改進的超聲波多線切割方法及專用設備的製作方法

2023-04-25 04:00:06 1

專利名稱：改進的超聲波多線切割方法及專用設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於固體材料特別是晶體材料的改進的超聲波多線切割方法及實施該方法的專用設備。
背景技術：
現有的專用於固體材料、例如但不限於包括矽、碳化矽、氧化鋁、鑽石等硬脆晶體材料的線切割及多線切割的方法，通常包括步驟:使用單根或多根切割線通過布線系統排列成包含有至少2條切割線的切割線網，使切割線做切割運動的同時，使待切割固體材料與切割側切割線網接觸，通過切割線本身的切割作用，或由切割線攜帶的切割或研磨砂漿的切割作用，實現待切割固體材料的切割，包括例如晶體錠的剖方，或切片，等等。其中，切割線的切割運動包括例如單向運動、雙嚮往復運動、旋轉運動、振動及其複合運動等等。使用現有的線切割方法切割硬脆材料時，通常切割效率較低、切割精度不高，成本高，並且切割終了時被切割材料易產生出線邊緣崩邊等損傷。為此，中國專利說明書ZL03133682.5介紹了採用超聲波振動裝置的超聲波線切割鋸，利用超聲能量輔助金剛石線鋸切割，實現了高效率、高精度、低成本的線鋸方法。但是，這種線鋸需要把超聲波變幅杆與金剛石線的一端固定連接，只能適用於往復走線的短線鋸切割，無法用於單向走線切割，更無法實現連續雙向或單向走線切割。中國專利ZL200610044360.7公開了一種非導電硬脆材料超聲振動複合線鋸切割方法，通過在固定待切割的非導電硬脆材料的工作檯上安裝超聲換能器，在切割時使工作檯產生超聲振動，帶動固定其上的待切割材料發生附加超聲振動，而實現超聲振動線鋸切害I]，達到高效切割的目的。但是，由於超聲換能器所產生的超聲波需要先穿透工作檯和工作檯上固定待切割材料的工件板及其粘結層才能達到待切割材料，在實際切割中，由於需要穿透的厚度較大，和工作檯、工件板、粘結層等具有相對於待切割材料的不可調整的聲阻抗，超聲波到達待切割材料時已極度衰減，其超聲切割效果難以達到預期，並且需要較大功率的超聲裝置。並且，該發明方法僅用於非導電硬脆材料，對於實際線鋸切割中佔較大份額的導電的硬脆材料，例如半導體、電子、光電工業使用的電性摻雜的矽晶體、碳化矽晶體，從該專利中無法確定是否可使用該方法。中國專利申請CN201010565214公開了一種超聲鋸切工具機，其設置有與超聲波發生裝置的變幅杆連接的振動頭，使振動頭與金剛石切割線保持壓力接觸實現金剛石切割線的超聲振動。這種工具機雖然實現了金剛石線鋸的連續切割，但是，由于振動頭與高速運動的金剛石切割線接觸會被切割，不僅快速切割消耗振動頭，也使金剛石線發生無效切割磨損，降低了線鋸的有效利用率，並且，由於硬性接觸中難以實現超聲波在多根切割線上的同步傳遞，只能用於單線切割，不能用於多線切割。

發明內容
鑑於以上現有技術存在的缺陷和不足，本發明的目的是提供改進的超聲波多線切割方法，以更為有效、節能和經濟的方式，實現包括導電和非導電材料的超聲波線切割方法；本發明的再一個目的是，提供實施該改進的超聲波多線切割方法的專用線切割設備，從而為該方法的工業化提供裝備基礎。本發明的超聲波多線切割方法，同樣適用於單線切割。為此，本發明提供了一種固體物體的多線切割方法，包括:
(1)設置多線切割線網和待切割物體，其中，待切割物體以其至少部分表面為裝載接觸面裝載固定於裝載固定裝置上；
