从高硬脆材料切割技术的发展历程来看,其切割方法经历了内圆锯切割、游离磨料砂浆切割、金刚线切割的技术升级路线,在不断提高原材料利用率、切割效率的同时,降低了切割成本。
①传统切割方式—内圆锯切割、砂浆切割
20 世纪 80 年代以前,高硬脆材料一般采用涂有金刚石微粉的内圆锯进行切割。
由于内圆锯切割的切缝大、材料损耗多,且对高硬脆材料的切割尺寸也有限 制,从 20 世纪 90 年代中期开始,切缝窄、切割厚度均匀的游离磨料线锯切割方式逐步发展起来。2003 年以前,以碳化硅作为游离磨料砂浆的线锯切割方式主 要满足于半导体行业的需求;2003 年以来,随着光伏发电产业化水平不断提高, 产业规模持续扩大,光伏产业开始步入爆发性增长阶段,国内光伏硅片企业迅速 发展,主要使用游离磨料砂浆切割工艺切割硅料。
游离磨料砂浆切割在工业切割领域表现稳定,在光伏及半导体行业硅片切割 领域广泛应用,但仍存在加工效率较低、环境污染严重等问题。
②新型切割方式—金刚线切割
金刚线切割采用表面具有固结金刚石微粉的钢线作为切割耗材,相较于游离 磨料线锯,金刚线具有更高的耐磨性,能够承受更大的切削力,可大幅降低切削 时间。传统游离磨料砂浆切割与新型金刚线切割比较示意图如下:
以切割光伏硅材料为例,金刚线切割与游离磨料砂浆切割的比较情况如下: