Limpieza ultrasónica en línea de sierras de hilo y alambres de corte

Las superficies limpias de los hilos son importantes cuando se trata de sierras de hilo y sierras de hilo de diamante. Sólo los hilos limpios y bien mantenidos producen cortes precisos (por ejemplo, obleas de silicio, semiconductores, minerales y piedras) y proporcionan una alta eficacia y calidad. La limpieza ultrasónica en línea de las sierras de hilo es la técnica superior para limpiar las sierras de hilo en un proceso continuo en línea, garantizando así unos hilos permanentemente limpios para un rendimiento de corte óptimo.

Limpieza de hilos de sierra y corte con ultrasonidos

Durante la producción de placas semiconductoras y obleas de silicio, así como para aplicaciones de corte en otras industrias, las sierras de hilo y los hilos de corte se utilizan ampliamente para cortar las obleas en placas finas. Estos hilos de aserrado y corte (por ejemplo, sierras de hilo de diamante, sierras de hilo de grano) deben estar bien mantenidos y libres de contaminación para obtener la precisión y eficacia de corte deseadas. Además, sólo un hilo de sierra o de corte limpio evita defectos y daños en el material cortado.
La limpieza ultrasónica mediante ondas ultrasónicas de alto rendimiento y baja frecuencia, que provocan turbulencias intensas y cavitación acústica, se ha consolidado como una técnica muy fiable para la limpieza continua de materiales sin fin.
La tecnología de limpieza de sierras de hilo de Hielscher Ultrasonics aplica ultrasonidos focalizados a través de un sonotrodo de diseño especial (sonda o cuerno ultrasónico) en un proceso continuo en un baño de agua. El alambre de corte o aserrado es guiado a lo largo del sonotrodo transmisor de ultrasonidos muy cerca, pasando así a través de la zona caliente de cavitación intensa. Las altas amplitudes y la sonicación focalizada a través del sonotrodo ultrasónico garantizan una alta eficacia y superan con creces a los tanques de limpieza por ultrasonidos. (Haga clic aquí para obtener más información sobre la ausencia de cavitación en los baños y cubas de limpieza por ultrasonidos.) La zona caliente de cavitación bajo el sonotrodo se caracteriza por intensas turbulencias, tensión de cizallamiento, altas presiones y temperaturas y sus respectivos diferenciales, así como chorros de líquido. Estas intensas fuerzas eliminan el polvo, la suciedad y las partículas contaminantes de los alambres de corte y los dispersan en el baño de agua, donde las partículas se enjuagan.

Esquema técnico del sistema de limpieza en línea por ultrasonidos integrado en la cortadora de hilo

Mejora de la limpieza de sierras de hilo y alambres de corte con ultrasonidos

La tecnología de limpieza por ultrasonidos de Hielscher aporta mejoras sustanciales a las industrias que utilizan sierras de hilo (por ejemplo, corte con hilo de diamante) – incluido el corte de obleas en la industria de semiconductores y fotovoltaica. Gracias a la cavitación ultrasónica, los alambres de corte, como los impregnados de diamante, se limpian con gran eficacia. Por otro lado, unos alambres de corte más limpios se traducen en cortes más limpios. De este modo, se consigue una mayor calidad del producto y menores tasas de rechazo durante la producción. Por otro lado, el hilo limpiado intensamente puede funcionar a una frecuencia de corte más alta, lo que permite un corte más rápido y una utilización más eficiente del sistema, así como niveles más altos de eficiencia de la producción.
En la industria fotovoltaica y de semiconductores, para el corte de obleas se utilizan principalmente hilos de diamante debido a su gran capacidad de corte y eficacia, así como por su resistencia a la abrasión. El corte de materiales como las obleas de silicio (por ejemplo, silicio monocristalino) es un proceso de separación mecánica que provoca fricción y calor. Debido a la fricción y al desgaste del material, partículas como el polvo y los residuos permanecen en la superficie del hilo de corte. Esta contaminación puede provocar cortes imprecisos, daños en la superficie y defectos.
Los ultrasonidos son bien conocidos por sus capacidades en la limpieza de piezas metálicas. Existen dos principios de funcionamiento. En primer lugar, se produce una oscilación del propio líquido limpiador que provoca un movimiento del líquido en relación con las piezas que hay que limpiar. En segundo lugar, y más importante, está la cavitación provocada por las altas amplitudes. Ambos efectos de los ultrasonidos generan una limpieza intensa y fiable de un sinfín de materiales.

