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切割硬、脆性材料的絲鋸及其制造方法

文檔序號:1958888閱讀:262來源:國知局

專利名稱::切割硬、脆性材料的絲鋸及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種切割工具,具體涉及一種半導(dǎo)體和太陽能等行業(yè)切割硅、石英晶體等硬、脆性材料用的新型絲鋸及其制造方法。技術(shù)背景國外于上世紀70年代提出了用絲鋸切割脆性半導(dǎo)體材料的工藝,80年代出現(xiàn)了可用于硅片切割的絲鋸。進入90年代尤其是近幾年來,絲鋸得到了快速發(fā)展,對其研究也更為深入。由于固結(jié)磨料切割絲鋸成本比較昂貴,所以目前無論國內(nèi)和國夕卜,線切割使用的絲鋸主要還是使用懸浮磨料切割。但是,固結(jié)磨料切割因為低能耗、使用環(huán)境無污染、切削效率高、加工精度高等優(yōu)點已經(jīng)開始逐步替代懸浮磨料切割。國內(nèi)研究的重點集中在電鍍法和焊料法等金屬結(jié)合劑絲鋸。由于采用傳統(tǒng)的鎳鍍技術(shù)只能得到數(shù)公里長的鋸絲,因此,電鍍絲鋸發(fā)展緩慢;而焊料法由于工藝不夠成熟,對于長距離絲鋸的制造工藝,此項技術(shù)還處于研究階段。國外采用熱固化樹脂作為結(jié)合劑生產(chǎn)的金剛石絲鋸比電鍍法生產(chǎn)的金剛石絲鋸生產(chǎn)率高,成本有所降低,目前市場上使用的固結(jié)磨料長絲鋸大多為國外生產(chǎn)的此類產(chǎn)品,但是中國國外并沒有將此項技術(shù)通過專利或論文公開。國內(nèi)對于熱固化樹脂絲鋸的制造工藝,由于不能解決樹脂完全固化前傳動中的困難,目前主要集中在短距離絲鋸,長絲鋸研究開展較少。日本有學者提出了使用uv固化樹脂取代傳統(tǒng)熱固化樹脂作為結(jié)合劑固結(jié)磨料的新方法,樹脂結(jié)合劑與磨料混合在一起同時涂覆在芯線的表面,然后經(jīng)過uv固化裝置固化成型。但是這種工藝容易導(dǎo)致磨料在涂覆裝置的模具孔內(nèi)團聚而影響磨料在絲鋸中的分布,一般情況下,絲鋸長度超過l千米就很難有磨料的帶出。同時,高收縮率uv固化樹脂的強度以及樹脂與磨粒把持力較低,而低收縮率樹脂又不能形成磨料的良好出刃,所以目前uv樹脂固化方法沒能形成實際生產(chǎn)應(yīng)用,還處于研究階段。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種切割硬、脆性材料的絲鋸及其制造方法,本發(fā)明綜合了熱固化樹脂結(jié)合劑和uv固化樹脂結(jié)合劑的優(yōu)點,以解決熱固化樹脂完全固化前傳動方面的難點;同時,這種工藝方法又能夠有效地克服傳統(tǒng)uv固化方式涂覆過程中磨料易團聚的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種切割硬、脆性材料的絲鋸,在芯線上通過結(jié)合劑固定有磨料,其特征在于,所述的結(jié)合劑由內(nèi)層uv樹脂結(jié)合劑和外層熱固化樹脂結(jié)合劑構(gòu)成;其中,所述的磨料在芯線周圍均勻、連續(xù)、單層分布,磨料部分嵌入UV樹脂結(jié)合劑,部分露在熱固化樹脂結(jié)合劑外形成出刃,其余部分^:所述外層熱固化樹脂所包裹。