术

电子和太阳能领域中的单晶硅、多晶硅、LED领域的宝石等硬质材料的分割切片工艺中，目前使用最多的就是利用直线型的金属单丝，在一定张力作用下，单向或往复运动的方式来切割分片。金属单丝运动时，通过砂浆输运和喷射系统，在金属单丝与硅棒等被切割物接触之前，将含有硬度极高的磨料颗粒的砂浆喷射金属单丝上，被金属单丝带入切割口，通过极高硬度的磨料颗粒与硅棒，宝石等被切割物体的不断研磨过程中，实现对硅棒和宝石等物的切割分片。因此，金属单丝携带含有极高硬度磨料颗粒的砂浆能力就至关重要，是能否高效，高质量地切割分片硅料，宝石等物体的重要保证。

而直线型的金属单丝一般只能通过光滑表面在高速运动时机械地带入砂浆，并且在切割过程中，砂浆中的磨料容易从切割丝上剥落，影响切割速度和切片质量，从而导致在分割硅料，宝石等硬质材料时容易导致金属单丝断裂，硅料，宝石等切片表面有线痕缺陷等质量或工艺问题。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供了一种带螺旋波形旋转弯曲部的切割金属丝的制作方法及设备，得到的金属丝能够携带更多研磨砂浆，提高切割能力。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种带螺旋波形旋转弯曲部切割金属丝的制作方法，包括以下步骤：a、首先将直线形金属丝弯曲形成平面波形弯曲部；b、然后将上述经过弯曲的金属丝再次经过变形齿轮进行弯曲，使平面波形弯曲部形成螺旋波形的金属丝。

本发明另一个目的是提供一种基于上述带螺旋波形旋转弯曲部切割金属丝制作方法的制作设备，包括支架、放线盘、过线轮、第一变形齿轮组、过线轮组、第二变形齿轮组、张力稳定器和收线盘，其中所述第一变形齿轮组、过线轮组和第二变形齿轮组设在支架上，金属丝从放线盘依次通过过线轮、第一变形齿轮组、过线轮组、第二变形齿轮组和张力稳定器，并收卷在收线盘上。

有益效果：与现有技术相比，本发明的带有螺旋波形旋转弯曲部的切割金属丝能够通过其立体的结构提供在切割硬质材料过程中更好的携带砂浆磨料的能力，并且磨料不容易从切割丝上剥落，从而大幅提高硅料，宝石等切割分片工艺过程的生产速度和效率，同时也能有效提高分片后的材料的表面质量。

附图说明

图1为本发明实施例所述带螺旋波形旋转弯曲部的切割金属丝的结构示意图；

图2为本发明所述切割金属丝经第一次变形后的结构示意图；

图3图1沿中心轴线方向视图；

图4为本发明所述切割金属丝制作设备的结构示意图。

其中，放线盘1、过线轮2、第一变形齿轮组3、过线轮组4、第二变形齿轮组5、张力稳定器6、收线盘7、支架8、电机9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

如图1所示的一种带有螺旋波形旋转弯曲部的切割金属丝，其直径为0.12mm，且沿中心轴线上设有多个螺旋波形的旋转弯曲部，该旋转弯曲部分两种，该两种旋转弯曲部的波高A1不同，分别为0.23mm和0.575mm；且单个旋转弯曲部的波长W为5.118mm，该两种不同波高的旋转弯曲部呈交替出现，且旋转弯曲部的离中心轴线最远点到中心轴线的垂线沿中心轴线的经向均匀分布，如图3所示，一个周期内4条垂线呈十字架形，它们的夹角为90°。

如图4所示，本实施例的金属丝制作设备包括放线盘1、过线轮2、电机9、第一变形齿轮组3、过线轮组4、第二变形齿轮组5、张力稳定器6、收线盘7和支架8；其中：变形齿轮组、过线轮组4、变形齿轮组固定在支架8上，支架8与电机9相连，放线盘1和收线盘7上设有牵引动力件，放线盘1和变形齿轮组之间设有过线轮2。本实施例中放线盘1和收线盘7选用工字轮。

一种旋转波形切割金属丝的制作方法，包括以下步骤，首先将直线形的金属丝制成周期性或非周期性波形；然后将周期性或非周期性波形金属丝通过变形齿轮组二次加工制成具有周期性或或非周期性渐变复合式旋转波形的金属丝，或非复合单旋转金属丝。

具体操作如下：直径为d=0.115mm的直线金属丝首先由放线盘11放线出来，经过一对变形齿轮组，经过第一变形齿轮组3的咬合后作第一次变形后，金属丝形成如图2所示的周期性波形，波长和波高可以通过第一变形齿轮组3的咬合程度及齿轮齿数来调节；变形后的金属丝依次通过过线轮组4,在电机9的牵引下再经过第二变形齿轮组5进行二次变形，变形齿轮在咬合变形的同时进行旋转，波形金属丝沿其轴线发生旋转变形，波形由图1所示，这样经过两次变形后的弯曲金属丝，其上的不同波峰和波谷沿金属丝的轴线方向分布，从而具备了渐变空间的立体的旋转结构，最后收线于收线盘7上。