Inline-rengöring av trådsågar och skärtrådar med ultraljud

Rena trådytor är viktiga när det gäller trådsågar och diamanttrådsågar. Endast rena, väl underhållna trådar ger precisa snitt (t.ex. i kiselskivor, halvledare, mineraler och stenar) och säkerställer hög effektivitet och kvalitet. Inline-rengöring av trådsågar med ultraljud är den överlägsna tekniken för att rengöra trådsågar i en kontinuerlig inline-process och därmed säkerställa att trådarna ständigt är nyrengjorda för optimal skärprestanda.

Rengöring av såg- och skärtrådar med ultraljud

Vid tillverkning av halvledarskivor och kiselskivor samt vid skärtillämpningar inom andra industrier används trådsågar och skärtrådar i stor utsträckning för att skära skivorna till tunna plattor. Dessa såg- och skärtrådar (t.ex. diamanttrådsågar och trådsågar med slipkorn) måste underhållas väl och hållas fria från föroreningar för att önskad skärprecision och effektivitet ska uppnås. Dessutom är det endast en ren såg- eller skärtråd som förhindrar defekter och skador på det skurna materialet.
Ultraljudsrengöring med högpresterande, lågfrekventa ultraljudsvågor, som orsakar intensiv turbulens och akustisk kavitation, har etablerats som en mycket tillförlitlig teknik för kontinuerlig rengöring av ändlösa material.
Hielscher Ultrasonics teknik för rengöring av trådsågar tillför fokuserat ultraljud via en specialutformad sonotrod (ultraljudssond eller ultraljudshorn) till ett vattenbad i en kontinuerlig process. Skär- eller sågtråden leds längs den ultraljudsöverförande sonotroden på mycket nära avstånd och passerar därmed genom den intensiva kavitationens heta zon. De höga amplituderna och den fokuserade ultraljudsbehandlingen via ultraljudssonotroden säkerställer hög effektivitet och överträffar vida rengöringstankar med ultraljud. (Klicka här för att läsa mer om bristen på kavitation i rengöringsbad och rengöringstankar med ultraljud!) Kavitationens heta zon under sonotroden kännetecknas av intensiv turbulens, skjuvspänning, höga tryck och temperaturer samt motsvarande tryck- och temperaturskillnader, liksom vätskestrålar. Dessa intensiva krafter avlägsnar damm, smuts och förorenande partiklar från skärtrådarna och dispergerar dem i vattenbadet, där partiklarna spolas bort.

Tekniskt schema över ett inline-rengöringssystem med ultraljud integrerat i en trådsågmaskin

Förbättrad rengöring av trådsågar och skärtrådar med ultraljud

Hielschers ultraljudsrengöringsteknik ger betydande förbättringar för industrier som använder trådsågar (t.ex. kapning med diamanttråd) – inklusive skärning av wafers inom halvledar- och solcellsindustrin. Genom ultraljudskavitation rengörs alla slags skärtrådar, såsom diamantimpregnerade trådar, mycket effektivt. Å ena sidan ger renare skärtrådar renare snitt. Därigenom uppnås högre produktkvalitet och lägre kassationsgrad under produktionen. Å andra sidan kan den intensivt rengjorda tråden användas med högre skärfrekvens, vilket möjliggör snabbare skärning och effektivare systemutnyttjande samt högre produktionseffektivitet.
Inom solcells- och halvledarindustrin används främst diamanttrådar för skärning av wafers tack vare deras höga skärförmåga och effektivitet samt nötningsbeständighet. Skärning av material som kiselwafers (t.ex. monokristallint kisel) är en mekanisk separationsprocess som orsakar friktion och värme. På grund av friktionen och materialslitaget blir partiklar såsom damm och materialrester kvar på skärtrådens yta. Sådana föroreningar kan leda till oprecisa snitt, ytskador och defekter.
Ultraljud är välkänt för sin förmåga att rengöra metalldelar. Det finns två verkningsprinciper. För det första oscillerar själva rengöringsvätskan, vilket gör att vätskan rör sig i förhållande till delarna som ska rengöras. För det andra – och viktigare – uppstår kavitation till följd av höga amplituder. Båda dessa ultraljudseffekter ger intensiv och tillförlitlig rengöring av ändlösa material.

