專利名稱：用于太陽能硅片線切割的等粘度砂漿切割方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于太陽能硅片線切割的等粘度砂漿切割方法及裝置。
背景技術(shù)：
中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展迅猛，太陽能硅片切割設(shè)備數(shù)量以每年以30%至 50%增加，其中切割砂漿的需求量已經(jīng)達到約1200—1500噸/天。在太陽能硅片線切割過程中，整個機理是利用碳化硅顆粒的堅硬特性和鋒利菱角將硅棒逐步截斷，要求切割砂漿中碳化硅顆粒能夠在切割砂漿體系中均勻穩(wěn)定的分散，并保持持續(xù)穩(wěn)定的砂漿密度、粘度和砂漿供給量，使砂漿均勻地包覆在高速運動中的鋼線表面，均勻平穩(wěn)的使碳化硅微粒作用于硅棒表面，同時及時帶走切割熱和破碎顆粒，保證硅片的表面質(zhì)量。在太陽能硅片線切割中近35-45%的硅料被切成微粉和少量的鋼線磨損的鐵微粉一起隨切割砂漿進入循環(huán)砂漿體系中，并且大量微粉粘附在碳化硅表面隨砂漿一起參與切割，其結(jié)果使砂漿粘度隨之減小40cp-50cp，使鋼線帶砂漿能力隨切割時間增長而下降， 用戶只能采用分間隔調(diào)節(jié)砂漿溫度方法盡可能降低粘度的波動。此方法不適合所有線切機、大多機臺無此功能，無法實現(xiàn)砂漿粘度的在線補償，為降低線切過程中線痕的產(chǎn)生而依靠增加砂漿用量或增加線切用線量來解決。其結(jié)果增加了線切綜合成本，為了適應(yīng)未來市場需求及價格的競爭，整個行業(yè)都在為如何控制輔料環(huán)境和降低切割成本而不停地尋找新的途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于太陽能硅片線切割的等粘度砂漿切割方法及裝置實現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)想是在現(xiàn)有各種類型硅片多線切割機臺上安裝一套等粘度切割調(diào)節(jié)劑供給裝置。本發(fā)明解決了常規(guī)碳化硅砂漿在切割過程中隨切割時間的增加砂漿粘度隨之降低引起線切環(huán)境及工藝發(fā)生變化，造成硅片表面產(chǎn)生線痕。本發(fā)明充分利用了特殊結(jié)構(gòu)的砂漿粘度調(diào)節(jié)劑和砂漿供給裝置，使切割過程中碳化硅切割砂漿粘度保持不變，使砂漿線切性能不隨切割時間而變化、分散硅微粉、預防微粉與碳化硅微粉之間的團聚，并且定時定量地自動加入砂漿中。等粘度砂漿切割方法和供給裝置是本發(fā)明的核心。—.等粘度砂漿切割方法及供給裝置說明在太陽能硅片線切割機臺供砂漿系統(tǒng)中引入了等粘度砂漿切割供給裝置。該裝置有等粘度調(diào)節(jié)劑導入定量機構(gòu)、砂漿粘度實時補償器、管道和控制閥所組成。在切割過程中大量切割后的廢硅微粉和鐵微粉是隨切割時間成一定比例曲線增加并隨切割砂漿一起混入到砂漿缸中、造成砂漿粘度隨切割時間而下降，實時補償器會自動將等粘度調(diào)節(jié)劑導入砂漿中并使砂漿粘度穩(wěn)定在工藝設(shè)定控制范圍內(nèi)。二.等粘度砂漿切割裝置使用方法
等粘度切割砂漿裝置使用方法是由1)砂漿粘度實時探測器、幻砂漿粘度調(diào)節(jié)補償器、；3)砂漿粘度調(diào)節(jié)劑貯罐、4)管道和控制閥所組成。將該裝置用快裝法蘭安裝在隨機儲缸與切片機熱交換之間。當機器開始切片時，起動砂漿粘度實時探測器對砂漿進行監(jiān)控， 并控制砂漿粘度調(diào)節(jié)補償器將砂漿粘度調(diào)節(jié)劑經(jīng)管道和控制閥實時混入切割砂漿中。當砂漿粘度調(diào)節(jié)液混入到一定量時，控制系統(tǒng)會抽取一定量的廢砂漿。采用此工藝可以不停機實時更換砂漿并且保持砂漿品質(zhì)前后一致性。