切割过程中的断线情况分析及处理

1、切割过程中的断线情况分切割过程中的断线情况分析及处理析及处理 刘刘 帅帅20102010年年1111月月目目 录录一、介绍一、介绍二、断线原因的归纳二、断线原因的归纳三、各种原因分析三、各种原因分析四、断线后处理方案四、断线后处理方案随着硅料价格上涨和硅片往薄片切割方向的发展随着硅料价格上涨和硅片往薄片切割方向的发展, , 降降本增效成了目前各企业竞争的关键本增效成了目前各企业竞争的关键, , 硅片切割中钢线硅片切割中钢线断线直接影响到公司的成本断线直接影响到公司的成本, , 平均断线一次大约损失平均断线一次大约损失2 2万人民币到万人民币到1010万人民币不等。万人民币不等。根据切割钢线的特

2、性根据切割钢线的特性, , 分析了在硅片切割过程中钢线分析了在硅片切割过程中钢线断线的各方面原因，在硅片生产中有效的控制断线率断线的各方面原因，在硅片生产中有效的控制断线率可以对降本增效起到很大的作用。可以对降本增效起到很大的作用。一、介绍二、断线原因的归纳断线原因的归纳断线断线钢线设备工艺操作三、各种原因分析各种原因分析3.1 3.1 钢线钢线 强度偏低强度偏低原因：原因： 钢线在生产过程中热处钢线在生产过程中热处理工艺出现波动理工艺出现波动。断口：断口：过载径缩断过载径缩断, , 检测未使用检测未使用的钢线发现强度在标准范围外的钢线发现强度在标准范围外三、各种原因分析各种原因分析 钢线夹杂

3、物钢线夹杂物原因：原因：在钢线生产过程中混在钢线生产过程中混入杂质入杂质断口：断口：有夹杂颗粒存在有夹杂颗粒存在 钢线表面缺陷钢线表面缺陷原因：原因：在钢线生产拉拔过程在钢线生产拉拔过程中对钢线表面损伤中对钢线表面损伤断口：断口：表面裂纹或分层表面裂纹或分层三、各种原因分析各种原因分析3.2 3.2 设备设备 工字轮变形工字轮变形原因：原因：工字轮强度不足以支撑钢丝压工字轮强度不足以支撑钢丝压力引起变形力引起变形, , 并造成钢线排线松动或并造成钢线排线松动或夹丝夹丝特征：特征：过载颈缩断过载颈缩断, , 放线侧工字轮靠放线侧工字轮靠近法兰边处排线松动近法兰边处排线松动, , 严重时工字轮严重

4、时工字轮明显变形。明显变形。解决方案：解决方案：在切割前仔细检查工字轮在切割前仔细检查工字轮是否变形是否变形, , 切割过程中要注意跟踪钢切割过程中要注意跟踪钢线的跳动是否有异常线的跳动是否有异常三、各种原因分析各种原因分析压线压线原因：原因：钢线厂家排线过程中偏钢线厂家排线过程中偏差或运输途中外力造成放线压差或运输途中外力造成放线压线断线。线断线。特征：特征：过载颈缩断过载颈缩断, , 通常容易伴通常容易伴随切割线痕随切割线痕, , 切割后废线呈卷曲切割后废线呈卷曲状。状。解决方案：解决方案：使用前认真检查放使用前认真检查放线轮排线情况。线轮排线情况。三、各种原因分析各种原因分析 工字轮毛刺

5、工字轮毛刺原因：原因：工字轮上有凿伤痕迹或工字轮上有凿伤痕迹或有毛刺有毛刺, , 放线时钢线被刮在其上放线时钢线被刮在其上引起断线引起断线, ,收收线轮若有毛刺则会线轮若有毛刺则会引起收线侧断线。引起收线侧断线。断口：断口：过载颈缩断或表面损伤。过载颈缩断或表面损伤。解决方案：解决方案：切割前仔细检查工切割前仔细检查工字轮两边是否有毛刺等字轮两边是否有毛刺等, , 如出现如出现, , 则小心处理掉则小心处理掉三、各种原因分析各种原因分析 导轮系统故障导轮系统故障原因：原因：收放线轮导线轮磨损过大或被切透；放线轮和收放线轮导线轮磨损过大或被切透；放线轮和收线轮随动性不佳（控制系统故障）张力检测设

6、备故收线轮随动性不佳（控制系统故障）张力检测设备故障（张力臂摆动异常）障（张力臂摆动异常）断口：断口：过载颈缩断或不规则断口。过载颈缩断或不规则断口。解决方案：解决方案：消耗性物品应在每刀切割前检查是否需要消耗性物品应在每刀切割前检查是否需要更换更换, , 定期检查测试收放线轮随动性定期检查测试收放线轮随动性, , 切割前检查压切割前检查压缩空气是否正常缩空气是否正常, , 编织完线网后加上张力编织完线网后加上张力, , 正反转动几正反转动几圈圈, , 查看是否有异常查看是否有异常, , 定期检查各个传感器是否有问题。定期检查各个传感器是否有问题。三、各种原因分析各种原因分析 收线轮排线质量收

