專利名稱：金剛石線鋸芯線的預(yù)處理方法和預(yù)處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金剛石線鋸切割技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種金剛石線鋸芯線的預(yù)處理方法和預(yù)處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界，由于能源危機(jī)的日益凸顯，促進(jìn)了太陽(yáng)能行業(yè)的不斷發(fā)展，硅片是太陽(yáng)能電池的載體，硅片質(zhì)量的好壞直接決定了太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的高低，而好的切割效果是保障硅片質(zhì)量的前提，如果硅片的切割厚度不精確，切口不理想，不但會(huì)造成原材料晶體硅的浪費(fèi)，還會(huì)影響硅片的質(zhì)量。隨著科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)硅片的切割質(zhì)量要求越來越高，進(jìn)而要求切割工具在切割過程中不但要污染小、材料消耗少，還要保證具有較好的切割效果，要有很好的切割精度。金剛石線鋸作為一種切割效果較好的切割工具，由于其具有切縫窄、出材率高；切割過程平穩(wěn)、切割硅晶等脆性材料不崩邊；能切割大尺寸工件；切割溫度低，切割面無燒蝕痕跡；對(duì)環(huán)境污染小；切割精度高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于高硬度材料的切割，特別是晶體硅切割成硅片的過程中?，F(xiàn)有技術(shù)中一種常見的金剛石線鋸是通過樹脂粘合劑將很小的金剛石顆粒粘合在金剛石線鋸金屬芯線上制備而成的。然而，在金剛石線鋸進(jìn)行切割的過程中，金剛石線鋸芯線由于樹脂粘合劑的附著力不夠，常常會(huì)出現(xiàn)樹脂粘合劑連帶金剛石顆粒塊狀脫落的現(xiàn)象，使得金剛石線鋸的切割力下降，甚至?xí)霈F(xiàn)金剛石線鋸在切割過程中由于切割力不足而斷線的現(xiàn)象，從而影響金剛石線鋸的切割精度、切割效率以及金剛石線鋸的使用壽命，造成被切割材料的浪費(fèi)。同時(shí)，由于用來制備太陽(yáng)能電池硅片的晶體硅是貴重的原材料，出現(xiàn)這種現(xiàn)象也會(huì)嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在金剛石線鋸生產(chǎn)前，需要對(duì)金剛石線鋸芯線進(jìn)行較好的預(yù)處理，以提高樹脂粘合劑的附著力，保障金剛石線鋸的切割精度和切割效率，同時(shí)延長(zhǎng)金剛石線鋸的使用壽命?，F(xiàn)有技術(shù)中在金剛石線鋸生產(chǎn)前對(duì)芯線的預(yù)處理只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的脫脂處理，并不能十分有效的增加樹脂粘合劑在芯線上的附著力。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種金剛石線鋸芯線的預(yù)處理方法和預(yù)處理系統(tǒng)，該預(yù)處理方法可以有效地提高樹脂粘合劑的附著力，從而保障了金剛石線鋸的切割精度和切割效率，延長(zhǎng)了金剛石線鋸的使用壽命。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種金剛石線鋸芯線的預(yù)處理方法，該方法包括步驟I)對(duì)芯線表面進(jìn)行粗糙化處理；2)將芯線置于純水中進(jìn)行超聲清洗；3)對(duì)芯線進(jìn)行干燥處理。
優(yōu)選的，上述方法中，所述步驟I)包括采用打磨輥對(duì)芯線表面進(jìn)行打磨；或者，采用酸液對(duì)芯線表面進(jìn)行腐蝕。
優(yōu)選的，上述方法中，在步驟3)之后還包括4)對(duì)芯線表面進(jìn)行活化處理。優(yōu)選的，上述方法中，所述步驟4)包括將芯線置于磷化液、鈍化液或金屬偶聯(lián)劑中進(jìn)行活化處理。優(yōu)選的，上述方法中，所述金屬偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑。優(yōu)選的，上述方法中，所述步驟4)包括將芯線置于濃度為14% 17%的鈍化液中進(jìn)行活化處理；使活化處理后的芯線在30 90°C的烘箱中進(jìn)行固化。優(yōu)選的，上述方法中，在步驟2)之前還包括對(duì)芯線表面進(jìn)行超聲脫脂處理。本發(fā)明還提供了一種金剛石線鋸芯線的預(yù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于對(duì)芯線表面進(jìn)行粗糙化處理的粗糙化裝置；用于對(duì)粗糙化處理后的芯線進(jìn)行純水超聲清洗的清洗裝置；用于對(duì)清洗后的芯線進(jìn)行干燥處理的干燥裝置。