實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是一、等粘度砂漿切割裝置等粘度砂漿切割裝置包括砂漿缸101、等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112、冷熱交換器102、 分流噴嘴103、線輥106、切割鋼線107、砂漿槽109，砂漿缸101內(nèi)裝有攪拌器111、循環(huán)泵 115，等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112內(nèi)裝有去鐵粉裝置114、粘度探測器117，砂漿缸101內(nèi)的循環(huán)泵115通過管道與等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112相連，等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112通過管道與冷熱交換器102相連，冷熱交換器102通過管道與三個分流噴嘴103相連，分流噴嘴103下方裝有切割鋼線107和二個線輥106，切割鋼線107環(huán)繞二個線輥106，切割鋼線107和二個線輥106下方裝有砂漿槽109，砂漿槽109通過回流管110與砂漿缸101相連，等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112還通過調(diào)節(jié)劑管道113與砂漿缸101相連；在等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112上端邊上裝有調(diào)節(jié)劑進口管道116 ；等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112內(nèi)裝有粘度探測器117。等粘度砂漿貯存于砂漿缸101中，用攪拌器111攪拌后用循環(huán)泵115將砂漿打入等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112，經(jīng)過內(nèi)部去鐵粉裝置114處理后進入冷熱交換器102，得到工藝穩(wěn)溫后通過管道進入分流噴嘴103噴向切割鋼線107，切割鋼線107上方的硅棒一 104、硅棒二 105向下移動進入線輥106帶動的切割鋼線107表面開始切割工藝，切割后的砂漿和硅粉、鐵粉的混合砂漿108 —起進入砂漿槽109中，經(jīng)回流管110進入砂漿貯缸101中；等粘度砂漿調(diào)節(jié)劑經(jīng)116進入等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112，在內(nèi)置的粘度探測器117控制下實時將等粘度砂漿調(diào)節(jié)劑經(jīng)管道113送入砂漿貯缸101中對砂漿粘度進行調(diào)節(jié)。二、等粘度砂漿切割方法a.等粘度切割砂漿調(diào)節(jié)裝置在NTC442切片機上安裝將等粘度切割砂漿調(diào)節(jié)裝置用快裝法蘭安裝在隨機儲缸砂漿出口與切片機熱交換進口之間；b.等粘度切割砂漿配制用密度為1. 62^g/l、粘度為的切割砂漿作為等粘度砂漿和砂漿粘度調(diào)節(jié)液；取1000份等粘度切割砂漿，將砂漿調(diào)節(jié)到可上機的工作條件，密度為1. 62^g/l、粘度為 283cp ；c.裝置使用前先收集NTC切片機前5刀的粘度隨切片時間變化曲線、依椐5刀平均變化曲線調(diào)整砂漿粘度調(diào)節(jié)補償器建立基準變化曲線、由砂漿粘度實時探測器對切割時的砂漿進行監(jiān)控；d.將砂漿粘度調(diào)節(jié)液加入裝置中罐內(nèi)、將240份等粘度切割砂漿加入NTC442隨機砂漿缸中，進入正常熱機、開始進入切片程序后起動砂漿粘度實時探測器，等粘度砂漿調(diào)節(jié)劑裝置進入正常工作；完成第一個切片程序后，新加入砂漿粘度調(diào)節(jié)液用量3. 5份砂漿粘度為；砂漿缸中砂漿總量達到M3. 5份；e.更換新硅棒料后進入第二刀切割程序，運轉(zhuǎn)過程重復第d步完成切片后、新加入砂漿粘度調(diào)節(jié)液用量3. 