¿Por qué limpiar las sierras de hilo por ultrasonidos?

Los alambres de sierra y de corte se utilizan mucho en la industria debido a la precisión de los cortes y a la menor sangría (es decir, la anchura del corte de sierra). Sin embargo, para obtener esta precisión de corte, el alambre debe estar libre de contaminación, ya que cualquier imperfección de la superficie puede provocar errores en el corte. Las contaminaciones proceden en su mayor parte del propio proceso de corte, por lo que es esencial una limpieza continua de las sierras de hilo.
El proceso de limpieza de la sierra de hilo (por ejemplo, hilo de corte impregnado de diamante, sierras de hilo de alta precisión) requiere una limpieza eficaz sin dañar la superficie de la sierra de hilo. Debe evitarse cualquier pérdida de afilado al tiempo que se eliminan eficazmente el polvo y la suciedad.
La limpieza ultrasónica en línea es la solución perfecta para la limpieza continua de las sierras de hilo de precisión. Los sistemas de limpieza en línea por ultrasonidos de Hielscher eliminan la suciedad y el polvo mediante una limpieza mecánica intensa y sin contacto. El principio de funcionamiento de la limpieza ultrasónica en línea de materiales sin fin, como los alambres de corte, se basa en el fenómeno de la cavitación acústica. Los sistemas de limpieza en línea por ultrasonidos de Hielscher incorporan un sonotrodo especialmente diseñado que se introduce en un baño de agua. El alambre de corte pasa muy cerca del sonotrodo. El sonotrodo transmite amplitudes al baño de agua de limpieza generando cavitación acústica. El baño de agua arrastra las partículas de suciedad; éstas pueden filtrarse mediante un filtro de cinta disponible opcionalmente.

¿Cómo funciona la limpieza por cavitación ultrasónica?

La cavitación acústica se caracteriza por intensas vibraciones, altas temperaturas y presiones y sus respectivos diferenciales, así como fuerzas de cizallamiento y chorros de líquido. Estas intensas fuerzas de cavitación eliminan el polvo y la suciedad de la superficie del alambre de corte, lo que se traduce en una eficacia y precisión de corte continuamente elevadas.
Limpieza sin contacto: La sierra de hilo no entra en contacto con herramientas de limpieza abrasivas, sino que se limpia con agua agitada por ultrasonidos. De este modo, la tecnología de limpieza por ultrasonidos de Hielscher evita la destrucción de la superficie del alambre.

¿Por qué debo limpiar mis sierras de hilo con la limpieza ultrasónica en línea?

Gracias a la limpieza eficaz e intensa en modo continuo en línea, la precisión y la calidad del corte mejoran considerablemente:

• corte más preciso, por ejemplo, para obleas más finas
• los cortes más precisos generan menos residuos
• la mayor velocidad de corte permite una mayor capacidad de producción por sierra de hilo
• superficie de oblea mejorada
• mayor vida útil del hilo de corte / sierra de hilo
• adecuado para todos los materiales a cualquier escala en cualquier producción

Sistemas de limpieza en línea de alto rendimiento de Hielscher Ultrasonics

En función de la intensidad de limpieza requerida, Hielscher ofrece transductores ultrasónicos con distintas potencias ultrasónicas (por ejemplo, el Sistema de 200 W UP200St o la fabricación de Ultrasonidos de 1 kW UIP1000hdT) para la integración en máquinas de sierra de hilo de cualquier tipo. Los transductores ultrasónicos de alto rendimiento de Hielscher son de calidad industrial, están diseñados para funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana y los 365 días del año, y pueden funcionar de forma fiable en entornos difíciles y en condiciones de trabajo duras para la limpieza continua de alambres sin fin.
Al ser versátiles y fáciles de manejar, los transductores ultrasónicos de Hielscher pueden montarse en diversos ángulos y en espacios reducidos. Disponemos de sistemas estándar y ultrasonicadores personalizados para satisfacer sus necesidades.

Módulos de limpieza por ultrasonidos como OEM

¿Es usted fabricante de sistemas de cortadoras de hilo y desea integrar módulos de limpieza en línea por ultrasonidos de Hielscher? Póngase en contacto con nosotros&D para discutir los requisitos específicos. Tanto si planea una instalación en espacios reducidos como si desea reequipar sistemas de cortadoras de hilo existentes, nuestros módulos de limpieza Hielscher se adaptarán a sus necesidades.