阅读说明：本技术 一种25μm~34μm超细超高强韧金刚线母线的制备方法 (Preparation method of 25-34 mu m superfine ultrahigh-strength and toughness diamond wire bus ) 是由 吴晓玲 程俊杰 殷闽 程冠博 乐金荣 黄陈 于 2021-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及到一种25μm～34μm超细超高强韧金刚线母线的制备方法,包括如下具体步骤：选择线径0.3～0.45mm、碳含量0.98%～1.1%、强度1450～1600MPa的电镀丝,电镀丝镀层为铜锌合金层,镀层克重11～13g/kg,铜含量70%～80%,表铜58%～65%；对该电镀丝进行多道次湿拉,单道次压缩率5%～17%,总压缩率99%～99.6%；最终获得直径25μm～34μm的超细超高强韧金刚线母线,其中,湿拉模具的精度公差±0.3μm；湿拉润滑液温度40-42℃,浓度12%～15%,PH值8.0～8.5,总磷1400～1600ppm,脂肪酸6000～7000ppm。(The invention relates to a preparation method of a 25-34 mu m superfine ultrahigh-strength and toughness diamond wire bus, which comprises the following specific steps: selecting an electroplating wire with the wire diameter of 0.3-0.45 mm, the carbon content of 0.98-1.1% and the strength of 1450-1600 MPa, wherein the electroplating wire is provided with a copper-zinc alloy layer, the gram weight of the electroplating layer is 11-13 g/kg, the copper content is 70-80%, and the surface copper content is 58-65%; carrying out multi-pass wet drawing on the electroplating wire, wherein the single-pass compression rate is 5-17%, and the total compression rate is 99-99.6%; finally obtaining a superfine ultrahigh-strength and toughness diamond wire bus with the diameter of 25-34 mu m, wherein the precision tolerance of a wet-drawing die is +/-0.3 mu m; the temperature of the wet drawing lubricant is 40-42 ℃, the concentration is 12% -15%, the pH value is 8.0-8.5, the total phosphorus is 1400-1600 ppm, and the fatty acid is 6000-7000 ppm.)

一种25μm~34μm超细超高强韧金刚线母线的制备方法

一种25μm～34μm超细超高强韧金刚线母线的制备方法

技术领域

本发明涉及一种25μm～34μm超细超高强韧金刚线母线的制备方法。

背景技术

目前金刚线母线市场供应规格还是主要集中在42μm及以上的粗规格线，强度控制在4500MPa-5000MPa左右，而线径25μm～34μm强度超5000MPa的超细超高强韧金刚线母线目前市场上还是空白领域。众所周知，金刚线规格越细，晶硅硬脆材料切割损耗越低，成材率越高，而且金刚线强度越高，切割刀数越多，可有效提高切割端生产效率，降低太阳能硅片生产成本。因此，有效降低金刚线母线的线径和强度将大大提升企业产品竞争力。

另外，超细金刚线可用于蓝宝石切割、半导体切割等领域，0.034mm以下规格超细超高强钢丝的成功开发，将填补国际上该规格金刚线的空白。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种25μm～34μm超细超高强韧金刚线母线的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种25μm～34μm超细超高强韧金刚线母线的制备方法，包括如下具体步骤：

选择线径0.3～0.45mm、碳含量0.98％～1.1％、强度1450～1600MPa的电镀丝，电镀丝镀层为铜锌合金层，镀层克重11～13g/kg，铜含量70％～80％，表铜58％～65％；对该电镀丝进行多道次湿拉，单道次压缩率5％～17％，总压缩率99％～99.6％；最终获得直径25μm～34μm的超细超高强韧金刚线母线，其中，湿拉模具的精度公差±0.3μm；湿拉润滑液温度40-42℃，浓度 12％～15％，PH值8.0～8.5，总磷1400～1600ppm，脂肪酸6000～7000ppm。

作为一种优选方案，湿拉道次数为32～45道次。

作为一种优选方案，电镀丝湿拉的最后五道次分别采用独立的牵引轮进行牵引，电镀丝进入最后五道次时的直径为30～45μm，控制最后五道次中每个独立牵引轮下游的电镀丝张力为40～80N。

作为一种优选方案，电镀丝湿拉的最后五道次中，从上游向下游每道次电镀丝张力依次为80N、60N、60N、60N、40N。

作为一种优选方案，控制最后五道次中每个独立牵引轮下游电镀丝张力的方法是在每个独立牵引轮下游设置一个张力器，该张力器包括伺服电机、由伺服电机驱动的摆臂、转动连接在摆臂一端的压轮，压轮压接在电镀丝上，伺服电机驱动摆臂摆动可调节压轮对电镀丝的压紧力，以调节电镀丝的张力。

