JPH1110515A - Main roller of wire saw taking deformation by tension into account - Google Patents
Main roller of wire saw taking deformation by tension into accountInfo
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- JPH1110515A JPH1110515A JP17910997A JP17910997A JPH1110515A JP H1110515 A JPH1110515 A JP H1110515A JP 17910997 A JP17910997 A JP 17910997A JP 17910997 A JP17910997 A JP 17910997A JP H1110515 A JPH1110515 A JP H1110515A
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- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体材料、磁性
体等の硬脆性材料のワークを走行するワイヤに砥粒を含
むスラリを供給することによって薄いスライス片(ウエ
ハ)に切断するためのワイヤソーの技術分野に属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire saw for cutting into thin slices (wafers) by supplying a slurry containing abrasive grains to a wire traveling on a hard and brittle material such as a semiconductor material and a magnetic material. Belongs to the technical field.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4に、ワーク加工部10と、ワイヤの
走行及び装置全体を制御する制御部100からなる従来
のワイヤソーのカバーを除いた側面図を示す。このワイ
ヤソーの基台50にはコラム60が立設され、コラム6
0の一側にはワーク加工部10とワーク支持機構70が
取付けられている。このワイヤソーのワーク加工部10
は、互いに平行となるように配置された例えば3本のメ
インローラ12,12,12間に、1本のワイヤ14を
巻き回して形成されたワイヤ列16と、ワイヤ列16に
砥粒を含んだ水性または油性のスラリを供給するスラリ
ノズル18,18からなる。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a side view of a conventional wire saw including a work processing section 10 and a control section 100 for controlling the traveling of the wire and the entire apparatus, without a cover. A column 60 is erected on the base 50 of the wire saw.
The workpiece processing unit 10 and the workpiece support mechanism 70 are attached to one side of the workpiece 0. Work processing part 10 of this wire saw
Includes a wire row 16 formed by winding one wire 14 between, for example, three main rollers 12, 12, 12 arranged so as to be parallel to each other, and the wire row 16 containing abrasive grains. Slurry nozzles 18, 18 for supplying aqueous or oily slurry.
【0003】スラリに含まれる砥粒の粒度は、通常、数
10ミクロンオーダーであり、スラリの粘度により、ス
ラリは砥粒とともにワイヤ表面に付着してワイヤ列16
の走行によって、ワークW切断面に持ち込まれる。[0003] The particle size of the abrasive grains contained in the slurry is usually on the order of several tens of microns.
Is carried to the cut surface of the work W.
【0004】図5はワーク加工部10を構成する従来の
メインローラ12,12,12の軸方向断面図を示す。
このメインローラ12,12,12は、円筒状の心金1
21の外表面に、心金121と同心となるように、均一
な肉厚のウレタン樹脂等からなる被覆部材122が固着
されて形成されている。被覆部材122の外表面には所
定のピッチで環状溝が形成され、それぞれのメインロー
ラ12,12,12に形成された環状溝に案内されて、
メインローラ12,12,12間を一本のワイヤが多重
に巻き回されている。FIG. 5 is a sectional view in the axial direction of a conventional main roller 12, 12, 12 constituting the work processing section 10. As shown in FIG.
The main rollers 12, 12, 12 are cylindrical mandrel 1
A coating member 122 made of urethane resin or the like having a uniform thickness is fixed to the outer surface of the core 21 so as to be concentric with the mandrel 121. Annular grooves are formed on the outer surface of the covering member 122 at a predetermined pitch, and guided by the annular grooves formed on the main rollers 12, 12, 12, respectively.
One wire is wound multiple times between the main rollers 12, 12, 12.