優(yōu)選的，上述系統(tǒng)還包括用于去除芯線表面金屬殘?jiān)蛴椭拿撝b置；用于對(duì)干燥后的芯線表面進(jìn)行活化處理的活化裝置。優(yōu)選的，上述系統(tǒng)中，所述活化裝置包括磷化液處理裝置、鈍化液處理裝置或金屬偶聯(lián)劑處理裝置。從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的金剛石線鋸芯線的預(yù)處理方法包括I)對(duì)芯線表面進(jìn)行粗糙化處理；2)將芯線置于純水中進(jìn)行超聲清洗；3)對(duì)芯線進(jìn)行干燥處理。通過本發(fā)明，在金剛石線鋸生產(chǎn)前，對(duì)金剛石線鋸芯線進(jìn)行表面粗糙化處理，從而可使金剛石線鋸芯線的表面積和粗糙度增大，因此可增大樹脂粘合劑在金剛石線鋸芯線上的附著力，減小了樹脂粘合劑因附著力不夠而連帶金剛石顆粒塊狀脫落現(xiàn)象發(fā)生的幾率，也減小了金剛石線鋸在切割過程中由于切割力不足而斷線現(xiàn)象發(fā)生的幾率，從而保障了金剛石線鋸的切割精度、切割效率，并延長(zhǎng)了金剛石線鋸的使用壽命，減少了被切割材料的浪費(fèi)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種金剛石線鋸芯線預(yù)處理方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的另一種金剛石線鋸芯線預(yù)處理方法的流程示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種金剛石線鋸芯線預(yù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種金剛石線鋸芯線預(yù)處理系統(tǒng)的工作過程示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例所提供的另一種金剛石線鋸芯線預(yù)處理系統(tǒng)的工作過程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例 ，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一參考圖1，圖I為本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種金剛石線鋸芯線預(yù)處理方法的流程示意圖，所述方法包括步驟步驟SI :對(duì)芯線表面進(jìn)行粗糙化處理。對(duì)芯線表面進(jìn)行粗糙化處理可以有兩種實(shí)現(xiàn)方式一是采用打磨輥對(duì)芯線表面進(jìn)行打磨；另一是采用酸液對(duì)芯線表面進(jìn)行腐蝕。對(duì)于第一種情況，可以在打磨輥表面包上砂紙(型號(hào)例如為1000號(hào))，并使所述芯線沿特定的導(dǎo)輪進(jìn)入兩個(gè)打磨輥之間，兩個(gè)打磨輥沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，且打磨輥轉(zhuǎn)動(dòng)速度應(yīng)小于芯線沿導(dǎo)輪傳輸?shù)乃俣龋唧w地可以設(shè)置兩者的相對(duì)速度為O. 05m/s。經(jīng)打磨輥打磨后的芯線，其表面會(huì)被打磨出一定的凹坑，進(jìn)而增大了芯線表面的粗糙度，同時(shí)也增大了芯線的表面積。對(duì)于第二種情況，所用酸液可以為重鉻酸溶液，通過酸液腐蝕，同樣會(huì)使芯線表面出現(xiàn)一定的凹坑，進(jìn)而增大芯線表面的粗糙度和表面積。步驟S2 :對(duì)芯線進(jìn)行純水超聲清洗。將芯線置于純水超聲清洗裝置中進(jìn)行純水超聲清洗，所述純水超聲清洗裝置帶有溢流設(shè)備。清洗過程中可以設(shè)置超聲強(qiáng)度在10左右，通過純水超聲清洗可以去除芯線表面在粗糙化處理時(shí)產(chǎn)生的金屬殘?jiān)蛘硯У乃嵋杭靶揪€表面其他污潰。步驟S3 :對(duì)芯線進(jìn)行干燥處理。使清洗后的芯線通過熱吹風(fēng)機(jī)，吹干芯線表面的水分。由上可知，本發(fā)明所提供的金剛石線鋸芯線預(yù)處理方法，通過對(duì)芯線表面進(jìn)行粗糙化處理，可增大金剛石線鋸芯線的表面積和粗糙度，相比現(xiàn)有工藝中的脫脂處理來說，可增大樹脂粘合劑在金剛石線鋸芯線上的附著力，減小樹脂粘合劑因附著力不夠而連帶金剛石顆粒塊狀脫落現(xiàn)象發(fā)生的幾率，也可減小金剛石線鋸在切割過程中由于切割力不足而斷線現(xiàn)象發(fā)生的幾率，從而保障了金剛石線鋸的切割精度、切割效率，并延長(zhǎng)了金剛石線鋸的使用壽命，減少了被切割材料的浪費(fèi)。