所述的磨料使用表面金屬鍍覆的金剛石或CBN。所述金剛石或CBN表面鍍覆的金屬為鎳、銅、鈦、鎢其中的一種或鍍覆含有以上金屬元素的合金。所述的芯線使用鍍銅的琴鋼絲;所述的鍍銅的琴鋼絲選用0.100.20毫米直徑。根據(jù)發(fā)明人試驗研究,如使用小于0.10毫米直徑的琴鋼絲會導(dǎo)致絲鋸的抗拉強度太低而容易折斷;而不使用大于0.20毫米直徑的琴鋼絲是因為本發(fā)明制造的長距離絲鋸主要用于切割多晶硅等高價值材料,太大的直徑會使得切縫過大從而造成對材料的浪費。優(yōu)選的琴鋼絲的直徑范圍是O.140.18毫米,制成的絲鋸的外徑范圍是0,220.29毫米。本發(fā)明的新型絲鋸使用表面金屬鍍覆的金剛石或CBN,表面鍍有金屬的金剛石或CBN,能夠與樹脂結(jié)合劑有更強的結(jié)合力。同時,在絲鋸切削的過程中能夠緩沖磨料與被切削材料高速摩擦形成的熱量,減少磨料的脫落。本發(fā)明的新型絲鋸使用2060微米平均粒徑的磨料。磨料的粒徑與芯線的直徑的比例在18%~32%。當比例小于18°/。時,磨料的出刃太小,不能達到良好的切割效果。當比例大于32%時,磨料不能在芯線周圍均勻分布。同時,過大的磨料粒徑也會導(dǎo)致絲鋸?fù)鈴皆黾?,從而?dǎo)致切縫變寬。優(yōu)選的比例是22%28%,由于本發(fā)明采用0.100,20毫米芯線,所以本發(fā)明絲鋸釆用2060微米平均粒徑的磨料。磨料均勻、連續(xù)、單層地用結(jié)合劑固定在芯線的周圍,單層磨料的優(yōu)點是能夠使得絲鋸具有最小的直徑,這樣在切割過程中具有最小的切縫,能有效減少對材料的損耗。本發(fā)明的新型絲鋸包括內(nèi)外兩層樹脂結(jié)合劑涂層,其中,內(nèi)層樹脂結(jié)合劑主要作用為將磨料與芯線粘接并固定,要求樹脂固化速度快,與金屬絲芯線結(jié)合力強。本發(fā)明中使用UV固化樹脂結(jié)合劑作為內(nèi)層涂層,通過調(diào)節(jié)樹脂黏度、傳動速度以及涂覆設(shè)備中模具孔徑等控制內(nèi)層涂層的厚度,使得其厚度在于磨料平均粒徑的1/41/2。涂層厚度小于磨料平均粒徑的1/4,則不利于樹脂結(jié)合劑對磨料的固定;內(nèi)層涂層(內(nèi)層樹脂結(jié)合劑)厚度大于磨料平均粒徑的1/2,則將減少外層樹脂結(jié)合劑的用量,不利于切削使用。本發(fā)明中,內(nèi)層涂層(內(nèi)層樹脂結(jié)合劑)的厚度一般為530微米。所述的UV樹脂結(jié)合劑包括樹脂和填料。其中,UV樹脂使用丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂或兩種樹脂的混合物,優(yōu)選的是樹脂的光引發(fā)劑釆用陽離子型,樹脂中加入0.5%~10%的促進劑(所述的促進劑為l-氮雜環(huán)丙烯、含乙烯基膦的化合物、硫化型鏈轉(zhuǎn)移劑、硫代乙醇酸異葵酯或十二烷基硫醇的一種或多種)以改善樹脂與金屬芯線的結(jié)合力;填料包括氧化鋁、氧化硅、碳化硅、氧化鈰、氧化鉻、氧化鈥中的一種或幾種,填料在結(jié)合劑中的含量(重量比)為130%,優(yōu)選的是含量為15~25%。本發(fā)明的新型絲鋸還包括外層樹脂結(jié)合劑,外層樹脂結(jié)合劑的主要作用為進一步固定磨料,并與內(nèi)層樹脂高強度結(jié)合。