本发明的有益效果是：本发明通过对湿拉原料电镀丝的特性控制以及湿拉过程各参数的调整、湿拉模具的精度控制、润滑液成分的调整，最终制得直径25μm～34μm、强度＞5000MPa 的超细超高强韧金刚线母线。

本发明进一步通过将道次数设置为32～45道次以降低单道次压缩率，提高湿拉过程中电镀丝及成品金刚线母线的外表面质量，降低模具损耗，延长湿拉设备持续运行的时间，提高生产效率和产品质量。

本发明进一步通过增加处于最后五道次的电镀丝的张力，使牵引轮与绕设在其上的电镀丝保持同步，避免电镀丝在牵引轮上发生打滑，从而有效地避免了断丝现象，本发明进一步通过对每道次电镀丝张力的合理设置，使最终制得的金刚线母线连续长度＞200km。大大提高了该直径下的超细超高强韧金刚线母线的质量，减少对接接头。

本发明进一步采用伺服电机驱动的摆臂及摆臂端部的压轮来调节电镀丝的张力，已获得提高张力控制能力的效果，伺服电机的动力、扭矩通过控制器控制，控制器能够精准地输出扭矩，从而精准地控制电镀丝的张力，使电镀丝与牵引辊始终保持同步且不会造成断丝。

附图说明

下面结合附图对本发明的

具体实施方式

作进一步详细说明，其中：

图1是本发明所述张力器的具体结构以及对电镀丝施加张力的结构示意图；

图1：1、牵引轮，2、张力器，201、伺服电机，202、摆臂，203、压轮，3、电镀丝，4、编码器，5、控制器。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细描述。

一种25μm～34μm超细超高强韧金刚线母线的制备方法，包括如下具体步骤：

a、选择线径0.3～0.45mm、碳含量0.98％～1.1％、强度1450～1600MPa的电镀丝，电镀丝镀层为铜锌合金层，镀层克重11～13g/kg，铜含量70％～80％，表铜58％～65％；对该电镀丝进行多道次湿拉，湿拉道次数为32～45道次，单道次压缩率5％～17％，总压缩率99％～99.6％；最终获得直径25μm～34μm、强度为5000～6000MPa的超细超高强韧金刚线母线，其中，湿拉模具的精度公差±0.3μm；湿拉润滑液温度40-42℃，浓度12％～15％，PH值8.0～8.5，总磷 1400～1600ppm，脂肪酸6000～7000ppm。

电镀丝湿拉的最后五道次分别采用独立的牵引轮进行牵引，电镀丝进入最后五道次时的直径为30～45μm，控制最后五道次中每个独立牵引轮下游的电镀丝张力为40～80N，优选设置电镀丝湿拉的最后五道次中从上游向下游每道次电镀丝张力依次为80N、60N、60N、60N、40N。

控制最后五道次中每个独立牵引轮下游电镀丝张力的方法如图1所示，即在每个独立牵引轮1下游设置一个张力器2，该张力器2包括伺服电机201、由伺服电机201驱动的摆臂 202、转动连接在摆臂202一端的压轮203，压轮203压接在电镀丝3上，伺服电机201驱动摆臂202摆动可调节压轮203对电镀丝3的压紧力，以调节电镀丝3的张力，进一步地，调节压轮203的轮轴上还可连接一个编码器4，编码器4和伺服电机201均与控制器5电性连接，编码器4根据压轮203的转动来测量电镀丝3的实时线速度并反馈给控制器5，控制器5 将接收到的电镀丝3的实时线速度与牵引轮1的轮面线速度(牵引轮的轮面线速度是预先输入的牵引速度)进行对比，两者相等则表示电镀丝3与牵引轮1同步，电镀丝3的实时线速度小于牵引轮1的轮面线速度则表示电镀丝3与牵引轮1发生滑移，此时则需要逐渐加大伺服电机201的扭矩，以加大压轮203对电镀丝3的压力，使电镀丝3的张力增大，直至电镀丝3的实时线速度与牵引轮1的轮面线速度一致，随后伺服电机201保持该扭矩。

以下的表1为采用本发明所述制备方法进行25μm～34μm超细超高强韧金刚线母线制备时常用的参数配置表：

表1：

本发明工作原理是：本发明首先通过原材料的选择以及调整湿拉环境，然后对湿拉道次、单道次压缩率、总压缩率进行优化设置，最终实现了25μm～34μm超细超高强韧金刚线母线的制备，并且进一步通过对最后五道次湿拉的特殊处理，消除电镀丝与牵引轮之间的滑动，从而大大提升了连续湿拉的能力，使最终制得的金刚线母线连续长度＞200km。

上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。