3份、砂漿粘度為；砂漿缸中砂漿總量達到M6. 8份、抽取 100份廢砂漿、同時添加100份新砂漿；砂漿粘度為；f.更換新硅棒料后進入第三刀切割程序，運轉(zhuǎn)過程重復第d步完成切片后、新加入砂漿粘度調(diào)節(jié)液用量3. 0份、砂漿粘度為^kp ；砂漿缸中砂漿總量達到M9. 8份；g.更換新硅棒料后進入第四刀切割程序，運轉(zhuǎn)過程重復第e步完成切片后、重復十刀將所有廢砂漿更換，再從b部開始第一刀切割；十刀為一個循環(huán)。測試完成后，得出的測試數(shù)據(jù)平均出片合格率為95% —96%、切割效率從原每天2. 5刀升為3. 2刀、提升效率35%、設(shè)備利用率提升15%、換砂漿周期從2刀增加到與設(shè)備換導輪和維護時同步。本發(fā)明具有積極的效果(1)本發(fā)明取代常規(guī)碳化硅砂漿的停機更換方式，當砂漿粘度調(diào)節(jié)液加入到砂漿缸中一定量時，控制系統(tǒng)會抽取一定量的廢砂漿( 本發(fā)明所述的用于太陽能硅片線切割的等粘度砂漿切割方法及裝置，其特征在于砂漿粘度實時探測器對砂漿進行監(jiān)控，并控制砂漿粘度調(diào)節(jié)補償器將砂漿粘度調(diào)節(jié)液經(jīng)管道和控制閥實時加入切割砂漿中(3)本發(fā)明所述的用于太陽能硅片線切割的等粘度砂漿切割方法及裝置，其特征在于實時補償器會自動調(diào)節(jié)將砂漿粘度穩(wěn)定在工藝設(shè)定控制范圍內(nèi)。(4)本發(fā)明所述的用于太陽能硅片線切割的等粘度砂漿切割方法及裝置，其特征在于用隨切割時間定時定量地自動加入調(diào)節(jié)劑和更換廢砂漿方式來替代每刀停機一次更換方式。
具體實施例方式下面通過用IOOOkg等粘度切割砂漿方法和NTC442切片機一臺、切片規(guī)格 125mm*125mm*0. 180mm，硅棒總長600mm具體闡述本發(fā)明的全部操作過程


附圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的結(jié)構(gòu)示意圖。實施例一、等粘度砂漿切割裝置等粘度砂漿切割裝置包括砂漿缸101、等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112、冷熱交換器102、 分流噴嘴103、線輥106、切割鋼線107、砂漿槽109，砂漿缸101內(nèi)裝有攪拌器111、循環(huán)泵 115，等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112內(nèi)裝有去鐵粉裝置114、粘度探測器117，砂漿缸101內(nèi)的循環(huán)泵115通過管道與等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112相連，等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112通過管道與冷熱交換器102相連，冷熱交換器102通過管道與三個分流噴嘴103相連，分流噴嘴103下方裝有切割鋼線107和二個線輥106，切割鋼線107環(huán)繞二個線輥106，切割鋼線107和二個線輥106下方裝有砂漿槽109，砂漿槽109通過回流管110與砂漿缸101相連，等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112還通過調(diào)節(jié)劑管道113與砂漿缸101相連；在等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112上端邊上裝有調(diào)節(jié)劑進口管道116 ；等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112內(nèi)裝有粘度探測器117。