Ultrasone inline reiniging van draadzagen en snijdraden
Schone draadoppervlakken zijn belangrijk als het gaat om draadzagen en diamantdraadzagen. Alleen schone, goed onderhouden draden produceren nauwkeurige zaagsneden (bijv. silicium wafers, halfgeleiders, mineralen en stenen) en bieden een hoge efficiëntie en kwaliteit. Ultrasone inline draadzagen reinigen is de superieure techniek om draadzagen in een continu inline proces te reinigen en zo te zorgen voor permanent schone draden voor optimale zaagprestaties.
Zaag- en snijdraden reinigen met ultrageluid
Tijdens de productie van halfgeleiderplaten en siliciumwafers en voor snijtoepassingen in andere industrieën worden op grote schaal draadzagen en snijdraden gebruikt om de wafers in dunne platen te snijden. Deze zaag- en snijdraden (bijv. diamantdraadzagen, korreldraadzagen) moeten goed onderhouden en vrij van vervuiling gehouden worden om de gewenste snijprecisie en efficiëntie te verkrijgen. Bovendien voorkomt alleen een schone zaag- of snijdraad defecten en schade aan het gesneden materiaal.
Ultrasoon reinigen met krachtige ultrasone golven met een lage frequentie, die intense turbulentie en akoestische cavitatie veroorzaken, is een zeer betrouwbare techniek gebleken voor het continu reinigen van eindeloze materialen.
De draadzaagreinigingstechnologie van Hielscher Ultrasonics past gefocust ultrasoon geluid toe via een speciaal ontworpen sonotrode (ultrasone sonde of hoorn) in een continu proces in een waterbad. De snij- of zaagdraad wordt zeer dicht langs de ultrasoon zendende sonotrode geleid en passeert zo de intense cavitatiezone. De hoge amplitudes en de gerichte sonicatie via de ultrasone sonotrode zorgen voor een hoge efficiëntie en steken ver boven de ultrasone reinigingstanks uit. (Klik hier om meer te lezen over het gebrek aan cavitatie in ultrasone reinigingsbaden en -tanks!) De cavitatiezone onder de sonotrode wordt gekenmerkt door intense turbulentie, schuifspanning, hoge druk en temperaturen en respectieve verschillen, evenals vloeistofstralen. Deze intense krachten verwijderen stof, vuil en verontreinigende deeltjes van de snijdraden en verspreiden ze in het waterbad, waar de deeltjes worden weggespoeld.

Technisch schema van ultrasoon inline reinigingssysteem geïntegreerd in draadzaagmachine

Technische tekening van twee ultrasone transducers UIP1000hdT voor continue reiniging van een diamantdraadzaag.
Verbeterde reiniging van draadzagen en snijdraad met ultrasoontechniek
Hielscher's ultrasone reinigingstechnologie biedt aanzienlijke verbeteringen voor industrieën die gebruik maken van draadzagen (bijv. diamantslijpen) – waaronder het snijden van wafers in de halfgeleider- en fotovoltaïsche industrie. Door ultrasone cavitatie worden snijdraden zoals met diamant geïmpregneerde draden zeer efficiënt gereinigd. Schonere snijdraden resulteren aan de andere kant in schonere sneden. Hierdoor wordt een hogere productkwaliteit en minder uitval tijdens de productie bereikt. Anderzijds is de intensief gereinigde draad in staat om met een hogere snijfrequentie te werken, waardoor er sneller gesneden kan worden en het systeem efficiënter gebruikt kan worden.
In de fotovoltaïsche en halfgeleiderindustrie worden voor het doorslijpen van wafers voornamelijk diamantdraden gebruikt vanwege hun hoge snijvermogen en efficiëntie en hun slijtvastheid. Het snijden van materialen zoals silicium wafers (bijv. monokristallijn silicium) is een mechanisch scheidingsproces dat wrijving en hitte veroorzaakt. Door de wrijving en materiaalslijtage blijven deeltjes zoals stof en puin achter op het oppervlak van de snijdraad. Dergelijke vervuiling kan leiden tot onnauwkeurige sneden, oppervlakteschade en defecten.
Ultrasoon geluid staat bekend om zijn mogelijkheden bij het reinigen van metalen onderdelen. Er zijn twee werkingsprincipes. Ten eerste is er een oscillatie van de reinigingsvloeistof zelf die een beweging van de vloeistof veroorzaakt ten opzichte van de te reinigen onderdelen. Ten tweede - en belangrijker - is er de cavitatie die wordt veroorzaakt door hoge amplitudes. Beide ultrasone effecten zorgen voor een intense en betrouwbare reiniging van eindeloze materialen.
- eindeloze draadzaag
- eindeloze lus draadzagen
- reciprozaagmachines
- zagen met meerdere draden
- snijdraden met hoge snelheid
- draadzagen met diamantcoating
- draadzagen
- heen en weer gaande draadopwikkeling
- voor verschillende draaddiameters