【0005】リール101によって、ワイヤ14の巻出
し及び巻取りが行なわれると、リール101の回転方向
に応じてワイヤ列14が所定の速度で走行し、同時にワ
ーク加工部10のワイヤ列16も走行する。リール10
1の回転方向及び回転速度はリール回転用モータによっ
て制御される。巻出されたワイヤ14は、トラバース機
構104によって上下にトラバースされ、さらに張力付
与機構106によって張力が与えられて、ワーク加工部
10に案内される。従ってワーク加工部10のワイヤ列
16にも、常に所定の張力が与えられている。When the reel 101 unwinds and winds up the wire 14, the wire row 14 travels at a predetermined speed in accordance with the rotation direction of the reel 101, and at the same time, the wire row 16 of the work processing section 10 also travels. I do. Reel 10
1 is controlled by a reel rotation motor. The unwound wire 14 is traversed up and down by the traverse mechanism 104, and is further guided by the tension applying mechanism 106 to the workpiece processing unit 10. Therefore, a predetermined tension is always applied to the wire row 16 of the work processing unit 10.
【0006】コラム60に取付けられたワーク保持機構
70は、ワイヤ列16に対して昇降移動が可能であり、
硬脆材料からなるワークWが保持されている。ワーク保
持機構70に保持されたワークWが下降して、走行する
ワイヤ列16に押し付けられて接触する。このとき、ワ
イヤ列16にはスラリノズル18から砥粒を含むスラリ
が供給される。砥粒を含むスラリがワークWの切断面に
持ち込まれて、ラッピング作用によってワークWの切断
が比較的長時間をかけて行なわれる。The work holding mechanism 70 attached to the column 60 can move up and down with respect to the wire row 16.
A work W made of a hard and brittle material is held. The work W held by the work holding mechanism 70 descends and is pressed against and contacts the traveling wire row 16. At this time, a slurry containing abrasive grains is supplied from the slurry nozzle 18 to the wire row 16. The slurry containing the abrasive grains is brought into the cut surface of the work W, and the work W is cut by the lapping action for a relatively long time.
【0007】リール回転用モータによってリール101
の回転方向を反転させて、ワーク加工部のワイヤ列の走
行方向を正逆反転することができる。A reel 101 is driven by a reel rotating motor.
By reversing the rotation direction, the traveling direction of the wire row of the work processing portion can be reversed.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ワイヤ列1
6を構成するワイヤ14は、ワークWの切断に必要な張
力tを持って各メインローラ12,12,12間に巻き
回されていなければならない。The wire array 1
The wire 14 constituting the wire 6 must be wound between the main rollers 12, 12, 12 with a tension t necessary for cutting the work W.
【0009】図6に示すように、一巻きのワイヤ14が
メインローラ12に及ぼす張力t,tは、ワイヤ14が
巻き回されているメインローラ12の接線方向に均等に
作用し、その大きさは、一例を挙げると、約2.5Kgに
設定される。張力t,tの合力Tは、各メインローラ1
2,12,12をワーク切断部10の中心に引き寄せる
方向に働き、その大きさは、約4.4Kgとなる。ワイヤ
列16は、軸方向に数百本で構成されているので、前記
合力Tをワイヤ列16全体について見ると、数トンから
数10トンにも達する大きさとなる。As shown in FIG. 6, the tensions t, t exerted on the main roller 12 by one turn of the wire 14 uniformly act on the tangential direction of the main roller 12 around which the wire 14 is wound, and its magnitude is large. Is set to about 2.5 kg, for example. The resultant force T of the tensions t, t
2, 12, 12 work in the direction of drawing to the center of the work cutting part 10, and its size is about 4.4 kg. Since the wire row 16 is composed of several hundred wires in the axial direction, when the resultant force T is viewed over the entire wire row 16, the size becomes several to several tens tons.