實(shí)施例二實(shí)施例一中詳細(xì)描述了對(duì)金剛石線鋸芯線表面進(jìn)行粗糙化處理的預(yù)處理方法，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例再結(jié)合脫脂及活化處理對(duì)金剛石線鋸芯線的預(yù)處理方法進(jìn)行詳細(xì)描述。參考圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的另一種金剛石線鋸芯線預(yù)處理方法的流程示意圖，該方法包括如下步驟步驟Sll :對(duì)芯線表面進(jìn)行粗糙化處理。如實(shí)施例一中步驟SI所述對(duì)芯線表面進(jìn)行粗糙化處理。需要說明的是，如果通過酸液對(duì)芯線表面進(jìn)行粗糙化處理，則此步驟之后還需對(duì)芯線表面進(jìn)行純水超聲清洗，以除去芯線表面的酸液，然后再進(jìn)行下一步驟。步驟S12 :對(duì)芯線進(jìn)行超聲脫脂處理。將芯線置于濃度為1%左右的堿性脫脂劑中，對(duì)芯線進(jìn)行超聲脫脂，可以設(shè)置超聲強(qiáng)度在10左右，以除去芯線表面的金屬殘?jiān)⒂椭葰埩粑?。所述堿性脫脂劑的溫度可以控制在55-60°C之間；pH值可以控制在10-12之間，若在對(duì)芯線進(jìn)行脫脂處理過程中所述堿性脫脂劑的PH值有所降低，則可以補(bǔ)加脫脂劑。本步驟中通過超聲的方式對(duì)芯線進(jìn)行脫脂處理，由于超聲能夠增加分子運(yùn)動(dòng)，因此能使芯線表面的油脂和雜質(zhì)快速脫離芯線表面，達(dá) 到快速清潔的目的。步驟S13 :對(duì)芯線進(jìn)行純水超聲清洗。對(duì)芯線進(jìn)行如實(shí)施例一中步驟S2所述的純水超聲清洗處理，以除去芯線表面的脫脂劑，并將芯線表面的PH值恢復(fù)至7左右。步驟S14 :對(duì)芯線進(jìn)行干燥處理。同實(shí)施例一中步驟S3。步驟S15 :對(duì)芯線表面進(jìn)行活化處理。具體地，可以將芯線置于磷化液、鈍化液或金屬偶聯(lián)劑中進(jìn)行活化處理。下面分別描述芯線在這三種溶液中進(jìn)行活化處理的具體過程(I)將芯線置于55°C左右的磷化液中，所述磷化液的配置均需按照磷化液要求的酸度、總酸度和酸比進(jìn)行調(diào)節(jié)。磷化結(jié)束后在芯線表面形成一層金屬結(jié)晶層。(2)將芯線置于濃度在14% -17%之間(依照鈍化劑中有效成分含量而定)的鈍化液中，鈍化后的芯線在30 90°C的烘箱固化。所述鈍化液中既含有能與芯線形成化學(xué)鍵的離子，又含有能與樹脂粘合劑結(jié)合的有機(jī)分子鏈，使得芯線與樹脂粘合劑之間形成化學(xué)鍵，增強(qiáng)了樹脂粘合劑的附著力。(3)將芯線置于濃度在1%左右的金屬偶聯(lián)劑中，使得芯線表面粘附上金屬偶聯(lián)齊U，之后使表面粘附有金屬偶聯(lián)劑的芯線在70 110°C的烘箱固化。所述金屬偶聯(lián)劑既能與金屬芯線形成化學(xué)鍵，又能與樹脂粘合劑交聯(lián)，因此，通過金屬偶聯(lián)劑活化處理后的芯線，能夠極大地提高其與樹脂粘合劑之間的粘合力。優(yōu)選的，所述金屬偶聯(lián)劑可以為硅烷偶聯(lián)劑。與實(shí)施例一相比，本實(shí)施例所提供的金剛石線鋸芯線預(yù)處理方法，除了對(duì)金剛石線鋸芯線表面進(jìn)行粗糙化處理外，還對(duì)其進(jìn)行了脫脂及活化處理，所述脫脂處理可有效地去除芯線表面的油脂和金屬顆粒等，確保芯線表面的潔凈度，從而為后續(xù)提高芯線與樹脂粘合劑之間的粘合力打下基礎(chǔ)；通過活化處理，以化學(xué)試劑為媒介，在樹脂粘合劑和芯線之間形成化學(xué)鍵，從而可增強(qiáng)樹脂粘合劑在芯線表面的附著力。需要說明的是，雖然實(shí)施例二中對(duì)金剛石線鋸芯線的預(yù)處理包括粗糙化處理、脫脂及活化處理，但是，其他實(shí)施例中也可以只采用其中的一種或者兩種的結(jié)合。當(dāng)然，實(shí)施例二中所述預(yù)處理方法是一種較優(yōu)的實(shí)施方案。
為了證明本發(fā)明所提供的金剛石線鋸芯線預(yù)處理方法能夠提高芯線與樹脂粘合劑之間的粘合力，下面結(jié)合具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行說明。選取七對(duì)相同的未經(jīng)預(yù)處理的金剛 石線鋸芯線(該試驗(yàn)中的芯線為鋼絲)，使每一對(duì)分別進(jìn)行如下試驗(yàn)試驗(yàn)例I使用脫脂劑對(duì)第一對(duì)芯線進(jìn)行超聲脫脂，然后將其通過樹脂粘合劑粘結(jié)在一起，在140°C下預(yù)固化lOmin，再在150°C下固化20min，之后在萬能拉伸機(jī)上測(cè)定拉伸強(qiáng)度，用拉伸強(qiáng)度的大小來表征樹脂粘合劑與芯線之間的粘合力。