آلة قطع الماس متعددة الأسلاك لقطع الياقوت SiC شديد الصلابة والهشاشة
مقدمة عن آلة قطع الماس متعددة الأسلاك
آلة نشر الماس متعددة الأسلاك هي نظام تقطيع متطور مصمم لمعالجة المواد شديدة الصلابة والهشاشة. باستخدام أسلاك متوازية متعددة مطلية بالماس، تستطيع الآلة قطع رقائق متعددة في وقت واحد في دورة واحدة، مما يحقق إنتاجية ودقة عاليتين. أصبحت هذه التقنية أداة أساسية في صناعات مثل أشباه الموصلات، والطاقة الشمسية الكهروضوئية، ومصابيح LED، والسيراميك المتقدم، وخاصةً لمواد مثل كربيد السيليكون، والياقوت، ونيتريد الغاليوم، والكوارتز، والألومينا.
مقارنةً بالقطع التقليدي أحادي السلك، يُنتج هذا التكوين متعدد الأسلاك عشرات إلى مئات الشرائح في كل دفعة، مما يُقلل بشكل كبير من زمن الدورة مع الحفاظ على استواء ممتاز (Ra < 0.5 ميكرومتر) ودقة أبعاد (±0.02 مم). يدمج تصميمه المعياري شد الأسلاك الآلي، وأنظمة مناولة قطع العمل، والمراقبة المباشرة، مما يضمن إنتاجًا طويل الأمد ومستقرًا وآليًا بالكامل.
المعايير الفنية لآلة قطع الماس متعددة الأسلاك
| غرض | مواصفة | غرض | مواصفة |
|---|---|---|---|
| الحد الأقصى لحجم العمل (مربع) | 220 × 200 × 350 مم | محرك القيادة | 17.8 كيلو واط × 2 |
| الحد الأقصى لحجم العمل (دائري) | Φ205 × 350 مم | محرك سلكي | 11.86 كيلو واط × 2 |
| تباعد المغزل | Φ250 ±10 × 370 × 2 محور (مم) | محرك رفع طاولة العمل | 2.42 كيلو واط × 1 |
| المحور الرئيسي | 650 ملم | محرك التأرجح | 0.8 كيلو واط × 1 |
| سرعة تشغيل السلك | 1500 متر/دقيقة | محرك الترتيب | 0.45 كيلو واط × 2 |
| قطر السلك | Φ0.12–0.25 مم | محرك الشد | 4.15 كيلو واط × 2 |
| سرعة الرفع | 225 ملم/دقيقة | محرك الطين | 7.5 كيلو واط × 1 |
| الحد الأقصى لدوران الطاولة | ±12 درجة | سعة خزان الملاط | 300 لتر |
| زاوية التأرجح | ±3° | تدفق سائل التبريد | 200 لتر/دقيقة |
| تردد التأرجح | ~30 مرة/دقيقة | دقة درجة الحرارة | ±2 درجة مئوية |
| معدل التغذية | 0.01–9.99 مم/دقيقة | مزود الطاقة | 335+210 (مم²) |
| معدل تغذية السلك | 0.01–300 مم/دقيقة | الهواء المضغوط | 0.4–0.6 ميجا باسكال |
| حجم الماكينة | 3550 × 2200 × 3000 مم | وزن | 13,500 كجم |
آلية عمل آلة قطع الماس متعددة الأسلاك
-
حركة القطع متعددة الأسلاك
تتحرك أسلاك ماسية متعددة بسرعات متزامنة تصل إلى 1500 متر/دقيقة. تحافظ البكرات الموجهة بدقة والتحكم في شد الحلقة المغلقة (15-130 نيوتن) على ثبات الأسلاك، مما يقلل من احتمالية انحرافها أو كسرها. -
التغذية والتحديد الدقيق
يحقق تحديد المواقع بواسطة محرك سيرفو دقة ±0.005 مم. يُحسّن المحاذاة الاختيارية بالليزر أو بمساعدة الرؤية نتائج الأشكال المعقدة. -
التبريد وإزالة الحطام
يعمل سائل التبريد عالي الضغط على إزالة الشظايا باستمرار وتبريد منطقة العمل، مما يمنع التلف الحراري. كما يُطيل الترشيح متعدد المراحل عمر سائل التبريد ويُقلل من وقت التوقف عن العمل. -
منصة التحكم الذكية
محركات سيرفو عالية الاستجابة (<1 مللي ثانية) تضبط التغذية والشد وسرعة السلك ديناميكيًا. إدارة الوصفات المتكاملة وتبديل المعلمات بنقرة واحدة يُسهّلان الإنتاج الضخم.
