一種玻璃纖維切割絲的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏或半導(dǎo)體領(lǐng)域中的切割絲，具體地說是一種玻璃纖維切割絲。
【背景技術(shù)】
[0002]線鋸也就是所謂的多線切割機(jī)(Mult1-Wire-Saw)，它在制作數(shù)量較多和直徑較大的超薄硅晶片上是非常適合的。目前，國內(nèi)的光伏或半導(dǎo)體領(lǐng)域材料多線切割都是采用游離磨料多線切割。以太陽能電池的生產(chǎn)為例，近年來太陽能電池的生產(chǎn)以及組件的制造的成本都有了可觀的下降，線切割的成本仍然很高，占到硅片生產(chǎn)成本的30%。目前所用切割絲一般是鋼絲，即鋼絲攜帶砂漿高速運(yùn)動，它每一秒運(yùn)轉(zhuǎn)的速度是10米?20米。砂漿中的游離磨料在鋼絲的壓力和速度的帶動下，對待切割材料進(jìn)行研磨型加工，從而實(shí)現(xiàn)切割。I兆瓦太陽能電池板需要I噸/單晶硅，一頓單晶硅切割需要0.7噸鋼絲。高峰時，切割鋼絲的人民幣單價為9-12元/m，換算成重量約在10萬元/噸左右，2013年降低到2.3萬元/噸。
[0003]玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料，種類繁多，優(yōu)點(diǎn)是絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個微米到二十幾米個微米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的1/20-1/5。一般情況下，玻璃纖維的直徑愈細(xì)，抗拉強(qiáng)度越高。玻璃纖維的抗拉強(qiáng)度比同成分的玻璃高幾十倍，例如有堿玻璃的抗拉強(qiáng)度只有40-100MPa，而用它拉制的玻璃纖維強(qiáng)度可達(dá)2000MPa，其強(qiáng)度提高了 20-50倍。玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度比高強(qiáng)合金鋼還要高，高強(qiáng)玻璃纖維其特點(diǎn)是高強(qiáng)度、高模量，它的單纖維抗拉強(qiáng)度為2800MPa。玻璃纖維的比重不到鋼的1/2，抗拉強(qiáng)度一般是鋼的5-7倍。按重量計(jì)，相同強(qiáng)度下同樣重量的玻璃纖維切割絲長度可以達(dá)到鋼絲的10倍。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在如下問題:以生產(chǎn)太陽能硅片為例，由于硅片厚度對太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率無影響，因此提高硅材料利用率成為降低硅片加工成本的重要途徑之一。切割中刀縫(切片材料損失)跟研磨砂顆粒度與切割鋼絲直徑有著非常重要的關(guān)系，如直徑為0.140mm的切割鋼絲的切片材料損失在200 μ m以下。為減少對待切割材料的損耗，切割絲的直徑在不斷縮小，只有更細(xì)的切割絲才能形成更窄的切割縫隙，減少待切割材料的損耗。同時為了加快切割速度，需要切割絲施加更高的壓力和以更快的速度運(yùn)行。這些都對切割絲的強(qiáng)度提出了新的更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題:提供一種新型的切割絲，使多線切割機(jī)可以在更高的切割速度下運(yùn)行，或可以施加更高的壓力，提高工作效率。在相同的張力大小要求下，切割機(jī)可以采用更細(xì)的直徑的切割絲，提高待切割材料利用率成為降低加工成本。切割機(jī)采用帶有磨料涂層的切割絲，其加工效率是傳統(tǒng)的游離磨料多線切割的數(shù)倍以上。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本實(shí)用新型提供一種切割絲，所述切割絲為玻璃纖維，其特征在于:所述玻璃纖維外表面上具有保護(hù)涂層。
[0008]進(jìn)一步的，所述玻璃纖維為連續(xù)長絲。
[0009]進(jìn)一步的，所述玻璃纖維的橫截面直徑為0.001-1.00mm。
[0010]進(jìn)一步的，所述玻璃纖維的橫截面為圓形或近似圓形。
[0011 ] 進(jìn)一步的，所述玻璃纖維的外表面上的保護(hù)涂層為環(huán)氧樹脂。
[0012]進(jìn)一步的，所述玻璃纖維的保護(hù)涂層外表面有一磨料涂層，所述磨料涂層包括磨料顆粒，所述磨料顆粒采用化學(xué)鍍或粘結(jié)方式固定在玻璃纖維保護(hù)涂層上。
[0013]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，玻璃纖維可以采用比相同直徑的鋼絲具備更高的切割速度，施加更高的壓力和以更快的速度運(yùn)行。在相同的張力大小要求下，可以采用直徑更細(xì)的玻璃纖維作為切割絲，對待切割材料進(jìn)行切割。將磨料固著在切割絲表面上，可直接參與切割，不再使用砂漿，其加工效率是傳統(tǒng)的游離磨料多線切割的數(shù)倍以上，并且有效延長了切割絲的使用壽命，極大地降低了切割成本；另一方面也減少了對環(huán)境的污染。此外，本實(shí)用新型可以應(yīng)用到電子工業(yè)、光電行業(yè)等領(lǐng)域，適用范圍非常廣，值得推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0015]圖1為具有保護(hù)層的玻璃纖維切割絲的一種實(shí)施例的橫截面示意；
