Máy cưa kim cương nhiều dây cho vật liệu giòn siêu cứng SiC Sapphire
Giới thiệu về máy cưa kim cương nhiều dây
Máy cưa kim cương đa dây là hệ thống cắt lát hiện đại được thiết kế để xử lý các vật liệu cực kỳ cứng và giòn. Bằng cách triển khai nhiều dây kim cương song song, máy có thể cắt đồng thời nhiều wafer trong một chu kỳ, đạt được cả năng suất và độ chính xác cao. Công nghệ này đã trở thành một công cụ thiết yếu trong các ngành công nghiệp như bán dẫn, quang điện mặt trời, đèn LED và gốm sứ tiên tiến, đặc biệt là đối với các vật liệu như SiC, sapphire, GaN, thạch anh và nhôm oxit.
So với phương pháp cắt dây đơn thông thường, cấu hình nhiều dây cho phép cắt hàng chục đến hàng trăm lát cắt mỗi mẻ, giúp giảm đáng kể thời gian chu kỳ cắt trong khi vẫn duy trì độ phẳng tuyệt vời (Ra < 0,5 μm) và độ chính xác kích thước (±0,02 mm). Thiết kế mô-đun tích hợp hệ thống căng dây tự động, hệ thống xử lý phôi và giám sát trực tuyến, đảm bảo sản xuất ổn định, lâu dài và hoàn toàn tự động.
Thông số kỹ thuật của máy cưa kim cương nhiều dây
| Mục | Đặc điểm kỹ thuật | Mục | Đặc điểm kỹ thuật |
|---|---|---|---|
| Kích thước làm việc tối đa (Hình vuông) | 220 × 200 × 350 mm | Động cơ truyền động | 17,8 kW × 2 |
| Kích thước làm việc tối đa (Tròn) | Φ205 × 350 mm | Động cơ truyền động dây | 11,86 kW × 2 |
| Khoảng cách trục chính | Φ250 ±10 × 370 × 2 trục (mm) | Động cơ nâng bàn làm việc | 2,42 kW × 1 |
| Trục chính | 650 mm | Động cơ xoay | 0,8 kW × 1 |
| Tốc độ chạy dây | 1500 m/phút | Động cơ sắp xếp | 0,45 kW × 2 |
| Đường kính dây | Φ0,12–0,25 mm | Động cơ căng thẳng | 4,15 kW × 2 |
| Tốc độ nâng | 225 mm/phút | Động cơ bùn | 7,5 kW × 1 |
| Xoay bàn tối đa | ±12° | Dung tích bể chứa bùn | 300 lít |
| Góc xoay | ±3° | Dòng chảy chất làm mát | 200 L/phút |
| Tần số dao động | ~30 lần/phút | Độ chính xác nhiệt độ | ±2 °C |
| Tốc độ nạp liệu | 0,01–9,99 mm/phút | Nguồn điện | 335+210 (mm²) |
| Tốc độ cấp dây | 0,01–300 mm/phút | Khí nén | 0,4–0,6 MPa |
| Kích thước máy | 3550 × 2200 × 3000 mm | Cân nặng | 13.500 kg |
Cơ chế hoạt động của máy cưa kim cương nhiều dây
-
Chuyển động cắt nhiều dây
Nhiều dây kim cương chuyển động với tốc độ đồng bộ lên đến 1500 m/phút. Các ròng rọc dẫn hướng chính xác và hệ thống kiểm soát lực căng vòng kín (15–130 N) giúp dây ổn định, giảm nguy cơ bị lệch hoặc đứt. -
Cho ăn và định vị chính xác
Định vị bằng servo đạt độ chính xác ±0,005 mm. Tùy chọn căn chỉnh bằng laser hoặc hỗ trợ thị giác giúp nâng cao kết quả cho các hình dạng phức tạp. -
Làm mát và loại bỏ mảnh vụn
Chất làm mát áp suất cao liên tục loại bỏ phoi và làm mát khu vực làm việc, ngăn ngừa hư hỏng do nhiệt. Lọc nhiều giai đoạn giúp kéo dài tuổi thọ chất làm mát và giảm thời gian ngừng hoạt động. -
Nền tảng điều khiển thông minh
Bộ điều khiển servo phản hồi cao (<1 ms) điều chỉnh động tốc độ cấp liệu, độ căng và tốc độ dây. Quản lý công thức tích hợp và chuyển đổi thông số chỉ bằng một cú nhấp chuột giúp đơn giản hóa quy trình sản xuất hàng loạt.
