本實(shí)用新型涉及切割鋼絲技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種螺旋結(jié)構(gòu)切割鋼絲及其生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前晶硅切片主要使用直鋼絲即普通切割鋼絲，在多線(xiàn)切片機(jī)上采用砂漿進(jìn)行切割，為了提高鋼絲帶砂能力，提高切割效率，提高切片速度，降低砂漿使用量以降低硅片切割成本，變形鋼絲應(yīng)運(yùn)而生。目前市場(chǎng)上變形鋼絲主要有結(jié)構(gòu)線(xiàn)，即鋼絲在兩個(gè)接近垂直的面上對(duì)鋼絲施加彎曲變形，帶砂能力有所提高，但由于鋼絲波形在不同方向上不一樣很容易造成切片表面不平行，片子厚度存在一定差異。

由于加工方法的不同，得到了具有不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的變形鋼絲，通常有結(jié)構(gòu)線(xiàn)和螺旋線(xiàn)。

現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)線(xiàn)，這樣的切割鋼絲存在以下問(wèn)題：由于對(duì)切割鋼絲施加彎曲變形的變形輪的精度問(wèn)題(包括變形輪的橢圓度、偏心度、變形齒的精度問(wèn)題)，產(chǎn)生的波高是變化的。如圖1所示，采用這種波高變化的切割鋼絲對(duì)切割材料進(jìn)行切割時(shí)，會(huì)在切割材料斷面11上形成切痕12，這樣會(huì)造成切痕不均勻，容易產(chǎn)生毛邊，導(dǎo)致不良片的產(chǎn)生。另外，現(xiàn)有技術(shù)中還存兩個(gè)方向施加彎曲變形的結(jié)構(gòu)線(xiàn)，由于直鋼絲經(jīng)過(guò)第一對(duì)變形輪后鋼絲成了波浪絲，盡管第二對(duì)變形齒輪垂直于第一對(duì)變形齒輪，但有了彎折的鋼絲在第二對(duì)齒輪中就會(huì)發(fā)生一定角度的旋轉(zhuǎn)，使兩對(duì)變形齒的波不能很好地在兩個(gè)垂直面上，有時(shí)甚至?xí)谝粋€(gè)面上變形，這樣的結(jié)構(gòu)鋼絲在切割時(shí)位置是不穩(wěn)定的，會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)或者過(guò)度扭曲，導(dǎo)致線(xiàn)痕的產(chǎn)生，切割片子不能達(dá)到合格要求。

綜上所述，由于結(jié)構(gòu)性的波高穩(wěn)定性及兩對(duì)垂直度波形穩(wěn)定性等問(wèn)題，結(jié)構(gòu)線(xiàn)本身是有一定缺陷，很難解決。

通常螺旋線(xiàn)是直接在水箱拉絲機(jī)上安裝旋轉(zhuǎn)的變形器，鋼絲不旋轉(zhuǎn)，變形器繞著鋼絲中心旋轉(zhuǎn)施加變形，達(dá)到螺旋波形。由于鋼絲與變形器之間相對(duì)移動(dòng)，導(dǎo)致波的不穩(wěn)定性差，盡管通過(guò)旋轉(zhuǎn)缺陷可以分布在360度的圓柱面上，但波高過(guò)大的變化，以及兩對(duì)波更容易在一個(gè)面上，使得切片過(guò)程中容易產(chǎn)生線(xiàn)痕等缺陷。

另外一種螺旋線(xiàn)制作方法，可采用先生產(chǎn)成結(jié)構(gòu)線(xiàn)再雙捻加工方法來(lái)制作，具有下列特點(diǎn)及問(wèn)題：

通過(guò)雙捻方法，結(jié)構(gòu)線(xiàn)沿長(zhǎng)度的缺陷被均勻地分布在鋼絲360度圓柱面上，形成包絡(luò)圓柱體是均勻的變形鋼絲，這樣對(duì)切割而言，就克服了結(jié)構(gòu)線(xiàn)鋼絲在一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)集中于某一個(gè)方向的缺陷，可避免切割片缺陷的產(chǎn)生。但這種加工方法，由于增加了消除殘余扭轉(zhuǎn)的加工工序，加工效率比較低，加工成本高，切割片子品質(zhì)雖然比結(jié)構(gòu)線(xiàn)改進(jìn)，但成本也很高的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種螺旋波形均勻穩(wěn)定的螺旋結(jié)構(gòu)切割鋼絲及其生產(chǎn)設(shè)備。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，包括鋼絲本體，所述鋼絲本體上設(shè)置有彎曲變形，所述變形沿鋼絲本體軸向呈螺旋形分布，所述變形沿鋼絲本體徑向波高相同。

