Sierras de hilo diamantado
Principio de corte de las sierras de hilo de diamante:
Una sierra de hilo de diamante está equipada con un carretel. El carretel se mueve en vaivén mientras gira a alta velocidad, impulsando así el hilo de diamante para que se mueva repetidamente hacia atrás y hacia adelante. El hilo de diamante se tensa mediante la rueda tensora. Para aumentar la precisión de corte y la planitud de la superficie de corte, se instalará una rueda guía para guiar el corte [1]. La muestra se alimenta continuamente en la dirección del hilo de diamante en el banco de trabajo que es controlado automáticamente por la máquina, o la muestra se alimenta continuamente en la dirección del banco de trabajo cuando el hilo de diamante es controlado automáticamente por la máquina. De esta manera, el pulido y el corte se generan continuamente entre el hilo de diamante y la muestra para generar movimiento de corte.
Ventajas de corte de las sierras de hilo de diamante:
Cuando es necesario procesar material no conductor mediante corte por hilo, la sierra de hilo EDM ya no es aplicable. En este momento, se revelan las ventajas de procesamiento de las sierras de hilo de diamante. Las sierras de hilo de diamante son adecuadas para cortar tanto materiales conductores como no conductores (con menos dureza que el hilo de diamante). Por lo tanto, las sierras de hilo de diamante se utilizan ampliamente para cortar varios metales y no metales y materiales compuestos, como cerámica, vidrio, rocas, gemas, jade, meteoritos, silicio monocristalino, carburo de silicio, silicio policristalino, ladrillos refractarios, tableros epoxi, ferrita, PCB, así como materiales de construcción, materiales dentales, materiales biológicos y materiales compuestos biomiméticos, etc., especialmente adecuados para cortar varios materiales frágiles con alta dureza, alto valor y fácil rotura [2-3].
Los hilos de diamante que se utilizan comúnmente en las sierras de hilo de diamante son principalmente hilos de diamante galvanizados.
1. Tipo electrolítico: una herramienta lineal de material superduro se fabrica depositando una capa de metal (generalmente níquel y aleación de níquel-cobalto) sobre el alambre de metal mediante electrolítico y consolidando el abrasivo de diamante en el metal. El recubrimiento de metal es el aglutinante y el abrasivo de diamante se utiliza para el proceso de corte.
En la actualidad, los alambres de diamante más investigados y aplicados son el alambre de diamante largo de un solo hilo con una sección transversal redonda y el alambre de diamante electrochapado anular. El alambre de corte de diamante largo electrochapado se refiere al alambre de corte formado al consolidar abrasivos de diamante sobre un sustrato de metal con cabeza por medio de galvanoplastia. La sección transversal de los sustratos comúnmente utilizados es circular, generalmente de 0,12 a 0,5 mm, y este tipo de alambre pf se utiliza principalmente para cortar cristales de silicio y zafiro. El alambre de corte de diamante electrochapado en forma de O se refiere al alambre de corte formado al galvanizar abrasivo de diamante sobre el sustrato de metal en forma de O. Cuando se utiliza este tipo de alambre de corte, generalmente se enrolla alrededor de varias ruedas guía para un corte circular unidireccional, y no hay necesidad de cambiar de dirección durante el proceso de corte, por lo que la velocidad de corte es alta. El diámetro del alambre de diamante galvanizado en forma de O soldado con un solo alambre de acero generalmente no es más de 1 mm, por lo que la ranura de corte es pequeña y este tipo de alambre es adecuado para cortar materiales relativamente preciosos, duros y frágiles como el cristal de silicio y el zafiro. Sin embargo, los requisitos técnicos sobre el tratamiento térmico de las uniones soldadas son relativamente altos y la vida útil es relativamente corta. Un alambre de acero de un solo hilo se teje en una hebra de acero en forma de O o un cable de acero en forma de O mediante enrollado. El diámetro de este tipo de alambre de corte generalmente es difícil de ser inferior a 1 mm, por lo que la ranura de corte es más ancha. El alambre de corte no es fácil de romper y tiene una larga vida útil, lo que es adecuado para cortar grafito, materiales compuestos no metálicos, etc. [4].
Los hilos de diamante utilizados en las sierras de hilo de diamante de la serie STX (fabricadas por SHENYANG KEJING AUTO-INSTRUMENT CO., LTD.) son principalmente hilos de diamante galvanizados. En la actualidad, se aplican hilos de diamante con diferentes diámetros: φ0,125 mm, φ0,25 mm, φ0,35 mm y φ0,42 mm. Los hilos también se pueden personalizar según las necesidades reales de los clientes. La tolerancia del diámetro del hilo de los hilos de diamante de φ0,125 mm y φ0,25 mm es de ±0,02 mm, mientras que la tolerancia del diámetro del hilo de los hilos de diamante de φ0,35 mm y φ0,42 mm es de ±0,03 mm. Al cortar, se puede seleccionar el diámetro del hilo adecuado según el material, la forma, el tamaño y los requisitos de corte reales de la muestra. Generalmente, el hilo de diamante con un diámetro de 0,35 mm es adecuado para cortar la mayoría de los materiales.
Las sierras de hilo de diamante de la serie STX (fabricadas por SHENYANG KEJING AUTO-INSTRUMENT CO., LTD.) son máquinas de corte flexibles de alta precisión, que tienen las características de operación simple. Como se muestra en la Figura 1, al ser magnificada 200 veces bajo el microscopio, la topografía de la superficie de la columna de vidrio (cortada por la sierra de hilo de diamante STX-202A) tiene una excelente calidad de procesamiento, una superficie de corte perfecta y bordes intactos. Las sierras de hilo de diamante son especialmente adecuadas para cortar cristales, cerámica, vidrio, cerámica de panal (portador de tratamiento de gases de escape de automóviles, de paredes delgadas, frágil), metal, plástico, PCB, muestras de roca, muestras minerales, materiales refractarios, jade, meteoritos, materiales compuestos, materiales de construcción, materiales dentales, materiales compuestos biológicos y biomiméticos, etc. Sin embargo, las sierras de hilo de diamante generalmente no se aplican a metales con alta tenacidad, porque el metal blando con alta tenacidad se adhiere fácilmente a la hoja al cortar, lo que reducirá la vida útil del hilo de corte de diamante hasta cierto punto. Las sierras de hilo diamantado fabricadas por SHENYANG KEJING AUTO-INSTRUMENT CO., LTD. adoptan una estructura de perfil de aluminio, que es hermosa y liviana, y no se oxida fácilmente. Según el tamaño y la forma de las muestras, las sierras de hilo diamantado se pueden dividir en varios modelos. Cada modelo de las sierras de hilo diamantado de la serie STX tiene características comunes y sus propias características y ventajas. Los clientes pueden seleccionar la máquina de corte adecuada según las características morfológicas de las muestras.
Fig. 1: Topografía de la superficie de la columna de vidrio después de ser cortada con la sierra de hilo de diamante STX-202A