Limpeza ultrassônica de linhas de arame e fios de corte

Superfícies de arame limpo são importantes quando se trata de serras de arame e serras de arame de diamante. Apenas fios limpos e bem conservados produzem cortes precisos (por exemplo, wafers de silício, semicondutores, minerais e pedras) os ans fornecem alta eficiência e qualidade. A limpeza da serra de arame ultrassônico é a técnica superior para limpar as serras de arame em um processo contínuo de inline, garantindo assim fios limpos permanentemente frescos para um desempenho de corte ideal.

Limpeza de serragem e corte de fios com ultrassom

Durante a produção de placas de semicondutores e wafers de silício, bem como para aplicações de corte em outras indústrias, serras de arame e fios de corte são amplamente utilizados para cortar os wafers em placas finas. Estes fios de serragem e corte (por exemplo, serras de arame de diamante, serras de arame de grãos) devem ser bem mantidos e mantidos livres de contaminação para obter a precisão e eficiência de corte desejadas. Além disso, apenas um fio de serragem ou corte limpo previne defeitos e danos do material cortado.
A limpeza ultrassônica usando ondas de ultrassom de alto desempenho e baixa frequência, que causam intensas turbulências e cavitação acústica, foi estabelecida como uma técnica altamente confiável para a limpeza contínua de materiais infinitos.
A tecnologia de limpeza de serra de fio da Hielscher Ultrasonics aplica ultrassom focado através de um sonotrode projetado especial (sonda ultrassônica ou chifre) em um processo contínuo em um banho de água. O fio de corte ou serragem é guiado ao longo do ultrassom transmitindo sonotrode em proximidade, passando assim pela intensa zona quente de cavitação. As altas amplitudes e a sonicação focada via sonotrode ultrassônico garante alta eficiência e prima por tanques de limpeza ultrassônicos de longe. (Clique aqui para ler mais sobre a falta de cavitação em banhos e tanques de limpeza ultrassônicas!) A zona quente cavitacional sob o sonotrode é caracterizada por intensas turbulências, estresse de cisalhamento, altas pressões e temperaturas e respectivos diferenciais, bem como jatos líquidos. Essas forças intensas removem poeira, sujeira e partículas contaminantes dos fios de corte e as dispersam no banho de água, onde as partículas são lavadas.

Ultrasonic inline cleaning system for continuous cleaning of cutting and sawing wires (e.g., diamond wires)

Esquema técnico do sistema de limpeza inline ultrassônico integrado em máquina de serra de arame

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Ultrasonic inline cleaning of sawing and cutting wires using focused ultrasound applied via ultrasonic sonotrode (probe). Hielscher Ultrasonics is specialized in high-performce inline cleaning applications for endless profiles such as wires, cables and cords.

Desenho técnico de dois transdutores ultrassônicos UIP1000hdT para limpeza contínua de uma serra de arame de diamante.

Limpeza melhorada de serras de arame e fios de corte com ultrassônicos

A tecnologia de limpeza ultrassônica da Hielscher fornece melhorias substanciais para as indústrias que usam serras de arame (por exemplo, corte de fios de diamante) – incluindo corte de wafer na indústria semicondutora e fotovoltaica. Por cavitação ultrassônica, quaisquer fios de corte, como fios impregnados de diamantes, são limpos de forma muito eficiente. Na mão, fios de corte mais limpos resultam em cortes mais limpos. Assim, são alcançadas maiores taxas de rejeição do produto e menores taxas de rejeição durante a produção. Por outro lado, o fio limpo intensivo é capaz de ser operado em maior frequência de corte, o que permite um corte mais rápido e uma utilização mais eficiente do sistema, bem como níveis mais elevados de eficiência de produção.
Na indústria fotovoltaica e semicondutor, para corte de wafers principalmente fios de diamante são usados devido à sua alta capacidade de corte e eficiência, bem como por sua resistência à abrasão. Cortar materiais como wafers de silício (por exemplo, silício monocristalino) é um processo de separação mecânica, que causa atrito e calor. Devido ao atrito e desgaste do material, partículas como poeira e detritos permanecem na superfície do fio de corte. Tal contaminação pode resultar em cortes precisos, danos na superfície e defeitos.
O ultrassom é bem conhecido por suas capacidades na limpeza de peças metálicas. Há dois princípios de trabalho. Em primeiro lugar, há uma oscilação do próprio líquido de limpeza que faz com que um movimento do líquido em relação às peças seja limpo. Em segundo lugar – e mais importante – está a cavitação causada por altas amplitudes. Ambos os efeitos ultrassônicos geram limpeza intensa e confiável de materiais infinitos.

A limpeza da serra de fio ultrassônica é ideal para:

  • serra fio sem fim
  • serras de arame loop sem fim
  • serras de arame recíproco
  • serras multi-fio
  • fios de corte de alta velocidade
  • serras de arame revestidas de diamante
  • serras de fio de grãos
  • reciprocando fio-enrolando
  • para diferentes diâmetros de fio
Ultrasonic transducer UIP1000hdT (1kW, 20kHz) for high-performance wire saw cleaning

Alto desempenho ultrassônico transdutor UIP1000hdT (1kW, 20kHz) para limpeza de serra de arame

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Por que limpeza ultrassônica de serras de arame?