[0016]圖2為具有磨料的玻璃纖維切割絲的一種實(shí)施例的橫截面示意；
[0017]圖3為具有保護(hù)層和磨料層的玻璃纖維切割絲的一種實(shí)施例的橫截面示意。
【具體實(shí)施方式】
[0018]結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明:
[0019]實(shí)施例一
[0020]參見圖1，本實(shí)用新型所采用的切割絲為玻璃纖維1001，玻璃纖維外表面上具有保護(hù)涂層1002 ;優(yōu)選的玻璃纖維1001為連續(xù)長絲；玻璃纖維1001的橫截面直徑為0.001-1.00mm，優(yōu)選的玻璃纖維1001的橫截面直徑為.050-0.150mm。玻璃纖維可以采用比相同直徑的鋼絲具備更高的切割速度，施加更高的壓力和以更快的速度運(yùn)行。在相同的張力大小要求下，可以采用直徑更細(xì)的玻璃纖維作為切割絲，對待切割材料進(jìn)行切割。
[0021]實(shí)施例二
[0022]參見圖1，【具體實(shí)施方式】基本與實(shí)施例一相同，相同之處不再贅述，不同點(diǎn)在于玻璃纖維的外表面上的防磨涂層為環(huán)氧樹脂。玻璃纖維可以采用比相同直徑的鋼絲具備更高的切割速度，施加更高的壓力和以更快的速度運(yùn)行。在相同的張力大小要求下，可以采用直徑更細(xì)的玻璃纖維作為切割絲，對待切割材料進(jìn)行切割。環(huán)氧樹脂防磨涂層有效延長了切割絲的使用壽命，極大地降低了切割成本。
[0023]實(shí)施例三
[0024]參見圖2，【具體實(shí)施方式】基本與實(shí)施例二相同，相同之處不再贅述，不同點(diǎn)在于玻璃纖維的外表面上的保護(hù)涂層還含有磨料顆粒2001。磨料顆?？梢允莿傆瘛⑻蓟?、石英、氮化硼等高硬度材料中的一種或幾種的組合。環(huán)氧樹脂防磨涂層有效延長了切割絲的使用壽命，極大地降低了切割成本。將磨料固著在切割絲表面上，可直接參與切割，不再使用砂漿，其加工效率是傳統(tǒng)的游離磨料多線切割的數(shù)倍以上，減少了對環(huán)境的污染。本實(shí)用新型可以應(yīng)用到電子工業(yè)、光電行業(yè)等領(lǐng)域，適用范圍非常廣，值得推廣應(yīng)用。
[0025]實(shí)施例四
[0026]參見圖3，【具體實(shí)施方式】基本與實(shí)施例二相同，相同之處不再贅述，不同點(diǎn)在于玻璃纖維的外表面上的保護(hù)涂層1002外還有一層磨料涂層3001，環(huán)氧樹脂防磨涂層有效延長了切割絲的使用壽命，極大地降低了切割成本。磨料顆粒2001通過化學(xué)鍍的方法或粘結(jié)的方法固定在磨料涂層3001。磨料固著在切割絲表面上，可直接參與切割，不再使用砂漿，其加工效率是傳統(tǒng)的游離磨料多線切割的數(shù)倍以上，減少了對環(huán)境的污染。本實(shí)用新型可以應(yīng)用到電子工業(yè)、光電行業(yè)等領(lǐng)域，適用范圍非常廣，值得推廣應(yīng)用。
[0027]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，其各部分名稱等可以不同，凡依本實(shí)用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種切割絲，所述切割絲為玻璃纖維，其特征在于:所述玻璃纖維外表面上具有保護(hù)涂層。2.如權(quán)利要求1所述的一種切割絲，其特征在于:所述玻璃纖維為連續(xù)長絲。3.如權(quán)利要求1所述的一種切割絲，其特征在于:所述玻璃纖維的橫截面直徑為0.001-1.0Omm04.如權(quán)利要求1所述的一種切割絲，其特征在于:所述玻璃纖維的橫截面為圓形或近似圓形。5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種切割絲，其特征在于:所述玻璃纖維的外表面上的保護(hù)涂層為環(huán)氧樹脂。6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種切割絲，其特征在于:所述玻璃纖維的保護(hù)涂層外表面有一磨料涂層，所述磨料涂層包括磨料顆粒，所述磨料顆粒采用化學(xué)鍍或粘結(jié)方式固定在玻璃纖維保護(hù)涂層上。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種切割絲，使多線切割機(jī)可以在更高的切割速度下運(yùn)行，或可以施加更高的壓力，提高工作效率。在相同的張力大小要求下，切割機(jī)可以采用更細(xì)的直徑的切割絲，提高待切割材料利用率成為降低加工成本。將磨料固著在切割絲表面上，切割機(jī)采用帶有磨料涂層的切割絲，可直接參與切割，不再使用砂漿，其加工效率是傳統(tǒng)的游離磨料多線切割的數(shù)倍以上，并且有效延長了切割絲的使用壽命，極大地降低了切割成本，另一方面也減少了對環(huán)境的污染。此外，本實(shí)用新型可以應(yīng)用到電子工業(yè)、光電行業(yè)等領(lǐng)域，適用范圍非常廣，值得推廣應(yīng)用。
【IPC分類】B28D5/04
【公開號】CN204869288
【申請?zhí)枴緾N201520566549
【發(fā)明人】車國志
【申請人】車國志
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月31日