試驗(yàn)例2使第二對(duì)芯線通過打磨輥進(jìn)行粗糙化處理，打磨條件如實(shí)施例一中步驟SI中所述，再使用脫脂劑超聲脫脂，后續(xù)處理與試驗(yàn)例I相同。試驗(yàn)例3使第三對(duì)和第四對(duì)芯線進(jìn)行和試驗(yàn)例2中相同的粗糙化處理和脫脂處理，然后把這兩對(duì)芯線分別放在含鋯偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑中浸泡(濃度為1% )，之后在80°C下烘干，后續(xù)處理與試驗(yàn)例I相同。試驗(yàn)例4使第五對(duì)和第六對(duì)芯線進(jìn)行和試驗(yàn)例2中相同的粗糙化處理和脫脂處理，然后在這兩對(duì)芯線表面分別涂覆含鉻鈍化劑和無鉻鈍化劑(濃度為20% )，之后在100°C下烘干，后續(xù)處理與試驗(yàn)例I相似。試驗(yàn)例5使第七對(duì)芯線進(jìn)行和試驗(yàn)例2中相同的粗糙化處理和脫脂處理，然后使這對(duì)芯線在溫度為55°C的磷化液中浸泡2min，烘干，后續(xù)處理與試驗(yàn)例I相同。上述七對(duì)芯線經(jīng)不同的預(yù)處理后測(cè)試其與樹脂粘合劑之間的粘合力，所得數(shù)據(jù)見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種金剛石線鋸芯線的預(yù)處理方法，其特征在于，包括步驟1)對(duì)芯線表面進(jìn)行粗糙化處理；2)將芯線置于純水中進(jìn)行超聲清洗；3)對(duì)芯線進(jìn)行干燥處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟I)包括采用打磨輥對(duì)芯線表面進(jìn)行打磨；或者，采用酸液對(duì)芯線表面進(jìn)行腐蝕。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在步驟3)之后還包括4)對(duì)芯線表面進(jìn)行活化處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟4)包括將芯線置于磷化液、鈍化液或金屬偶聯(lián)劑中進(jìn)行活化處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述金屬偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟4)包括將芯線置于濃度為14% 17%的鈍化液中進(jìn)行活化處理；使活化處理后的芯線在30 90°C的烘箱中進(jìn)行固化。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在步驟2)之前還包括對(duì)芯線表面進(jìn)行超聲脫脂處理。
8.一種金剛石線鋸芯線的預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括用于對(duì)芯線表面進(jìn)行粗糙化處理的粗糙化裝置；用于對(duì)粗糙化處理后的芯線進(jìn)行純水超聲清洗的清洗裝置；用于對(duì)清洗后的芯線進(jìn)行干燥處理的干燥裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用于去除芯線表面金屬殘?jiān)蛴椭拿撝b置；用于對(duì)干燥后的芯線表面進(jìn)行活化處理的活化裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述活化裝置包括磷化液處理裝置、鈍化液處理裝置或金屬偶聯(lián)劑處理裝置。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種金剛石線鋸芯線的預(yù)處理方法和預(yù)處理系統(tǒng)，所述預(yù)處理方法包括1)對(duì)芯線表面進(jìn)行粗糙化處理；2)將芯線置于純水中進(jìn)行超聲清洗；3)對(duì)芯線進(jìn)行干燥處理。通過本發(fā)明，在金剛石線鋸生產(chǎn)前，對(duì)金剛石線鋸芯線進(jìn)行表面粗糙化處理，從而可使金剛石線鋸芯線的表面積和粗糙度增大，因此可增大樹脂粘合劑在金剛石線鋸芯線上的附著力，減小了樹脂粘合劑因附著力不夠而連帶金剛石顆粒塊狀脫落現(xiàn)象發(fā)生的幾率，也減小了金剛石線鋸在切割過程中由于切割力不足而斷線現(xiàn)象發(fā)生的幾率，從而保障了金剛石線鋸的切割精度、切割效率，并延長(zhǎng)了金剛石線鋸的使用壽命，避免了被切割材料的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)B23D63/00GK102886569SQ20111020692
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者劉偉, 何建霞, 魯戰(zhàn)鋒 申請(qǐng)人:浙江思博恩新材料科技有限公司