树脂结合剂金刚石线锯的研究进展

随着太阳能电池制造业的发展,大直径硅片需求量日益增加,线锯切割技术得到广泛应用。文章概述了树脂结合剂金刚石线锯的研究现状,并提出树脂结合剂金刚石线锯的发展趋势是研究多层树脂结合剂金刚石线锯、缩小锯丝直径、采用高分子材料代替金刚石磨粒、提高锯丝使用寿命。

树脂结合剂金刚石线锯的涂覆层研究

针对树脂结合剂金刚石线锯磨粒把持强度低、耐磨性和耐热性差等问题,通过正交试验,配制了不同组分配比的涂覆层,制作了树脂结合剂金刚石线锯,并进行了单晶硅切割试验,试验研究了涂覆层各组分对树脂锯丝性能的影响。试验结果表明,当涂覆层中环氧树脂与酚醛树脂的质量比为2.5∶1、增韧剂CTBN质量分数为13%、偶联剂KH-550质量分数为1%、纳米SiO2的质量分数为3%、金刚石磨粒含量为500mg/mL时,制作的树脂结合剂金刚石线锯在材料去除率、磨损率、涂覆层结合力、切割表面质量等方面综合性能最优。

环形树脂结合剂金刚石线锯研制

固结磨料线锯切割相当于磨削加工,切割表面损伤层浅,因而锯切表面质量更高。电镀金刚石锯丝已经在工程实际中获得一定应用,但制造成本较高。而树脂结合剂锯丝成本则非常低。本文用1Cr18Ni9不锈钢丝作为环形锯丝的基体材料,其焊接接头可承受最大拉力110 N,疲劳寿命超过1.2×105次。不锈钢丝经表面处理后,直接刷涂树脂金刚石磨料混合物,再经过干燥及烘烤工序制成树脂结合剂金刚石线锯丝。涂层中树脂占35%、金刚石磨料(平均直径20μm)占50%、纳米铜粉占15%。用该锯丝切割硅晶体,切割速度4 m/s,恒力驱动进给。检测证明:切割表面平整,表面粗度达Ra0.8μm。原因是树脂结合剂弹性较好,能有效地减小切割系统的振动,但其切削效率、使用寿命方面不如电镀金刚石线锯高。

利用紫外线固化树脂开发树脂结合剂金刚石线锯

半导体工业的最近技术趋势是使用大直径硅片 ,以提高硅器件产量 ,降低制作成本。传统内周刃切断刀用来切断大直径硅锭则会降低其生产率。所以线锯技术引起人们的关注 ,并在逐渐替代内周刃切割技术。目前广泛采用悬浮磨粒线锯切法 ,但该法存在工作环境恶劣、生产效率低下等问题。为解决这些问题 ,已开发出采用树脂结合剂金刚石线锯的固结磨粒线锯切法 ,但这种线锯由于用作结合剂的热固性树脂的固化时间太长 ,仍有生产成本过高的问题。因此 ,这种金刚石线锯尚不能投入实际应用。为解决这一问题 ,本研究采用可在短时间内固化的紫外线固化树脂作为树脂结合剂线锯的结合剂。一系列试验表明 ,新开发的线锯制作成本低 ,机械性能和加工性能均良好。

辅助磨料对树脂结合剂金刚石砂轮性能的影响

采用绿色碳化硅、黑色碳化硅和碳化硼三种不同的辅助磨料,通过同一配方和生产工艺制成树脂结合剂金刚石砂轮,研究了辅助磨料对其性能的影响。结果表明:绿色碳化硅和黑色碳化硅在增加砂轮强度方面的作用高于碳化硼;碳化硼能提高砂轮的耐磨性和锋利度,可以作为配方设计的参考辅助磨料。

树脂结合剂金刚石堆积磨料砂轮磨削YG8硬质合金

为探究金刚石堆积磨料在树脂结合剂砂轮中的磨削性能,采用ZLB–60旋转式制粒机制备了金刚石浓度为150%、200%、250%的陶瓷结合剂金刚石堆积磨料,其单颗粒静压强度分别为61 N、65 N、36 N。选用金刚石浓度为200%的金刚石堆积磨料与相同原始粒度的单颗粒金刚石配比制备金刚石浓度为100%的树脂结合剂金刚石砂轮,在自制磨削平台上对YG8硬质合金进行磨削性能测试。磨削结果显示:当金刚石堆积磨料体积分数为30%时,树脂结合剂金刚石砂轮的磨削性能最佳,磨削比为145.11,磨削效率为13.64 g/h,较相同原始粒度单颗粒金刚石砂轮的分别提高了152%和40%。

