Ultrasone inline-reiniging van draadzagen en snijdraden

Schone draadoppervlakken zijn belangrijk bij draadzagen en diamantdraadzagen. Alleen schone, goed onderhouden draden leveren nauwkeurige sneden op (bijv. in siliciumwafers, halfgeleiders, mineralen en stenen) en zorgen voor een hoge efficiëntie en kwaliteit. Ultrasone inline-reiniging van draadzagen is de superieure techniek om draadzagen in een continu inline-proces te reinigen, waardoor de draden voortdurend vers gereinigd blijven voor optimale snijprestaties.

Zaag- en snijdraden reinigen met ultrasoon geluid

Bij de productie van halfgeleiderplaten en siliciumwafers en bij snijtoepassingen in andere industrieën worden draadzagen en snijdraden veelvuldig gebruikt om de wafers in dunne platen te snijden. Deze zaag- en snijdraden (bijv. diamantdraadzagen, draadzagen met korrels) moeten goed worden onderhouden en vrij van verontreiniging worden gehouden om de gewenste snijnauwkeurigheid en efficiëntie te verkrijgen. Bovendien voorkomt alleen een schone zaag- of snijdraad defecten en beschadiging van het gesneden materiaal.
Ultrasone reiniging met laagfrequente ultrasone golven met hoge prestaties, die intense turbulentie en akoestische cavitatie veroorzaken, heeft zich bewezen als een zeer betrouwbare techniek voor de continue reiniging van eindloze materialen.
De technologie van Hielscher Ultrasonics voor de reiniging van draadzagen brengt in een continu proces gericht ultrasoon geluid via een speciaal ontworpen sonotrode (ultrasone sonde of hoorn) in een waterbad. De snij- of zaagdraad wordt op zeer korte afstand langs de sonotrode geleid die het ultrasone geluid overdraagt, en passeert daarbij de zone met intense cavitatie. De hoge amplitudes en de gerichte sonicatie via de ultrasone sonotrode zorgen voor een hoge efficiëntie en overtreffen ultrasone reinigingstanks ruimschoots. (Klik hier om meer te lezen over het gebrek aan cavitatie in ultrasone reinigingsbaden en -tanks!) De zone met intense cavitatie onder de sonotrode wordt gekenmerkt door intense turbulentie, afschuifspanning, hoge drukken en temperaturen en de bijbehorende verschillen, evenals vloeistofstralen. Deze intense krachten verwijderen stof, vuil en verontreinigende deeltjes van de snijdraden en dispergeren ze in het waterbad, waar de deeltjes worden weggespoeld.

Technisch schema van een ultrasoon inline-reinigingssysteem dat in een draadzaagmachine is geïntegreerd

Verbeterde reiniging van draadzagen en snijdraden met ultrasoon geluid

De ultrasone reinigingstechnologie van Hielscher biedt aanzienlijke verbeteringen voor industrieën die draadzagen gebruiken (bijv. snijden met diamantdraad) – waaronder het snijden van wafers in de halfgeleider- en fotovoltaïsche industrie. Door ultrasone cavitatie worden alle snijdraden, zoals met diamant geïmpregneerde draden, zeer efficiënt gereinigd. Enerzijds leveren schonere snijdraden schonere sneden op. Daardoor worden een hogere productkwaliteit en lagere afkeurpercentages tijdens de productie bereikt. Anderzijds kan de intensief gereinigde draad bij een hogere snijfrequentie worden gebruikt, wat sneller snijden, een efficiëntere benutting van het systeem en een hogere productie-efficiëntie mogelijk maakt.
In de fotovoltaïsche en halfgeleiderindustrie worden voor het snijden van wafers voornamelijk diamantdraden gebruikt vanwege hun hoge snijvermogen en efficiëntie, evenals hun slijtvastheid. Het snijden van materialen zoals siliciumwafers (bijv. monokristallijn silicium) is een mechanisch scheidingsproces dat wrijving en warmte veroorzaakt. Door de wrijving en materiaalslijtage blijven deeltjes zoals stof en materiaalresten op het oppervlak van de snijdraad achter. Dergelijke verontreiniging kan leiden tot onnauwkeurige sneden, oppervlaktebeschadiging en defecten.
Ultrasoon geluid staat bekend om zijn mogelijkheden voor het reinigen van metalen onderdelen. Er zijn twee werkingsprincipes. Ten eerste oscilleert de reinigingsvloeistof zelf, waardoor de vloeistof ten opzichte van de te reinigen onderdelen beweegt. Ten tweede – en belangrijker – is er de cavitatie die door hoge amplitudes wordt veroorzaakt. Beide ultrasone effecten zorgen voor een intense en betrouwbare reiniging van eindloze materialen.

