Ringförmige Diamantdrahtsäge zum Schneiden von Keramik

Zurzeit, Die Säge- und Schneidprozesse von harten und spröden Materialien sind von Problemen wie einer geringen Verarbeitungseffizienz geplagt, geringe Materialausbeute, Schlechte Oberflächenqualität und -integrität, hohe Werkzeugkosten, und Umweltverschmutzung. Beim Einsatz von Kreissägen zum Schneiden von Materialien wie Stein und Keramik, Die Sägeblätter müssen eine bestimmte Dicke besitzen, um die Steifigkeit zu gewährleisten. Daraus ergeben sich breite Schnittfugen, geringe Materialausbeute, und erhebliche Verschmutzung. Zusätzlich, Kreissägen sind nicht in der Lage, Formflächen zu bearbeiten, führt zu einer schlechteren Oberflächenqualität beim Schneiden keramischer Materialien. In der Halbleiterindustrie, führt der Einsatz freier abrasiver Drahtschnittmethoden zur Verarbeitung von Siliziumkristallen zu erheblichen Oberflächen- und Umweltkontaminationen durch Diamantschleifschlamm, wodurch die Kosten für nachfolgende Verarbeitung und Abfallbehandlung steigen.

Diamant-Drahtsäge ist eine harte und spröde Materialschneidmethode, die sich in den letzten zehn Jahren rasch weiterentwickelt hat, hauptsächlich mit frei abrasiven und gebundenen Schleifmitteltypen. Based on the wire saw’s motion and machine structure, it can also be classified as reciprocating and unidirectional wire saws. Zurzeit, reciprocating multi-wire saws using free abrasives dominate in the semiconductor and optoelectronic industries. To address issues such as low cutting speeds and abrasive slurry contamination, the diamond unidirectional wire saw utilizing bonded abrasives has been proposed. This type of wire saw features a simple structure, enables high-speed wire movement, and allows for shaping operations, thus holding significant practical importance in advancing equipment for processing hard and brittle materials. The bonded abrasive diamond annular wire saw offers the following advantages:

(1) Schmale Schnittfuge, high material yield. By using high-strength steel wire as the base material, various wire saws with diameters below 1mm can be produced. Companies like Sumitomo Electric Industries and Lid in Japan have manufactured wire saws with average diameters ranging from 0.175 to 0.180mm using steel wires with diameters of 0.130 and 0.155mm as the base material, achieving an actual kerf loss of 0.19mm in sodium glass cutting experiments.

(2) Fast cutting speed, Hoher Wirkungsgrad. The bonded abrasive annular diamond wire saw features unidirectional movement of the wire saw during the cutting process, with the abrasive grains fixed on the wire saw, eliminating the difficulty of abrasive entry into long and deep kerfs. Compared to reciprocating structures and wire saws using free abrasives, it is easier to achieve higher cutting speeds, resulting in high processing efficiency.

(3) Smooth cutting process, good slice surface quality. During the cutting process with a diamond wire saw, the cutting force is small and gentle, without the unique grooves generated on the workpiece surface due to reciprocating wire saw movement.

(4) Minimal environmental pollution. Bonded abrasive diamond wire saws typically use water as the standard coolant, and dry cutting methods can even be employed at lower wire speeds. This results in low or no need for wastewater treatment due to the use of bonded abrasives.

Schließlich, in today’s increasingly widespread applications in non-conductive materials, semiconductor materials, and composite materials, the bonded abrasive diamond wire saw demonstrates unique advantages in cutting hard and brittle materials. Aber, current research and applications are insufficient, particularly in areas such as wire saw manufacturing technology, Schneidprozesse und -mechanismen, Fehlermodi und -mechanismen von Diamantdrahtsägen, und Drahtsäge-Posen- und Bewegungssteuerungstechnologien beim präzisen Formschneiden. Es gibt viele bedeutende Lücken, die weitere Untersuchungen rechtfertigen. Diese Studie zielt darauf ab, die elektroplattierte Diamantdrahtsägetechnologie zu erforschen, die Schneidmechanismen tiefgehend zu verstehen, und die präzise und effiziente Bearbeitung harter und spröder Materialien zu fördern, was von wichtiger Bedeutung ist.
Ringsägen eignen sich für bestimmte Formen; Für flache Präzisionsarbeiten ist die Referenz precision cutting of alumina.

Häufig gestellte Fragen

Was ist eine ringförmige Diamantdrahtsäge?

Es handelt sich um eine gebundene Schleifdrahtsäge, bei der Diamantkörner auf einer Drahtschleife befestigt sind, die sich mit hoher Geschwindigkeit unidirektional bewegt. Die einfache Konstruktion ermöglicht hohe Drahtgeschwindigkeiten und geformtes Schneiden von harten, Spröde Materialien wie Keramik – eine Alternative zu herumgehenden frei abrasiven Drahtsägen.

Welche Vorteile hat eine gebundene abrasive Drahtsäge gegenüber frei abrasiver Säge?

Da die Diamantkörner am Draht fixiert sind, gibt es keine abrasive Schleife, die lange eindringen muss, tiefe Schnitte, daher sind höhere Schnittgeschwindigkeiten erreichbar. Es erzeugt auch eine schmale Schnittschnitte mit hohem Materialertrag, eine glatte Schnittfläche ohne rückwärtige Rillen, und deutlich weniger Kontamination.

Wie eng ist die Schnittschnitt einer Diamantdrahtsäge??

Hersteller wie Sumitomo Electric Industries und Lid in Japan haben Drahtsägen mit Durchschnitt 0.175-0.180 mm im Durchmesser auf Stahlkernen von 0.130-0.155 Mm, wobei in Natrium-Glasschneidexperimenten tatsächlich ein tatsächlicher Schnittschnitt von etwa 0.19 mm in Natriumglasschneideexperimenten.

Ist Diamantdrahtsägen umweltfreundlich?

Relativ ja. Gebundene-abrasive Diamantdrahtsägen verwenden typischerweise einfaches Wasser als Kühlmittel, und Trockenschneiden ist sogar bei niedrigeren Drahtgeschwindigkeiten möglich. Ohne frei abrasive Schlamm, ist kaum oder keine Abwasserbehandlung erforderlich – ein großer Unterschied zur Schlamm-basierten Siliziumwaferung.

Überprüft vom Ensoll-Ingenieurteam.