Varför ultraljudsrengöring av trådsågar?

Såg- och skärtrådar används i stor utsträckning inom industrin tack vare snittens precision och den mindre snittbredden (dvs. sågspårets bredd). För att uppnå denna skärprecision måste tråden dock vara fri från föroreningar, eftersom alla ojämnheter på ytan kan orsaka fel i snittet. Föroreningar uppstår oftast genom själva skärprocessen, vilket gör kontinuerlig rengöring av trådsågar nödvändig.
Rengöringsprocessen för trådsågen (t.ex. diamantimpregnerad skärtråd, trådsågar med hög precision) kräver effektiv rengöring utan att trådsågens yta skadas. All förlust av skärpa måste undvikas samtidigt som damm och smuts avlägsnas effektivt.
Ultraljudsrengöring inline är den perfekta lösningen för kontinuerlig rengöring av precisionstrådsågar. Hielschers system för ultraljudsrengöring inline avlägsnar smuts och damm genom beröringsfri men intensiv mekanisk rengöring. Verkningsprincipen för ultraljudsrengöring inline av ändlösa material såsom skärtrådar bygger på fenomenet akustisk kavitation. Hielschers system för ultraljudsrengöring inline har en specialutformad sonotrod som förs ned i ett vattenbad. Skärtråden passerar mycket nära sonotroden. Sonotroden överför amplituder till rengöringsvattenbadet och alstrar akustisk kavitation. Vattenbadet spolar bort smutspartiklarna; partiklarna kan filtreras bort med ett bandfilter som finns som tillval.

Hur fungerar rengöring med ultraljudskavitation?

Akustisk kavitation kännetecknas av intensiva vibrationer, höga temperaturer och tryck samt motsvarande temperatur- och tryckskillnader, liksom skjuvkrafter och vätskestrålar. Dessa intensiva kavitationskrafter avlägsnar damm och smuts från skärtrådens yta, vilket leder till kontinuerligt hög skäreffektivitet och precision.
Beröringsfri rengöring: Trådsågen kommer inte i kontakt med slipande rengöringsverktyg utan rengörs i stället med vatten som sätts i rörelse av ultraljud. Därigenom förhindrar Hielschers ultraljudsrengöringsteknik all skada på trådens yta.

Varför bör jag rengöra mina trådsågar med ultraljudsrengöring inline?

Tack vare den effektiva och intensiva rengöringen i kontinuerlig inlinedrift förbättras skärprecisionen och skärkvaliteten avsevärt:

• mer precis skärning, t.ex. för tunnare wafers
• mer precisa snitt ger mindre spill
• högre skärhastighet möjliggör högre produktionskapacitet per trådsågsmaskin
• förbättrad waferyta
• längre livslängd för skärtråden / trådsågen
• lämplig för alla material i alla skalor och i all produktion

Hielscher Ultrasonics högpresterande system för inlinerengöring

Beroende på den rengöringsintensitet som krävs erbjuder Hielscher ultraljudsgivare med olika ultraljudseffekter (t.ex. 200W-systemet UP200St eller 1kW-ultraljudsapparaten UIP1000hdT) för integrering i trådsågsmaskiner av alla slag. Hielschers högpresterande ultraljudsgivare håller industrikvalitet, är byggda för drift 24/7/365 och kan drivas tillförlitligt i krävande miljöer under hård belastning för kontinuerlig rengöring av ändlösa trådar.
Hielschers ultraljudsgivare är mångsidiga och lätta att hantera och kan monteras i olika vinklar och i små utrymmen. Både standardsystem och kundanpassade ultraljudsapparater finns tillgängliga för att uppfylla dina krav.

Ultraljudsrengöringsmoduler som OEM

Tillverkar du trådsågssystem och vill integrera Hielschers ultraljudsmoduler för inlinerengöring? Kontakta oss för att komma i kontakt med vårt forsknings- och utvecklingsteam och diskutera de specifika kraven. Oavsett om du planerar en installation i små utrymmen eller eftermontering i befintliga trådsågssystem kommer våra rengöringsmoduler från Hielscher att uppfylla dina krav.