Waarom ultrasone reiniging van draadzagen?

Zaag- en snijdraden worden veelvuldig in de industrie gebruikt vanwege de nauwkeurigheid van de sneden en de kleinere zaagsnede (d.w.z. de breedte van de zaagsnede). Om deze snijnauwkeurigheid te verkrijgen, moet de draad echter vrij van verontreiniging zijn, aangezien eventuele onvolkomenheden in het oppervlak fouten in de snede kunnen veroorzaken. Verontreinigingen ontstaan meestal door het snijproces zelf, waardoor continue reiniging van draadzagen essentieel is.
Het reinigingsproces van de draadzaag (bijv. met diamant geïmpregneerde snijdraad, zeer nauwkeurige draadzagen) vereist een effectieve reiniging zonder het oppervlak van de draadzaag te beschadigen. Elk verlies aan scherpte moet worden vermeden terwijl stof en vuil efficiënt worden verwijderd.
Ultrasone inline-reiniging is de perfecte oplossing voor de continue reiniging van precisiedraadzagen. De ultrasone inline-reinigingssystemen van Hielscher verwijderen vuil en stof door een contactloze, maar intense mechanische reiniging. Het werkingsprincipe van ultrasone inline-reiniging van eindloze materialen zoals snijdraden is gebaseerd op het verschijnsel akoestische cavitatie. De ultrasone inline-reinigingssystemen van Hielscher beschikken over een speciaal ontworpen sonotrode die in een waterbad wordt geplaatst. De snijdraad passeert de sonotrode op korte afstand. De sonotrode draagt amplitudes over naar het waterbad voor reiniging, waardoor akoestische cavitatie ontstaat. Het waterbad spoelt de vuildeeltjes weg; de deeltjes kunnen met een optioneel verkrijgbaar bandfilter worden uitgefilterd.

Hoe werkt reiniging met ultrasone cavitatie?

Akoestische cavitatie wordt gekenmerkt door intense trillingen, hoge temperaturen en drukken en de bijbehorende verschillen, evenals afschuifkrachten en vloeistofstralen. Deze intense cavitatiekrachten verwijderen stof en vuil van het oppervlak van de snijdraad, wat leidt tot een voortdurend hoge snijefficiëntie en nauwkeurigheid.
Contactloze reiniging: De draadzaag komt niet in contact met schurende reinigingsgereedschappen, maar wordt gereinigd door water dat ultrasoon in beweging wordt gebracht. Daardoor voorkomt de ultrasone reinigingstechnologie van Hielscher elke aantasting van het draadoppervlak.

Waarom zou ik mijn draadzagen met ultrasone inline-reiniging reinigen?

Door de efficiënte en intense reiniging in continu inline-bedrijf worden de snijnauwkeurigheid en kwaliteit aanzienlijk verbeterd:

• nauwkeuriger snijden, bijv. voor dunnere wafers
• nauwkeurigere sneden leiden tot minder afval
• een hogere snijsnelheid maakt een hogere productiecapaciteit per draadzaagmachine mogelijk
• verbeterd waferoppervlak
• langere levensduur van de snijdraad / draadzaag
• geschikt voor alle materialen op elke schaal in elke productie

Inline-reinigingssystemen met hoge prestaties van Hielscher Ultrasonics

Afhankelijk van de vereiste reinigingsintensiteit biedt Hielscher ultrasone transducers met verschillende ultrasone vermogens (bijv. het 200W-systeem UP200St of de 1kW-sonicator UIP1000hdT) voor de integratie in draadzaagmachines van elk type. De ultrasone transducers van Hielscher met hoge prestaties voldoen aan de eisen voor industriële kwaliteit, zijn gebouwd voor 24/7/365-bedrijf en kunnen betrouwbaar worden gebruikt in ruwe omgevingen onder zware bedrijfsomstandigheden voor de continue reiniging van eindloze draden.
De ultrasone transducers van Hielscher zijn veelzijdig en eenvoudig te bedienen en kunnen onder verschillende hoeken en in kleine ruimtes worden gemonteerd. Zowel standaardsystemen als op maat gemaakte sonicators zijn beschikbaar om aan uw eisen te voldoen.

Ultrasone reinigingsmodules als OEM

Bent u fabrikant van draadzaagsystemen en wilt u ultrasone inline-reinigingsmodules van Hielscher integreren? Neem contact met ons op om met ons R&D-team de specifieke eisen te bespreken. Of u nu een installatie in kleine ruimtes of inbouw achteraf in bestaande draadzaagsystemen plant, onze reinigingsmodules van Hielscher zullen aan uw eisen voldoen.