進(jìn)一步的，所述鋼絲本體直徑為d，0.06mm≤d≤0.5mm。

更進(jìn)一步的，所述變形波高為h，h為鋼絲本體直徑d的0.1-3倍；所述變形波長(zhǎng)為S，1mm≤S≤5mm。

更進(jìn)一步的，所述變形螺旋一周的長(zhǎng)度為L(zhǎng),L為變形波長(zhǎng)的3-360倍。

本實(shí)用新型還包括一種螺旋結(jié)構(gòu)切割鋼絲生產(chǎn)設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)的柱狀中空殼體，所述殼體內(nèi)沿軸向設(shè)置有兩對(duì)扭轉(zhuǎn)限制輪，所述兩對(duì)扭轉(zhuǎn)限制輪通過(guò)軸承座固定在殼體內(nèi)；所述兩對(duì)扭轉(zhuǎn)限制輪之間設(shè)置有變形裝置，鋼絲依次穿過(guò)第一扭轉(zhuǎn)限制輪對(duì)、變形裝置和第二扭轉(zhuǎn)限制輪對(duì)。

進(jìn)一步的，所述變形裝置包括沿殼體徑向設(shè)置的第一變形裝置和/或第二變形裝置。

更進(jìn)一步的，所述變形裝置包括沿殼體徑向設(shè)置的第一變形裝置和第二變形裝置，所述第一變形裝置分布方向與第二變形裝置分布方向不平行。

更進(jìn)一步的，所述第一變形裝置、第二變形裝置分別包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)變形輪，所述鋼絲從兩個(gè)變形輪之間穿過(guò)。

更進(jìn)一步的，所述變形輪的變形齒形狀為三角形或圓弧形。

進(jìn)一步的，所述第一扭轉(zhuǎn)限制輪對(duì)、第二扭轉(zhuǎn)限制輪對(duì)分別包括兩個(gè)繞線(xiàn)輪，所述兩個(gè)繞線(xiàn)輪軸向與殼體軸向垂直，所述兩個(gè)繞線(xiàn)輪平行設(shè)置，所述鋼絲在兩個(gè)繞線(xiàn)輪上繞制成“8”字形。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型為一種螺旋結(jié)構(gòu)切割鋼絲生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)的鋼絲結(jié)合了以上所述結(jié)構(gòu)線(xiàn)與螺旋線(xiàn)的特點(diǎn)，達(dá)到均勻穩(wěn)定的螺旋波形，提升鋼絲的變形品質(zhì)，徹底解決由于切割鋼絲波動(dòng)等問(wèn)題引起被切片的線(xiàn)痕及臺(tái)階等缺陷，提升切片的品質(zhì)和合格率，降低成本。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型背景技術(shù)中螺旋切割鋼絲的切割材料斷面示意圖。

圖2a為本實(shí)用新型一種螺旋結(jié)構(gòu)切割鋼絲的端面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2b為本實(shí)用新型一種螺旋結(jié)構(gòu)切割鋼絲的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型一種螺旋結(jié)構(gòu)切割鋼絲生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1為鋼絲，2為第一扭轉(zhuǎn)限制輪對(duì)，3為第一變形裝置，4為第二變形裝置，5為第二扭轉(zhuǎn)限制輪對(duì)，6為殼體，11為切割材料斷面，12為切痕

201為第一繞線(xiàn)輪，202為第二繞線(xiàn)輪，301為第一變形輪，302為第二變形輪，501為第三繞線(xiàn)輪,502為第四繞線(xiàn)輪