本發(fā)明中使用熱固化樹脂作為外層樹脂結(jié)合劑,其特點是與磨料結(jié)合力強,在固化過程中有較高的收縮率,從而能夠使磨料能夠形成很好的出刃,保證絲鋸的切削能力。通過調(diào)節(jié)樹脂黏度、傳動速度以及涂覆設(shè)備中模具孔徑等控制外層涂層的厚度,使得其厚度在于磨料平均粒徑的1/32/3。厚度過小,不利于對磨料的固定;厚度過大,不利于磨料的出刃。本發(fā)明中,外層涂層(外層熱固化樹脂結(jié)合劑)的厚度一般為840微米。所述的熱固化樹脂結(jié)合劑由熱固化樹脂和填料組成。熱固化樹脂主要為酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂或以上樹脂的混合物;填料包括無機填料、超細金剛石粉和超細銅粉。無機填料包括氧化鋁、碳化硅、氧化鈰、氧化鈦中的一種或幾種,在結(jié)合劑中的含量(重量比)為1~25%,優(yōu)選的是含量為10~20%;超細金剛石粉在結(jié)合劑中的含量(重量比)為1~15%,優(yōu)選的是含量為5~10%;超細銅粉在結(jié)合劑中的含量(重量比)為1~15%,優(yōu)選的是含量為5~10%。完成本申請第2個發(fā)明任務(wù)的方案是,上述切割硬、脆性材料的絲鋸的制造方法,其特征在于,步驟如下(1).配料按照比例稱量UV固化樹脂和填料,經(jīng)過攪拌制成UV樹脂結(jié)合劑;按照比例稱量熱固化樹脂和填料,經(jīng)過攪拌制成熱固化樹脂結(jié)合劑;(2).金屬絲芯線經(jīng)過表面處理,清洗,干燥;(3).在芯線表面均勻涂覆一層UV樹脂結(jié)合劑;(4).將磨料連續(xù)地、均勻地嵌入UV樹脂結(jié)合劑,并單層分布在芯線的周圍;(5).經(jīng)過UV固化裝置,結(jié)合劑固化成型,磨料被固定在芯線周圍;(6).接著在表面均勻涂覆一層熱固化樹脂結(jié)合劑;(7).通過加熱保溫裝置固化成型。所述的新型絲鋸的制造方法包括對金屬芯線進行表面處理、清洗和干燥,具體方法包括表面腐蝕、酸洗、堿洗、有機溶劑清洗、水洗、高溫干燥和風干等,這些方法在以往公開過的文獻中有多次報道,此處不再贅述。所述的新型絲鋸的制造方法包括先在芯線表面涂覆一層UV樹脂結(jié)合劑;再將磨料通過專用裝置嵌入樹脂結(jié)合劑層;通過專用UV固化裝置固化,將磨料牢固地固定在芯線周圍;繼續(xù)在以上固定了磨料的內(nèi)層涂層表面涂覆一層熱固化樹脂;并在加熱保溫裝置中固化成型。本發(fā)明的工藝流程與絲鋸結(jié)構(gòu)保證了磨料在絲鋸表面的均勻連續(xù)分布,也保證了磨料的合適出刃,同時增加了樹脂結(jié)合劑與芯線的結(jié)合力以及增強了磨料與樹脂結(jié)合劑的結(jié)合力。本發(fā)明的新型絲鋸的制造方法包括內(nèi)、外層樹脂結(jié)合劑的配料。首先要對內(nèi)、外層樹脂結(jié)合劑所用填料分別進行稱量和研磨攪拌,將填料分散均勻并達到所需超細粒徑,根據(jù)配方,按照比例稱量uv固化樹脂和填料,經(jīng)過攪拌制成UV樹脂結(jié)合劑;按照比例稱量熱固化樹脂和填料,經(jīng)過攪拌制成熱固化樹脂結(jié)合劑。