等粘度砂漿貯存于砂漿缸101中，用攪拌器111攪拌后用循環(huán)泵115將砂漿打入等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112，經(jīng)過內(nèi)部去鐵粉裝置114處理后進入冷熱交換器102，得到工藝穩(wěn)溫后通過管道進入分流噴嘴103噴向切割鋼線107，切割鋼線107上方的硅棒一 104、硅棒二 105向下移動進入線輥106帶動的切割鋼線107表面開始切割工藝，切割后的砂漿和硅粉、鐵粉的混合砂漿108 —起進入砂漿槽109中，經(jīng)回流管110進入砂漿貯缸101中；等粘度砂漿調(diào)節(jié)劑經(jīng)116進入等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置112，在內(nèi)置的粘度探測器117控制下實時將等粘度砂漿調(diào)節(jié)劑經(jīng)管道113送入砂漿貯缸101中對砂漿粘度進行調(diào)節(jié)。二、等粘度砂漿切割方法a.等粘度切割砂漿調(diào)節(jié)裝置在NTC442切片機上安裝將等粘度切割砂漿調(diào)節(jié)裝置用快裝法蘭安裝在隨機儲缸砂漿出口與切片機熱交換進口之間；b.等粘度切割砂漿配制用密度為1. 62^g/l、粘度為的切割砂漿作為等粘度砂漿和砂漿粘度調(diào)節(jié)液；取IOOOkg等粘度切割砂漿，將砂漿調(diào)節(jié)到可上機的工作條件，密度為1.62^g/l、粘度為 283cp ；c.裝置使用前先收集NTC切片機前5刀的粘度隨切片時間變化曲線、依椐5刀平均變化曲線調(diào)整砂漿粘度調(diào)節(jié)補償器建立基準變化曲線、由砂漿粘度實時探測器對切割時的砂漿進行監(jiān)控；d.將砂漿粘度調(diào)節(jié)液加入裝置中罐內(nèi)、將MOkg等粘度切割砂漿加入NTC442隨機砂漿缸中，進入正常熱機、開始進入切片程序后起動砂漿粘度實時探測器，等粘度砂漿調(diào)節(jié)劑裝置進入正常工作；完成第一個切片程序后，新加入砂漿粘度調(diào)節(jié)液用量3. 5kg砂漿粘度為；砂漿缸中砂漿總量達到M3. 5kg ；e.更換新硅棒料后進入第二刀切割程序，運轉(zhuǎn)過程重復第d步完成切片后、新加入砂漿粘度調(diào)節(jié)液用量3. 3kg、砂漿粘度為；砂漿缸中砂漿總量達到M6. ^ig、抽取 IOOkg廢砂漿、同時添加IOOkg新砂漿；砂漿粘度為；f.更換新硅棒料后進入第三刀切割程序，運轉(zhuǎn)過程重復第d步完成切片后、新加入砂漿粘度調(diào)節(jié)液用量3. 0kg、砂漿粘度為^kp ；砂漿缸中砂漿總量達到M9. 8kgg.更換新硅棒料后進入第四刀切割程序，運轉(zhuǎn)過程重復第e步完成切片后、重復十刀將所有廢砂漿更換，再從b部開始第一刀切割；十刀為一個循環(huán)。測試完成后，得出的測試數(shù)據(jù)平均出片合格率為95% —96%、切割效率從原每天2. 5刀升為3. 2刀、提升效率35%、設(shè)備利用率提升15%、換砂漿周期從2刀增加到與設(shè)備換導輪和維護時同步。等粘度砂漿切割方法和砂漿供給裝置使用是建立在大量實驗數(shù)椐和生產(chǎn)切片結(jié)果后制定而成，用戶可按其使用程序說明指引下完成全部操作過程。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于太陽能硅片線切割的等粘度砂漿切割裝置，其特征在于等粘度砂漿切割裝置包括砂漿缸(101)、等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置(11 、冷熱交換器(10 、分流噴嘴(103)、線輥(106)、切割鋼線(107)、砂漿槽(109)，砂漿缸(101)內(nèi)裝有攪拌器(111)、循環(huán)泵(115)， 等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置(11 內(nèi)裝有去鐵粉裝置(114)、粘度探測器(117)，砂漿缸(101)內(nèi)的循環(huán)泵(11 通過管道與等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置(11 