CN102555086A - 一种大小金刚砂锯齿相间排列的不锈钢带锯条 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大小金刚砂锯齿相间排列的不锈钢带锯条。其包括不锈钢材质的薄钢片和等间距排列的铜基金刚砂大锯齿，在相邻的铜基金刚砂大锯齿间均设有铜基金刚砂小锯齿；大锯齿和小锯齿的两侧面呈平形四边形，顶部为圆弧面，其截面呈倒立的“U”形；大锯齿两侧面平形四边形的内角之锐角α=30°~55°，小锯齿两侧面平形四边形靠顶部圆弧面一边朝向切割方向一端的内角β=85°~135°。本发明采用的不锈钢薄钢片载体增加了切割工具的刚度，采用大小锯齿相间距排列设置的技术，提高了锯条的工作寿命及切割的工作效率。

Description

一种大小金刚砂锯齿相间排列的不锈钢带锯条

技术领域

本发明涉及一种锯切硬脆性非金属材料用的带锯条，特别是涉及一种锯切晶硅的大小金刚砂锯齿相间排列的不锈钢带锯条。

背景技术

目前太阳能已经成为倍受关注的绿色新能源产业。晶体硅是目前应用最成熟，最广泛的太阳能电池材料。太阳能电池最关键的工序为硅片和电池片制造。硅片切割是太阳能电池晶片制造的关键工序之一。切片质量直接影响着后续的清洗、制绒等工序，而且还会影响到电池片的使用寿命和太阳能电池的转换效率。金刚砂带锯切片技术具有切缝窄、锯切效率高、切片质量好、材料浪费少，对环境污染小等特点，是晶硅切片的重要加工技术。

现有的切片加工技术主要有金刚石线锯技术和铜基金刚砂锯条技术等。如中国专利201020262913.8（授权公告号CN201736357U，授权公告日2011年2月9日）公开了一种金刚石线锯，其特点在于使用了一种耐弯折的柔性绳，在绳上固定的间隔上覆盖金刚石工作层，在工作层以外的区域则覆盖有橡塑材料层，通过橡塑材料层来保护金刚石线锯上的非工作层，克服金刚石线锯在切割石材时容易磨损，柔性绳易断裂的问题。但是在对晶硅切片工序中，线锯刚度不足以满足生产要求，橡塑材料也易对加工材料产生污染。中国专利97250282.3（授权公告号CN2334539Y，授权公告日1999年8月25日）公开了一种薄钢片铜基金刚砂锯条，其特点在于将薄钢片在一边边沿冲成多个小圆孔，然后将铜粉和金刚砂粉，按特定比例混合压成铜基金刚砂小圆片镶嵌在薄钢片的小圆孔中，经过处理使两者牢固结合成为薄钢片金刚砂锯条。但该专利中，需要对薄钢片开孔处理，破坏了钢片的刚性结构，且钢片的非工作层直接接触切割材料，会对切割材料和切割工具造成双重消耗。

现有产品中，金刚砂带锯主要采用宽距规则镶嵌金刚砂镀层的钢片。但是实际生产中，这种锯条锯切次数达到70~80次后，就因金刚砂镀层剧烈磨损而要求进行更换。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种大小金刚砂锯齿相间排列的不锈钢带锯条，能高效锯切硬脆性非金属材料如晶硅片，切割时磨损小，材料损耗低，使用寿命长。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种大小金刚砂锯齿相间排列的不锈钢带锯条，包括不锈钢材质的薄钢片和等间距排列的铜基金刚砂大锯齿，在相邻的所述铜基金刚砂大锯齿间均设有铜基金刚砂小锯齿。

作为一种优选，所述大锯齿和小锯齿的两侧面呈平形四边形，顶部为圆弧面，其截面呈倒立的“U”形。

作为进一步的优选，所述大锯齿两侧面平形四边形的内角之锐角α=30°~55°，所述小锯齿两侧面平形四边形靠顶部圆弧面一边朝向切割方向一端的内角β=85°~135°；所述大锯齿两侧面平形四边形的底边a=4.5mm~5.5mm，高度h₁=3.0mm~5.0mm；所述小锯齿两侧面平形四边形的底边b=2.5mm~3.5mm，高度h₂=0.5mm~1.0mm。

作为一种优选，所述小锯齿与前一大锯齿的间距c=0.5mm~1.5mm，所述小锯齿与后一大锯齿的间距d=0.5mm~1.5mm，且c≤d。

在本发明中，带锯条的长度和宽度可根据锯切工件的尺寸决定，如当带锯条用于锯切多晶硅锭时，长度可以为2000mm，宽度可以为50mm；不锈钢薄钢片的厚度为0.6mm左右，铜基金刚砂锯齿的厚度为0.3mm左右，同样可根据需要而定。