(2)設置包含有超聲發射表面的至少一個超聲波發生裝置，並將超聲發射表面安裝於所述的待切割物體的其餘表面的至少部分表面上；
(3)啟動切割線切割待切割物體,啟動超聲波發生裝置,使超聲發射表面發射的超聲波透過其所安裝的待切割物體表面傳遞到待切割物體；
(4)保持切割線切割待切割物體直至完成切割；任選在切割完成前從所述的待切割物體表面上移開所述的超聲發射表面，以避免切割線切割所述的超聲發射表面。
其中，所述的超聲發射表面安裝其上的所述的待切割物體的其餘表面是指待切割物體的裝載接觸面之外的表面；
其中，所述的超聲發射表面可以是超聲波發生裝置的超聲換能器的超聲發射表面，也可以是超聲變幅杆的超聲發射表面，或者是超聲振板的超聲發射表面，或者是超聲振子的超聲發射表面，或者是聚焦或輻散超聲波的超聲透鏡的超聲發射表面；
其中，所述的超聲發射表面優選具有和待切割物體的接觸表面相貼合的形狀，例如平面或圓弧曲面；
其中，所述的超聲發射表面安裝於所述的待切割物體的其餘表面的至少部分表面上，可以採取直接接觸的方式安裝，即，使超聲發射表面直接貼合於待切割物體的部分表面，也可以通過超聲耦合劑即超聲傳遞介質連接安裝於待切割物體的所述部分表面，此時，所述的超聲發射表面和所述的待切割物體的該部分表面之間設置或包含有超聲傳遞介質，以排除兩者接觸面間的空氣和提供良好的超聲傳遞效果。根據本發明的方法，所述的超聲傳遞介質可以是任意的液體、固體、半固體介質，但優選具有和所述的待切割物體具有良好聲阻抗匹配的介質。適用於不同的待切割物體，可以用作本發明的超聲傳遞介質的一些材料的例子包括:凝膠、膠體、膏狀物、糊狀物、液膜、油脂、水玻璃、液態金屬、液態合金、木材、橡膠、氟橡膠、矽膠、粘結劑、蠟、尼龍、塑料、氟塑料、金屬、合金、樹脂、有機玻璃、玻璃、石英、矽(片)、石墨、雲母、陶瓷、聚四氟乙烯、紙、薄膜，其可以單獨或組合作為本發明的超聲傳遞介質。根據本發明的方法，所述的超聲發射表面發射的超聲波既可以是縱波，也可以是橫波超聲波，或包含有橫波的複合超聲波，或扭轉超聲波。根據本發明的方法，優選所述的超聲發生裝置的超聲波頻率在切割過程中隨切割進度而進行持續調整，以使超聲波頻率等於或接近待切割物體和超聲波發生裝置所形成的系統的固有頻率(或本徵頻率、諧振頻率)，或者使待切割物體的切割前沿處於或接近超聲所形成的駐波的最大振幅處即波腹處。根據本發明的方法，優選將一個以上的所述的超聲發射表面分別安裝在待切割物體的相對的兩個表面上，例如，分別安裝於待切割物體的切割線單向走線的切入和切出的側面上。
根據本發明的方法，優選將所述的超聲發射表面安裝在待切割物體的裝載接觸面所在的側面上，這時，使用縱波超聲波可在切割前沿形成沿切割方向的超聲振動，使用橫波超聲波可在切割前沿形成垂直於切割方向的超聲振動，而使用縱波和橫波複合的超聲波可在切割前沿同時形成沿切割方向和垂直切割方向的超聲振動，這三種情況下都能提高切割效率。根據本發明的方法，優選所述的超聲發射表面具有和待切割物體基本相同的至少一個尺寸，例如，所述的超聲發射表面沿待切割物體的長徑方向覆蓋待切割物體的一部分表面，或者具有大於或等於並列的多線切割線在待切割物體上分布的寬度的尺寸，以確保每條切割線對應的切割前沿處獲得良好的超聲振動效果。