Lợi ích cốt lõi của máy cưa kim cương nhiều dây
-
Năng suất cao
Có khả năng cắt 50–200 tấm wafer mỗi lần chạy, với độ hao hụt rãnh cắt <100 μm, cải thiện hiệu suất sử dụng vật liệu lên đến 40%. Thông lượng cao hơn 5–10 lần so với hệ thống dây đơn truyền thống. -
Kiểm soát chính xác
Độ ổn định của lực căng dây trong phạm vi ±0,5 N đảm bảo kết quả nhất quán trên nhiều loại vật liệu giòn khác nhau. Giám sát thời gian thực trên giao diện HMI 10 inch hỗ trợ lưu trữ công thức và vận hành từ xa. -
Xây dựng linh hoạt, mô-đun
Tương thích với đường kính dây từ 0,12–0,45 mm cho nhiều quy trình cắt khác nhau. Khả năng xử lý bằng robot tùy chọn cho phép dây chuyền sản xuất hoàn toàn tự động. -
Độ tin cậy cấp công nghiệp
Khung đúc/rèn chịu lực cao giúp giảm thiểu biến dạng (<0,01 mm). Puly dẫn hướng phủ gốm hoặc cacbua có tuổi thọ hơn 8000 giờ.
Các lĩnh vực ứng dụng của máy cưa kim cương nhiều dây
-
Chất bán dẫn: Cắt SiC cho mô-đun nguồn EV, chất nền GaN cho thiết bị 5G.
-
Quang điện: Cắt lát wafer silicon tốc độ cao với độ đồng đều ±10 μm.
-
Đèn LED & Quang học: Chất nền sapphire cho epitaxy và các thành phần quang học chính xác với độ sứt mẻ cạnh <20 μm.
-
Gốm sứ tiên tiến: Xử lý alumina, AlN và các vật liệu tương tự cho các thành phần quản lý nhiệt và hàng không vũ trụ.
Câu hỏi thường gặp – Máy cưa kim cương nhiều dây
Câu 1: Ưu điểm của máy cưa nhiều dây so với máy cưa một dây là gì?
A: Hệ thống đa dây có thể cắt hàng chục đến hàng trăm wafer cùng lúc, tăng hiệu suất lên 5–10 lần. Hiệu suất sử dụng vật liệu cũng cao hơn với độ hao hụt rãnh cắt dưới 100 μm, lý tưởng cho sản xuất hàng loạt.
Câu 2: Những loại vật liệu nào có thể được xử lý?
A: Máy được thiết kế dành cho các vật liệu cứng và giòn, bao gồm silicon carbide (SiC), sapphire, gali nitride (GaN), thạch anh, alumina (Al₂O₃) và nhôm nitride (AlN).
Câu hỏi 3: Độ chính xác và chất lượng bề mặt có thể đạt được là bao nhiêu?
A: Độ nhám bề mặt có thể đạt Ra <0,5 μm, với độ chính xác kích thước ±0,02 mm. Có thể kiểm soát độ sứt mẻ cạnh đến <20 μm, đáp ứng các tiêu chuẩn của ngành công nghiệp bán dẫn và quang điện tử.
Câu 4: Quá trình cắt có gây nứt hoặc hư hỏng không?
A: Với chất làm mát áp suất cao và kiểm soát độ căng vòng kín, nguy cơ nứt nhỏ và hư hỏng do ứng suất được giảm thiểu, đảm bảo tính toàn vẹn tuyệt vời của wafer.
