Schluss mit starken Drahtspuren und Drahtbrüchen – Steigerung der Effizienz beim Diamantdrahtschneiden

Haben Sie derzeit mit dem Problem schwerer Drahtspuren in Ihrem Labor zu kämpfen?

Im Bereich der Präzisionsmaterialbearbeitung sind vollautomatische Diamantdrahtschneidmaschinen sowohl in Laboren als auch in Produktionslinien zur Standardausrüstung geworden. Bei der Bearbeitung von Werkstoffen mit großen Querschnitten und extrem hoher Härte – wie Siliziumkarbid (SiC), Saphir und Aluminiumoxidkeramik – oder von Verbundwerkstoffen mit Neigung zur Adhäsion stoßen herkömmliche stationäre, vertikale Schneidverfahren jedoch häufig auf eine Reihe kritischer physikalischer Engpässe:

Das Kernprinzip entschlüsseln: Wie erzielt die "Oszillation" außergewöhnliche Schneidergebnisse?

DerSTX-1200-YB Probenrotationsvorrichtungist ein speziell für die vollautomatische Diamantdrahtschneidmaschine STX-1203 entwickeltes Upgrade-Modul. Sein Funktionsprinzip beruht darauf, dass der Probentisch die Probe während des Betriebs nach links und rechts oszilliert (mit einem Oszillationswinkel von ±5° und einer Amplitude von ±15 mm).

1. Beim herkömmlichen stationären Schneiden bildet die Kontaktfläche zwischen Draht und Werkstück eine lange, durchgehende gerade Linie. Mit dem Hinzufügen vonProbenrotationsvorrichtungDer Neigungswinkel der Probe ändert sich ständig. Dadurch wird sichergestellt, dass der Diamantdraht in jedem Moment nur mit einem winzigen Teil der Probenoberfläche in Hochdruckkontakt steht.

Bei gleicher Vorschubkraft verringert sich die Kontaktfläche drastisch, wodurch sich der Druck pro Flächeneinheit sprunghaft erhöht. Bei schwer zerspanbaren Werkstoffen wie Siliziumnitrid, Zirkonoxid und Siliziumkarbid begünstigt dieser konzentrierte hohe Druck die Bildung von Mikrorissen und den Materialabtrag, was die Schleifleistung und die Schnittgeschwindigkeit pro Zeiteinheit grundlegend steigert.

2. Der dynamische Prozess der Links-Rechts-Oszillation erzeugt einen Pumpmechanismus innerhalb der Schnittfuge. Dadurch kann das Kühlschmiermittel leichter in die Tiefe der Schnittfuge eindringen und die beim Schneidprozess entstehenden Späne und Partikel schnell abtransportieren.

Folglich bleiben die Schleifkörner auf der Oberfläche des Diamantdrahts dauerhaft scharf und werden nicht durch Ablagerungen abstumpft oder verstopft. Dies verlängert nicht nur die Lebensdauer des teuren Diamantdrahts erheblich, sondern verhindert auch vollständig Sekundärkratzer durch Ablagerungen.

3. Durch die Verringerung der Kontaktfläche sinkt der auf den Diamantdraht wirkende Seitenwiderstand deutlich, wodurch das als Drahtbiegung bekannte Phänomen drastisch reduziert wird. In Kombination mit der hohen Bauweise des STX-1200-YB ermöglicht dieser Mechanismus eine weitere Steigerung der linearen Geschwindigkeit der seitlichen Schwingung der Probe.

Die resultierende Schnittfläche ist spiegelglatt. Daten zeigen, dass die Anwendung dieses Mechanismus die Schnittspuren auf der Probenoberfläche deutlich reduziert und gleichzeitig die Oberflächenebenheit und -rauheit verbessert. Dies bedeutet, dass sich Ihre nachfolgende Polierzeit um bis zu 30 % – oder sogar um die Hälfte – verkürzen lässt!

Berechnung der finanziellen und arbeitsbezogenen Einsparungen:

1. Kosteneinsparungen:Dank optimierter Spanabfuhr und reduzierter mechanischer Belastung verlängert sich die Lebensdauer eines einzelnen Diamantdrahts um mindestens 20 bis 40 %. Langfristig amortisieren allein die Einsparungen bei den Verbrauchsmaterialien die Kosten dieses Schwingmechanismus vollständig.

2. Ertragssteigerung:Der Verlust kann erheblich sein, wenn ein einzelner teurer, großformatiger Waferblock aufgrund eines Drahtbruchs oder einer Drahtverbiegung unbrauchbar wird – was zum Ausschuss zweier Wafer führt. Die vom STX-1200-YB gewährleistete Schneidstabilität ist die ultimative Sicherheitsmaßnahme für eine hohe Produktausbeute.

3. Zeitersparnis:Vom Durchtrennen bis zum Polieren – dank der verbesserten Oberflächenebenheit, die durch das Oszillationsschneiden erreicht wird, wird der Zeitaufwand Ihres Teams für nachfolgende Schleif- und Polierprozesse drastisch reduziert, wodurch der Gesamtzyklus zur Erzielung wissenschaftlicher Forschungsergebnisse beschleunigt wird.