随着新材料产业快速发展和对加工精度要求的不断提升,高速金刚石线切割机正朝着更高线速、更细线径(如30–50μm)、更强智能化与绿色制造方向持续演进,成为硬脆材料精密加工的核心利器。
高速金刚石线切割机是一种采用金刚石微粉固结于金属丝表面制成的切割线,通过高速往复或单向走线方式对硬脆材料进行精密加工的先进设备,广泛应用于半导体、光伏、光学、陶瓷、磁性材料及地质岩样制备等领域。其核心优势在于切割精度高、切缝窄(通常仅0.1–0.3 mm)、表面损伤小、材料损耗低,尤其适用于硅片、蓝宝石、碳化硅(SiC)、石英、玻璃、陶瓷、复合材料等高硬度、高脆性材料的切片、开方、截断和异形切割。
1、切割系统
金刚石线:以电镀或树脂结合金刚石颗粒的金属线为切割工具,线径通常为0.2-0.4mm,切割缝宽可控制在0.2-0.5mm,切割精度达±10μm,最小可加工0.08mm超薄片。
导向轮:通过高精度导向轮确保金刚石线在切割过程中的稳定性,减少振动,提高切割面型精度。
加工滚轮:部分机型采用双加工滚轮设计,形成金刚石线网,实现多片同时切割,提高效率。
2、进给系统
工作台:具备多轴联动功能(如四维调整),可精确控制被切割材料的进给方向和速度,适应复杂形状切割需求。
进给电机:驱动工作台实现水平或垂直方向的进给运动,确保切割过程中材料与金刚石线的相对位置精度。
3、收放线系统
绕丝筒:驱动金刚石线进行单向或往复循环运动,线速可在4m/s至12m/s范围内连续调节(如德国DWT DWS375E机型)。
收放线轮:分别负责金刚石线的释放和回收,配合排线器实现有序缠绕,避免乱线。
张紧装置:通过弹簧或气动系统保持金刚石线的张力恒定,防止切割过程中因张力变化导致断线或切割质量下降。
4、冷却系统
冷却液循环:通过喷嘴向切割区域喷射冷却液(如水或切削液),降低金刚石线与材料摩擦产生的热量,延长刀片寿命,同时带走切削碎屑,提高切割效果。
废屑处理:部分机型设计废屑槽,可加注切割液,实现切割过程中的持续清洗和冷却,减少废料积聚。
5、电气控制系统
主控单元:集成PLC程序控制或触屏操作界面,实现切割参数(如线速、进给速度、张力)的精确设置和实时调整。
传感器与反馈:内置张力传感器、位置传感器等,实时监测切割状态,通过闭环控制确保切割稳定性。
安全保护:具备断线自动刹车、防护罩开启停机、工件切断检测等功能,保障操作安全。
6、支撑基座与防护装置
床身与立柱:采用高强度金属材料(如不锈钢、阳极氧化铝)制造,保证机身稳固性和耐用性,同时降低振动对切割精度的影响。
防护罩:封闭式设计防止冷却液飞溅和碎屑散落,部分机型配备吸尘器接口,进一步改善工作环境。
