专利名称：一种复合结构的切割丝、其制作方法和制作设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种切割丝、其制作方法和制作设备，尤其涉及的是一种复合结构的切割丝、其制作方法和制作设备。
背景技术：
目前在电子和太阳能领域中的单晶硅、多晶硅，LED领域的宝石等硬质材料的分割切片工艺中，使用最多的就是利用直线形的金属单丝，在一定张力作用下，单向或往复运动的方式来实现切割分片。金属单丝运动时，通过砂浆输运和喷射系统，在金属单丝与硅棒等被切割物接触之前，将含有硬度极高的磨料颗粒的砂浆喷射金属单丝上，被金属单丝带入切割口，通过极高硬度的磨料颗粒与硅棒，宝石等被切割物体的不断研磨过程中，实现对硅棒，宝石等物的切割分片。因此，金属单丝携带含有极高硬度磨料颗粒的砂浆能力就至关重要，是能否高效，高质量地切割分片硅料，宝石等物体的重要保证。而直线形的金属单丝一般只能通过光滑表面在高速运动时机械地带入砂浆，携带砂浆的能力不足，从而导致在分割硅料，宝石等硬质材料时容易导致金属单丝断裂，硅料， 宝石等切片表面有线痕缺陷等质量或工艺问题。
发明内容
发明目的本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种复合结构的切割丝、其制作方法和制作设备，通过将切割丝制成带有弯折部，实现了高效携带砂浆。技术方案本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述切割丝由金属丝制成， 切割丝包括多个弯折部和曲线部，相邻的弯折部通过曲线部相连。所述切割丝的直径为0.06mm 5mm。所述弯折部的边长为直径的1 30倍。所述弯折部的夹角为90° 180°。一种复合结构的切割丝的制作方法，包括以下步骤(1)先将金属丝加工成直线形；(2)直线形的金属丝沿中心轴线放线，穿过第一限位组轮后，缠绕在第一变形导辊上，施加拉力，使金属丝加工成弯折形；(3)弯折形的金属丝穿过导向轮，将金属丝沿中心轴线放线。所述步骤O)中弯折形的金属丝位于同一个平面内。一种复合结构的切割丝的制作方法，还包括以下步骤将步骤(3)制得的金属丝穿过第二限位组轮后，缠绕在第二变形导辊上，施加拉力，然后将变形后的金属丝穿过导向轮，沿中心轴线放线，制得立体的复合结构的切割丝。一种用于制造复合结构的切割丝的设备，包括放线盘、收线盘和至少一组变形机构；变形机构设置于放线盘和收线盘之间，每组变形机构包括限位组轮、导线轮和变形导辊，其中放线盘、限位组轮、导向轮、变形导辊和收线盘依次排列。
所述设备中，至少有两组相邻的变形机构中的变形导辊相互不平行。所述变形导辊为多边形变形导辊，多边形的边数> 4 ；多边形边数增多，金属丝上产生的弯折部就会增多，携带砂浆的效果会更好。有益效果本发明相比现有技术具有以下优点本发明通过切割丝的立体结构， 在立体空间中形成了多处凹陷区域，这些可以高效携裹和夹带住砂浆磨料，并且磨料不容易从切割丝上剥落，从而大幅提高硅料，宝石等切割分片工艺过程的生产速度和效率，同时也能有效提高分片后的材料的表面质量。
图1是切割丝的制作设备的结构示意图；图2是图1变形导辊的轴向的位于Y-Z面内的侧视图；图3是金属丝经过图1上第一变形导辊组后的示意图；图4是金属丝经过图1上第二变形导辊组后的示意图；图5是本发明切割丝的结构示意图；图6是图5的Y-Z面的局部示意图；图7是图5的X-Z面的局部示意图；图8是图5的侧视图。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，用于制造复合结构的切割丝的设备，包括放线盘2、收线盘3和三组变形机构；三组变形机构依次设置于放线盘2和收线盘3之间，每组变形机构包括限位组轮、 导线轮和变形导辊，其中放线盘2、限位组轮、导向轮、变形导辊和收线盘3依次排列，相邻的变形导辊相互不平行，如图8所示，第一变形导辊4和第二变形导辊5之间的夹角为β 1 =90°，第二变形导辊5和第三变形导辊6之间的夹角为β2 = 120°，在其他实施例中， 相邻变形导辊也可以相互平行。如图1和2所示，第一变形导辊4为正六边形导辊，正六边形的边长为10mm，第一变形导辊4的轴向在Z-Y面上且与Y轴成60°角；第二变形导辊5为正五边形导辊，正五边形的边长为20mm，第二变形导辊5的轴向与第一变形导辊4的轴向呈90°角，第二变形导辊5在Z-Y面内且与负Y轴成30°角；第三变形导辊6为正方形导辊，正方形的边长为 30mm,第三变形导辊6的轴向与第二变形导辊5的轴向呈120 °角，第三变形导辊6在Z-Y 面且沿负Z轴方向。在其他实施例中，每个变形导辊组可以有多个平行的变形导辊，每个多边形变形导辊的多边形可以为不规则的多边形。