相連，等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置(112) 通過管道與冷熱交換器(10 相連，冷熱交換器(10 通過管道與三個分流噴嘴(103)相連，分流噴嘴(103)下方裝有切割鋼線(107)和二個線輥(106)，切割鋼線(107)環(huán)繞二個線輥(106)，切割鋼線(107)和二個線輥(106)下方裝有砂漿槽(109)，砂漿槽(109)通過回流管(110)與砂漿缸(101)相連，等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置(11 還通過調(diào)節(jié)劑管道(113) 與砂漿缸(101)相連；在等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置(11 上端邊上裝有調(diào)節(jié)劑進口管道(116)； 等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置(112)內(nèi)裝有粘度探測器(117)。
2.一種用于太陽能硅片線切割的等粘度砂漿切割方法，其特征在于包括以下步驟a.等粘度切割砂漿調(diào)節(jié)裝置在NTC442切片機上安裝將等粘度切割砂漿調(diào)節(jié)裝置用快裝法蘭安裝在隨機儲缸砂漿出口與切片機熱交換進口之間；b.等粘度切割砂漿配制用密度為1. 62^g/l、粘度為的切割砂漿作為等粘度砂漿和砂漿粘度調(diào)節(jié)液； 取IOOOkg等粘度切割砂漿，將砂漿調(diào)節(jié)到可上機的工作條件，密度為1.62^g/l、粘度為 283cp ；c.裝置使用前先收集NTC切片機前5刀的粘度隨切片時間變化曲線、依椐5刀平均變化曲線調(diào)整砂漿粘度調(diào)節(jié)補償器建立基準變化曲線、由砂漿粘度實時探測器對切割時的砂漿進行監(jiān)控；d.將砂漿粘度調(diào)節(jié)液加入裝置中罐內(nèi)、將MOkg等粘度切割砂漿加入NTC442隨機砂漿缸中，進入正常熱機、開始進入切片程序后起動砂漿粘度實時探測器，等粘度砂漿調(diào)節(jié)劑裝置進入正常工作；完成第一個切片程序后，新加入砂漿粘度調(diào)節(jié)液用量3. 5kg砂漿粘度為 286cp ；砂漿缸中砂漿總量達到M3. 5kg ；e.更換新硅棒料后進入第二刀切割程序，運轉(zhuǎn)過程重復第d步完成切片后、新加入砂漿粘度調(diào)節(jié)液用量3. 3kg、砂漿粘度為；砂漿缸中砂漿總量達到M6. ^ig、抽取IOOkg 廢砂漿、同時添加IOOkg新砂漿；砂漿粘度為；f.更換新硅棒料后進入第三刀切割程序，運轉(zhuǎn)過程重復第d步完成切片后、新加入砂漿粘度調(diào)節(jié)液用量3. 0kg、砂漿粘度為^kp ；砂漿缸中砂漿總量達到M9. 8kgg.更換新硅棒料后進入第四刀切割程序，運轉(zhuǎn)過程重復第e步完成切片后、重復十刀將所有廢砂漿更換，再從b部開始第一刀切割；十刀為一個循環(huán)。
全文摘要
一種用于太陽能硅片線切割的等粘度砂漿切割裝置和方法，裝置包括砂漿缸(101)、等粘度砂漿調(diào)節(jié)裝置(112)、冷熱交換器(102)、分流噴嘴(103)、線輥(106)、切割鋼線(107)、砂漿槽(109)；方法包括等粘度切割砂漿裝置在NTC442切片機上安裝、等粘度切割砂漿配制、裝置使用前先收集NTC切片機前5刀的粘度隨切片時間變化曲線、依椐5刀平均變化曲線調(diào)整砂漿粘度調(diào)節(jié)補償器建立基準變化曲線，由砂漿粘度實時探測器對切割時的砂漿進行監(jiān)控；更換新硅棒料后進入第二至第十刀切割程序，加入砂漿粘度調(diào)節(jié)液。本發(fā)明切割效率從原每天2.5刀升為3.2刀、提升效率35％。
文檔編號B28D5/04GK102241083SQ20111019355
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者鄭希 申請人:浙江德圣龍新材料科技有限公司