Višežična dijamantna pila za ultratvrde i krhke materijale od SiC safira
Uvod u višežičnu dijamantsku pilu
Višežična dijamantska pila je najsavremeniji sistem za rezanje dizajniran za obradu izuzetno tvrdih i krhkih materijala. Primjenom brojnih paralelnih žica obloženih dijamantima, mašina može istovremeno rezati više pločica u jednom ciklusu, postižući i visoku propusnost i preciznost. Ova tehnologija je postala neophodan alat u industrijama kao što su poluprovodnici, solarni fotonaponski sistemi, LED diode i napredna keramika, posebno za materijale poput SiC, safira, GaN, kvarca i aluminijevog oksida.
U poređenju sa konvencionalnim rezanjem jednom žicom, konfiguracija sa više žica omogućava rezanje od desetina do stotina kriški po seriji, značajno smanjujući vrijeme ciklusa, a istovremeno održavajući odličnu ravnost (Ra < 0,5 μm) i dimenzijsku preciznost (±0,02 mm). Njegov modularni dizajn integriše automatizovano zatezanje žice, sisteme za rukovanje radnim komadima i online praćenje, osiguravajući dugoročnu, stabilnu i potpuno automatizovanu proizvodnju.
Tehnički parametri višežične dijamantske pile
| Stavka | Specifikacija | Stavka | Specifikacija |
|---|---|---|---|
| Maksimalna radna veličina (kvadrat) | 220 × 200 × 350 mm | Pogonski motor | 17,8 kW × 2 |
| Maksimalna radna veličina (okrugla) | Φ205 × 350 mm | Motor za pogon žice | 11,86 kW × 2 |
| Razmak vretena | Φ250 ±10 × 370 × 2 osa (mm) | Motor za podizanje radnog stola | 2,42 kW × 1 |
| Glavna osa | 650 mm | Okretni motor | 0,8 kW × 1 |
| Brzina kretanja žice | 1500 m/min | Aranžman motora | 0,45 kW × 2 |
| Prečnik žice | Φ0,12–0,25 mm | Motor zatezanja | 4,15 kW × 2 |
| Brzina dizanja | 225 mm/min | Motor za gnojnicu | 7,5 kW × 1 |
| Maks. rotacija stola | ±12° | Kapacitet rezervoara za gnojnicu | 300 litara |
| Ugao zakretanja | ±3° | Protok rashladne tečnosti | 200 l/min |
| Frekvencija njihanja | ~30 puta/min | Tačnost temperature | ±2 °C |
| Brzina pomaka | 0,01–9,99 mm/min | Napajanje | 335+210 (mm²) |
| Brzina dodavanja žice | 0,01–300 mm/min | Komprimirani zrak | 0,4–0,6 MPa |
| Veličina mašine | 3550 × 2200 × 3000 mm | Težina | 13.500 kg |
Radni mehanizam višežične dijamantske pile
-
Kretanje rezanja više žica
Više dijamantskih žica kreće se sinhronizovanim brzinama do 1500 m/min. Precizno vođene remenice i kontrola zatezanja u zatvorenoj petlji (15–130 N) održavaju žice stabilnima, smanjujući mogućnost odstupanja ili loma. -
Precizno hranjenje i pozicioniranje
Servo pozicioniranje postiže tačnost od ±0,005 mm. Opciono lasersko ili vizuelno potpomognuto poravnanje poboljšava rezultate za složene oblike. -
Hlađenje i uklanjanje otpada
Rashladna tečnost pod visokim pritiskom kontinuirano uklanja strugotine i hladi radno područje, sprječavajući termička oštećenja. Višestepena filtracija produžava vijek trajanja rashladne tečnosti i smanjuje vrijeme zastoja. -
Platforma za pametno upravljanje
Servo drajveri visokog odziva (<1 ms) dinamički podešavaju pomicanje, napetost i brzinu žice. Integrisano upravljanje receptima i prebacivanje parametara jednim klikom pojednostavljuju masovnu proizvodnju.
Osnovne prednosti višežične dijamantske pile
-
Visoka produktivnost
Sposoban za rezanje 50-200 pločica po ciklusu, sa gubitkom u rezu <100 μm, poboljšavajući iskorištenje materijala do 40%. Propusnost je 5-10 puta veća od tradicionalnih jednožičnih sistema. -
Precizna kontrola
Stabilnost zatezanja žice unutar ±0,5 N osigurava konzistentne rezultate na raznim krhkim materijalima. Praćenje u realnom vremenu na 10" HMI interfejsu podržava pohranjivanje recepata i daljinsko upravljanje. -
Fleksibilna, modularna gradnja
Kompatibilno sa žicom promjera od 0,12–0,45 mm za različite procese rezanja. Opciono robotsko rukovanje omogućava potpuno automatizirane proizvodne linije. -
Pouzdanost industrijskog nivoa
Teški liveni/kovani okviri minimiziraju deformaciju (<0,01 mm). Vodilice s keramičkim ili karbidnim premazima osiguravaju vijek trajanja preko 8000 sati.
Područja primjene višežične dijamantske pile
-
PoluprovodniciRezanje SiC-a za module napajanja električnih vozila, GaN supstrata za 5G uređaje.
-
FotovoltaikaBrzo rezanje silicijumskih pločica sa ujednačenošću od ±10 μm.
-
LED i optikaSafirne podloge za epitaksiju i precizne optičke elemente sa odlomcima na rubovima <20 μm.
-
Napredna keramikaObrada aluminijevog oksida, AlN i sličnih materijala za komponente za vazduhoplovstvo i termalni menadžment.
Često postavljana pitanja – Višežična dijamantna pila
P1: Koje su prednosti višežičnog piljenja u poređenju sa mašinama sa jednom žicom?
A: Višežični sistemi mogu istovremeno rezati desetine do stotine pločica, povećavajući efikasnost za 5-10 puta. Iskorištenost materijala je također veća s gubitkom rezanja ispod 100 μm, što ga čini idealnim za masovnu proizvodnju.
P2: Koje vrste materijala se mogu obrađivati?
A: Mašina je dizajnirana za tvrde i krhke materijale, uključujući silicijum karbid (SiC), safir, galijum nitrid (GaN), kvarc, aluminijum oksid (Al₂O₃) i aluminijum nitrid (AlN).
P3: Kolika je dostižna tačnost i kvalitet površine?
A: Hrapavost površine može doseći Ra <0,5 μm, s dimenzijskom tačnošću od ±0,02 mm. Odvajanje ivica može se kontrolirati na <20 μm, što zadovoljava standarde poluprovodničke i optoelektronske industrije.
P4: Da li proces rezanja uzrokuje pukotine ili oštećenja?
A: Uz visokotlačni rashladni fluid i kontrolu napetosti u zatvorenoj petlji, rizik od mikropukotina i oštećenja usljed naprezanja je minimiziran, što osigurava odličan integritet pločice.