本發(fā)明的新型絲鋸的制造方法是一種快速生產(chǎn)長絲鋸的方法,芯線在傳動裝置的牽引下,連續(xù)通過絲盤放線、表面處理、清洗、干燥、內(nèi)層UV樹脂結(jié)合劑涂覆、粘接磨料、UV固化、外層熱固化樹脂結(jié)合劑涂覆、熱固化和收排線成盤,整個過程是連續(xù)傳動的,傳動速度最高可以達到50米/分鐘。本發(fā)明綜合了熱固化樹脂結(jié)合劑和UV固化樹脂結(jié)合劑的優(yōu)點,解決了固化樹脂完全固化前傳動方面的難點;同時,本發(fā)明的新型絲鋸的制造方法又能夠有效地克服傳統(tǒng)UV固化方式涂覆過程中磨料易團聚的問題。圖l為絲鋸橫截面剖面結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下通過實施例來說明本發(fā)明,但是制造方法和技術(shù)參數(shù)不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。為了進一步驗證本發(fā)明的適用性,本發(fā)明還對根據(jù)本實施例制成的絲鋸進行了切割試驗。實施例l:切割硬、脆性材料的絲鋸,包括芯線、磨料和結(jié)合劑。如圖l所示芯線4使用鍍銅的琴鋼絲;磨料1使用表面金屬鍍覆的金剛石或CBN;結(jié)合劑包括內(nèi)層UV樹脂結(jié)合劑3和外層熱固化樹脂結(jié)合劑2。其中,磨料在芯線周圍均勻、連續(xù)、單層分布,磨料部分嵌入UV樹脂結(jié)合劑,部分露在熱固化樹脂結(jié)合劑外形成出刃,其余部分被熱固化樹脂所包裹。10制造工藝(l)配料稱量氧化鋁10g、氧化硅10g、碳化硅10g、氧化鈰5g和氧化鉻5g,UV樹脂120g,混合,用磁力攪拌機攪拌均勻制成UV樹脂結(jié)合劑備用;稱量氧化鋁15g、碳化硅15g、氧化鈰15g、氧化鈦15g,超細金剛石粉15g,超細銅粉15g,熱固化樹脂210g,用磁力攪拌機攪拌均勻制成熱固化樹脂結(jié)合劑備用。(2)金屬芯線表面經(jīng)過丙酮清洗和風干。(3)將以上芯線通過UV樹脂涂覆裝置在芯線表面均勻涂覆一層UY樹脂結(jié)合劑。(4)通過專用裝置將磨料連續(xù)地、均勻地嵌入UV樹脂結(jié)合劑,并單層分布在芯線的周圍。(5)經(jīng)過專用UV固化裝置,結(jié)合劑固化成型,磨料被固定在芯線周圍。(6)接著在表面均勻涂覆一層熱固化樹脂結(jié)合劑。(7)通過加熱保溫裝置固化成型。本實施例中使用直徑0.10毫米鍍銅的琴鋼絲,磨料使用平均粒徑為20微米的鍍鎳的人造金剛石,UV樹脂采用雙酚A型環(huán)氧樹脂,熱固化樹脂使用酚醛樹脂。本實施例制成的絲鋸技術(shù)參數(shù)見下表l,切割性能指標見下表2。實施例2:制造工藝(l)配料稱量氧化鋁15g、氧化硅15g和碳化硅10g,UV樹脂120g,混合,用磁力攪拌機攪拌均勻制成UV樹脂結(jié)合劑備用;稱量氧化鋁20g、碳化硅20g、氧化鈰20g,超細金剛石粉20g,超細銅粉20g,熱固化樹脂200g,用磁力攪拌機攪拌均勻制成熱固化樹脂結(jié)合劑備用。制造工藝(2)~(7)同實施例l。本實施例中使用直徑0.10毫米鍍銅的琴鋼絲,磨料使用平均粒徑為24微米的鍍鈦的人造金剛石,UV樹脂采用丙烯酸樹脂,熱固化樹脂使用酚醛樹脂。本實施例制成的絲鋸技術(shù)參數(shù)見下表l,切割性能指標見下表2。