【0010】すなわち、メインローラ12にかかる中心
方向引力Tは、ワイヤ列16を形成するそれぞれのワイ
ヤ14について発生するので、一本のメインローラ12
にかかる中心方向引力Tの総量は、ワイヤ14の巻数に
比例して大きくなる。従って、メインローラ12の長さ
が軸方向に長くなればなるほど、メインローラ12にか
かる中心方向引力Tの総量は大きくなる。また、このメ
インローラ12にかかる中心方向引力Tは、メインロー
ラ12の軸方向中央部で最大となる。従って、切断作業
中のメインローラ12は、中心方向引力Tによって、図
5の想像線で示すように、ワイヤ列16に接する側(図
5の上側)が、全体として軸方向中央部が凹んだ形状に
湾曲変形する。なお、実際には、この中心方向引力Tに
よるメインローラ12の変形量はごく僅かで、最も変形
量の大きい軸方向中央部でも数10ミクロン程度である
が、説明の便宜のため、図5では変形の程度を誇張して
示している。また、ワイヤ列16に接する側と反対側
(図5の下側)も、ワイヤ列16に接する側(図5の上
側)の変形に応じて変形するが、この変形は、張力の変
動とは関係がないので、図5では表示していない。That is, the central attraction T applied to the main roller 12 is generated for each of the wires 14 forming the wire row 16, and therefore, one main roller 12
Is increased in proportion to the number of turns of the wire 14. Therefore, as the length of the main roller 12 increases in the axial direction, the total amount of the central attraction T applied to the main roller 12 increases. The central attraction T applied to the main roller 12 is maximum at the axial center of the main roller 12. Therefore, as shown by the imaginary line in FIG. 5, the main roller 12 during the cutting operation has a concave portion at the axial center as a whole (upper side in FIG. 5) in contact with the wire row 16 as shown by the imaginary line in FIG. Deforms into a curved shape. Note that, in practice, the amount of deformation of the main roller 12 due to the central direction attractive force T is very small, and is about several tens of microns even in the axial center where the amount of deformation is the largest, but for convenience of explanation, FIG. The degree of deformation is exaggerated. Also, the side opposite to the side in contact with the wire row 16 (lower side in FIG. 5) is deformed in accordance with the deformation on the side in contact with the wire row 16 (upper side in FIG. 5). Since there is no relationship, it is not shown in FIG.
【0011】このようなメインローラ12の湾曲変形
は、メインローラ12に導かれて走行するワイヤ列16
における張力を変動させることになるので、スライス片
(ウエハ)の切断加工精度が、軸方向の位置によって異
なる結果になるという課題を有する。Such a curved deformation of the main roller 12 is caused by the wire train 16 that is guided by the main roller 12 and travels.
Therefore, there is a problem that the cutting precision of the sliced piece (wafer) differs depending on the position in the axial direction.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のメイン
ローラ間に、所定のピッチで巻き回されたワイヤによっ
て形成されたワイヤ列を往復走行させ、ワイヤ上に砥粒
を含むスラリを供給し、該ワイヤ列にワークを押し付け
て切断加工を行なうワイヤソーのメインローラであっ
て、前記メインローラは、中空円筒状の心金と、該心金
の外表面に固着された、溝が形成された被覆部材からな
り、前記メインローラが、軸方向中央部が軸方向両端部
よりも径方向外側に張り出した形状であることを特徴と
するワイヤソーのメインローラによって、前記の課題を
解決した。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a wire array formed by wires wound at a predetermined pitch is reciprocated between a plurality of main rollers to supply a slurry containing abrasive grains on the wires. A main roller of a wire saw for performing a cutting process by pressing a workpiece against the wire row, wherein the main roller has a hollow cylindrical mandrel and a groove fixed to an outer surface of the mandrel. The above problem is solved by a main roller of a wire saw, wherein the main roller has a shape in which the central portion in the axial direction projects radially outward from both ends in the axial direction.
【0013】本発明の実施形態としては、請求項2のよ
うに、心金の形状を軸方向中央部が軸方向両端部よりも
外側に張り出した中高形状に形成すること、請求項3の
ように、心金に固着された被覆部材の軸方向中央部の肉
厚を、軸方向両端部よりも厚く形成すること、そして、
請求項4のように、心金の軸方向中央部の肉厚を、軸方
向両端部よりも厚く形成すること等が考えられる。な
お、これらの実施形態を組み合わせて実施することも可
能である。According to an embodiment of the present invention, as in claim 2, the shape of the mandrel is formed in a middle-high shape in which the central portion in the axial direction projects outward from both ends in the axial direction. The thickness of the axially central portion of the covering member fixed to the mandrel is formed thicker than the axially opposite end portions, and
As in the fourth aspect, it is conceivable that the thickness of the central portion in the axial direction of the mandrel is formed thicker than the both ends in the axial direction. It should be noted that these embodiments can be implemented in combination.
