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- 2019-04-23 11:13:21
金刚石线加工和硬脆材料亚表面损伤研究现状
台湾科技大学Chung Chunhui[58]通过模拟计算发现金刚石颗粒在锯丝上随机分布,金刚石线锯机,底部的磨粒切割深度大于侧壁的切割深度,金刚石线丝,但少量尺寸较大的侧壁金刚石颗粒会在已加工表面产生较大的裂纹深度,影响着切割表面质量。同时利用计算机技术模拟锯丝切割过程,研究表明增加锯丝切割速度不仅能提高切割效率,而且能提高切割表面质量。金刚石镶嵌位置对加工结果也有影响。Sindy Würznera[59] 用拉曼显微镜测量非晶区的分布。
Mech在 1974 年使用金刚石线锯切割工艺,在以后不断发展中该技术逐渐应用于切割硅及其晶体、KDP、红宝石、石英等高硬度脆性材料。随着太阳能光伏材料普遍应用及其它硬脆材料的发展,金刚石线锯丝制作技术和机床制造技术得到长足发展。线锯机床根据锯丝的运动方式不同可分成多种形式切割机床。其中绕线式的绕线长度较长,可同时切割多片晶体,一般有两个收放轮,其绕线长度可达 30km 以上,较长时间内不换向可实现高速高效切割。
线锯加工质量提升有多种因素很多决定,加工过程研究也比较复杂。上节用金刚石锥形压头试验是一种特殊的断裂方式,金刚石线,称之为静态压痕断裂机理。模型只部分解释了裂纹形成过程而没有对脆性材料去除形式进行解释。线锯加工去除过程为磨粒和工件直接接触使其断裂的过程。金刚石磨粒与切割材料有相对滑移动作,切割材料表面受到切向力和法向力的同时动作,最终裂纹重合使材料去除。