實施例3:制造工藝(l)配料稱量氧化鋁20g、氧化鈰15g和氧化鉻15g,UV樹脂150g,混合,用磁力攪拌機攪拌均勻制成UV樹脂結(jié)合劑備用;稱量氧化鋁30g、碳化硅20g、氧化鈦10g,超細金剛石粉25g,超細銅粉10g,熱固化樹脂220g,用磁力攪拌機攪拌均勻制成熱固化樹脂結(jié)合劑備用。制造工藝(2)~(7)同實施例l。本實施例中使用直徑0.14毫米鍍銅的琴鋼絲,磨料使用平均粒徑為30微米的鍍銅的人造金剛石,UV樹脂采用丙烯酸樹脂,熱固化樹脂使用聚酰亞胺樹脂。本實施例制成的絲鋸技術(shù)參數(shù)見下表l,切割性能指標見下表2。實施例4:制造工藝(l)配料稱量氧4匕鋁15g、氧化-圭15g和碳化-圭10g,UV樹脂120g,混合,用磁力攪拌機攪拌均勻制成UV樹脂結(jié)合劑備用;稱量碳化硅30g、氧化鈰30g,超細金剛石粉20g,超細銅粉20g,熱固化樹脂200g,用磁力攪拌機攪拌均勻制成熱固化樹脂結(jié)合劑備用。制造工藝(2)(7)同實施例l。本實施例中使用直徑0.14毫米鍍銅的琴鋼絲,磨料使用平均粒徑為34微米的CBN,UV樹脂采用雙酚A型環(huán)氧樹脂,熱固化樹脂^f吏用聚酰亞胺樹脂。本實施例制成的絲鋸技術(shù)參數(shù)見下表l,切割性能指標見下表2。實施例5:制造工藝(l)配料稱量氧化鋁20g、氧化硅30g,UV樹脂150g,混合,用磁力攪拌機攪拌均勻制成UV樹脂結(jié)合劑備用;稱量氧化鋁15g、碳化硅15g、氧化鈰15g、氧化鈥15g,超細金剛石粉15g,超細銅粉15g,熱固化樹脂210g,用磁力攪拌機攪拌均勻制成熱固化樹脂結(jié)合劑備用。制造工藝(2)~(7)同實施例l。本實施例中使用直徑0.16毫米鍍銅的琴鋼絲,磨料使用平均粒徑為38微米的鍍鈦的人造金剛石,UV樹脂采用丙烯酸樹脂和環(huán)氧樹脂的混合物,熱固化樹脂使用聚酰亞胺樹脂和環(huán)氧樹脂混合物。本實施例制成的絲鋸技術(shù)參數(shù)見下表l,切割性能指標見下表2。實施例6:制造工藝(l)配料稱量碳化硅15g、氧化鈰10g和氧化鉻5g,UV樹脂120g,混合,用磁力攪拌機攪拌均勻制成UV樹脂結(jié)合劑備用;稱量碳化硅15g、氧化鈥15g,超細金剛石粉25g,超細銅粉25g,熱固化樹脂200g,用磁力攪拌機攪拌均勻制成熱固化樹脂結(jié)合劑備用。制造工藝(2)~(7)同實施例l。本實施例中使用直徑0.16毫米鍍銅的琴鋼絲,磨料使用平均粒徑為40微米的鍍銅的人造金剛石,UV樹脂采用丙烯酸樹脂和環(huán)氧樹脂的混合物,熱固化樹脂^f吏用酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的混合物。本實施例制成的絲鋸技術(shù)參數(shù)見下表l,切割性能指標見下表2。實施例7:制造工藝(l)配料稱量氧化鋁10g、石友化硅10g和氧化鉻5g,UV樹脂125g,混合,用磁力攪拌機攪拌均勻制成UV樹脂結(jié)合劑備用;稱量碳化硅25g、氧化鈰15g,超細金剛石粉20g,超細銅粉20g,熱固化樹脂220g,用磁力攪拌機攪拌均勻制成熱固化樹脂結(jié)合劑備用。制造工藝(2)~(7)同實施例l。本實施例中使用直徑0.18毫米鍍銅的琴鋼絲,磨料使用平均粒徑為40微米的鍍鈦的人造金剛石,UV樹脂采用丙烯酸樹脂,熱固化樹脂使用聚酰亞胺樹脂和酚醛樹脂的混合物。本實施例制成的絲鋸技術(shù)參數(shù)見下表l,切割性能指標見下表2。實施例8'.