Limpeza ultrassónica em linha de serras de fio e fios de corte

As superfícies limpas dos fios são importantes quando se trata de serras de fio e serras de fio diamantado. Só os fios limpos e bem mantidos produzem cortes precisos (p. ex., em lâminas de silício, semicondutores, minerais e pedras) e proporcionam elevada eficiência e qualidade. A limpeza ultrassónica em linha de serras de fio é a técnica superior para limpar serras de fio num processo contínuo em linha, garantindo assim fios permanentemente recém-limpos para um desempenho de corte ideal.

Limpeza de fios de serragem e corte com ultrassons

Durante a produção de placas de semicondutores e lâminas de silício, bem como em aplicações de corte noutras indústrias, as serras de fio e os fios de corte são amplamente utilizados para cortar as lâminas em placas finas. Estes fios de serragem e corte (p. ex., serras de fio diamantado e serras de fio com grãos abrasivos) devem ser bem mantidos e permanecer livres de contaminação para obter a precisão e a eficiência de corte pretendidas. Além disso, só um fio de serragem ou corte limpo evita defeitos e danos no material cortado.
A limpeza ultrassónica com ondas ultrassónicas de alto desempenho e baixa frequência, que causam turbulência intensa e cavitação acústica, estabeleceu-se como uma técnica altamente fiável para a limpeza contínua de materiais sem fim.
A tecnologia de limpeza de serras de fio da Hielscher Ultrasonics aplica ultrassons focados num banho de água, num processo contínuo, através de um sonotrodo especialmente concebido (sonda ou corneta ultrassónica). O fio de corte ou serragem é guiado ao longo do sonotrodo que transmite os ultrassons, a uma distância muito reduzida, passando assim pela zona quente de cavitação intensa. As amplitudes elevadas e a sonicação focada através do sonotrodo ultrassónico asseguram uma elevada eficiência e superam largamente os tanques de limpeza ultrassónica. (Clique aqui para saber mais sobre a ausência de cavitação em banhos e tanques de limpeza ultrassónica!) A zona quente de cavitação sob o sonotrodo caracteriza-se por turbulência intensa, tensão de cisalhamento, pressões e temperaturas elevadas e os respetivos diferenciais, bem como por jatos de líquido. Estas forças intensas removem poeiras, sujidade e partículas contaminantes dos fios de corte e dispersam-nas no banho de água, onde as partículas são arrastadas pela água.

Esquema técnico de um sistema de limpeza ultrassónica em linha integrado numa máquina de serra de fio

Limpeza melhorada de serras de fio e fios de corte com ultrassons

A tecnologia de limpeza ultrassónica da Hielscher proporciona melhorias substanciais às indústrias que utilizam serras de fio (p. ex., corte com fio diamantado) – incluindo o corte de lâminas nas indústrias de semicondutores e fotovoltaica. A cavitação ultrassónica limpa de forma muito eficiente quaisquer fios de corte, como os fios impregnados de diamante. Por um lado, fios de corte mais limpos resultam em cortes mais limpos. Desta forma, obtém-se uma qualidade superior do produto e taxas de rejeição mais baixas durante a produção. Por outro lado, o fio intensamente limpo pode funcionar com uma frequência de corte mais elevada, o que permite um corte mais rápido e uma utilização mais eficiente do sistema, bem como níveis superiores de eficiência de produção.
Nas indústrias fotovoltaica e de semicondutores, utilizam-se principalmente fios diamantados para o corte de lâminas devido à sua elevada capacidade e eficiência de corte, bem como à sua resistência à abrasão. O corte de materiais como lâminas de silício (p. ex., silício monocristalino) é um processo de separação mecânica que causa atrito e calor. Devido ao atrito e ao desgaste do material, partículas como poeiras e detritos permanecem na superfície do fio de corte. Esta contaminação pode resultar em cortes imprecisos, danos na superfície e defeitos.
Os ultrassons são bem conhecidos pelas suas capacidades de limpeza de peças metálicas. Existem dois princípios de funcionamento. Em primeiro lugar, há uma oscilação do próprio líquido de limpeza, que provoca um movimento do líquido em relação às peças a limpar. Em segundo lugar – e mais importante – está a cavitação causada por amplitudes elevadas. Ambos estes efeitos ultrassónicos produzem uma limpeza intensa e fiável de materiais sem fim.

