本發(fā)明涉及光伏，具體涉及切割鋼線的保護方法、應(yīng)用、保護裝置及切割機。

背景技術(shù)：

1、隨著光伏行業(yè)度電成本降低，切片端方向是往大尺寸硅片以及薄片化推進，相應(yīng)的，用于切割硅片的金剛線也逐漸細線化。但隨著細線化的推進，金鋼線中的母線越來越細，其在切割過程中的破斷拉力越來越低，并且切割時所使用的水基切割液主要成分是水，切割過程中，金剛線切割硅件產(chǎn)生的硅粉會與水基切割液中的水反應(yīng)生成偏硅酸，偏硅酸會導(dǎo)致金鋼線表面的鎳層腐蝕，進一步降低金剛線的破斷拉力，從而導(dǎo)致切割過程中金鋼線磨損斷線率越來越高，過高的斷線率會導(dǎo)致良率損失和產(chǎn)能損失。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用增加金剛線在生產(chǎn)過程中的工藝用線量，以減少鋼線上金剛石顆粒磨損量，從而減少鋼線磨損，但是，增加了鋼線單耗，導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升，雖然金剛石顆粒磨損減少，但為保證硅片偏厚滿足使用要求，導(dǎo)輪刻槽需要刻更大的槽距，導(dǎo)致單刀出片數(shù)降低，生產(chǎn)效率降低，此外，水基切割液與硅粉混合生成偏硅酸腐蝕金鋼線表面鎳層的問題仍未被解決或改善。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，如何降低水基切割液與硅粉混合生成偏硅酸腐蝕金鋼線表面鎳層，從而減少切割過程中金剛線的磨損斷線。

2、為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種切割鋼線的保護方法，所述切割鋼線用于切割目標硅件，所述切割鋼線在切割過程中，通過噴嘴將儲液單元內(nèi)存儲的水基切割液噴淋至所述切割鋼線與目標硅件的接觸區(qū)域，所述切割鋼線的保護方法包括以下步驟：

4、以具有所述切割鋼線的切割機為基礎(chǔ)，設(shè)置直流穩(wěn)壓電源，所述直流穩(wěn)壓電源的電壓范圍為0v-1.6v，通過負極導(dǎo)線將所述直流穩(wěn)壓電源的負極連接至所述切割鋼線，通過正極導(dǎo)線將所述直流穩(wěn)壓電源的正極連接至惰性金屬件，且至少部分所述負極導(dǎo)線和至少部分所述正極導(dǎo)線浸沒在所述水基切割液內(nèi)，利用所述水基切割液的導(dǎo)電性，所述水基切割液、所述切割鋼線和所述惰性金屬件組成電流回路；

5、在切割過程中，通過所述直流穩(wěn)壓電源給所述切割鋼線外加電流，以使環(huán)境電位高于所述切割鋼線的電位，所述切割鋼線成為周圍環(huán)境的陰極，所述惰性金屬件成為周圍環(huán)境的陽極；

6、利用所述水基切割液的導(dǎo)電性發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，所述陰極得電子并結(jié)合所述水基切割液中的h+生成堿，以使所述切割鋼線周圍的ph值升高，所述陽極失電子生成酸，以使所述水基切割液的ph值降低，通過酸堿中和，以將所述水基切割液在切割過程中的ph值控制在目標值內(nèi)。

7、進一步地，所述ph值的目標值范圍為5.0-7.0。

8、進一步地，所述直流穩(wěn)壓電源的優(yōu)選電壓范圍為0.5v-1.5v。

9、進一步地，所述陰極的反應(yīng)為：

10、4h++4e-→2h2。

11、4h2o+4e-→4oh-+2h2。

12、進一步地，所述陽極的反應(yīng)為：2h2o-4e-→4h++o2。

13、進一步地，所述酸堿中和的反應(yīng)為：oh-+h+→h2o。

14、進一步地，所述惰性金屬件為鉑金。

15、本發(fā)明還提供一種切割鋼線的保護方法的應(yīng)用，在切割目標硅件的切割過程中將水基切割液的ph值控制在目標值內(nèi)，以對切割鋼線進行保護。

16、本發(fā)明還提供一種切割鋼線的保護裝置，包括：

17、直流穩(wěn)壓電源；

18、惰性金屬件；

19、正極導(dǎo)線，一端連接至所述直流穩(wěn)壓電源的正極，另一端連接至所述惰性金屬件，以使所述惰性金屬件成為周圍環(huán)境的陽極；以及

20、負極導(dǎo)線，一端連接至所述直流穩(wěn)壓電源的負極，另一端連接至切割鋼線，以使所述切割鋼線成為周圍環(huán)境的陰極；

21、至少部分所述正極導(dǎo)線和至少部分所述負極導(dǎo)線浸沒在儲液單元存儲的水基切割液內(nèi)，以使所述水基切割液、所述切割鋼線和所述惰性金屬件組成電流回路。