制造工藝(l)配料稱量氧化珪30g和氧化鈰10g,UV樹脂120g,混合,用磁力攪拌機攪拌均勻制成UV樹脂結(jié)合劑備用;稱量碳化硅15g、氧化鈥25g,超細金剛石粉10g,超細銅粉20g,熱固化樹脂230g,用磁力攪拌機攪拌均勻制成熱固化樹脂結(jié)合劑備用。制造工藝(2)~(7)同實施例l。本實施例中使用直徑0.18毫米鍍銅的琴鋼絲,磨料使用平均粒徑為45微米的鍍鵠的人造金剛石,UV樹脂采用雙酚A環(huán)氧樹脂,熱固化樹脂使用盼醛樹脂。本實施例制成的絲鋸技術(shù)參數(shù)見下表l,切割性能指標見下表2。實施例9:制造工藝(l)配料稱量氧化鋁10g和氧化鉻20g,UV樹脂170g,混合,用磁力攪拌機攪拌均勻制成UV樹脂結(jié)合劑備用;稱量氧化鈰35g、氧化鈦25g,超細金剛石粉10g,超細銅粉15g,熱固化樹脂215g,用磁力攪拌機攪拌均勻制成熱固化樹脂結(jié)合劑備用。制造工藝(2)(7)同實施例l。本實施例中使用直徑0.20毫米鍍銅的琴鋼絲,磨料使用平均粒徑為50微米的鍍《漆的人造金剛石,UV樹脂釆用丙烯酸樹脂,熱固化樹脂使用聚酰亞胺樹脂。本實施例制成的絲鋸技術(shù)參數(shù)見下表l,切割性能指標見下表2。實施例10:制造工藝(l)配料稱量氧化鋁20g、氧化硅20g和氧化鉻15g,UV樹脂145g,混合,用磁力攪拌機攪拌均勻制成UV樹脂結(jié)合劑備用;稱量氧化鋁15g、氧化鈰35g、氧化鈦20g,超細金剛石粉15g,超細銅粉15g,熱固化樹脂200g,用磁力攪拌機攪拌均勻制成熱固化樹脂結(jié)合劑備用。制造工藝(2)(7)同實施例l。本實施例中<吏用直徑0.20毫米鍍銅的琴鋼絲,磨料使用平均粒徑為55微米的鍍銅的人造金剛石,UV樹脂采用雙酚A環(huán)氧樹脂,熱固化樹脂使用環(huán)氧樹脂。本實施例制成的絲鋸技術(shù)參數(shù)見下表l,切割性能指標見下表2。為了對本實施例制成的絲鋸的內(nèi)層和外層結(jié)合劑的厚度進行分析,本發(fā)明使用日本電子公司(JEOL)5610LV掃描電鏡和美國熱電公司(NORAN)Vantage能語儀對絲鋸的橫截面進行了研究,絲鋸樣品采集為每公里采集兩個樣,以下表l中絲鋸的技術(shù)參數(shù)都是平均數(shù)。研究樹脂結(jié)合劑與金屬芯線的結(jié)合強度,本發(fā)明采用百格法,即在用同樣方法表面處理過的銅片表面涂覆UV樹脂結(jié)合劑,涂層厚度盡量與實施例所要求的厚度等同,用UV固化燈固化,然后在10cm*10cm的面積上,用細刀片平均劃出lmmnmm的小格100個,彎曲銅片,然后數(shù)出未從銅片表面剝離的格數(shù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>注以上含量%都是指重量%本發(fā)明使用日本進口MITSUBISHI(三菱)線切割數(shù)控機床進行切割試驗,材料使用長方形晶體硅,長*寬*高200mm*50mm*50mm,主要切割工藝條件如下切割線速度為150500m/min,切割進給量為0.300.80mm/min,絲鋸張力為30N,切割時間為10min,自來水冷卻。為研究磨料與樹脂結(jié)合劑的結(jié)合強度,本發(fā)明選擇對切割使用過的絲鋸表面的金剛石脫落數(shù)量進行計數(shù),脫落數(shù)量越少,說明磨料和樹脂結(jié)合劑結(jié)合強度越大。