環(huán)形金剛石線鋸是將金剛石磨粒固結(jié)于環(huán)形鋼絲基體上的一種切割工具，鋸絲為環(huán)形。使用時一般纏繞到幾個導(dǎo)輪上進行單向循環(huán)切割，切割過程中無需換向，切割速度高，切縫窄,切片表面平整，能切割大尺寸工件，對環(huán)境污染小。

       一、環(huán)形金剛石線鋸的應(yīng)用領(lǐng)域和優(yōu)勢

       目前，環(huán)形金剛石線鋸主要用于切割太陽能光伏晶片、晶圓芯片、藍(lán)寶石、人工晶體和陶瓷靶材等材料和敏感材料的精密切割，應(yīng)用范圍廣泛，且規(guī)模大，具有良好的發(fā)展前景。

       環(huán)形金剛石線鋸的加工方式分為樹脂和電鍍兩種，其中樹脂結(jié)合劑金剛石線鋸具有成本低、制備速度快等優(yōu)點，但其耐磨及耐熱性較差、磨料把持力較低。電鍍金剛石線鋸是將金剛石微粉用復(fù)合電鍍的方法固結(jié)在鋼絲基體上，具有耐熱及耐磨性高、切縫窄、切割面形精度高等優(yōu)點，一般采用電鍍的方式比較普遍。

       那么環(huán)形電鍍金剛石線鋸到底有何優(yōu)勢呢？

       1、切割速度提升

       環(huán)形金剛石線不同于傳統(tǒng)的往復(fù)式金剛石線切割，環(huán)形線可實現(xiàn)高速切割，切割速度可以提高到原來的兩倍以上，耗時減少，節(jié)省時間。

       2、斷線率低

       超長金剛石線在回線時減速和加速太快容易造成跳線，導(dǎo)致斷線，給切割帶來極大的不便。然而環(huán)形金剛石線鋸不存在回線問題，切割過程中斷線率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他金剛石長線鋸產(chǎn)品，在很大程度上節(jié)約了換線成本，使得切割效率大大提升，效率的提升不僅來自回線時間的節(jié)省，而是環(huán)形線的線速極高在高線速度的作用下，切割速度也必將有倍數(shù)的增長。

       3、應(yīng)用范圍廣

       環(huán)形金剛石線鋸不但能夠?qū)杈w等硬脆材料進行精密切割，還可以實現(xiàn)成型加工，切片薄、效率高、加工表面損傷小、節(jié)約材料，尤其適合于寶石、水晶、大尺寸硅晶體等貴重材料的切割。

       二、環(huán)形電鍍金剛石線鋸的制作技術(shù)

       1、線基體材料的選擇

       環(huán)形電鍍金剛石線鋸制作的關(guān)鍵是基體材料的選擇。基體材料必須有足夠的抗拉強度和抗疲勞強度，彈性變形范圍大，塑性變形小，具有優(yōu)良的焊接性能和外形精度。65Mn材料強度高，但在切割時容易引起鋸絲振動，具有過熱敏感性和回火脆性，焊接性能差。PVC 鋼絲基體材料具有良好的吸振性能但制造工藝復(fù)雜。不銹鋼絲和琴鋼絲抗拉強度高，線柔性佳，在耐磨性和疲勞壽命方面都有良好的表現(xiàn)，往往被采用。

       2、焊接是環(huán)形電鍍金剛石線鋸制作的關(guān)鍵工序

       焊接是環(huán)形電鍍金剛石線鋸制作的瓶頸。環(huán)形金剛石線鋸不僅要切割工件，還要傳遞動力并承受沖擊振動，焊接處應(yīng)具有較高的抗拉強度和疲勞強度。電阻焊的原理是在焊接件兩端形成低電壓大電流，通過焊接接觸面間產(chǎn)生的電阻熱，將焊件加熱至塑性或局部熔化狀態(tài),再施加壓力形成焊接接頭的方法。電阻焊操作簡便，接頭外形光滑，焊接強度高，特別適合焊接金屬材料。要想得到高質(zhì)量的焊接接頭還需進一步研究新型精密焊接設(shè)備。

       3、 金剛石電鍍的處理步驟

       金剛石電鍍包括鍍前預(yù)處理，預(yù)鍍，上砂，加厚鍍和后續(xù)處理五個步驟。

       1、預(yù)處理

       電鍍前需對鋸絲基體進行預(yù)處理,其目的是清除鋸絲表面的油污和氧化層。

       2、預(yù)鍍

       對鋸絲基體預(yù)鍍鎳可提高鎳的覆蓋能力，增大底層與基體的結(jié)合面積，并有利于獲得光滑平整的鍍層，同時還可以阻止基體發(fā)生“氫脆"現(xiàn)象。

       3、上砂

       可采用埋砂法。磨粒使用前要用濃硝酸浸泡，以增加金剛石磨料的親水能力，再用清水沖洗，然后浸泡于鍍液中備用。

       4、加厚鍍

       上好砂后將鋸絲小心地移入加厚鍍槽中進行加厚。

       5、脫氫處理

       電鍍時，在陰極上伴有氫離子還原反應(yīng)，部分以氫氣放出、另一部分以氫原子的形態(tài)滲入基體及鍍層的晶格點陣中，使鍍層的韌性下降，發(fā)生“氫脆”。因此，電鍍完成后需要進行脫氫處理。

       三、環(huán)形金剛石線的發(fā)展前景

       現(xiàn)在作為新型切割設(shè)備的環(huán)形金剛石線已然成為材料切割市場不可或缺的一種切割方式，目前，國內(nèi)多家硅晶片生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)用上環(huán)形金剛石線截斷機，環(huán)形金剛石線，克服了帶鋸的加工難點，逐漸替代帶鋸機，以服務(wù)于光伏企業(yè)進一步提高晶片生產(chǎn)效率，降低成本。

       參考文獻：《環(huán)形電鍍金剛石線鋸研究應(yīng)用淺析》劉瑩，王進保