Ultrasone hoge prestaties omvormer UIP1000hdT (1kW, 20kHz) voor draadzaagreiniging
Waarom ultrasoon reinigen van draadzagen?
Zaag- en snijdraden worden veel gebruikt in de industrie vanwege de precisie van de sneden en de kleinere kerf (d.w.z. de breedte van de zaagsnede). Om deze precisie te bereiken, moet de draad echter vrij zijn van vervuiling, omdat imperfecties aan het oppervlak fouten in de snede kunnen veroorzaken. Verontreinigingen zijn meestal het gevolg van het zaagproces zelf, waardoor een continue reiniging van draadzagen essentieel is.
Het reinigingsproces van de draadzaag (bijv. diamantgeïmpregneerde snijdraad, hoge precisie draadzagen) vereist een effectieve reiniging zonder het oppervlak van de draadzaag te beschadigen. Scherpteverlies moet worden vermeden terwijl stof en vuil efficiënt worden verwijderd.
Ultrasone inline reiniging is de perfecte oplossing voor de continue reiniging van precisiedraadzagen. Hielscher ultrasone inline reinigingssystemen verwijderen vuil en stof in een contactloze, maar toch intensieve mechanische reiniging. Het werkingsprincipe van ultrasone inline reiniging van eindeloze materialen zoals snijdraad is gebaseerd op het fenomeen van akoestische cavitatie. Hielscher ultrasone inline reinigingssystemen hebben een speciaal ontworpen sonotrode die in een waterbad wordt geplaatst. De snijdraad passeert de sonotrode in de nabijheid. De sonotrode zendt amplitudes uit naar het reinigingswaterbad en genereert akoestische cavitatie. Het waterbad spoelt de vuildeeltjes weg; de deeltjes kunnen worden uitgefilterd met behulp van een optioneel verkrijgbare bandfilter.
Hoe werkt reinigen met ultrasone cavitatie?
Akoestische cavitatie wordt gekenmerkt door intense trillingen, hoge temperaturen en drukken en respectieve verschillen, evenals schuifkrachten en vloeistofstralen. Deze intense cavitatiekrachten verwijderen stof en vuil van het oppervlak van de snijdraad, wat leidt tot een continu hoge snijefficiëntie en -precisie.
Contactloze reiniging: De draadzaag komt niet in contact met schurend reinigingsgereedschap, maar wordt gereinigd met ultrasoon geroerd water. Hierdoor voorkomt de Hielscher ultrasoon reinigingstechnologie dat het draadoppervlak wordt beschadigd.
- Krachtige reiniging
- Niet-destructief proces
- Efficiënte verwijdering van stof en vuil
- Inline voor continue reiniging
- Ruimtebesparende installatie
- Robuust en betrouwbaar
- industriële kwaliteit
- 24/7 werking
- Eenvoudige installatie en installatie achteraf
- gering onderhoud
Waarom zou ik mijn draadzagen reinigen met ultrasone inline reiniging?
Dankzij de efficiënte en intensieve reiniging in continue inline modus worden de snijprecisie en -kwaliteit aanzienlijk verbeterd:
- nauwkeuriger snijden, bijv. voor dunnere wafers
- preciezere sneden resulteren in minder afval
- hogere zaagsnelheid zorgt voor hogere productiecapaciteit per draadzaagmachine
- verbeterd wafeloppervlak
- langere levensduur van de snijdraad / draadzaag
- geschikt voor alle materialen op elke schaal in elke productie
Hielscher Ultrasonics' krachtige inline reinigingssystemen
Afhankelijk van de vereiste reinigingsintensiteit biedt Hielscher ultrasone transducers met verschillende ultrasoonvermogens (bijv. de 200W systeem UP200St of de 1kW ultrasoon UIP1000hdT) voor integratie in alle soorten draadzaagmachines. Hielscher ultrasone transducers met hoge prestaties voldoen aan industriële kwaliteit, zijn gebouwd voor 24/7/365 werking en kunnen betrouwbaar worden gebruikt in ruwe omgevingen onder zware omstandigheden voor het continu reinigen van eindeloze draden.
Hielscher ultrasone transducers zijn veelzijdig en eenvoudig te bedienen en kunnen in verschillende hoeken en in kleine ruimten worden gemonteerd. Er zijn zowel standaardsystemen als op maat gemaakte ultrasone transducers verkrijgbaar om aan uw eisen te voldoen.
Ultrasone reinigingsmodules als OEM
Bent u fabrikant van draadzaagsystemen en wilt u Hielscher ultrasone inline reinigingsmodules integreren? Neem contact met ons op om in contact te komen met onze R&D team om de specifieke vereisten te bespreken. Of je nu een installatie in kleine ruimtes plant of een retro-fitting in bestaande draadzaagsystemen, onze Hielscher reinigingsmodules voldoen aan je eisen.
Neem contact met ons op! / Vraag het ons!
Literatuur / Referenties
- Brochure “Ultrasonic Wire Cleaning – Hielscher Ultrasonics
- Leighton, Timothy; Birkin, Peter; Offin, Doug (2013): A new approach to ultrasonic cleaning. International Congress on Acoustics, January 2013.
- Fuchs, John F. (2002): Ultrasonic Cleaning: Fundamental Theory and Applications. In: Proceedings of Precision Cleaning May 15-17, 1995, Rosemont, IL, USA.
Wetenswaardigheden
Draadzagen
Een draadzaag is een zaag die een metalen draad of kabel gebruikt om te zagen. Draadzagen gebruiken een werkingsprincipe dat vergelijkbaar is met bandzagen of reciprozagen, maar in tegenstelling tot de zaagtanden van band- of reciprozagen gebruiken ze abrasie om materialen te snijden. Afhankelijk van specifieke zaagtoepassingen kan de draadzaag worden bekleed met diamantdeeltjes of diamantstof als een abrasief om de zaagefficiëntie te verhogen en scherpe snijranden te verkrijgen.
Industrieel gebruik en toepassingen: Voor industriële toepassingen worden meestal draad- en doorslijpzagen van het continue type gebruikt. Typische toepassingen zijn het zagen van silicium wafers voor de productie van halfgeleiders en fotovoltaïsche cellen. Met diamant beklede draadzagen worden vaak gebruikt in machinewerkplaatsen om metalen onderdelen te zagen.
Lees meer over contactloos hanteren van wafers, halfgeleiders en microchips met ultrasone levitatie!

Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren van lab naar industrieel formaat.