目前太陽能行業(yè)，硅錠的切割主要以鋼線帶動(dòng)漿料切割為主。因?yàn)闈{料切割速度的受限，人們開始試驗(yàn)直接用金剛線切割硅錠。 使用金剛線來切割硅錠，切割的原理與原來砂漿的液體切割有著本質(zhì)的不同。在普通 ...
引言
目前太陽能行業(yè)，硅錠的切割主要以鋼線帶動(dòng)漿料切割為主。因?yàn)闈{料切割速度的受限，人們開始試驗(yàn)直接用金剛線切割硅錠。 使用金剛線來切割硅錠，切割的原理與原來砂漿的液體切割有著本質(zhì)的不同。在普通的鋼線上，首先鍍上一層金屬鎳，再?gòu)逆嚨谋砻驽兩辖饎偵暗念w粒。在切割過程中，直接利用鋼線上的金剛砂顆粒對(duì)硅錠進(jìn)行切割。切割原理的不同導(dǎo)致金剛線切割有優(yōu)勢(shì)的存在，作為新的事物不可避免有缺陷的存在。由于金剛線高速切割硅錠，致使部分切割的硅塊產(chǎn)生尺寸不一致的問題。
一、引起硅塊尺寸不一致的根本原因
金剛線在高速切割硅錠過程中，切割硅錠最外周的四根鋼線都直接連接收、放線軸張力臂。由于工作臺(tái)下降的速度比較快，引起鋼線的線弓比較大，造成鋼線的切割能力不足。
鋼線的往復(fù)切割，造成鋼線張力臂的張力不能持續(xù)維持，因?yàn)楣鑹K與硅塊之間有相互作用力，使得最外周的四條鋼線向受力的方向移動(dòng)，即向邊角料方向切割，形成“凸”狀。
二、硅塊尺寸不一致帶來的危害
此現(xiàn)象對(duì)破錠工序和后帶鋸工序帶來了很大的危害。
(一)破錠工序
鋼線在切割硅錠出現(xiàn)切斜現(xiàn)象，鋼線此時(shí)受到更大的切力，極易引起斷線;由于切割硅塊的尺寸不規(guī)則，會(huì)引起切割硅塊的尺寸二級(jí)或尺寸過小直接回收。
(二)帶鋸工序
對(duì)于“鼓肚”的硅塊，一般在進(jìn)行拋光時(shí)，如果硅塊中間尺寸與兩端的尺寸相差值大于0.5mm，會(huì)直接引起拋光過程中控制砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)的電流值過大，導(dǎo)致無法拋光。硅塊拋光后，倒角前，如果在硅塊中間尺寸與兩端的尺寸相差值大于0.2mm，導(dǎo)致倒角時(shí)，兩邊出現(xiàn)倒角過小現(xiàn)象。
三、金剛線對(duì)硅塊尺寸不一致問題影響
對(duì)三種金剛線A、B、C進(jìn)行切割硅錠的實(shí)驗(yàn)。
三種金剛線特征：
金剛線A：鋼線表面的金剛砂顆粒比較大，而且分布比較疏松。
金剛線B：鋼線表面的金剛砂顆粒比較小，但分布稠密。
金剛線C：鋼線表面的金剛砂顆粒比較小，分布疏松。
以下是對(duì)三種不同類型的金剛線進(jìn)行試驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/STRONG>
通過對(duì)三種不同類型的金剛線進(jìn)行試驗(yàn)，可以反映出三種金剛線對(duì)硅塊尺寸不一致的影響。
三種金剛線通過實(shí)驗(yàn)室電鏡掃瞄得到的照片顯示如下：
切割前：
切割后：
從以上圖片可以看出金剛線C的磨損較小，金剛砂顆粒過多或過少都不利于對(duì)硅塊的切割。
實(shí)驗(yàn)方法：
由于硅塊的尺寸不一致現(xiàn)象，造成相鄰的邊角料形成“凹”狀。通過使用塞尺量“凹”的邊角料的尺寸，可以得出對(duì)“鼓肚”的影響。實(shí)驗(yàn)選取每個(gè)硅塊的A塊的1面和4面(即相鄰兩面)以及C塊的1面。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
以下是對(duì)硅錠三個(gè)邊角料面“凹”的尺寸進(jìn)行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：(單位mm)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
通過增大金剛砂的顆粒度，并對(duì)金剛砂進(jìn)行適當(dāng)合理的分布可以提高鋼線對(duì)硅塊的切割能力，減少硅塊“鼓肚”問題。
四、增加過濾硅粉裝置，減少硅粉危害
金剛線切割硅錠過程中，磨削的硅粉會(huì)堆積在金剛砂顆粒中間，降低了金剛砂的切割能力，對(duì)金剛線造成很大的阻礙。減少硅粉，可以增加金剛線的切割能力。
措施：在冷卻液的回流缸中，增加可以過濾硅粉的裝置，這樣可以把硅粉更好地進(jìn)行控制，減少了金剛線上硅粉的附著量，可以提高金剛線的切割能力，降低硅塊“鼓肚”問題。
結(jié)語
使用金剛線來切割硅錠，是發(fā)展的趨勢(shì)和必然。通過分析金剛線引起硅塊尺寸不一致的根本原因，在今后的操作使用過程中注意改進(jìn)，大大降低硅塊尺寸不一致的問題。使金剛線在切割過程中，利用本身效率的優(yōu)勢(shì)，切出尺寸更加標(biāo)準(zhǔn)的硅塊。
