一种切割用钢丝及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种切割用钢丝及其制造方法，特别是涉及一种用于快速切割硅片的异形切割用钢丝及其制造方法，并且还涉及一种制造切割用钢丝的装置。
背景技术
因为利用太阳能发电国内外比较新兴且日益扩大，需求的主材料硅片，是从原材料硅棒锯切成片后生产感光板。硅材料比较昂贵，材料本质又较硬，制作的硅片又很薄，为了提高材料利用率。常规锯切时用钢丝带动介质和细砂进行切割，为了钢丝便于带动砂粒，通常用单多晶硅片切割钢丝是直线形依靠表面的镀铜层来带动砂子液体对硅片进行切割，由于传统的切割钢丝带砂子液体慢的缺陷，满足不了客户要求。为了满足太阳能用硅片的生产需要，必须制成一种特殊形状切割钢丝。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种切割用钢丝和其制造方法及制造该切割钢丝装置。也就是提供一种用于快速切割硅片的异形切割用钢丝及其制造方法，并且还涉及一种制造切割用钢丝的装置。本发明解决了传统的切割钢丝带砂子液体慢的问题，弥补了现有技术的不足。
本发明的一种切割用钢丝，钢丝纵向呈连续循环的锯齿形。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种切割用钢丝，其中，所述的钢丝是直径0.15-0.35毫米的镀铜钢丝。
如上所述的一种切割用异形钢丝，其中，所述的锯齿形的锯齿节距L为2-4毫米，锯齿短边长M为1-1.5毫米，锯齿高度H为0.1-0.5毫米。
本发明还提供了一种制造如上切割用钢丝的方法，采用两工作齿轮固定位置对压，圆弧工作形齿轮与圆弧形工作齿轮旋转滚动对压，钢丝经两工作齿轮对压后连续成形，所述的两工作齿轮的啮合齿间留有大于钢丝直径的间隙。
如上所述的方法，其中，所述的工作齿轮由标准齿轮啮合传动，即每个工作齿轮配置两个同心的标准齿轮，为了传动工作齿时稳定，分别按装在工作齿轮两端，标准齿轮间相互啮合；所述的工作齿轮与同心的标准齿轮分度圆直径一致，齿数比标准齿轮多1-6个；所述的两工作齿轮节距相等。
如上所述的方法，其中，所述的两工作齿轮直径相等或成正倍数。
如上所述的方法，其中，所述的工作齿轮分度圆直径20-80毫米，齿数对应于分度圆直径的大小，即20-80个圆弧齿，圆弧齿高0.05-1毫米，圆弧齿形R0.1-1.0毫米。
如上所述的方法，其中，所述的两工作齿轮分度圆半径之和加所压钢丝直径的1.05倍，所述的钢丝的直径为0.15-0.35毫米，钢丝为镀铜钢丝。
如上所述的方法，其中，所述的工作齿轮的整体硬度为HRC60-80。
本发明又提供了一种制造切割用异形钢丝的装置，主要包括上组件、下组件、两块墙板、两个拉簧、两个压力调节螺丝和支架，上组件和下组件都是由两个标准齿轮、一个工作齿轮、轮轴、轴承、螺栓和螺母组成，工作齿轮套在轴承外圈上，两个标准齿轮中间夹持工作齿轮，两个标准齿轮分别压住轴承外圈的两个端面，两个标准齿轮和一个工作齿轮用螺栓和螺母联接，轴承内圈套在轮轴上，支架上垂直固定平行的墙板一和墙板二，下组件的轮轴即下轮轴固定于墙板一和墙板二，上组件的轮轴即上轮轴安装于墙板一和墙板二的腰形孔中，上轮轴两端轴头孔中分别安装一有拉簧孔的压力调节螺丝，在压力调节螺丝的拉簧孔中安装拉簧，拉簧的另一端安装在下轮轴的轴端。