表2絲鋸切割性能指標<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>權(quán)利要求1、一種切割硬、脆性材料的絲鋸,在芯線上通過結(jié)合劑固定有磨料,其特征在于,所述的結(jié)合劑由內(nèi)層UV樹脂結(jié)合劑和外層熱固化樹脂結(jié)合劑構(gòu)成;其中,所述的磨料在芯線周圍均勻、連續(xù)、單層分布,磨料部分嵌入UV樹脂結(jié)合劑,部分露在熱固化樹脂結(jié)合劑外形成出刃,其余部分被所述外層熱固化樹脂所包裹。2、根據(jù)權(quán)利要求i所述的切割硬、脆性材料的絲鋸,其特征在于,所述的磨料釆用表面金屬鍍覆的金剛石或CBN;所述磨料的平均粒徑為2060微米;所述的芯線采用鍍銅的琴鋼絲;所述的鍍銅的琴鋼絲的直徑為0.100.20毫米;所述磨料的粒徑與芯線的直徑的比例在18%32%。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的切割硬、脆性材料的絲鋸,其特征在于,所述金剛石或CBN表面鍍覆的金屬為鎳、銅、鈦、鴒其中的一種或鍍覆含有以上金屬元素的合金;所述的鍍銅的琴鋼絲的直徑為0.14~0.18毫米;所述磨料的粒徑與芯線的直徑的比例為22%~28°/0。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的切割硬、脆性材料的絲鋸,其特征在于,所述芯線的直徑為0.100.20毫米;所述磨料的平均粒徑為2060微米;所述內(nèi)層UV固化樹脂結(jié)合劑的厚度為磨料平均粒徑的1/4~1/2;所述外層熱固化樹脂結(jié)合劑的厚度在磨料平均粒徑的1/3-2/3。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的切割硬、脆性材料的絲鋸,其特征在于,所述的內(nèi)層UV樹脂結(jié)合劑采用丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂或兩種樹脂的混合物,該樹脂中加有光引發(fā)劑、促進劑和填料;所述的外層熱固化樹脂結(jié)合劑由熱固化樹脂和填料組成,熱固化樹脂為酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂或環(huán)氧樹脂,或以上樹脂的混合物;所述外層熱固化樹脂的的填料為超細金剛石粉、超細銅粉,以及氧化鋁、碳化硅、氧化鈰、氧化鉻、氧化鈦中的一種或幾種。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的切割硬、脆性材料的絲鋸,其特征在于,所述內(nèi)層UV樹脂的光引發(fā)劑采用陽離子型;所述內(nèi)層UV樹脂的促進劑占樹脂重量的0.5%~10%;所述內(nèi)層UV樹脂的填料選自氧化鋁、氧化硅、氧化鈰、氧化鉻、氧化鈦中的一種或幾種;該填料在內(nèi)層UV樹脂結(jié)合劑中的重量比為130%;所述外層熱固化樹脂的的填料中,氧化鋁、氧化硅、氧化鈰、氧化鉻、氧化鈦中的一種或幾種重量比為1~25%;超細金剛石粉在結(jié)合劑中的重量比為1~15%;超細銅粉的重量比為115。/。。