Seghetto multi-filo per zaffiro per materiali zaffiro/SiC/quarzo
Il seghetto multi-filo per zaffiro è un dispositivo di lavorazione di precisione progettato per materiali duri e fragili (ad esempio, zaffiro, carburo di silicio, quarzo, vetro ottico). Impiega un movimento alternativo ad alta velocità di centinaia di fili rivestiti di diamante per ottenere un taglio efficiente degli lingotti. Con un minor numero di ruote di guida (tipicamente 3–5), il sistema migliora la stabilità e l'economicità. Adatto per lingotti fino a Φ300 mm, consente il taglio simultaneo di 800–1.200 wafer per ciclo, raggiungendo una tolleranza di spessore di ±0,02 mm e una rugosità superficiale Ra < 0,5μm. Le applicazioni comprendono substrati LED, piastre di copertura per elettronica di consumo, finestre militari e altro.
Rispetto ai seghetti multi-filo tradizionali, questo dispositivo utilizza il controllo della tensione a circuito chiuso (intervallo 10–30 N) e sistemi di filettatura intelligenti, migliorando l'utilizzo del filo del 40% e riducendo i costi dei materiali di consumo del 30%, soddisfacendo al contempo le esigenze di efficienza, stabilità ed economicità.
Principi di funzionamento del seghetto multi-filo per zaffiro
1. Sistema di azionamento multi-filo
- Il motore principale aziona gruppi di ruote attive (diametro Φ300–500 mm), formando una rete a circuito chiuso con 300–800 fili diamantati a velocità fino a 1.000 m/min.
- 7 servomotori coordinano il movimento (svolgimento/avvolgimento del filo, filettatura, mandrino, tensione, avanzamento, oscillazione) con una precisione di ±0,005 mm.
2. Meccanismo di taglio ad alta tensione
- I sensori di tensione a circuito chiuso (campionamento a 1 kHz) regolano dinamicamente la coppia del servomotore, mantenendo le fluttuazioni di tensione < ±2%.
- Rilevamento della rottura della fibra ottica con <10 ms di risposta attiva l'arresto automatico e la localizzazione dei guasti.
3. Sistema di controllo intelligente
- L'architettura PLC + servo Inovance supporta ≥100 parametri di processo preimpostati (velocità, tensione, velocità di avanzamento).
- Il touchscreen da 10,1" visualizza lo stato della rete di fili in tempo reale, le curve di tensione, il consumo energetico e i registri dei guasti (monitoraggio storico).
4. Raffreddamento e filtrazione
- Il raffreddamento ad alta pressione (0,5–1,5 MPa) con filtrazione a 5μm garantisce <35°C di temperatura della zona di taglio.
- Sistema di refrigerante a base d'acqua a concentrazione automatica (accuratezza ±0,5%).
Vantaggi tecnici del seghetto multi-filo per zaffiro
| Categoria |
Dettagli tecnici |
Vantaggi |
| Progettazione strutturale |
Telaio in acciaio Q345B con ottimizzazione agli elementi finiti (frequenza naturale >80 Hz) |
Miglioramento del 50% della resistenza alle vibrazioni; funzionamento stabile in condizioni di elevata umidità. |
| Precisione di controllo |
7 servomotori + encoder assoluti a 17 bit (ripetibilità ±0,002 mm) |
Corrispondenza accurata dell'orientamento cristallografico (ad esempio, taglio della faccia C/R). |
| Sistema di tensione |
Controllo a doppio circuito (circuiti di corrente + posizione; <±0,3 N di fluttuazione) |
Tasso di rendimento del 99,5%; perdite per rottura del filo <0,1%. |
| Adattabilità del processo |
Gestore delle ricette per le preimpostazioni dei materiali (ad esempio, durezza dello zaffiro 2000 HV) |
Passaggio del materiale in 3 minuti; riduzione delle perdite di taglio di prova. |
| Funzionalità intelligenti |
Integrazione Ethernet/IP con sistemi MES; controllo accessi a 3 livelli |
Caricamento dati OEE in tempo reale; conformità agli standard Industry 4.0. |
| Efficienza dei costi |
Consumo di filo di 0,8–1,2 m per fetta (filo Φ0,25 mm); |
30% in meno di utilizzo del filo; rapido passaggio del diametro del filo (0,15–0,45 mm). |
Parametri tecnici del seghetto multi-filo per zaffiro
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Alimentazione
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Sistema trifase a cinque fili con capacità AC 380 V e 50 A
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Consumo energetico
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Meno di 25 kVA
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Velocità del mandrino
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400-1200 m/min
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Corsa di sollevamento del piano di lavoro
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200 mm
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Velocità di avanzamento del taglio del piano di lavoro
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0 mm-1000 mm/h
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Angolo di oscillazione
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±8º
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Dimensione massima di lavoro
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350 X 200 X 200 mm
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Capacità della bobina del filo
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20 km
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Diametro del filo
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∅0,1-∅0,28 mm
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Assi di lunghezza effettiva del diametro esterno del rullo
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160 mm X 350 mm X 3 strisce
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Numero di volani
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8 pezzi
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Peso netto della macchina
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5500 kg
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Dimensione massima di lavoro
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350 X 200 X 200 mm
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Applicazioni del seghetto multi-filo per zaffiro
1. Industria LED:
- Substrati di zaffiro da 2–6" (spessore 80–350μm) per chip Micro-LED.
- Substrati a motivi (PSS) con Ra <0,2μm.
2. Elettronica di consumo:
- Coperture per smartwatch in zaffiro (spessore 0,3–0,8 mm; <10μm di scheggiatura dei bordi).
- Protezioni per lenti di fotocamere per smartphone.
3. Ottica e difesa:
- Finestre a infrarossi (0,5–5 mm; <0,01 mm di parallelismo).
- Greggi di zaffiro per radome di missili (resistenza agli shock termici >1000°C).
4. Semiconduttori:
- Wafer epitassiali 4H-SiC (TTV <5μm).
- Taglio di wafer GaN (<30μm di deformazione).
5. Ricerca:
- Zaffiro flessibile ultrasottile (<50μm).
- Componenti di forma complessa (raggio minimo R0,5 mm).
Vantaggi chiave del seghetto multi-filo per zaffiro
1. Stabilità:
- Ripetibilità ±0,002 mm; <0,02 mm di deformazione.
- Dimensione massima del pezzo: 260×260×250 mm.
- I servomotori Huagong garantiscono l'affidabilità.
2. Efficienza energetica:
- Il sistema di riciclaggio dell'acqua riduce al minimo i rifiuti solidi.
- Alimentazione servoassistita: 27,2 kVA (3% di consumo orario).
3. Convenienza:
- Il taglio a doppia posizione raddoppia l'efficienza.
- Supporto del processo integrato (formazione, risoluzione dei problemi).
4. Leadership dei prezzi:
- <1>
- ROI rapido; riduzione dei rischi operativi.
Seghetto multi-filo per zaffiro FAQ
Q1: Quali sono i vantaggi principali dei seghetti multi-filo per zaffiro?
A1: Taglio in batch ad alta produttività (800–1.200 wafer per ciclo), tolleranza di spessore di ±0,02 mm e rugosità superficiale Ra <0,5μm, ideale per applicazioni di alta precisione come substrati LED e finestre militari.
Q2: Come affrontare il taglio di zaffiro non circolare?
A2: Ottimizzare i parametri di taglio (velocità/tensione del filo) e l'allineamento della rete di fili, garantendo un diametro della ruota di guida >300 mm per ridurre al minimo la distorsione del filo diamantato.
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