根據本發明的方法，所述的切割線的切割方向可以是從待切割物體下方向上方切害I]、也可以是從待切割物體上方向下方切割，或者從待切割物體的左側向右側切割、或者從待切割物體的右側向左側切割；其中，對於固結磨料切割線的情況，優選從待切割物體的左側向右側切割、或者從待切割物體的右側向左側切割。根據本發明的方法，所述的切割線，可以是金屬切割線例如鋼線或鍍膜、塗膜鋼線、鋼絞線，或者非金屬切割線例如棉線、尼龍線、碳纖維線、碳纖維多絞線，或者固結磨料切割線，例如金剛石磨料塗覆線、或者立方氮化硼磨料塗覆線、或者碳化硼磨料塗覆線，以及其他任意的適宜切割的切割線。其中，所述的磨料塗覆線，是指在基線表面採用電鍍、粘結、熱壓、釺焊等方式塗覆、埋植、固定一些起磨削作用的磨料顆粒，例如金剛石、立方氮化硼、碳化硼磨料等超硬磨料顆粒。所述的切割線網是指由單根或多根切割線組成的線網。根據本發明的方法，所述的超聲波發生裝置及其頻率和功率的設置，可以選擇使其在切割前沿形成任意振幅的超聲波，但優選形成振幅為0.1 200微米振動的超聲波，並進一步優選形成振幅為I 20微米振動的超聲波，例如在待切割物體的切割前沿形成振幅為1.5 5微米的振動，或3 10微米的振動。較小的超聲波振幅可以提高超聲波線切割的精度，獲得更加光滑的切割表面，並更適合硬脆材料的切割；較大的超聲波振幅可以提高超聲波線切割的能力，更適合低精度要求下的快速切割。根據本發明的方法，所述的超聲波發生裝置及其設置，可以選擇形成任意頻率的超聲波的超聲波發生裝置及其設置，但優選形成頻率10 5000kHz的超聲波，並進一步優選形成頻率20 IOOkHz的超聲波，較高的頻率可以獲得較好的切割效率，但超聲能量傳遞衰減增加。本發明還提供了實施本發明所述的超聲波線切割方法的超聲波多線切割設備，包含有切割線網的裝載及切割線運動驅動系統、待切割物體的裝載系統，以及使切割線網和待切割物體進行相向移動的移動系統，還包含有至少一個超聲波發生裝置及其超聲發射表面，其中，所述的超聲發射表面設置在其工作時可安裝在待切割物體的至少部分懸空的表面上的位置，即設置在靠近待切割物體的懸空的表面處，並允許超聲發射表面設置一個不同於此位置的工作位置，在工作位置所述的超聲發射表面直接或透過超聲傳遞介質安裝在待切割物體的至少部分懸空的表面上；和任選的超聲發射表面的夾具或壓緊裝置，利用該夾具或壓緊裝置可將所述的超聲發射表面安裝在所述的待切割物體的至少部分表面上。本發明的超聲波多線切割設備的所述的超聲發射表面可以是能發射縱波超聲波的平面超聲頭，也可以是能發射橫波超聲波的斜面超聲頭或斜面超聲發射表面。其中，安裝於待切割物體的平行於切割方向的側表面的超聲發射表面優選米用能發射橫波超聲波的斜面超聲頭或超聲發射表面。本發明的超聲波多線切割設備的所述的超聲發射表面可以具有任意的尺寸，但優選具有和待切割物體基本上相同的至少一個尺寸，例如，所述的超聲發射表面具有與待切割物體相同的長度。本發明的方法，通過將超聲發射表面直接安裝於待切割物體的表面，使超聲波直接傳遞到待切割物體，並達到切割前沿，避免了現有技術中超聲波需要透過工作檯和待切割物體的固定系統例如工件板和粘結劑才能傳遞到待切割物體的間接傳遞導致的極度衰減，方便、低成本地實現了高效的超聲波線切割，具有適用範圍廣，操作簡便，成本低，效率高的優點。本發明提供的實施本發明所述的超聲線切割方法的專用設備，結構簡單，造價低，特別適宜在現有任意的線切割設備上直接簡單改造來獲得，為本發明的超聲波線切割方法的迅速工業化提供了良好範例。