基于修整力的树脂结合剂金刚石砂轮机械修整

研究了树脂结合剂金刚石砂轮修整过程中修整力与修整效果的关系,基于修整力的变化表征了砂轮的表面形貌及磨削性能。首先,对碳化硼、碳化硅、白刚玉3种砂轮修整工具进行实验,并采集了修整过程中修整力的变化;然后,利用白光干涉仪观测修整后砂轮的表面形貌;最后,对修整后砂轮进行磨削验证实验,得到不同修整工具修整后砂轮的磨削性能。基于上述实验,分析并验证了修整力的变化与砂轮表面形貌和砂轮磨削性能的关系。结果表明,法向力Fn能够表征砂轮的磨粒切削刃密度以及磨粒突出高度;修整比率β反映了砂轮的锋锐程度,当β稳定时,砂轮达到充分修整。因此修整力反映了砂轮表面形貌和磨削性能,根据修整力的变化可以把握砂轮的修整进程。

树脂结合剂金刚石砂轮设计及应用

树脂结合剂金刚石砂轮(resin bond diamond grinding wheel)由于具有自锐性好、胎体柔性和易于修整等特点而广泛用于各种难加工材料精密加工。文章主要就树脂结合剂金刚石砂轮的设计思路、性能影响因素以及加工应用进行简单综述,最后对提高我国树脂结合剂金刚石砂轮性能提出了几点建议。

一种新型金刚石磨具树脂结合剂的制备

本文介绍了一种新型的操作工艺简单、耐水、耐热、耐酸碱溶液的环氧树脂结合剂的制备方法。结合剂采用环氧树脂和聚酰胺固化体系,并用液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)对环氧树脂进行改性,在固化剂中添加改性固化剂A提高固化物的耐热性。此树脂结合剂初始固化温度为3 min,成型方便,是一种适于异形金刚石磨具使用的树脂结合剂。在150 ℃固化3 h并在室温放置1天后,固化物具有高的硬度和耐热性以及优异的粘接性能,可以在150℃长期使用。

树脂-金属复合结合剂金刚石微粉砂轮的电解调整原理和基础现象

针对镜面程度的表面粗糙度和高形状精度要求的超精密镜面磨削加工 ,提出了采用电解调整后的树脂 -金属复合结合剂金刚石微粉砂轮的方法。其原理是把金属粉末作为添加剂混入到树脂结合剂中 ,在修整砂轮后进行电解处理 ,使其表层的金属成分溶解 ,形成气孔。这样砂轮的内部是树脂 -金属复合结合剂结构 ,表层是有气孔的树脂结合剂结构。论述了树脂 -金属复合结合剂金刚石微粉砂轮的电解调整原理 ,进行了电解调整和磨削实验 。

某型树脂结合剂金刚石磨轮制造技术研究

文章主要阐述了以Φ75碗型树脂为试验对象,采用两种不同配方及技术参数进行的金刚石磨轮的研制工作,通过收集大量的磨削数据,研制出一种高效优质的树脂结合剂金刚石磨轮。

树脂结合剂金刚石砂轮磨削铁氧体陶瓷表面粗糙度的试验研究

通过磨削对比试验研究了树脂结合剂金刚石砂轮的特性参数和磨削用量对铁氧体陶瓷表面粗糙度的影响;通过砂轮速度、磨削深度、横向进给速度和纵向进给速度等四因素及各因素之间交互试验的数据分析和金相显微图像比较,探讨了各因素对陶瓷表面粗糙度的影响规律,并优化了降低表面粗糙度的磨削参数。

选区激光烧结3D打印树脂结合剂金刚石砂轮初探

使用了选区激光烧结(SLS)对树脂结合剂金刚石砂轮进行3D打印制造,在砂轮工作层制备了内冷却微流道;使用3D打印树脂结合剂金刚石砂轮对玻璃、氧化铝陶瓷、硬质合金进行了磨削测试。研究表明,3D打印后制备的树脂结合剂金刚石砂轮可以对常见的硬脆材料进行有效磨削加工,而3D打印内冷却微流道有助于降低砂轮的磨削力和表面粗糙度。