本发明的一种切割用钢丝及其制造方法，制造的钢丝：直径可在0.09-0.35毫米范围内，锯齿形节距L＝2-4毫米范围内，锯齿短边长M1-1.5毫米范围内，锯齿高度H＝0.1-0.5毫米范围内，抗拉强度150N-200N范围内，表面没有任何压伤痕迹的镀铜钢丝。通过对原有钢丝弯曲变形，利用圆弧形工作齿轮与圆弧形工作齿轮对压，钢丝弯曲处是圆弧形，对钢丝没有任何压伤痕迹来保证钢丝强度。
本发明的有益效果是：
本发明的一种切割用钢丝，强度高，耐磨性，韧性好，又具有带砂子液体方便。本发明的一种制造切割用钢丝的方法，构思巧妙，原理新颖，工艺方法简便，效率高。本发明的一种制造切割用钢丝的装置，耐用可靠，工作精度高。
【附图说明】
图1是本发明地一种切割用钢丝的示意图
图2是图一的I处局部放大示意图
图3是本发明的切割用钢丝制造原理示意图
图4是图三的A处局部放大示意图
图5是本发明的一种制造切割用钢丝的装置结构示意图
图6传动齿轮对应齿示意图
图7工作齿轮对应齿示意图
图8是传动齿轮、工作齿轮和轴承的组件装配示意图
其中：1支架 2墙板一 3墙板二 4墙板腰形孔一 5墙板腰形孔二
6上轮轴 7下轮轴 8轴承 9传动齿轮一 10传动齿轮二
11工作齿轮一 12工作齿轮二 13传动齿轮三 14传动齿轮四
15压力调节螺帽一 16压力调节螺帽二 17拉簧一 18拉簧二
19螺钉 20螺母 21垫圈一 22垫圈二 23垫圈三 24垫圈四
25镀铜钢丝 26成品切割钢丝
【具体实施方式】
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的一种切割用钢丝，钢丝纵向呈连续循环的锯齿形。
所述的钢丝是直径0.15-0.35毫米的镀铜钢丝。所述的锯齿形的锯齿节距L为2-4毫米，锯齿短边长M为1-1.5毫米，锯齿高度H为0.1-0.5毫米。
本发明还提供了一种制造如上切割用钢丝的方法，采用两工作齿轮固定位置对压，圆弧工作形齿轮与圆弧形工作齿轮旋转滚动对压，钢丝经两工作齿轮对压后连续成形，所述的两工作齿轮的啮合齿间留有大于钢丝直径的间隙。
其中，所述的工作齿轮由标准齿轮啮合传动，即每个工作齿轮配置两个同心的标准齿轮，为了传动工作齿时稳定，分别按装在工作齿轮两端，标准齿轮间相互啮合；所述的工作齿轮与同心的标准齿轮分度圆直径一致，齿数比标准齿轮多1-6个；所述的两工作齿轮节距相等。所述的两工作齿轮直径相等或成正倍数。所述的工作齿轮分度圆直径20-80毫米，齿数对应于分度圆直径的大小，即20-80个圆弧齿，圆弧齿高0.05-1毫米，圆弧齿形R0.1-1.0毫米。所述的两工作齿轮分度圆半径之和加所压钢丝直径的1.05倍，所述的钢丝的直径为0.15-0.35毫米，钢丝为镀铜钢丝。所述的工作齿轮的整体硬度为HRC60-80。