الفوائد الأساسية لآلة قطع الماس متعددة الأسلاك
-
إنتاجية عالية
قادرة على قطع ٥٠-٢٠٠ رقاقة في كل دورة، مع فقدان في القطع أقل من ١٠٠ ميكرومتر، مما يُحسّن استخدام المواد بنسبة تصل إلى ٤٠٪. إنتاجية النظام تتراوح بين ٥ و١٠ أضعاف إنتاجية أنظمة السلك الواحد التقليدية. -
التحكم الدقيق
يضمن ثبات شد السلك ضمن ±0.5 نيوتن نتائج ثابتة على مختلف المواد الهشة. تدعم المراقبة الفورية عبر واجهة HMI مقاس 10 بوصات تخزين الوصفات والتشغيل عن بُعد. -
بناء مرن وقابل للتعديل
متوافق مع أقطار أسلاك تتراوح بين ٠٫١٢ و٠٫٤٥ مم لعمليات قطع مختلفة. يتيح نظام التشغيل الآلي الاختياري خطوط إنتاج آلية بالكامل. -
موثوقية الدرجة الصناعية
إطارات مصبوبة/مطروقة متينة تقلل التشوه (<0.01 مم). بكرات التوجيه المطلية بالسيراميك أو الكربيد توفر عمر خدمة يزيد عن 8000 ساعة.
مجالات تطبيق آلة قطع الماس متعددة الأسلاك
-
أشباه الموصلات:قطع SiC لوحدات الطاقة للسيارات الكهربائية، وركائز GaN لأجهزة 5G.
-
الطاقة الكهروضوئية:تقطيع رقاقة السيليكون بسرعة عالية مع توحيد ±10 ميكرومتر.
-
الصمام والبصريات:ركائز الياقوت للعناصر البصرية الدقيقة مع تقطيع الحافة <20 ميكرومتر.
-
السيراميك المتقدم:معالجة الألومينا، ونيتريد الألومنيوم، والمواد المماثلة لمكونات الطيران والإدارة الحرارية.
الأسئلة الشائعة – آلة نشر الماس متعددة الأسلاك
س1: ما هي مزايا النشر متعدد الأسلاك مقارنة بالآلات ذات السلك الواحد؟
ج: تستطيع أنظمة الأسلاك المتعددة تقطيع عشرات إلى مئات الرقائق في آنٍ واحد، مما يزيد الكفاءة بمقدار 5-10 أضعاف. كما أن استخدام المواد أعلى مع فقدان أقل من 100 ميكرومتر في الشق، مما يجعلها مثالية للإنتاج بالجملة.
س2: ما هي أنواع المواد التي يمكن معالجتها؟
ج: تم تصميم الماكينة للمواد الصلبة والهشة، بما في ذلك كربيد السيليكون (SiC)، والياقوت، ونتريد الغاليوم (GaN)، والكوارتز، والألومينا (Al₂O₃)، ونتريد الألومنيوم (AlN).
س3: ما هي الدقة وجودة السطح التي يمكن تحقيقها؟
ج: يمكن أن تصل خشونة السطح إلى Ra <0.5 ميكرومتر، بدقة أبعاد ±0.02 مم. يمكن التحكم في تقطيع الحواف إلى <20 ميكرومتر، مما يلبي معايير صناعة أشباه الموصلات والأجهزة البصرية الإلكترونية.
س4: هل عملية القطع تسبب الشقوق أو الضرر؟
أ: بفضل سائل التبريد عالي الضغط والتحكم في التوتر في الحلقة المغلقة، يتم تقليل خطر حدوث الشقوق الدقيقة والأضرار الناجمة عن الإجهاد إلى أدنى حد، مما يضمن سلامة الرقاقة بشكل ممتاز.