附圖僅為示意圖，並不意味著具體或精確的形狀、尺寸大小及其實際比例。
圖1為本發明的應用於矽錠的鋼線切片的超聲波多線切割方法的一種實施方式的示意圖。
圖2為本發明的超聲波多線切割方法的再一種實施方式的示意圖。
圖3為本發明的超聲波多線切割方法的再一種實施方式的示意圖。
圖4為本發明的超聲波多線切割方法的再一種實施方式的示意圖。
圖5為實施本發明的超聲波多線切割方法的專用設備的一種實施方式的示意圖。
具體實施例方式以下結合具體實施方式
進一步說明本發明。
本發明的應用於矽錠的鋼線懸浮砂漿切片的超聲波多線切割方法的一種實施方式，參見圖1，包括步驟:
(1)設置多線切割線網2和待切割矽錠1，其中，待切割矽錠設置在切割線網上方，以其上表面為裝載接觸面倒置裝載固定於裝載固定裝置4上；
(2)設置包含有超聲發射表面31的至少一個超聲波發生裝置3，並將超聲發射表面安裝於所述的待切割矽錠的側面上部；
(3)啟動切割線切割待切割矽錠,啟動超聲波發生裝置,使超聲發射表面發射的超聲波傳遞到待切iiij娃徒；
(4)保持切割線切割待切割物體直至完成切割；在切割完成前從所述的待切割物體表面上移開所述的超聲發射表面，以避免切割線切割所述的超聲發射表面。
圖1中，箭頭表不切割時娃澱的運動方向。其中，所述的待切割矽錠，為電性摻雜的P型或N型晶體矽錠，即摻有III族或V族元素雜質的晶體矽，具有導電性；
其中，所述的超聲發射表面具有任意選取的適宜的寬度和長度，覆蓋所述的矽錠的側面上部的一部分，優選覆蓋所述的矽錠的側面的例如1/10的高度，和例如95 100%的長度。根據本發明，優選在所述的超聲發射表面和所述的待切割矽錠的側面之間設置超聲傳遞介質，以降低兩個表面之間的空氣間隙的超聲阻抗，提高超聲傳導效果。可以採用凝膠、膠體、膏狀物、糊狀物、液膜、油脂、水玻璃、矽膠或膠水或水或聚乙二醇或切割液作為本實施方式的超聲傳遞介質；也可以米用液態金屬例如鎵、或液態合金例如含秘合金；或米用薄木片、薄聚四氟乙烯片、薄橡膠片作為本實施方式的超聲傳遞介質。所述的超聲傳遞介質構成的介質層，可取任何適宜的厚度，例如0.01 IOmm,優選0.1 Imm,或者液體取例如0.01 0.3mm,固體取例如I 5mm,半固體取例如0.5 2mm,等等。根據本發明方法的該實施方式，優選採用可發射包含有橫波超聲波的所述的超聲發射表面，例如，採用能發射橫波超聲波的斜面超聲頭或斜面超聲發射表面。根據本發明方法的該實施方式，採用發射縱波超聲波的所述的超聲發射表面時，縱波超聲波沿與接觸面垂直的方向在矽錠中傳播，這時，為了確保和提高超聲切割的效果，優選切割線以傾斜的角度、即與超聲傳播方向呈非零夾角的角度切割矽錠。根據本發明，本實施方式中的超聲發射表面發射的超聲波頻率，優選在切割過程中隨切割進度而進行持續調整，使得所述的超聲波頻率始終保持在矽錠系統的共振頻率或接近共振頻率上；或者，使矽錠的切割前沿始終處於矽錠中形成的超聲波駐波的最大振幅處，即駐波波腹處。根據本發明，所述的超聲波頻率的持續調整，可以採用自動頻率跟蹤的方式自動調整超聲波頻率，也可以採用根據切割進度按照預先設定的算法(使頻率成為切割深度的函數)來持續調整頻率的方式自動調整超聲波頻率。後一種方式操作和實現更加簡便，並且可以通過頻率在某一頻段範圍內的周期性重複來實現共振頻率或駐波波腹的保持，簡化了超聲發生裝置的電控系統。