树脂结合剂金刚石砂轮磨削铁氧体陶瓷磨削力的实验研究

通过一系列的实验,研究了树脂结合剂金刚石砂轮磨削铁氧体陶瓷材料时磨削力的变化规律及其特点。通过磨削对比实验方法分析磨削铁氧体陶瓷时,磨削用量对磨削力大小的影响。通过砂轮速度、磨削深度、横向进给速度和纵向进给速度等因素影响磨削力大小变化的数据及磨削力信号特征处理的分析和比较,分析了对铁氧体材料磨削时产生的磨削力影响的一些规律,表明铁氧体陶瓷磨削时磨削力变化的特有规律.

树脂结合剂金刚石砂轮磨削蓝宝石的磨损过程研究

为了研制用于蓝宝石减薄磨削的高性能树脂结合剂金刚石砂轮,对蓝宝石磨削过程中金刚石磨粒的动态变化及蓝宝石加工表面粗糙度进行研究。动态监测树脂结合剂金刚石砂轮磨削蓝宝石基片的表面质量、砂轮磨损及其磨损形式、砂轮不同磨损阶段的磨损形式变化及蓝宝石表面粗糙度Ra的变化。结果表明,砂轮初期磨损阶段磨粒破碎较为明显,后期磨损阶段磨粒脱落、黏附磨损占比较大达到45%,砂轮稳定的损耗速率为0.027 3 mm^3/s,磨耗比为17.37,蓝宝石最低粗糙度可以达到Ra0.260μm。为树脂结合剂砂轮制备的优化及蓝宝石背面减薄的磨削工艺优化提供了依据。

基于钎焊涂覆的树脂结合剂金刚石砂轮及性能研究

利用钎焊方法对单晶RVD和多晶PDGF12种金刚石磨料表面进行涂覆,制备涂覆前后4种磨料的树脂结合剂金刚石砂轮。研究钎焊过程对金刚石磨粒表面形貌和力学性能的影响,并测试不同砂轮加工硬质合金时的磨削性能。结果表明:钎焊涂覆方法可以在金刚石磨料表面有效包覆一层钎料合金涂层,涂层与金刚石磨粒间形成TiC界面结合。与涂覆前磨粒相比,涂覆后RVD磨粒的冲击韧性(TI)值减小了6%,PDGF1磨粒的TI值增大了42%。用钎焊涂覆PDGF1磨料制作的树脂结合剂金刚石砂轮拥有更低的磨削力和更高的磨削比,但用钎焊涂覆RVD磨料制作的树脂结合剂金刚石砂轮的结果则相反。在相同加工参数下,4种砂轮磨削硬质合金的表面形貌相似,其表面粗糙度在0.50~0.68μm。

树脂结合剂金刚石砂轮在磨削高级陶瓷中的行为

报导了磨削陶瓷材料时金刚石砂轮平面切向磨削过程的研究结果，着重讨论了金刚石砂轮的磨损机理和陶瓷材料的磨削过程。

树脂结合剂金刚石砂轮磨削火成岩质水晶的磨削力研究

采用270目树脂结合剂金刚石砂轮以顺磨磨削方式对火成岩质水晶进行平面磨削实验。通过测量磨削过程中的磨削垂直力和水平力,得出砂轮线速度、进给速度、磨削深度对磨削力的影响特征。实验结果表明,当提高砂轮线速度时磨削力减小,增大进给速度时磨削力增大,增大磨削深度时磨削力增大。最后对火成岩质水晶磨削力比进行讨论和分析,拟合出磨削力比F_t/F_n为0.085。

提高国产树脂结合剂金刚石磨具质量浅议

论述了国内树脂结合剂金刚石磨具存在的质量问题 ,提出了提高其质量的方法和建议 ,介绍了国外著名公司的一些相关做法 ,认为国内磨具质量应该从金刚石磨粒、配方优化及制造工艺三个方面加以提高。

用于陶瓷切片的树脂结合剂金刚石绳锯

陶瓷切片的最新技术涉及到装在多绳锯机上的超细树脂结合剂金刚石绳锯的使用。日本的金刚石工具制造商Noritake超硬材料公司对这一技术在提高生产效率和产量及其切割大直径工件能力等方面的优势进行了报道。