Porquê a limpeza ultrassónica de serras de fio?

Os fios de serragem e corte são amplamente utilizados na indústria devido à precisão dos cortes e à menor largura de corte (ou seja, a largura do corte efetuado pela serra). No entanto, para obter esta precisão de corte, o fio deve estar livre de contaminação, uma vez que quaisquer imperfeições na superfície podem causar erros no corte. A contaminação resulta sobretudo do próprio processo de corte, o que torna essencial a limpeza contínua das serras de fio.
O processo de limpeza da serra de fio (p. ex., fio de corte impregnado de diamante, serras de fio de alta precisão) exige uma limpeza eficaz sem danificar a superfície da serra de fio. É necessário evitar qualquer perda de capacidade de corte, removendo simultaneamente poeiras e sujidade de forma eficiente.
A limpeza ultrassónica em linha é a solução perfeita para a limpeza contínua de serras de fio de precisão. Os sistemas de limpeza ultrassónica em linha da Hielscher removem sujidade e poeiras através de uma limpeza mecânica sem contacto, mas intensa. O princípio de funcionamento da limpeza ultrassónica em linha de materiais sem fim, como os fios de corte, baseia-se no fenómeno da cavitação acústica. Os sistemas de limpeza ultrassónica em linha da Hielscher dispõem de um sonotrodo especialmente concebido, que é inserido num banho de água. O fio de corte passa muito próximo do sonotrodo. O sonotrodo transmite amplitudes ao banho de água de limpeza, gerando cavitação acústica. O banho de água arrasta as partículas de sujidade; estas podem ser removidas por filtração com um filtro de banda disponível como opção.

Como funciona a limpeza por cavitação ultrassónica?

A cavitação acústica caracteriza-se por vibrações intensas, temperaturas e pressões elevadas e os respetivos diferenciais, bem como por forças de cisalhamento e jatos de líquido. Estas forças intensas de cavitação removem poeiras e sujidade da superfície do fio de corte, proporcionando uma eficiência e uma precisão de corte continuamente elevadas.
Limpeza sem contacto: A serra de fio não entra em contacto com ferramentas de limpeza abrasivas, sendo antes limpa por água agitada por ultrassons. Desta forma, a tecnologia de limpeza ultrassónica da Hielscher evita qualquer destruição da superfície do fio.

Porque devo limpar as minhas serras de fio com limpeza ultrassónica em linha?

Graças à limpeza eficiente e intensa em modo contínuo em linha, a precisão e a qualidade de corte melhoram significativamente:

• corte mais preciso, p. ex., para lâminas mais finas
• cortes mais precisos resultam em menos desperdício
• uma velocidade de corte mais elevada permite uma maior capacidade de produção por máquina de serra de fio
• melhoria da superfície das lâminas
• ciclo de vida mais longo do fio de corte / serra de fio
• adequado para todos os materiais, a qualquer escala e em qualquer produção

Sistemas de limpeza em linha de alto desempenho da Hielscher Ultrasonics

Consoante a intensidade de limpeza necessária, a Hielscher disponibiliza transdutores ultrassónicos com diferentes potências ultrassónicas (p. ex., o sistema UP200St de 200W ou o sonicador ultrassónico UIP1000hdT de 1kW) para integração em máquinas de serra de fio de qualquer tipo. Os transdutores ultrassónicos de alto desempenho da Hielscher cumprem os requisitos de qualidade industrial, são concebidos para funcionamento 24/7/365 e podem funcionar de forma fiável em ambientes adversos, sob condições de trabalho intensivo, para a limpeza contínua de fios sem fim.
Versáteis e fáceis de utilizar, os transdutores ultrassónicos da Hielscher podem ser montados em vários ângulos e em espaços reduzidos. Estão disponíveis sistemas standard e sonicadores ultrassónicos personalizados para satisfazer as suas necessidades.

Módulos de limpeza ultrassónica para OEM

É fabricante de sistemas de serra de fio e pretende integrar módulos de limpeza ultrassónica em linha da Hielscher? Contacte-nos para falar com a nossa equipa de I&D e discutir os requisitos específicos. Quer esteja a planear uma instalação em espaços reduzidos ou uma adaptação de sistemas de serra de fio existentes, os nossos módulos de limpeza Hielscher irão satisfazer os seus requisitos.