根據本發明，本實施方式也可以切割其它任意材料的固體物體，例如，晶體材料、非晶體材料，金屬或合金材料、陶瓷材料，硬脆材料、強韌材料，導電材料、非導電材料，等等，優選晶體矽和晶體氧化鋁(藍寶石、白寶石、紅寶石，等等)、晶體碳化矽。根據本發明，本實施方式中所述的切割線網是由單根或多根切割線通過多線切割裝置的布線系統例如布有線槽的導輪排列成的包含有至少2條切割線的線網，切割線、切割線網與待切割固體相接觸的一側為切割側；切割線通過切割運動，包括沿切割路徑的單向走線、雙嚮往復走線、旋轉、震動，或這幾種運動方式的任意複合運動實現切割；此時，切割液被噴淋到所述的待切割矽錠的切割前沿，起到冷卻切割前沿和帶走切屑的作用，並在游離磨料線切割的情況下，攜帶起切割作用的磨料進入切割前沿。根據本發明的方法，本實施方式中所述的超聲波發生裝置優選具有狹長的超聲發射表面，並優選其長度方向與矽錠的側面的長度一致，這樣能使超聲波能量均勻地傳遞到矽錠上。本發明的應用於矽錠的鋼線懸浮砂漿切片的超聲波多線切割方法的再一種實施方式，參見圖2，其中，與圖1所示的實施方式的差異是，所述的超聲發射表面31有兩個或兩組，分別設置在矽錠I的相對的兩個側面的上部。本發明的應用於矽錠的鋼線懸浮砂漿切片的超聲波多線切割方法的再一種實施方式，參見圖3(未示出切割線網)，其中，與圖1所示的實施方式的差異是，所述的超聲發射表面31安裝在與矽錠I的裝載接觸面同一表面的不同部分。
本發明的應用於矽錠的鋼線懸浮砂漿剖方的超聲波多線切割方法的一種實施方式，參見圖4，其中，矽錠I設置在承載臺4上，位於切割線網2的下方，在切割線網切割線的間隙設置至少一個超聲波發生裝置3，使其至少一個超聲發射表面31從上方向下安裝在矽錠的上表面上11，為提高超聲傳遞效果，降低接觸面超聲阻抗，將超聲傳遞介質32設置在超聲發射表面和其所安裝的矽錠的上表面之間。切割時，切割線在水平往復運動的同時，向下切入矽錠。本實施方式中，例如薄層的粘結劑、或橡膠片或聚四氟乙烯片可用作所述的超聲傳遞介質。實施本發明的應用於矽錠的鋼線懸浮砂漿切片的超聲波多線切割方法的超聲波多線切割設備的一種實施方式，參見圖5，包含有切割線網2的裝載及切割線運動驅動系統5、待切割矽錠I的裝載系統4，以及使切割線網和待切割矽錠進行相向移動的移動系統4，還包含有至少一個超聲波發生裝置3及其超聲發射表面31，其中，所述的超聲發射表面設置在其工作時可安裝在待切割矽錠的至少部分表面11上的位置；和任選的超聲發射表面的夾具或壓緊裝置6，利用該夾具或壓緊裝置可將所述的超聲發射表面31安裝在所述的待切割物體的至少部分表面11上。根據本發明的超聲波多線切割設備的上述實施方式中，所述的超聲發射表面可以是平面，也可以是曲面，例如具有圓柱體側面形狀的表面，以便其能與待切割矽錠或矽棒的所述的表面緊密貼合，並且優選所述的超聲發射表面具有和待切割物體基本上相同的至少一個尺寸，以便其能在至少一個尺度上覆蓋所述的待切割矽錠或矽棒的部分表面，以均勻地傳遞超聲波到娃錠或娃棒。根據本發明的超聲波多線切割設備的上述實施方式中，適用於所述的超聲發射表面安裝於矽錠或待切割物體不同位置的表面，所述的超聲發射表面可發射縱波超聲波、橫波複合縱波超聲波、橫波超聲波，縱波複合扭轉超聲波等等，例如，安裝於矽錠或待切割物體與切割方向平行的側表面的超聲發射表面，優選採用可發射包含有橫波超聲波的超聲發射表面，例如，採用能發射橫波超聲波的斜面超聲頭或斜面超聲發射表面。