Ultrazvukové inline čistenie drôtových píl a rezacích drôtov

Čisté povrchy drôtov sú pri drôtových a diamantových drôtových pílach dôležité. Iba čisté, dobre udržiavané drôty umožňujú presné rezy (napr. kremíkových doštičiek, polovodičov, minerálov a kameňov) a zabezpečujú vysokú účinnosť a kvalitu. Ultrazvukové inline čistenie drôtových píl je špičková technika čistenia drôtových píl v nepretržitom inline procese, ktorá zabezpečuje neustále čerstvo vyčistené drôty pre optimálny rezný výkon.

Čistenie pílových a rezacích drôtov ultrazvukom

Pri výrobe polovodičových dosiek a kremíkových doštičiek, ako aj pri rezaní v iných priemyselných odvetviach sa drôtové píly a rezacie drôty vo veľkej miere používajú na rezanie doštičiek na tenké platničky. Tieto pílové a rezacie drôty (napr. diamantové drôtové píly, drôtové píly s brúsnymi zrnami) sa musia dobre udržiavať a uchovávať bez znečistenia, aby sa dosiahla požadovaná presnosť a účinnosť rezania. Okrem toho iba čistý pílový alebo rezací drôt zabraňuje vzniku defektov a poškodeniu rezaného materiálu.
Ultrazvukové čistenie pomocou vysokovýkonných nízkofrekvenčných ultrazvukových vĺn, ktoré vyvolávajú intenzívne turbulencie a akustickú kavitáciu, sa etablovalo ako vysoko spoľahlivá technika na nepretržité čistenie nekonečných materiálov.
Technológia čistenia drôtových píl od spoločnosti Hielscher Ultrasonics privádza v nepretržitom procese sústredený ultrazvuk do vodného kúpeľa prostredníctvom špeciálne navrhnutej sonotródy (ultrazvukovej sondy alebo rohu). Rezací alebo pílový drôt sa vedie vo veľmi tesnej blízkosti pozdĺž sonotródy prenášajúcej ultrazvuk, čím prechádza horúcou zónou intenzívnej kavitácie. Vysoké amplitúdy a sústredené pôsobenie ultrazvuku prostredníctvom ultrazvukovej sonotródy zabezpečujú vysokú účinnosť a výrazne prekonávajú ultrazvukové čistiace nádrže. (Kliknite sem a prečítajte si viac o nedostatočnej kavitácii v ultrazvukových čistiacich kúpeľoch a nádržiach!) Horúca kavitačná zóna pod sonotródou sa vyznačuje intenzívnymi turbulenciami, šmykovým napätím, vysokými tlakmi a teplotami a ich príslušnými rozdielmi, ako aj prúdmi kvapaliny. Tieto intenzívne sily odstraňujú prach, nečistoty a kontaminujúce častice z rezacích drôtov a dispergujú ich vo vodnom kúpeli, odkiaľ sa častice odplavujú.

Technická schéma ultrazvukového inline čistiaceho systému integrovaného do stroja s drôtovou pílou

Zlepšené čistenie drôtových píl a rezacích drôtov ultrazvukom

Technológia ultrazvukového čistenia od spoločnosti Hielscher prináša podstatné zlepšenia v odvetviach, ktoré používajú drôtové píly (napr. rezanie diamantovým drôtom) – vrátane rezania doštičiek v polovodičovom a fotovoltickom priemysle. Ultrazvuková kavitácia veľmi účinne čistí akékoľvek rezacie drôty, napríklad drôty impregnované diamantom. Na jednej strane vedú čistejšie rezacie drôty k čistejším rezom. Tým sa dosahuje vyššia kvalita výrobkov a nižšia miera nepodarkov pri výrobe. Na druhej strane možno dôkladne vyčistený drôt prevádzkovať pri vyššej frekvencii rezania, čo umožňuje rýchlejšie rezanie, efektívnejšie využitie systému, ako aj vyššiu efektivitu výroby.
Vo fotovoltickom a polovodičovom priemysle sa na rezanie doštičiek používajú predovšetkým diamantové drôty vďaka ich vysokej rezacej schopnosti a účinnosti, ako aj odolnosti proti oderu. Rezanie materiálov, ako sú kremíkové doštičky (napr. monokryštalický kremík), je proces mechanického oddeľovania, pri ktorom vzniká trenie a teplo. V dôsledku trenia a opotrebovania materiálu zostávajú na povrchu rezacieho drôtu častice, napríklad prach a úlomky. Takéto znečistenie môže viesť k nepresným rezom, poškodeniu povrchu a defektom.
Ultrazvuk je dobre známy svojimi schopnosťami pri čistení kovových dielov. Uplatňujú sa dva princípy pôsobenia. Prvým je kmitanie samotnej čistiacej kvapaliny, ktoré spôsobuje pohyb kvapaliny vzhľadom na čistené diely. Druhým – a dôležitejším – je kavitácia vyvolaná vysokými amplitúdami. Oba tieto účinky ultrazvuku zabezpečujú intenzívne a spoľahlivé čistenie nekonečných materiálov.