【0014】[0014]
【作用】本発明では、メインローラを、軸方向中央部が
軸方向両端部よりも径方向外側に張り出した形状とした
ので、メインローラをワーク切断部の中心に引き寄せる
方向に働く力によってメインローラが湾曲変形しても、
全体として、メインローラの外表面が、軸方向に見て平
坦になるようにすることができる。According to the present invention, the main roller has a shape in which the central portion in the axial direction projects radially outward from both ends in the axial direction. Even if is curved and deformed,
As a whole, the outer surface of the main roller can be flat when viewed in the axial direction.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】図1乃至図3によって、本発明の
ワイヤソーのメインローラの実施形態を説明する。な
お、ワイヤソーの全体的構造、ワイヤ14の走行方法、
装置全体を制御する制御部100、及び、この装置によ
るワークWの切断方法は、図4に示した従来のものと同
様であるので、ここでは説明を省略する。1 to 3, an embodiment of a main roller of a wire saw according to the present invention will be described. In addition, the overall structure of the wire saw, the running method of the wire 14,
The control unit 100 for controlling the entire apparatus and the method of cutting the work W by this apparatus are the same as those of the conventional apparatus shown in FIG.
【0016】図1に、本発明の第1実施形態である、ワ
イヤソーのメインローラ22の軸方向断面図を示す。こ
のメインローラ22は、中空の心金221の外表面に、
心金221と同心となるようにウレタン樹脂等からなる
被覆部材222が固着されて形成されている。心金22
1の肉厚は均一で、軸方向中央部が軸方向両端部からわ
ずかに外側に張り出すように湾曲していて、中高形状と
なっている。心金221は金属製であり、被覆部材22
2は合成樹脂製であるから、前者の方が、通常、剛性が
高い。このように、中高形状の心金221の外表面にほ
ぼ均一な肉厚の被覆部材222が固着されているので、
このメインローラ22の外形形状は全体として中高形状
となっている。なお、被覆部材222の表面に形成され
ている溝は、図示を省略している。FIG. 1 is an axial sectional view of a main roller 22 of a wire saw according to a first embodiment of the present invention. This main roller 22 is provided on the outer surface of a hollow mandrel 221.
A covering member 222 made of urethane resin or the like is fixed and formed so as to be concentric with the mandrel 221. Mandrel 22
1 has a uniform thickness, a central portion in the axial direction is curved so as to slightly protrude outward from both ends in the axial direction, and has a middle-high shape. The mandrel 221 is made of metal, and
Since 2 is made of a synthetic resin, the former is usually higher in rigidity. As described above, since the covering member 222 having a substantially uniform thickness is fixed to the outer surface of the mandrel 221 having a middle and high shape,
The outer shape of the main roller 22 is a middle-high shape as a whole. The illustration of the grooves formed on the surface of the covering member 222 is omitted.
【0017】このように中高形状のメインローラ22を
使用したので、ワークWの切断作業中にメインローラ2
2の軸方向中央部にワイヤ14の張力による力とワーク
押付力がかかっても、メインローラ22の中高部と変形
による凹みが相殺し合って、メインローラ22の外表面
は全体として軸方向に平らとなる。As described above, since the main roller 22 having a middle and high shape is used, the main roller
Even if a force due to the tension of the wire 14 and a work pressing force are applied to the central portion in the axial direction of 2, the concave portion due to the deformation of the middle and high portions of the main roller 22 cancel each other out, and the outer surface of the main roller 22 as a whole is in the axial direction. Flatten.