7、线轮排线质量原因：原因：收线端排线质量呈桶形收线端排线质量呈桶形引起收线张力急剧跳动。引起收线张力急剧跳动。断口：断口：过载颈缩断或不规则断过载颈缩断或不规则断口。口。解决方案：解决方案：调整收线排和线器调整收线排和线器的工艺参数的工艺参数, , 检查排线器是否出检查排线器是否出现机械故障现机械故障三、各种原因分析各种原因分析3.3 3.3 工艺工艺 砂浆原因造成磨损量过大断线砂浆原因造成磨损量过大断线原因：原因：砂浆配比或者质量影响到钢线携带砂浆量及切削能砂浆配比或者质量影响到钢线携带砂浆量及切削能力力, , 或直接对钢线造成损伤。或直接对钢线造成损伤。断口特征：断口特征：不规则断口不规则断

8、口, , 但可从钢丝磨损后钢线粗糙度、但可从钢丝磨损后钢线粗糙度、磨损量和表面质量观察到异常。磨损量和表面质量观察到异常。解决方案：解决方案：严格按照规定配制砂浆，使用前测试砂浆各项严格按照规定配制砂浆，使用前测试砂浆各项性能参数。性能参数。三、各种原因分析各种原因分析 多晶硬点多晶硬点原因：原因：在多晶铸锭时硅料中含有碳化硅氮化硅或两在多晶铸锭时硅料中含有碳化硅氮化硅或两者化合物等杂质者化合物等杂质, , 在多晶锭中出现在头部和尾部如在多晶锭中出现在头部和尾部如生长工艺不稳定生长工艺不稳定, , 分会出现在中间。分会出现在中间。解决方案：解决方案：抓住源头多晶铸锭抓住源头多晶铸锭, , 改善

9、铸锭工艺改善铸锭工艺, , 使硬使硬点集中于头部或者尾部点集中于头部或者尾部, , 在检测硬点、截断时将其在检测硬点、截断时将其去掉去掉三、各种原因分析各种原因分析 机台参数机台参数原因：原因：切割工艺中设定的线速与台速不匹配，使钢切割工艺中设定的线速与台速不匹配，使钢线在切割过程中线损较大导致强度下降或线弓过大线在切割过程中线损较大导致强度下降或线弓过大造成钢线过载而断线。造成钢线过载而断线。断口：断口：过载颈缩断或不规则断口。过载颈缩断或不规则断口。解决方案：解决方案：根据机台本身性能及经验调整切割工艺，根据机台本身性能及经验调整切割工艺，使线速与台速匹配。使线速与台速匹配。三、各种原因分

10、析各种原因分析3.4 3.4 操作操作 粘胶或硅棒对接质量粘胶或硅棒对接质量原因：原因：粘胶不当粘胶不当, , 四周去胶不干净硅棒对接垂直度。四周去胶不干净硅棒对接垂直度。解决方案：解决方案：将晶棒四周残余的胶水去除干净将晶棒四周残余的胶水去除干净, , 晶棒粘完后检查对晶棒粘完后检查对接是否平行。接是否平行。导轮槽或导线槽有异物导轮槽或导线槽有异物原因：原因：砂浆中混人硬质异物如碎片等砂浆中混人硬质异物如碎片等, , 或者在导线槽导轮槽内有或者在导线槽导轮槽内有未清理干净的碎硅渣等未清理干净的碎硅渣等, , 对钢线造对钢线造成刮伤。成刮伤。断口特征：断口特征：不规则断口不规则断口, , 但在

11、使用后的钢线表面可观察到刮痕。但在使用后的钢线表面可观察到刮痕。解决方案：解决方案：切割前仔细清理设备包括导轮槽、各挡板、线网等切割前仔细清理设备包括导轮槽、各挡板、线网等, , 跳线跳线原因：原因：原因钢线在线网上因导轮原因钢线在线网上因导轮槽磨损、导轮槽中有杂质、硅棒槽磨损、导轮槽中有杂质、硅棒拼接等原因跳线拼接等原因跳线, , 导致某些导轮槽导致某些导轮槽内有多根钢线互相压住引起断线。内有多根钢线互相压住引起断线。断口特征：表面有刮痕或竹节钢断口特征：表面有刮痕或竹节钢线特征。线特征。解决方案：解决方案：切割前检查导轮是否切割前检查导轮是否需要重新开槽并仔细清理导轮槽需要重新开槽并仔细清

12、理导轮槽, , 检查导线滑轮是否需要更换检查导线滑轮是否需要更换三、各种原因分析各种原因分析四、断线后处理方案进线端断线：进线端断线： 在检查收线轮上的钢线是否足够和在检查收线轮上的钢线是否足够和检测钢线磨损量在约检测钢线磨损量在约7um7um以内时以内时, , 可以不用将钢线可以不用将钢线抬出切割缝隙抬出切割缝隙, , 直接采用倒走线的方式直接采用倒走线的方式, , 调整张力臂调整张力臂的张力，将左右张力和砂浆嘴调换的张力，将左右张力和砂浆嘴调换, , 降低工作台下降低工作台下降速度降速度, , 线速度大概保持线速度大概保持6m/s, 6m/s, 然后进行反向切割然后进行反向切割（中途可能由于钢线磨损量过大导致二次断线（中途可能由于钢线磨损量过大导致二次断线, , 不不能确保切割完成）能确保切割完成）四、断线后处理方案出线端断线：出线端断线：将线头接上将线头接上, , 将工作台下降速度降低将工作台下降速度降低, , 慢走线把线头绕到收线轮上（多绕几圈确保线头不慢走线