如图1所示，利用上述设备制作复合结构的切割丝的方法，包括以下步骤(1)先将金属丝1加工成直线形；(2)将直线形的金属丝1绕线收于放线盘2上，金属丝1沿X轴中心轴线放线，金属丝1穿过第一限位组轮7后，缠绕在第一变形导辊4上，施加拉力，使金属丝1加工成第一弯折部13，如图3所示，所有的弯折部和曲线部16都位于同一个平面内；(3)弯折形的金属丝1穿过第一导向轮10，将金属丝1沿X轴的中心轴线重新放线；(4)将重新放线后的金属丝1穿过第二限位组轮8，然后缠绕在第二变形导辊5 上，施加拉力，制得金属丝1，在第一弯折部13的基础上增加第二弯折部14，如图4所示，弯折部位于两个平面内，并且相邻的弯折部不在同一个平面内，第一弯折部13和第二弯折部 14的夹角β 为90°，该夹角角度与第一变形导辊4和第二变形导辊5之间的夹角相同；(5)金属丝1穿过第二导向轮11，将金属丝1沿X轴的中心轴线重新放线；(6)将重新放线后的金属丝1穿过第三限位组轮9，然后缠绕在第三变形导辊6 上，施加拉力，制得立体的复合结构的切割丝，即在第一弯折部13和第二弯折部14的基础上增加第三弯折部15，如图1所示，第二弯折部14和第三弯折部15之间的夹角β 2 = 120°，该夹角角度与第二变形导辊5和第三变形导辊6之间的夹角相同，第一弯折部13、第二弯折部14和第三弯折部15分别位于三个平面内，使得金属丝1构成了一个具有空间立体结构的复合切割丝；金属丝1穿过第三导向轮12，重新沿X轴的中心轴线运行后收线于收线盘3上。在其他实施例中，可以只做到步骤(3)即可，也可以根据需要重复步骤⑷和步骤 ⑶。本实施例中第一限位组轮7、第二限位组轮8和第三限位组轮9分别包括三个限位轮，起到对金属丝1提供拉力和限制金属丝1运动方向的作用。如图5所示，本实施例的切割丝由直径为d = 0. 2mm的金属丝1制成，切割丝包括多个弯折部和曲线部16，相邻的弯折部通过曲线部16相连。优选的是至少有两个相邻的弯折部不在同一个平面内。图6和图7是图5上局部的不同角度的示意图，如图6和图7所示，本实施例中切割丝的直径为0. 2mm，弯折部的边长为直径的1 30倍。相邻两个弯折部，即第一弯折部 13和第二弯折部14的边长分别为Wl = lmm、W2 = lmm、W3 = 0. 7mm和W4 = 1. 2mm，第一弯折部13的弯折角度为α 1 = 120°，第二弯折部14的弯折角度为α 2 = 108°，连接第一弯折部13和第二弯折部14的曲线部16的长度为Ll = 4. 1mm。第三弯折部15的弯折角度 α 3 为 90°。本实施例制得的复合结构的切割丝，由于位于多个不同平面的弯折部形成的凹陷可以夹带更多的砂浆磨料，并且磨料不容易从切割丝上剥落。
权利要求
1.一种复合结构的切割丝，其特征在于，所述切割丝由金属丝制成，切割丝包括多个弯折部和曲线部，相邻的弯折部通过曲线部相连。
2.根据权利要求1所述的复合结构的切割丝，其特征在于，所述切割丝的直径为 0. 06mm 5mm0
3.根据权利要求1所述的复合结构的切割丝，其特征在于，所述弯折部的边长为直径的1 30倍。
4.根据权利要求1所述的复合结构的切割丝，其特征在于，所述弯折部的夹角为 90° 180°。
5.一种复合结构的切割丝的制作方法，其特征在于包括以下步骤(1)先将金属丝加工成直线形；(2)直线形的金属丝沿中心轴线放线，穿过第一限位组轮后，缠绕在第一变形导辊上， 施加拉力，使金属丝加工成弯折形；(3)弯折形的金属丝穿过导向轮，将金属丝沿中心轴线放线。
6.根据权利要求5所述的一种复合结构的切割丝的制作方法，其特征在于所述步骤 (2)中弯折形的金属丝位于同一个平面内。
7.根据权利要求5所述的一种复合结构的切割丝的制作方法，其特征在于还包括以下步骤将步骤C3)制得的金属丝穿过第二限位组轮后，缠绕在第二变形导辊上，施加拉力，然后将变形后的金属丝穿过导向轮，沿中心轴线放线，制得立体的复合结构的切割丝。
8.一种用于制造复合结构的切割丝的设备，其特征在于，包括放线盘、收线盘和至少一组变形机构；变形机构设置于放线盘和收线盘之间，每组变形机构包括限位组轮、导线轮和变形导辊，其中放线盘、限位组轮、导向轮、变形导辊和收线盘依次排列。
9.根据权利要求8所述的用于制造复合结构的切割丝的设备，其特征在于，至少有两组相邻的变形机构中的变形导辊相互不平行。
10.根据权利要求8所述的用于制造复合结构的切割丝的设备，其特征在于，所述变形导辊为多边形变形导辊，多边形的边数> 4。
全文摘要
本发明公开了一种复合结构的切割丝、其制作方法和制作设备，切割丝包括多个弯折部和曲线部，相邻的弯折部通过曲线部相连；该方法先将金属丝加工成直线形；直线形的金属丝沿中心轴线放线，穿过第一限位组轮后，缠绕在第一变形导辊上，施加拉力，使金属丝加工成弯折形；弯折形的金属丝穿过导向轮，将金属丝沿中心轴线放线。该设备中，放线盘、限位组轮、导向轮、变形导辊和收线盘依次排列。本发明通过切割丝的立体结构，在立体空间中形成了多处凹陷区域，这些可以高效携裹和夹带住砂浆磨料，并且磨料不容易从切割丝上剥落，从而大幅提高硅料，宝石等切割分片工艺过程的生产速度和效率，同时也能有效提高分片后的材料的表面质量。
文档编号B21F1/00GK102310489SQ20111022707
公开日2012年1月11日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者叶琴, 张礼平, 曹永华, 王凤慧, 蔡磊, 贺功臣, 闵学刚 申请人:镇江耐丝新型材料有限公司