线锯加工时单颗磨粒切割会使加工表面产生亚表面损伤。Johnson 在1985 年指出:裂纹在材料应力场中发育完成,接触是其起始。应力场主要由材料性能和压头几何因素决定,我们一般按照压痕出现不可逆形变把磨粒分为“尖锐压头”和“钝压头”。
在金刚石线锯切割过程中,固接的金刚石颗粒形状一般不规则,一般为多面锥形也有球形或平面。金刚石磨粒尺寸与切割工件尺寸相差103 数量级,环形切片切割线,所以切割磨粒可等效为点接触。而应力场中锤形或中轴线裂纹形式对应为钝压头裂纹形式或尖压头裂纹形式。
电镀金刚石线锯市场巨大,耐用环形切片切割线,但其生产难度较高,技术含量大,没有自主研发的企业做出的线锯往往使用寿命低,颗粒易脱落。
软质铜层经过放线机、校直机、酸洗烘干后经过工作炉使表面镀上一层锌铜合金的硬质层。复合处理后的金属线丝经过拔丝使硬质层部分剥落形成龟甲状裂纹,拔丝的同时用孔内侧的加工刃对金属线丝基体旋转切割形成凹槽。金属线丝基体外部除和其它电镀金刚石线一样的软质电镀铜层外又增加裂纹和凹槽使固定的金刚石颗粒更加牢固。
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Mech在 1974 年使用金刚石线锯切割工艺,在以后不断发展中该技术逐渐应用于切割硅及其晶体、KDP、红宝石、石英等高硬度脆性材料。随着太阳能光伏材料普遍应用及其它硬脆材料的发展,金刚石线锯丝制作技术和机床制造技术得到长足发展。线锯机床根据锯丝的运动方式不同可分成多种形式切割机床。其中绕线式的绕线长度较长,可同时切割多片晶体,质量好环形切片切割线,一般有两个收放轮,其绕线长度可达 30km 以上,较长时间内不换向可实现高速切割。
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