【0018】次に、図2に、本発明の第2実施形態の軸
方向断面図を示す。このメインローラ32は、従来のも
のと同様に外径寸法が同じ円筒状に形成された中空円筒
形状の心金321と、この心金321の外表面に、心金
321と同心となるようにウレタン樹脂等からなる被覆
部材322を固着させて形成されている。被覆部材32
2の肉厚は、軸方向中心部で軸方向端部と比較してわず
かに凸となるように変化している。従って、このメイン
ローラ32の外径寸法は、全体として中央部が端部より
大径となる中太形状となっている。Next, FIG. 2 shows an axial sectional view of a second embodiment of the present invention. The main roller 32 has a hollow cylindrical mandrel 321 formed in a cylindrical shape having the same outer diameter as the conventional roller, and an outer surface of the mandrel 321 so as to be concentric with the mandrel 321. It is formed by fixing a covering member 322 made of urethane resin or the like. Coating member 32
The thickness of 2 changes so as to be slightly convex at the axial center portion as compared with the axial end portion. Accordingly, the outer diameter of the main roller 32 has a middle-thick shape in which the central portion has a larger diameter than the end portion as a whole.
【0019】次に、図3に、本発明の第3実施形態の軸
方向断面図を示す。このメインローラ42は、中空の心
金421と、心金421の外表面に心金421と同心と
なる均一の肉厚を持つウレタン樹脂等からなる被覆部材
422を固着させて形成されている。心金421の肉厚
は軸方向両端部と比較して軸方向中央部がわずかに径方
向外側に張り出すように変化している。このように、軸
方向に中太形状の心金421の外表面に均一な肉厚の被
覆部材422が固着されているので、このメインローラ
42の軸方向断面は全体として中太形状となっている。Next, FIG. 3 shows an axial sectional view of a third embodiment of the present invention. The main roller 42 is formed by fixing a hollow mandrel 421 and a covering member 422 made of urethane resin or the like having a uniform thickness and concentric with the mandrel 421 on the outer surface of the mandrel 421. The thickness of the mandrel 421 changes so that the central portion in the axial direction slightly projects outward in the radial direction as compared with both end portions in the axial direction. As described above, since the coating member 422 having a uniform thickness is fixed to the outer surface of the mandrel 421 having the middle thickness in the axial direction, the axial cross section of the main roller 42 has a middle thickness as a whole. I have.
【0020】なお、図1乃至図3において、説明の便宜
のために、メインローラ22,32,42の軸方向中央
部は軸方向両端部と比較してかなり中高、又は、中太に
描かれているが、実際に生じる中心方向引力Tによるメ
インローラ22,32,42の湾曲変形する量はごく僅
かであるので、実際には、湾曲変形する量と相殺してメ
インローラが全体として平坦となる程度に中高、又は、
中太形状にすればよいものである。In FIGS. 1 to 3, for convenience of explanation, the central portions of the main rollers 22, 32, 42 in the axial direction are drawn to be considerably higher or thicker than the both ends in the axial direction. However, since the amount of curving deformation of the main rollers 22, 32, and 42 due to the actually generated center direction attractive force T is very small, the main roller is actually flat as a whole, offsetting the amount of curving deformation. Middle and high, or
What is necessary is just to make it into a bold shape.
【0021】[0021]
【発明の効果】本発明によれば、メインローラに巻き回
されたワイヤによってメインローラをワーク切断部の中
心に引き寄せる方向の力が働き、メインローラが湾曲変
形しても、メインローラの径方向外側に張り出した元の
形状が湾曲変形と相殺し合い、全体として、メインロー
ラは軸方向に平坦な形状に維持されるという効果を奏す
る。According to the present invention, the wire wound around the main roller exerts a force in the direction of pulling the main roller toward the center of the workpiece cutting portion, and even if the main roller is bent and deformed, the radial direction of the main roller is reduced. The original shape that protrudes outward cancels out the curved deformation, and as a whole, there is an effect that the main roller is maintained in a flat shape in the axial direction.
【図1】 本発明のワイヤソーのメインローラの第1実
施形態の軸方向断面図。FIG. 1 is an axial sectional view of a first embodiment of a main roller of a wire saw of the present invention.
【図2】 本発明のワイヤソーのメインローラの第2実
施形態の軸方向断面図。FIG. 2 is an axial sectional view of a second embodiment of the main roller of the wire saw of the present invention.