本发明又提供了一种制造切割用异形钢丝的装置，主要包括上组件、下组件、两块墙板、两个拉簧、两个压力调节螺丝和支架，上组件和下组件都是由两个标准齿轮、一个工作齿轮、轮轴、轴承、螺栓和螺母组成，工作齿轮套在轴承外圈上，两个标准齿轮中间夹持工作齿轮，两个标准齿轮分别压住轴承外圈的两个端面，两个标准齿轮和一个工作齿轮用螺栓和螺母联接，轴承内圈套在轮轴上，支架上垂直固定平行的墙板一和墙板二，下组件的轮轴即下轮轴固定于墙板一和墙板二，上组件的轮轴即上轮轴安装于墙板一和墙板二的腰形孔中，上轮轴两端轴头孔中分别安装一有拉簧孔的压力调节螺丝，在压力调节螺丝的拉簧孔中安装拉簧，拉簧的另一端安装在下轮轴的轴端。
如图1，是通过工作齿轮一11、工作齿轮二12旋转滚动对压成形后的成品镀铜锯齿形切割钢丝。成形原理是：锯齿形节距靠工作齿轮齿与齿间距来决定。锯齿形长边与短边距离和节距均匀靠传动齿轮的正确传导来保证。锯齿形钢丝的齿高靠压力调节螺丝调节压力来保证，拉簧的拉力可根据钢丝直径更换调节。
图2，是锯齿形切割钢丝的局部放大示意图形。该锯齿形和波浪形很相似。弯曲处是圆弧形，锯齿形与锯齿形过渡连接也是圆弧形无压伤痕迹。因此对钢丝的原有强度下降很微小，使钢丝强度得到保证。
图3是由传动齿轮一9、传动齿轮二10、传动齿轮三13、传动齿轮14和工作齿轮一11、工作齿轮12和轴承8等，用螺钉19和螺母20连接，装配成两工作齿轮组件，再分别按装上轮轴6与下轮轴7，把两工作齿轮组件安装到垂直定位在支架1上的两墙板中，调正两轮压力，在两工作轮对压中间从一边穿入镀铜钢丝25，另一边拉出成品切割钢丝26边接牵引展绕装置。使工作齿轮边辗压边旋转带动传动齿轮，由传动齿轮进行均速运转(传动齿轮控制两个工作齿轮的齿的对压位置，使工作齿轮的齿在受力不均的情况下转速均匀且齿与齿保证对压位置)，锯齿形切割丝可连续压出。
图4，是图3的工作齿轮压制时A部放大示意图。图中虚线是两传动齿轮的齿形啮合情况，图中实线是两工作齿轮对压时钢丝受力变形情况。
图5，是本发明的一种制造切割用钢丝的装置，其特征是：有一上轮轴6和下轮轴7，上轴两端有螺纹和扁身，扁身上开有安装压力调节螺钉用的通孔。下轴两端有螺纹和可固定拉簧的孔，为了压制和传动的平稳，用两相同尺寸的传动齿轮模数为1齿数20-80齿数范围，(其分度圆直径是相对应20-80毫米范围)，和一个内孔可按装轴承与传动齿轮的分度圆对应相同直径20-80毫米范围，齿数相对应加1-3齿的工作齿轮，具体增加齿数可根据钢丝锯齿形节距来定。
具体实施：安装工作齿轮组件，把两工作齿轮如图8中工作齿轮一9、工作齿轮二10和按装好轴承的工作齿轮11，将两传动齿轮和一工作齿轮的对应齿对准，如图6中的传动齿轮S齿，工作齿轮N齿(齿轮上紧固孔对正)。利用工作齿轮轴承的凸出部份装入传动齿轮的台阶来定心，用四个螺钉，螺母加垫圈连接紧固。在轴承内孔中，安装支承轴(上轮轴6)，按同样方法装配另一个工作齿轮组件并在轴承中按装下轮轴7。将上齿轮组件的两端装上垫圈一21，垫圈二22安装到墙板的腰形孔一4、腰形孔二5中，将下轴两端装好垫圈三23，垫圈四24装配到墙板一2，墙板二3圆形孔中如图5，在墙板外侧拧上上下轴螺母。并用螺母紧固下轴，将墙板下轴的一端按装到支架1上用螺钉连接，在上轮轴6两端轴头孔中按装有拉簧孔的压力调节螺丝一15、压力调节螺丝二16，在两调节螺丝拉簧孔中安装拉簧一17、拉簧二18，两拉簧的另一端分别安装在下轮轴7的两端拉簧孔中固定，根据产品需要调节压力调节螺帽如图五。待产品检检验合格后，紧固上轴两端螺母。