Vícedrátová diamantová pila pro ultra tvrdé a křehké materiály SiC a safír
Úvod do vícedrátové diamantové pily
Vícedrátová diamantová pila je nejmodernější systém řezání určený pro zpracování extrémně tvrdých a křehkých materiálů. Díky použití mnoha paralelních diamantem potažených drátů dokáže stroj současně řezat více destiček v jednom cyklu, čímž dosahuje vysoké propustnosti i přesnosti. Tato technologie se stala nezbytným nástrojem v odvětvích, jako jsou polovodiče, solární fotovoltaika, LED diody a pokročilá keramika, zejména pro materiály jako SiC, safír, GaN, křemen a oxid hlinitý.
Ve srovnání s konvenčním řezáním jedním drátem umožňuje vícedrátová konfigurace desítky až stovky plátků na dávku, což výrazně zkracuje dobu cyklu a zároveň zachovává vynikající rovinnost (Ra < 0,5 μm) a rozměrovou přesnost (±0,02 mm). Jeho modulární konstrukce integruje automatizované napínání drátu, systémy pro manipulaci s obrobky a online monitorování, což zajišťuje dlouhodobou, stabilní a plně automatizovanou výrobu.
Technické parametry vícedrátové diamantové pily
| Položka | Specifikace | Položka | Specifikace |
|---|---|---|---|
| Maximální velikost obrobku (čtverec) | 220 × 200 × 350 mm | Hnací motor | 17,8 kW × 2 |
| Maximální velikost obrobku (kulatý) | Φ205 × 350 mm | Motor pohonu drátu | 11,86 kW × 2 |
| Rozteč vřeten | Φ250 ±10 × 370 × 2 osy (mm) | Motor zvedání pracovního stolu | 2,42 kW × 1 |
| Hlavní osa | 650 mm | Otočný motor | 0,8 kW × 1 |
| Rychlost posuvu drátu | 1500 m/min | Uspořádání motoru | 0,45 kW × 2 |
| Průměr drátu | Φ0,12–0,25 mm | Napínací motor | 4,15 kW × 2 |
| Rychlost zdvihu | 225 mm/min | Motor na kal | 7,5 kW × 1 |
| Max. otočení stolu | ±12° | Objem nádrže na kal | 300 l |
| Úhel natočení | ±3° | Průtok chladicí kapaliny | 200 l/min |
| Frekvence kývání | ~30krát/min | Přesnost teploty | ±2 °C |
| Rychlost posuvu | 0,01–9,99 mm/min | Napájení | 335+210 (mm²) |
| Rychlost podávání drátu | 0,01–300 mm/min | Stlačený vzduch | 0,4–0,6 MPa |
| Velikost stroje | 3550 × 2200 × 3000 mm | Hmotnost | 13 500 kg |
Pracovní mechanismus vícedrátové diamantové pily
-
Pohyb řezání více drátů
Více diamantových lan se pohybuje synchronizovanou rychlostí až 1500 m/min. Přesně vedené kladky a uzavřená smyčka regulace napětí (15–130 N) udržují lana stabilní a snižují riziko vychýlení nebo zlomení. -
Přesné podávání a polohování
Servopohonové polohování dosahuje přesnosti ±0,005 mm. Volitelné laserové nebo vizuální zarovnání vylepšuje výsledky u složitých tvarů. -
Chlazení a odstraňování nečistot
Vysokotlaká chladicí kapalina nepřetržitě odstraňuje třísky a chladí pracovní prostor, čímž zabraňuje tepelnému poškození. Vícestupňová filtrace prodlužuje životnost chladicí kapaliny a zkracuje prostoje. -
Platforma pro inteligentní řízení
Servopohony s vysokou odezvou (<1 ms) dynamicky upravují posuv, napětí a rychlost drátu. Integrovaná správa receptur a přepínání parametrů jedním kliknutím zefektivňují hromadnou výrobu.
Hlavní výhody vícedrátové diamantové pily
-
Vysoká produktivita
Schopný řezat 50–200 waferů na jeden řez se ztrátou řezné spáry <100 μm, což zlepšuje využití materiálu až o 40 %. Propustnost je 5–10krát vyšší než u tradičních jednodrátových systémů. -
Přesné řízení
Stabilita napětí drátu v rozmezí ±0,5 N zajišťuje konzistentní výsledky na různých křehkých materiálech. Monitorování v reálném čase na 10" rozhraní HMI podporuje ukládání receptur a dálkové ovládání. -
Flexibilní, modulární konstrukce
Kompatibilní s dráty o průměru 0,12–0,45 mm pro různé řezací procesy. Volitelná robotická manipulace umožňuje plně automatizované výrobní linky. -
Spolehlivost průmyslové úrovně
Robustní lité/kované rámy minimalizují deformaci (<0,01 mm). Vodicí kladky s keramickým nebo karbidovým povlakem zajišťují životnost přes 8000 hodin.
Oblasti použití vícedrátového diamantového pilového stroje
-
PolovodičeŘezání SiC pro výkonové moduly pro elektromobily, substráty GaN pro zařízení 5G.
-
FotovoltaikaVysokorychlostní řezání křemíkových destiček s rovnoměrností ±10 μm.
-
LED a optikaSafírové substráty pro epitaxi a přesné optické prvky s odštěpkem hran <20 μm.
-
Pokročilá keramikaZpracování oxidu hlinitého, AlN a podobných materiálů pro letecký průmysl a komponenty pro tepelný management.
Často kladené otázky – Vícedrátová diamantová pila
Q1: Jaké jsou výhody vícelanových pil ve srovnání s jednolanovými stroji?
A: Vícedrátové systémy dokáží řezat desítky až stovky waferů současně, což zvyšuje účinnost 5–10krát. Využití materiálu je také vyšší se ztrátou řezné spáry pod 100 μm, což je ideální pro hromadnou výrobu.
Q2: Jaké druhy materiálů lze zpracovávat?
A: Stroj je určen pro tvrdé a křehké materiály, včetně karbidu křemíku (SiC), safíru, nitridu galia (GaN), křemene, oxidu hlinitého (Al₂O₃) a nitridu hliníku (AlN).
Q3: Jaká je dosažitelná přesnost a kvalita povrchu?
A: Drsnost povrchu může dosáhnout Ra <0,5 μm s rozměrovou přesností ±0,02 mm. Odštípnutí hran lze regulovat na <20 μm, což splňuje průmyslové standardy pro polovodiče a optoelektroniku.
Q4: Způsobuje proces řezání praskliny nebo poškození?
A: Díky vysokotlaké chladicí kapalině a uzavřené smyčce regulace napětí je minimalizováno riziko mikrotrhlin a poškození namáháním, což zajišťuje vynikající integritu destičky.