根據本發明，上述超聲波多線切割設備可以是例如鋼線或鍍膜、塗膜鋼線等游離磨料多線切割設備，也可以是例如金剛石磨料塗覆線(即固結磨料金剛石鋸線)、或者立方氮化硼磨料塗覆線、或者碳化硼磨料塗覆線等固結磨料多線切割設備。本發明的上述超聲波多線切割設備將超聲發射表面直接安裝於待切割物體的「懸空」的或者說「空閒」的表面，不僅較現有技術中將超聲波發生裝置安裝於待切割物體的固定臺上更加靈活方便，使用可靠和便於維護，更重要的是，由於可以靈活自由地選擇不同的超聲傳遞介質，同一臺設備可以適用手切割各種不同的材料，並且超聲能量傳遞的效率更高，可獲得更好的超聲切割效果。由於切割過程中被切割物體的質量或形狀持續發生改變，被切割物體的固有頻率(或本徵頻率、諧振頻率)也隨著持續改變:同時，被切割物體的切割前沿到超聲發射表面的尺寸也持續改變(降低)，本發明採用超聲波頻率在切割過程中隨切割進度而進行持續調整的方式，可使超聲波頻率始終等於或接近待切割物體和超聲波發生裝置所形成的系統的諧振頻率，或者使待切割物體的切割前沿始終處於或接近超聲波在待切割物體中所形成的駐波的最大振幅處即波腹處，這樣大大提高了超聲切割的效率。根據本發明，上述矽片切割專用設備，優選利用現有已商業化的普通多線切割專用設備改造獲得，例如，利用日產NTC PV800、瑞士產MB264、MB271、HCT/B5等多線切割設備進行改造，只需設置超聲波發生裝置並將其超聲振板或超聲發射表面設置在待切割物體的某一懸空或暴露的表面處即可。這樣的改造方式極其簡單、成本低廉，並可利用已投入使用的晶矽光伏行業和LED晶片行業的大量現有線切割設備，降低投資和成本，提高行業競爭力。本發明的線切割方法及其專用設備，不僅具有較高的切割能力，而且也具有較廣的使用範圍，並不限於晶體材料的單線或多線切割，例如，還可用於金屬、合金、玻璃體合金、陶瓷等固體材料的線切割，或用於其它硬脆材料的單線或多線切割，並且適合於各種類型和材料的切割線的線切割。試驗表明，採用了本發明的超聲波切割方法，用於金剛石線切割藍寶石，切割速度較未使用超聲波的普通金剛石線切割提高1.5倍以上，最高可提高2.5倍；用於懸浮砂漿線切割矽錠，切割速度可提高60%以上，最高提高1.8倍，極大地提高了生產效率；同時發現，無論是金剛石線切割，還是懸浮砂漿線切割，採用了本發明的超聲波線切割方法，切割表面的粗糙度顯著下降，表面粗糙度值最多可降低一半以上，從而獲得更加光滑和損傷層更淺的切割表面。試驗表明，採用本發明的超聲波線切割方法，無論是採用固結磨料的線切割例如金剛石線切割，還是懸浮砂漿的線切割例如鋼線的懸浮砂漿線切割，切割終了時被切割物體的切緣邊緣的崩邊、亮邊等損傷均較普通線切割方法明顯下降，包括用於晶體矽和藍寶石等硬脆材料的單線或多線切片時，崩邊、碎片、缺角明顯下降，合格出片率提高。試驗表明，採用本發明的超聲波線切割方法，無論是採用固結磨料的線切割例如金剛石線切割，還是懸浮砂漿的線切割例如鋼線的懸浮砂漿線切割，其切縫寬度均較相應的普通線切割方法明顯降低，並且切片的厚度差異也明顯降低，獲得的切片厚度更均勻，其中，切割矽片時，矽片的TTV(全片的厚度極差)最低可降低到5 8微米，提高了矽片的質量和出片率。本領域的技術人員顯而易見，在不偏離本發明的範圍或構思的情況下，可以對所披露的方法和設備方案做出各種修改和變化，包括降低和提高切割的某些方面的指標的修改和變化。本發明的說明書和實施方案只是示例性的，考慮到說明書以及實踐本文中披露的發明精神，本領域的技術人員可以顯而易見本發明的其他實施方案。