具體實(shí)施方式

如圖3所示，本實(shí)用新型的一種螺旋結(jié)構(gòu)切割鋼絲生產(chǎn)設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)的柱狀中空殼體6，所述殼體6可以通過(guò)軸承座固定，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)殼體6旋轉(zhuǎn)。這里為了便于說(shuō)明，定義殼體6的軸向?yàn)閄軸方向。所述殼體6內(nèi)設(shè)置有對(duì)通過(guò)旋轉(zhuǎn)殼體6的鋼絲1施加彎曲變形的變形裝置，變形裝置會(huì)與殼體6同步轉(zhuǎn)動(dòng)。為了能夠使得在鋼絲1上的變形沿鋼絲本體軸向呈螺旋形分布，穿過(guò)殼體6的鋼絲不能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，所以在殼體6內(nèi)沿軸向設(shè)置有兩對(duì)扭轉(zhuǎn)限制輪。其中第一扭轉(zhuǎn)限制輪對(duì)2包括第一繞線(xiàn)輪201和第二繞線(xiàn)輪202，第二扭轉(zhuǎn)限制輪對(duì)5包括第三繞線(xiàn)輪501和第四繞線(xiàn)輪502。第一繞線(xiàn)輪201、第三繞線(xiàn)輪501和第四繞線(xiàn)輪502繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)軸固定在殼體6內(nèi)。所述第一繞線(xiàn)輪201、第二繞線(xiàn)輪202、第三繞線(xiàn)輪501和第四繞線(xiàn)輪502軸向與殼體6軸向垂直。第一繞線(xiàn)輪201和第二繞線(xiàn)輪202平行設(shè)置，所述鋼絲在兩個(gè)繞線(xiàn)輪上繞制成“8”字形。所述兩對(duì)扭轉(zhuǎn)限制輪之間設(shè)置有變形裝置，鋼絲依次穿過(guò)第一扭轉(zhuǎn)限制輪對(duì)2、變形裝置和第二扭轉(zhuǎn)限制輪對(duì)5。這樣就可以在變形裝置與殼體6整體旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，鋼絲1本身不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。變形裝置對(duì)鋼絲1施加的彎曲變形也就可以形成螺旋形分布。

本實(shí)施方式中所述變形裝置包括沿殼體徑向設(shè)置的第一變形裝置3和第二變形裝置4，所述第一變形裝置3分布方向與第二變形裝置4分布方向相垂直，第一變形裝置3分布方向與第二變形裝置4分布方向也可以是其他夾角，只需確保第一變形裝置3分布方向與第二變形裝置4分布方向不平行即可。所述第一變形裝置3、第二變形裝置4分別包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)變形輪，以第一變形裝置3為例，其包括相對(duì)設(shè)置的第一變形輪301和第二變形輪302。所述鋼絲1從第一變形輪301和第二變形輪302之間穿過(guò)，通過(guò)第一變形輪301和第二變形輪302對(duì)鋼絲1施加彎曲變形。本實(shí)施方式中，所述變形輪的變形齒形狀可以采用三角形或圓弧形。

通過(guò)上述生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出來(lái)的螺旋結(jié)構(gòu)切割鋼絲，如圖2a和圖2b所示，包括鋼絲本體，所述鋼絲本體上設(shè)置有彎曲變形，所述變形沿鋼絲本體軸向呈螺旋形分布，所述變形沿鋼絲本體徑向波高相同。這樣，本實(shí)用新型螺旋結(jié)構(gòu)切割鋼絲，達(dá)到均勻穩(wěn)定的螺旋波形，提升鋼絲的變形品質(zhì)，徹底解決由于切割鋼絲波動(dòng)等問(wèn)題引起被切片的線(xiàn)痕及臺(tái)階等缺陷，提升切片的品質(zhì)和合格率，降低成本。所以本實(shí)用新型螺旋結(jié)構(gòu)切割鋼絲的切痕是均勻的，不會(huì)形成毛邊，也就不會(huì)形成不良片，只需要將形成的誤差控制在誤差允許的范圍內(nèi)即可。

生產(chǎn)時(shí)，提供的鋼絲本體直徑為d，0.06mm≤d≤0.5mm。變形波高為h，h為鋼絲本體直徑d的0.1-3倍，即h＝(0.1-3)*d。所述變形波長(zhǎng)為S，1mm≤S≤5mm。所述變形螺旋一周的長(zhǎng)度為L(zhǎng),L為變形波長(zhǎng)的3-360倍。

當(dāng)然，本實(shí)用新型螺旋結(jié)構(gòu)切割鋼絲生產(chǎn)設(shè)備中的變形裝置也可以只采用y軸方向的第一變形裝置3或只采用z軸方向的第二變形裝置4；所述變形輪的變形齒也可以采用其他適用的形狀，這樣的變換均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，可以對(duì)本實(shí)施方式作出多種變更或修改，而不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求書(shū)限定。