Prečo čistiť drôtové píly ultrazvukom?

Pílové a rezacie drôty sa v priemysle široko používajú vďaka presnosti rezov a menšej reznej škáre (t. j. šírke rezu píly). Na dosiahnutie tejto presnosti rezania však musí byť drôt bez znečistenia, pretože akékoľvek nedokonalosti povrchu môžu spôsobiť chyby v reze. Znečistenie väčšinou vzniká pri samotnom rezaní, preto je nepretržité čistenie drôtových píl nevyhnutné.
Proces čistenia drôtovej píly (napr. rezacieho drôtu impregnovaného diamantom, vysoko presných drôtových píl) vyžaduje účinné čistenie bez poškodenia povrchu drôtovej píly. Pri účinnom odstraňovaní prachu a nečistôt sa musí zabrániť akejkoľvek strate ostrosti.
Ultrazvukové čistenie priamo v linke je dokonalým riešením na nepretržité čistenie presných drôtových píl. Ultrazvukové čistiace systémy Hielscher na čistenie priamo v linke odstraňujú nečistoty a prach bezkontaktným, no intenzívnym mechanickým čistením. Princíp ultrazvukového čistenia nekonečných materiálov, ako sú rezacie drôty, priamo v linke je založený na jave akustickej kavitácie. Ultrazvukové čistiace systémy Hielscher na čistenie priamo v linke sú vybavené špeciálne navrhnutou sonotródou, ktorá sa vkladá do vodného kúpeľa. Rezací drôt prechádza v tesnej blízkosti sonotródy. Sonotróda prenáša amplitúdy do čistiaceho vodného kúpeľa, čím vytvára akustickú kavitáciu. Vodný kúpeľ odplavuje častice nečistôt; tieto častice možno odfiltrovať pomocou voliteľne dostupného pásového filtra.

Ako funguje čistenie pomocou ultrazvukovej kavitácie?

Akustická kavitácia sa vyznačuje intenzívnymi vibráciami, vysokými teplotami a tlakmi a príslušnými teplotnými a tlakovými rozdielmi, ako aj šmykovými silami a prúdmi kvapaliny. Tieto intenzívne kavitačné sily odstraňujú prach a nečistoty z povrchu rezacieho drôtu, čo vedie k trvalo vysokej účinnosti a presnosti rezania.
Bezkontaktné čistenie: Drôtová píla neprichádza do kontaktu s abrazívnymi čistiacimi nástrojmi, ale čistí sa vodou rozkmitanou ultrazvukom. Ultrazvuková čistiaca technológia Hielscher tak zabraňuje akémukoľvek poškodeniu povrchu drôtu.

Prečo by som mal svoje drôtové píly čistiť ultrazvukom priamo v linke?

Vďaka účinnému a intenzívnemu čisteniu v nepretržitom režime priamo v linke sa výrazne zvyšuje presnosť a kvalita rezania:

• presnejšie rezanie, napr. na výrobu tenších doštičiek
• presnejšie rezy vedú k menšiemu množstvu odpadu
• vyššia rýchlosť rezania umožňuje dosiahnuť vyššiu výrobnú kapacitu na jeden stroj s drôtovou pílou
• lepší povrch doštičiek
• dlhšia životnosť rezacieho drôtu / drôtovej píly
• vhodné pre všetky materiály v akomkoľvek rozsahu a v akejkoľvek výrobe

Vysokovýkonné systémy Hielscher Ultrasonics na čistenie priamo v linke

V závislosti od požadovanej intenzity čistenia ponúka Hielscher ultrazvukové meniče s rôznym ultrazvukovým výkonom (napr. 200W systém UP200St alebo 1kW ultrazvukový prístroj UIP1000hdT) na integráciu do strojov s drôtovými pílami akéhokoľvek druhu. Vysokovýkonné ultrazvukové meniče Hielscher majú priemyselné vyhotovenie, sú skonštruované na prevádzku 24/7/365 a možno ich spoľahlivo prevádzkovať v drsnom prostredí pri vysokom zaťažení na nepretržité čistenie nekonečných drôtov.
Vďaka všestrannosti a jednoduchej manipulácii možno ultrazvukové meniče Hielscher montovať pod rôznymi uhlami aj v malých priestoroch. Na splnenie vašich požiadaviek sú k dispozícii štandardné systémy aj ultrazvukové prístroje prispôsobené na mieru.

Ultrazvukové čistiace moduly ako OEM

Ste výrobcom systémov s drôtovými pílami a chcete integrovať moduly Hielscher na ultrazvukové čistenie priamo v linke? Kontaktujte nás a spojte sa s naším tímom výskumu a vývoja, aby ste prediskutovali konkrétne požiadavky. Či už plánujete inštaláciu v malých priestoroch, alebo dodatočnú montáž do existujúcich systémov s drôtovými pílami, naše čistiace moduly Hielscher splnia vaše požiadavky.