本人曾大琛,金剛線技術狗一枚,不小心踏入這個領域一年又餘,有幸多得各位前輩指導,小有收穫。茶餘飯後,思來想去,覺得應該給自己一個挑戰,把學到的知識和經驗用文字分享出來。恰逢此時,遇見另一隻金剛線線鋸技術狗——盧涵涵;於是乎,便有了這個公眾號的誕生。在這裡,我們希望做的是拋磚引玉,讓更多對太陽能光伏有興趣的人能夠聚合起來,讓更多有趣的思想發生碰撞,從而引發可能對行業未來發展的一系列化學反應。
今天說啥好呢?在滿臉矽粉完全凌亂了我的造型之後,靈感乍現:為什麼金剛線切片市場需求迸發了呢?
由於矽基太陽能電池端黑矽及PERC技術的發展,使得金剛線電池片的光電轉換效率得到大幅的提高,因而電池端廠家對於金剛線切出的矽片需求量突增,從而加速帶動金剛線切片技術崛起於光伏矽片切割行業。
作為一枚行業內的技術狗,有幸參與到了矽片製造行業史無前例的技術大轉型浪潮中。當前,各大公司都聚焦於金剛線切割技術。然而眾所周知,矽片製造行業的門檻相對較低,核心技術壁壘相對不高,因而行業內各大公司間競爭異常激烈。想要在這樣的生態環境中生存,個人覺得各家公司就必須對金剛線切割有更深入的研究。
個人認為當前金剛線切割有四個方面值得去深入研究的:1.磨削機理的研究;2.金剛線的研究;3.切割新工藝方法的研究;4.輔材的匹配性研究。接下來對於這四個方面進行簡要的概述。
咱們搞技術的都知道,影響金剛線磨削過程的因素很多。為了實現切割過程的最優控制,那麼就需要研究金剛線磨削加工過程中輸入參數和輸出參數的相互關係,也就是必須研究磨削加工過程的物理規律-磨削原理(金剛線切割原理)。
切割系統中各因素之間的影響綜合反映在切割過程中,在整個切割區中會發生一些特定的物理現象,例如力學現象,對切割過程中產生的各種現象及其變化的規律的識別和判定,以及用相應手段去表徵這些現象,才能準確獲取切割加工工藝能力的相關參數。這些現象大致包括:1.切削過程中矽塊微觀上彈性形變,塑性變形,切削力的產生,磨削生成、鋼線磨損(金剛石,鍍層);2.切削熱產生及傳導,矽粉的分散及切割液的排屑。
以我不少的擼線經驗來說,想要充分地認知金剛線,就必須從更微觀的方面去研究,比如說母線的組織性能,金剛石形狀、大小及表面處理,電鍍工藝選擇等。這些方面會影響到金剛線製成工藝的關鍵參數(出刃高度,出刃率,堆積直徑,翹曲度等),以及切割過程的評估參數(斷線率,鋼線磨損等)。
切割新工藝方法的研究
現在回頭想想3個月的砂漿不是白摸的,讓我對砂線和金剛線的差異有了充分的認識。它們之間最大的差異性就是切割原理:一個是游離式切割,另一個是固結式切割,這也決定了在切割工藝上兩者的差異性,砂線始終是單向切割,而金剛線是往復切割的,所以在鋼線的有效使用率上金剛線是遠大於砂線的。
由於金鋼線成本較高,怎樣降線耗則成為各大公司關注的焦點之一。通過多次試驗研究發現,新工藝的使用是解決降線耗問題行之有效的途徑。從最初的單向送線工藝(多晶線耗2.5m/pcs以上),到目前最常見的反切工藝(多晶線耗1.8m/pcs以下),線耗有了很大的降低。在工藝窗口穩定的情況下,通過新工藝方法的研究可以使金剛線有效使用率最大化,單卷線切割刀數增多,從而降低單片耗線,大幅度降低矽片加工成本。
輔材的匹配性研究
金剛線切割的主要輔材包括,金剛線、切割液、樹脂板及膠水,對於各輔材性質的了解,找到輔材的最優匹配,才能保證切割良率及品質的穩定性。例如,切割液具有對矽粉的分散作用及對鋼線潤滑和保護作用:潤滑性能好的油基切割液,切削力小,導致切割過程切不透;,潤滑性能差的水基切削液,切削力大。
<那麼今天就說到這裡>
洗洗睡了,明天繼續吃矽粉
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