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的切割硬、脆性材料的絲鋸,其特征在于,所述填料在外層熱固化樹脂中的重量比為15~25%;所述外層熱固化樹脂的的填料中,氧化鋁、氧化硅、氧化鈰、氧化鉻、氧化鈦中的一種或幾種重量比為10~20°/0;超細金剛石粉在結(jié)合劑中的重量比為5~10%;超細銅粉的重量比為510%;所述的光引發(fā)劑選自二苯碘鐫鹽或三苯硫鐺鹽,其用量為內(nèi)層UV樹脂質(zhì)量的0.05~2%;所述的促進劑為1-氮雜環(huán)丙烯、含乙烯基膦的化合物、硫化型鏈轉(zhuǎn)移劑、硫代乙醇酸異葵酯或十二烷基^J事的一種或多種。8、根據(jù)權(quán)利要求17之一所述的切割硬、脆性材料的絲鋸,其特征在于,所述內(nèi)層樹脂結(jié)合劑的厚度為530微米;所述外層熱固化樹脂結(jié)合劑的厚度為840微米;制成后的絲鋸的外徑范圍是0.220.29毫米。9、一種權(quán)利要求l所述的切割硬、脆性材料的絲鋸的制造方法,其特征在于,步驟如下(1).配料按照比例稱量UV固化樹脂和填料,經(jīng)過攪拌制成UV樹脂結(jié)合劑;按照比例稱量熱固化樹脂和填料,經(jīng)過攪拌制成熱固化樹脂結(jié)合劑;(2).金屬絲芯線經(jīng)過表面處理,清洗,干燥;(3).在芯線表面均勻涂覆一層UV樹脂結(jié)合劑;(4).將磨料連續(xù)地、均勻地嵌入UV樹脂結(jié)合劑,并單層分布在芯線的周圍;(5).經(jīng)過UV固化裝置,結(jié)合劑固化成型,磨料被固定在芯線周圍;(6).接著在表面均勻涂覆一層熱固化樹脂結(jié)合劑;(7).通過加熱保溫裝置固化成型。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的切割硬、脆性材料的絲鋸的制造方法,其特征在于,所述的各步驟為連續(xù)、快速地進行所述芯線在傳動裝置的牽引下,連續(xù)通過絲盤放線、表面處理、清洗、干燥、內(nèi)層UV樹脂結(jié)合劑涂覆、粘接磨料、UV固化、外層熱固化樹脂結(jié)合劑涂覆、熱固化和收排線成盤,整個過程是連續(xù)傳動的,傳動速度最高為50米/分鐘。全文摘要切割硬、脆性材料的絲鋸及其制造方法,絲鋸是在芯線上通過結(jié)合劑固定有磨料,特征是結(jié)合劑由內(nèi)層UV樹脂結(jié)合劑和外層熱固化樹脂結(jié)合劑構(gòu)成;磨料在芯線周圍均勻、連續(xù)、單層分布,磨料部分嵌入UV樹脂結(jié)合劑,部分露在熱固化樹脂結(jié)合劑外形成出刃,其余部分被所述外層熱固化樹脂所包裹。磨料采用表面金屬鍍覆的金剛石或CBN;芯線采用鍍銅的琴鋼絲。制造方法連續(xù)、快速進行芯線在傳動裝置的牽引下連續(xù)通過絲盤放線、表面處理、清洗、干燥、內(nèi)層UV樹脂結(jié)合劑涂覆、粘接磨料、UV固化、外層熱固化樹脂結(jié)合劑涂覆、熱固化和收排線成盤。本發(fā)明解決了固化樹脂完全固化前傳動方面的難點;能夠有效地克服傳統(tǒng)方法磨料易團聚的問題。文檔編號B28D5/04GK101564828SQ20091003298公開日2009年10月28日申請日期2009年6月3日優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日發(fā)明者朱漢波,莫祥銀,金小東申請人:南京師范大學
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