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破锭机高速切割工艺研究(1)

目前太阳能行业切割多晶硅锭的工艺主要有2种,一种是钢线携带砂浆的方式切割硅锭,而目前使用0.30mm线径钢线切割使用速度为1200um/min,切割速度较慢;一种是使用金刚石钢线直接对硅锭进行切割,金刚线切割速度达到1800um/min。但是金刚石钢线切割的硅块容易出现上下尺寸不一致的问题。本文主要对砂浆切割工艺进行优化研究。

1、原材料定制:

(1)砂浆选型及温度定制

超高速切割要求浆料的研磨颗粒应切割尽可能能力强,通过选型最终确定使用颗粒度为F360的石英砂,悬浮液采用奥克原液,未增强钢线的携砂量将浆料温度定为20度。

(2)钢线选型及张力设置

超高速切割时由于工作台速度快线弓大对钢线强度要求很大,通过选型最终确定使用0.30mm线径的钢线,在超高速切割时为进一步提升钢线的切割性能要求线弓一定要大,在考虑到设备原因及对机床外套、导轮的磨损受力的影响最终确定使用90N的张力切割。

2、工艺指定

方案一

定做破方机放线轴增强其刚度将机床放线轴排线方式改变后实现机床的正反切割,将加工方式改为钢线一直保持一个方向高速进给运转工作台持续下降,实现超高速切割。

优点----通过此方式切割会大大改善硅块的表面质量为后续工序抛光处理带来好处,由于钢线在切割时一直保持高速运转状态,不存在往复切割时钢线瞬时停止状态,为实现超高速切割的实现带来最大的可行性。

缺点----为实现正反切割需要对设备进行改造,同时钢线一直保持一个方向运转切割完一刀后在反向运转如果切割中途断线则会造成整轴钢线报废,成本损失风险太高。

方案二

不更改机床硬件,在目前的切割条件下通过减小回线率增大前走线距离实现钢线切割能力的最大化,优化工作台入刀和出刀曲线提升工作台速度实现超高速切割。

优点----无需设备改造

缺点-----往复切割速度提升会加剧硅块表面锯痕,为提升切割能力将前走线量增大后放线轴收线时容易产生压线情况增大断线几率,切割速度太快线损增大钢线容易拉断,切割线弓太大容易产生尺寸偏差。

考虑到方案一实施成功的可能性较大,由于放线轴外加工定做需要一定周期。在试验之初使用一轴0.30*135KM新线直线切割,将工作台速度提升为3000un/min,沿用现行工艺参数模拟切割现将切割情况数据统计如下:

来源:Solarzoom光伏杂志
投稿联系:陈女士 13693626116   QQ: 1831213786
邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#换成@)
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