Os fios de serra e corte são amplamente utilizados na indústria devido à precisão dos cortes e do kerf menor (ou seja, a largura do corte da serra). No entanto, para obter essa precisão de corte, o fio deve estar livre de contaminação, uma vez que qualquer imperfeição superficial pode causar erros no corte. As contaminações resultam principalmente do processo de corte em si, o que torna essencial a limpeza contínua das serras de arame.
O processo de limpeza da serra de arame (por exemplo, fio de corte impregnado de diamantes, serras de arame de alta precisão) requer uma limpeza eficaz sem danificar a superfície da serra de arame. Qualquer perda de nitidez deve ser evitada enquanto remove poeira e sujeira de forma eficiente.
A limpeza em linha ultrassônica é a solução perfeita para a limpeza contínua de serras de precisão. Os sistemas de limpeza ultrassônica hielscher removem sujeira e poeira em uma limpeza mecânica sem contato, mas intensa. O princípio de trabalho da limpeza ultrassônica inline de materiais infinitos, como fios de corte, baseia-se no fenômeno da cavitação acústica. Os sistemas de limpeza ultrassônica hielscher possuem um sonotrode especialmente projetado, que é inserido em um banho de água. O fio de corte passa o sonotrode nas proximidades. O sonotrode transmite amplitudes para o banho de água de limpeza gerando cavitação acústica. O banho de água afasta as partículas de sujeira; as partículas podem ser filtradas usando um filtro de correia opcionalmente disponível.

Como funciona a limpeza usando cavitação ultrassônica?

A cavitação acústica é caracterizada por vibrações intensas, altas temperaturas e pressões e respectivos diferenciais, bem como forças de corte e jatos líquidos. Essas intensas forças cavitacionais removem poeira e sujeira da superfície do fio de corte, levando a uma eficiência e precisão de corte continuamente elevadas.
Limpeza sem contato: A serra de arame não está em contato com ferramentas de limpeza abrasivas, mas é limpa por água ultrasonicamente agitada. Assim, a tecnologia de limpeza ultrassônica Hielscher evita qualquer destruição da superfície do fio.

Vantagens da limpeza ultrassônica hielscher de fios de corte e serras de arame

  • Limpeza de alto desempenho
  • Processo não destrutivo
  • Remoção eficiente de poeira e sujeira
  • Inline para limpeza contínua
  • Instalação de economia de espaço
  • robusto e confiável
  • classe industrial
  • 24/7 operação
  • Instalação simples e retro-encaixe
  • Baixa manutenção

Por que devo limpar minhas serras de arame usando limpeza ultrassônica de linha?

Devido à limpeza eficiente e intensa no modo inline contínuo, a precisão e qualidade de corte é significativamente melhorada:

  • corte mais preciso, por exemplo, para wafers mais finos
  • cortes mais precisos resultam em menos desperdício
  • velocidade de corte mais rápida permite maior capacidade de produção por máquina de serra de arame
  • superfície de wafer melhorada
  • ciclo de vida mais longo do fio de corte / serra de arame
  • adequado para todos os materiais em qualquer escala em qualquer produção

Sistemas de limpeza de linha de alta performance da Hielscher Ultrasonics

Dependendo da intensidade de limpeza necessária, a Hielscher oferece transdutores ultrassônicos com várias potências ultrassônicas (por exemplo, a Sistema 200W UP200St ou o 1kW ultrassonicator UIP1000hdT), para a integração em máquinas de serra de arame de qualquer tipo. Transdutores ultrassônicos de alto desempenho hielscher cumprem grau industrial, são construídos para operação 24/7/365 e podem ser executados de forma confiável em ambientes ásperos sob condições pesadas de serviço para limpeza contínua de fios intermináveis.
Sendo versáteis e fáceis de manusear, transdutores ultrassônicos hielscher podem ser montados em vários ângulos e em pequenos espaços. Sistemas padrão, bem como ultrassonicadores personalizados estão disponíveis para atender às suas demandas.

Módulos de limpeza ultrassônicas como OEM

Você é fabricante de sistemas de serra de fio e quer integrar módulos de limpeza em linha ultrassônicas Hielscher? Entre em contato conosco para entrar em contato com nosso R&Equipe D para discutir os requisitos específicos. Se você planeja uma instalação em espaços pequenos ou retro-encaixe em sistemas de serra de arame existentes, nossos módulos de limpeza Hielscher corresponderão às suas necessidades.

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Literatura / Referências


Fatos, vale a pena conhecer

Serras de arame

Uma serra de arame é uma serra que usa um fio de metal ou cabo para corte. As serras de arame usam um princípio de trabalho semelhante às serras de banda ou serras recíprocas, mas em contraste com os dentes de serra de banda ou serras recíprocas eles usam abrasão para cortar materiais. Dependendo de aplicações específicas de corte, a serra de arame pode ser revestida com partículas de diamante ou pó de diamante como abrasivo, a fim de aumentar a eficiência de corte e obter bordas de corte afiadas.
Uso industrial e aplicações: Para aplicações industriais, são utilizadas principalmente serras de arame e corte do tipo contínuo. Aplicações típicas incluem o corte de wafers de silício para a produção de semicondutores e fotovoltaicas. Serras de arame revestidas de diamante são frequentemente encontradas em lojas de máquinas para cortar peças metálicas.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de Laboratório para tamanho industrial.