本发明不锈钢带锯条锯齿的设置，相当于在现有宽间距大锯齿带锯条的宽间距中，增设小锯齿，在大锯齿和小锯齿间留有一定的间距，在确保排屑顺畅的同时增加了参与切削的锯齿数；本发明中，薄钢片采用不锈钢材质，提高了带锯条的刚度，使带锯条不易断裂。同时，不锈钢材料也是铜基金刚砂的优良载体，两者能更牢固地结合成一体，使锯齿不易在锯切过程中脱落。

本发明中，所述的大锯齿两侧为平行四边形铜基金刚砂，有较大的齿面面积，可对切口进行扩口处理；而所述的小锯齿几何结构与大锯齿相似，但齿面面积较小，主要用于对锯切材料加工形成切口。大小锯齿的顶部为有特定半径的包络圆角结构，即圆弧面，便于渐进地切割晶体，降低冲击及减少磨损。

本发明具有以下显著的技术进步：采用的不锈钢薄钢片载体增加了切割工具的刚度，采用大小锯齿相间距排列设置的技术，提高了锯条的工作寿命及切割的工作效率。

附图说明

图1为本发明一种实施方式其中一段的结构示意图。

图2为图1所示本发明一种实施方式之A-A视图。

图3为图1所示本发明一种实施方式之B-B视图。

图4为图1所示本发明一种实施方式锯切时小锯齿进给力示意图。

图5为图1所示本发明一种实施方式锯切时大锯齿进给力示意图。

图中，1为不锈钢薄钢片；2为大锯齿；3为小锯齿；4为加工材料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1所示为用于锯切多晶硅锭的带锯条中一段，该带锯条长度为2000mm，宽度为50mm，不锈钢薄钢片1的厚度为0.6mm，铜基金刚砂锯齿的厚度为0.3mm，大锯齿2和小锯齿3都是金刚砂。其中，大锯齿2等距排列在不锈钢薄钢片1上，在相邻大锯齿2间设有小锯齿3。小锯齿3与前后大锯齿2的间距不相等，其与前大锯齿2的间距c=0.8mm，与后大锯齿2的间距为d=1mm。大锯齿2和小锯齿3侧面都是平行四边形形状，顶部为圆弧面，其截面呈倒立的“U”形，如图2和图3。大锯齿2两侧面平形四边形的内角之锐角α=45°，小锯齿两侧面平形四边形靠顶部圆弧面一边朝向切割方向一端的内角β=120°；大锯齿2两侧面平形四边形的底边a=5.2mm，高度h₁=4.0mm；小锯齿3两侧面平形四边形的底边b=3mm，高度h₂=0.8mm。

由于小锯齿3主要用于对加工材料4切割形成开口，产生的碎屑较少，而大锯齿2主要用于对加工材料4深度切割，产生的碎屑较多，故采用这种非等间距设置技术，主要是在充分利用不锈钢薄钢片1空间的基础上，增加参与切割的齿数，提高了工作效率，同时便于大锯齿2和小锯齿3排屑。以β角朝向切削方向，可降低加工材料4对于大锯齿2和小锯齿3的冲击，减轻齿面的磨损。

如图4和图5所示，v_f为锯切时锯条的进给方向，在进给力的作用下，小锯齿3主要用于对加工材料4切割形成开口，其对加工材料4进行浅层加工，基本不对切割面两侧的加工材料4形成挤压。大锯齿2主要用于对加工材料4深度切割，在已有切口的基础上，依靠圆角包络层，对加工材料4形成挤压、磨削、扩大开口；大锯齿2的侧面还可对切割面两侧的加工材料4形成挤压、磨削，形成对切割面的二次加工。由于在带锯上，大锯齿2和小锯齿3相间设置，且带锯循环运转，因此在小锯齿3和大锯齿2的连续动作下，完成对加工材料4的切割加工。

Claims (4)

1.一种大小金刚砂锯齿相间排列的不锈钢带锯条，包括不锈钢材质的薄钢片和等间距排列的铜基金刚砂大锯齿，其特征在于，在相邻的所述铜基金刚砂大锯齿间均设有铜基金刚砂小锯齿。

2.根据权利要求1所述的大小金刚砂锯齿相间排列的不锈钢带锯条，其特征在于，所述大锯齿和小锯齿的两侧面呈平形四边形，顶部为圆弧面，其截面呈倒立的“U”形。

3.根据权利要求2所述的大小金刚砂锯齿相间排列的不锈钢带锯条，其特征在于，所述大锯齿两侧面平形四边形的内角之锐角α=30°~55°，所述小锯齿两侧面平形四边形靠顶部圆弧面一边朝向切割方向一端的内角β=85°~135°；所述大锯齿两侧面平形四边形的底边a=4.5mm~5.5mm，高度h₁=3.0mm~5.0mm；所述小锯齿两侧面平形四边形的底边b=2.5mm~3.5mm，高度h₂=0.5mm~1.0mm。

4.根据权利要求1所述的大小金刚砂锯齿相间排列的不锈钢带锯条，其特征在于，所述小锯齿与前一大锯齿的间距c=0.5mm~1.5mm，所述小锯齿与后一大锯齿的间距d=0.5mm~1.5mm，且c≤d。

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