權利要求
1.一種超聲波多線切割方法,包括: (1)設置多線切割線網和待切割物體，其中，待切割物體以其至少部分表面為裝載接觸面裝載固定於裝載固定裝置上； (2)設置包含有超聲發射表面的至少一個超聲波發生裝置，並將超聲發射表面安裝於所述的待切割物體的其餘表面的至少部分表面上； (3)啟動切割線切割待切割物體，啟動超聲波發生裝置，使超聲發射表面產生的超聲波傳遞到待切割物體； (4)保持切割線切割待切割物體直至完成切割；任選在切割完成前從所述的待切割物體表面上移開所述的超聲發射表面。
2.根據權利要求1所述的超聲波多線切割方法，其中，所述的超聲發射表面和其所安裝的待切割物體表面之間，還設置有超聲傳遞介質。
3.根據權利要求2所述的超聲波多線切割方法，其中，所述的超聲傳遞介質包含有任選自以下一組介質中的至少一種:凝膠、膠體、膏狀物、糊狀物、液膜、油脂、水玻璃、液態金屬、液態合金、木材、橡膠、氟橡膠、矽膠、粘結劑、蠟、尼龍、塑料、氟塑料、金屬、合金、樹脂、有機玻璃、玻璃、石英、石墨、雲母、陶瓷、聚四氟乙烯、紙、薄膜。
4.根據權利要求1 3所述的超聲波多線切割方法，其中，所述的超聲發射表面產生的超聲波包含有橫波超聲波。
5.根據權利要求1 3所述的超聲波多線切割方法，其中，所述的超聲發生裝置的超聲波頻率在切割過程中隨切割進度而進行持續調整。
6.根據權利要求1 3所述的超聲波多線切割方法，其中，所述的超聲發射表面分別安裝在待切割物體的相對的兩個表面上。
7.根據權利要求1 3所述的超聲波多線切割方法，其中，所述的超聲發射表面安裝在待切割物體的裝載接觸面所在的側面上。
8.根據權利要求1 3所述的超聲波多線切割方法，其中，所述的超聲發射表面具有和待切割物體基本相同的至少一個尺寸。
9.超聲波多線切割設備，包含有切割線網的裝載及切割線運動驅動系統、待切割物體的裝載系統，以及使切割線網和待切割物體進行相向移動的移動系統，其特徵是，還包含有至少一個超聲波發生裝置及其超聲發射表面，其中，所述的超聲發射表面設置在其工作時可安裝在待切割物體的至少部分表面上的位置；和任選的超聲發射表面的夾具或壓緊裝置，利用該夾具或壓緊裝置可將所述的超聲發射表面安裝在所述的待切割物體的至少部分表面上。
10.根據權利要求9所述的超聲波多線切割設備，其特徵是，所述的超聲發射表面是可以發射橫波超聲波的斜面超聲頭。
全文摘要
本發明涉及專用於多線切割的改進的超聲波線切割方法及實施該方法的專用設備。現有的超聲波線切割方法和設備，雖然可以在切割效率、切割精度、切割質量等方面有極顯著的優勢，但由於通過固定待切割物體的工作檯設置超聲換能器，超聲傳導路徑複雜、傳遞效率低，實際切割效果遠遠達不到預期，並且安裝、調整複雜。本發明提出了改進的超聲波多線切割方法和設備，將超聲發射表面直接安裝在待切割物體表面上，使超聲波直接傳遞到待切割物體，極大地提高了超聲傳遞的效果。本發明用於懸浮砂漿線切割和固結磨料線切割，能大幅提高超聲切割的效率，並降低切割面的粗糙度，降低切割損失，提高成品率。
文檔編號B28D1/06GK103158204SQ20111043202
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月11日 優先權日2011年12月11日
發明者趙鈞永 申請人:趙鈞永