中國(guó)粉體網(wǎng)訊  金剛石線(xiàn)鋸也稱(chēng)為金剛線(xiàn)，這種技術(shù)被成功地用于對(duì)硅塊、陶瓷、花崗巖或貴重寶石等切割加工。早前的線(xiàn)鋸母線(xiàn)和磨料不是一體，而是相互分開(kāi)，線(xiàn)鋸是由光滑的鋼線(xiàn)和游離的磨料構(gòu)成，將金剛石砂漿單獨(dú)添加到母線(xiàn)和硅料接觸的位置。游離磨料切割方法效率很差，對(duì)一些藍(lán)寶石陶瓷等堅(jiān)硬物質(zhì)難以加工，需要切割的時(shí)間很長(zhǎng)。人們將金剛石磨料用電鍍工藝或樹(shù)脂結(jié)合方式固定到金屬線(xiàn)上，制成了固定金剛石線(xiàn)鋸。電鍍金剛石線(xiàn)鋸就是通過(guò)電鍍方式產(chǎn)生金屬鍍層，將溶液中懸浮的高耐磨性、高硬度的金剛石包裹在鍍層中的復(fù)合電鍍過(guò)程，是 一種線(xiàn)切割工具。

金剛石線(xiàn)鋸成品圖

金剛石線(xiàn)鋸組成

生產(chǎn)金剛石線(xiàn)鋸的原料由母線(xiàn)、電鍍鍍層和金剛石磨料組成。

金剛石線(xiàn)鋸截面示意圖

為了保證切割的順利與切面的質(zhì)量，線(xiàn)鋸的母線(xiàn)需要具有不易繃斷、抗彎折性好且柔軟的性能，不易繃斷是為了保證線(xiàn)鋸的壽命，韌性與柔軟性好是為了方便在滾筒上走線(xiàn)。母線(xiàn)表面金屬的電極電位需要低于要電鍍金屬的電位，所以母線(xiàn)一般選用表面鍍黃銅的鋼絲。目前，線(xiàn)鋸的母線(xiàn)直徑都在40μm~400μm之間，不同線(xiàn)徑的線(xiàn)鋸用于切割不同的材料，依據(jù)要切割的產(chǎn)品不同所需要線(xiàn)鋸的直徑也不同，如35~45μm線(xiàn)鋸常用于單晶硅的切割，50 μm線(xiàn)鋸常用于多晶硅的切割，60~100 μm線(xiàn)鋸常用于半導(dǎo)體的切割，100~200μm線(xiàn)鋸常用于磁性材料的切割，200~250μm線(xiàn)鋸常用于藍(lán)寶石的切割，300~400μm線(xiàn)鋸常用于硅晶體的切割。

電鍍金剛石線(xiàn)鋸的制造工藝

電鍍金剛石線(xiàn)鋸的制造工藝順序?yàn)椋呵疤幚�、預(yù)鍍、上砂、加厚、后處理。

前處理主要包括對(duì)鋼絲和金剛石微粉的預(yù)處理，母線(xiàn)的預(yù)處理需要經(jīng)過(guò)砂紙的打磨除銹，堿洗除油污和酸洗除去氧化膜幾步操作。磨粒的預(yù)處理通常是堿洗除去表面油污，有鍍層的磨粒不能進(jìn)行酸洗處理。

預(yù)鍍是在母線(xiàn)上電鍍一層很薄的鍍層起到過(guò)渡作用，使磨料在母線(xiàn)上更牢固。

上砂是將金剛石微粉通過(guò)復(fù)合電鍍的方法固結(jié)在鋼絲上的過(guò)程，是金剛線(xiàn)制造中決定最終產(chǎn)品質(zhì)量的重要步驟，直接影響到線(xiàn)鋸的質(zhì)量。上砂方法有很多種：一是埋砂法，埋砂法是把母線(xiàn)放在上砂槽底部，用金剛石磨料將母線(xiàn)全部埋住，與母線(xiàn)接觸的金剛石磨料被電鍍產(chǎn)生的金屬鍍層包裹在母線(xiàn)上。二是懸浮法，懸浮法是通過(guò)攪拌器在鍍液中攪拌使金剛石處于懸浮狀態(tài)，鍍層在成長(zhǎng)的過(guò)程中將懸浮于母線(xiàn)附近的金剛石固結(jié)起來(lái)。

加厚是使線(xiàn)鋸表面鍍層達(dá)到所需厚度，保證金剛石不易脫落。

后處理是指線(xiàn)鋸要放入烘箱內(nèi)的除氫防止氫脆，用濾紙或離心的方式分離鍍液和金剛石，再回收儲(chǔ)存處理。

金剛石線(xiàn)鋸的應(yīng)用

太陽(yáng)能領(lǐng)域：

在太陽(yáng)能領(lǐng)域，單晶硅硅棒或多晶硅硅錠的切方過(guò)程中，金剛石線(xiàn)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的切割方式往往效率低下且精度難以保證，而金剛石線(xiàn)以其出色的硬度和耐磨性，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高效率的切方操作。

在硅片的切片方面，金剛石線(xiàn)更是成為了主流的切割工具。其能夠?qū)⒐桢V切割成薄而均勻的硅片，且切片速度快、表面質(zhì)量好。通過(guò)優(yōu)化金剛石線(xiàn)的線(xiàn)徑和張力等參數(shù)，可以使得硅片的厚度更加精確，從而提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

用金剛石線(xiàn)繩鋸機(jī)切割碳化硅陶瓷示意圖

LED 領(lǐng)域：

在制造 LED 襯底時(shí)，金剛石線(xiàn)可以將藍(lán)寶石晶棒切割成平整的薄片，滿(mǎn)足 LED 芯片對(duì)襯底的嚴(yán)格要求。而且，金剛石線(xiàn)的使用可以有效減少切片過(guò)程中的崩邊、裂紋等缺陷，提高藍(lán)寶石晶片的良品率，降低生產(chǎn)成本。

其他領(lǐng)域：

在磁性材料方面，如釹磁石或鐵素體磁石等的加工中，金剛石線(xiàn)能夠應(yīng)對(duì)這些材料的高強(qiáng)度和硬度。它可以精確地切割磁性材料，滿(mǎn)足各種形狀和尺寸的需求。在制造高性能電機(jī)的釹磁石部件時(shí)，金剛石線(xiàn)能夠確保切割出的磁石具有精確的幾何形狀和良好的磁性能。

而在各種基板的切割中，金剛石線(xiàn)也具有廣泛的應(yīng)用。無(wú)論是玻璃基板還是陶瓷基板，金剛石線(xiàn)都能夠提供高質(zhì)量的切割效果。

參考來(lái)源：

王振豪，多層鍍Ni金剛石磨粒的制備以及線(xiàn)鋸 制造工藝的探究

陳勇彪等，金剛石線(xiàn)鋸切割碳化硅陶瓷的機(jī)理與工藝研究

李靖華，線(xiàn)鋸用人造金剛石微粉表面改性及應(yīng)用研究

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/留白）

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