22、本發(fā)明還提供一種切割機，包括切割鋼線和保護裝置，所述切割鋼線用于切割目標硅件，所述保護裝置用于在切割過程中將水基切割液的ph值控制在目標值內(nèi)，以對切割鋼線進行保護。

23、由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于：

24、本發(fā)明將電化學(xué)和切割鋼線物理切割相結(jié)合，通過設(shè)置直流穩(wěn)壓電源，在切割過程中給切割鋼線持續(xù)外加電流，以改變環(huán)境電位，使得環(huán)境電位高于切割鋼線的電位，從而使切割鋼線成為周圍環(huán)境的陰極，并一直處于得電子狀態(tài)，并結(jié)合水基切割液中的氫離子生成堿，以提高切割鋼線周圍的ph值，相應(yīng)的，惰性金屬件成為周圍環(huán)境的陽極，并一直處于失電子的狀態(tài)以生成酸，從而降低水基切割液的ph值。

25、從整體來看，陰極處生成堿，陽極處生成酸，酸堿中和，以將水基切割液在切割過程中的ph值控制在目標值內(nèi)，從而降低切割目標硅件產(chǎn)生的硅粉與水基切割液中的水反應(yīng)生成的偏硅酸對切割鋼線的表面腐蝕，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無需通過增加工藝用線量來減少切割鋼線的磨損，降低斷線率、工藝單耗和槽距，進而增加目標硅件的單位出片數(shù)，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種切割鋼線的保護方法，所述切割鋼線用于切割目標硅件，所述切割鋼線在切割過程中，通過噴嘴將儲液單元內(nèi)存儲的水基切割液噴淋至所述切割鋼線與目標硅件的接觸區(qū)域，其特征在于，所述切割鋼線的保護方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的切割鋼線的保護方法，其特征在于，所述ph值的目標值范圍為5.0-7.0。

3.如權(quán)利要求1所述的切割鋼線的保護方法，其特征在于，所述直流穩(wěn)壓電源的優(yōu)選電壓范圍為0.5v-1.5v。

4.如權(quán)利要求1所述的切割鋼線的保護方法，其特征在于，所述陰極的反應(yīng)為：

5.如權(quán)利要求4所述的切割鋼線的保護方法，其特征在于，所述陽極的反應(yīng)為：2h20-4e-→4h+o2。

6.如權(quán)利要求5所述的切割鋼線的保護方法，其特征在于，所述酸堿中和的反應(yīng)為：oh-+h+→h2o。

7.如權(quán)利要求1所述的切割鋼線的保護方法，其特征在于，所述惰性金屬件為鉑金。

8.一種切割鋼線的保護方法的應(yīng)用，其特征在于，在切割目標硅件的切割過程中將水基切割液的ph值控制在目標值內(nèi)，以對切割鋼線進行保護。

9.一種切割鋼線的保護裝置，其特征在于，包括：

10.一種切割機，其特征在于，包括切割鋼線和保護裝置，所述切割鋼線用于切割目標硅件，所述保護裝置用于在切割過程中將水基切割液的ph值控制在目標值內(nèi)，以對切割鋼線進行保護。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了切割鋼線的保護方法、應(yīng)用、保護裝置及切割機，該方法包括：設(shè)置電壓范圍為0V?1.6V的直流穩(wěn)壓電源，其負極通過負極導(dǎo)線連接至切割鋼線，正極通過正極導(dǎo)線連接至惰性金屬件，至少部分負極導(dǎo)線和至少部分正極導(dǎo)線浸沒在水基切割液內(nèi)，水基切割液、切割鋼線和惰性金屬件組成電流回路；切割過程中，直流穩(wěn)壓電源給切割鋼線外加電流，切割鋼線成為周圍環(huán)境的陰極，惰性金屬件成為周圍環(huán)境的陽極；利用水基切割液的導(dǎo)電性發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，陰極得電子并結(jié)合水基切割液中的H<supgt;+</supgt;生成堿，陽極失電子生成酸，通過酸堿中和，以將水基切割液在切割過程中的PH值控制在目標值內(nèi)。本申請可降低水基切割液與硅粉混合生成偏硅酸對切割鋼線的腐蝕。

技術(shù)研發(fā)人員：劉冬斌,徐林源
受保護的技術(shù)使用者：蘇州協(xié)鑫光伏科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19