【図3】 本発明のワイヤソーのメインローラの第3実
施形態の軸方向断面図。FIG. 3 is an axial sectional view of a third embodiment of the main roller of the wire saw according to the present invention.
【図4】 従来のワイヤソーの構造を示すカバーを除い
た側面図。FIG. 4 is a side view of the structure of a conventional wire saw, excluding a cover.
【図5】 従来のワイヤソーのメインローラの軸方向断
面図。FIG. 5 is an axial sectional view of a main roller of a conventional wire saw.
【図6】 メインローラにかかるワイヤの張力の説明
図。FIG. 6 is an explanatory diagram of wire tension applied to a main roller.
22,32,42:メインローラ 221,32
1,421:心金 222,322,422:被覆部材 16:ワイヤ
列 18:スラリノズル W:ワーク22, 32, 42: Main rollers 221, 32
1,421: mandrel 222,322,422: coating member 16: wire row 18: slurry nozzle W: work
Claims (4)
で巻き回されたワイヤによって形成されたワイヤ列を往
復走行させ、ワイヤ上に砥粒を含むスラリを供給し、該
ワイヤ列にワークを押し付けて切断加工を行なうワイヤ
ソーのメインローラであって、 前記メインローラは、中空円筒状の心金と、該心金の外
表面に固着された、溝が形成された被覆部材からなり、 前記メインローラが、軸方向中央部が軸方向両端部より
も径方向外側に張り出した形状であることを特徴とす
る、 ワイヤソーのメインローラ。1. A wire array formed by wires wound at a predetermined pitch is reciprocated between a plurality of main rollers, a slurry containing abrasive grains is supplied on the wires, and a work is applied to the wire array. A main roller of a wire saw that performs cutting by pressing, wherein the main roller includes a hollow cylindrical mandrel, and a coating member having a groove formed and fixed to an outer surface of the mandrel. A main roller for a wire saw, wherein the roller has a shape in which a central portion in the axial direction projects radially outward from both ends in the axial direction.
部よりも径方向外側に張り出した中高形状に形成されて
いる、請求項1のワイヤソーのメインローラ。2. The main roller of the wire saw according to claim 1, wherein the mandrel is formed in a middle and high shape in which a central portion in the axial direction projects radially outward from both ends in the axial direction.
中央部の肉厚が軸方向両端部の肉厚よりも厚く形成され
ている、請求項1のワイヤソーのメインローラ。3. The main roller of the wire saw according to claim 1, wherein the thickness of the coating member fixed to the mandrel at the central portion in the axial direction is thicker than the thickness at both ends in the axial direction.
両端部の肉厚よりも厚く形成されている、請求項1のワ
イヤソーのメインローラ。4. The main roller of the wire saw according to claim 1, wherein a thickness of the central portion of the mandrel in the axial direction is formed larger than thicknesses of both ends in the axial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17910997A JPH1110515A (en) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | Main roller of wire saw taking deformation by tension into account |
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JP17910997A JPH1110515A (en) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | Main roller of wire saw taking deformation by tension into account |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1110515A true JPH1110515A (en) | 1999-01-19 |
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ID=16060183
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JP17910997A Withdrawn JPH1110515A (en) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | Main roller of wire saw taking deformation by tension into account |
Country Status (1)
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JP (1) | JPH1110515A (en) |
Cited By (2)
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CN103934626A (en) * | 2014-05-12 | 2014-07-23 | 苏州润德新材料有限公司 | Repair method of NTC multi-wire sawing machine main roller and main roller structure after repair |
CN103934627A (en) * | 2014-05-12 | 2014-07-23 | 苏州润德新材料有限公司 | Repair method of MB multi-wire sawing machine guide wheel |
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- 1997-06-20 JP JP17910997A patent/JPH1110515A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103934626A (en) * | 2014-05-12 | 2014-07-23 | 苏州润德新材料有限公司 | Repair method of NTC multi-wire sawing machine main roller and main roller structure after repair |
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