Machine de sciage diamantée multifil pour matériaux ultra-durs et fragiles en saphir SiC
Introduction à la scie diamantée multifils
La scie diamantée multifilaire est un système de découpe de pointe conçu pour le traitement de matériaux extrêmement durs et fragiles. Grâce à l'utilisation de nombreux fils parallèles revêtus de diamant, la machine peut découper simultanément plusieurs plaquettes en un seul cycle, garantissant ainsi un débit et une précision élevés. Cette technologie est devenue un outil indispensable dans des secteurs tels que les semi-conducteurs, le photovoltaïque, les LED et les céramiques techniques, notamment pour des matériaux comme le SiC, le saphir, le GaN, le quartz et l'alumine.
Comparée à la découpe classique à fil unique, la configuration multifil permet de réaliser des dizaines, voire des centaines de tranches par lot, réduisant considérablement le temps de cycle tout en conservant une excellente planéité (Ra < 0,5 μm) et une précision dimensionnelle (±0,02 mm). Sa conception modulaire intègre la tension automatisée du fil, les systèmes de manutention des pièces et la surveillance en ligne, garantissant une production entièrement automatisée, stable et durable.
Paramètres techniques de la scie à diamant multifils
| Article | Spécification | Article | Spécification |
|---|---|---|---|
| Taille maximale de la zone de travail (carré) | 220 × 200 × 350 mm | moteur d'entraînement | 17,8 kW × 2 |
| Taille maximale de la pièce (arrondie) | Φ205 × 350 mm | moteur à fil | 11,86 kW × 2 |
| Espacement des broches | Φ250 ±10 × 370 × 2 axes (mm) | moteur de levage de la table de travail | 2,42 kW × 1 |
| Axe principal | 650 mm | moteur oscillant | 0,8 kW × 1 |
| vitesse de câblage | 1500 m/min | Moteur d'arrangement | 0,45 kW × 2 |
| Diamètre du fil | Φ0,12–0,25 mm | Moteur de tension | 4,15 kW × 2 |
| vitesse de levage | 225 mm/min | Moteur à boues | 7,5 kW × 1 |
| Rotation maximale de la table | ±12° | Capacité du réservoir à lisier | 300 L |
| angle de balancement | ±3° | Débit du liquide de refroidissement | 200 L/min |
| Fréquence d'oscillation | ~30 fois/min | Précision de la température | ±2 °C |
| débit d'alimentation | 0,01–9,99 mm/min | Alimentation électrique | 335+210 (mm²) |
| Vitesse d'alimentation du fil | 0,01–300 mm/min | Air comprimé | 0,4–0,6 MPa |
| Taille de la machine | 3550 × 2200 × 3000 mm | Poids | 13 500 kg |
Mécanisme de fonctionnement d'une scie diamantée multifils
-
Mouvement de coupe multifil
Plusieurs fils diamantés se déplacent à des vitesses synchronisées pouvant atteindre 1500 m/min. Des poulies à guidage de précision et un contrôle de tension en boucle fermée (15–130 N) maintiennent les fils stables, réduisant ainsi les risques de déviation ou de rupture. -
Alimentation et positionnement précis
Le positionnement par servomoteur atteint une précision de ±0,005 mm. L'alignement optionnel par laser ou vision assistée améliore les résultats pour les formes complexes. -
Refroidissement et enlèvement des débris
Un système de refroidissement haute pression évacue en continu les copeaux et refroidit la zone de travail, évitant ainsi les dommages thermiques. Un système de filtration multi-étapes prolonge la durée de vie du liquide de refroidissement et réduit les temps d'arrêt. -
Plateforme de contrôle intelligent
Les servomoteurs à réponse rapide (<1 ms) ajustent dynamiquement l'avance, la tension et la vitesse du fil. La gestion intégrée des recettes et la modification des paramètres en un clic simplifient la production en série.
Principaux avantages de la scie diamantée multifils
-
Productivité élevée
Capable de découper 50 à 200 plaquettes par cycle, avec une perte de matière inférieure à 100 μm, améliorant l'utilisation des matériaux jusqu'à 40 %. Son débit est 5 à 10 fois supérieur à celui des systèmes monofilaires traditionnels. -
Contrôle de précision
La stabilité de la tension du fil à ±0,5 N près garantit des résultats constants sur divers matériaux fragiles. La surveillance en temps réel sur une interface homme-machine (IHM) de 10 pouces permet l'enregistrement des recettes et le pilotage à distance. -
Construction flexible et modulaire
Compatible avec des fils de diamètre 0,12 à 0,45 mm pour différents procédés de coupe. La manutention robotisée en option permet des lignes de production entièrement automatisées. -
Fiabilité de niveau industriel
Les châssis robustes en fonte/forge minimisent la déformation (<0,01 mm). Les poulies de guidage à revêtement céramique ou carbure offrent une durée de vie supérieure à 8 000 heures.
Domaines d'application de la scie diamantée multifils
-
semi-conducteursDécoupe de SiC pour les modules de puissance des véhicules électriques, substrats de GaN pour les dispositifs 5G.
-
photovoltaïqueDécoupe à grande vitesse de plaquettes de silicium avec une uniformité de ±10 μm.
-
LED et optique: Substrats de saphir pour l'épitaxie et les éléments optiques de précision avec un écaillage de bord <20 μm.
-
Céramiques avancéesTransformation de l'alumine, de l'AlN et de matériaux similaires pour les composants aérospatiaux et de gestion thermique.
FAQ – Scie diamantée multifils
Q1 : Quels sont les avantages du sciage multifil par rapport aux machines à fil unique ?
A : Les systèmes multifils peuvent découper simultanément des dizaines, voire des centaines de plaquettes, ce qui multiplie l'efficacité par 5 à 10. L'utilisation des matériaux est également supérieure, avec une perte de matière inférieure à 100 μm, ce qui les rend idéaux pour la production de masse.
Q2 : Quels types de matériaux peuvent être traités ?
A: La machine est conçue pour les matériaux durs et fragiles, notamment le carbure de silicium (SiC), le saphir, le nitrure de gallium (GaN), le quartz, l'alumine (Al₂O₃) et le nitrure d'aluminium (AlN).
Q3 : Quelle est la précision et la qualité de surface réalisables ?
A : La rugosité de surface peut atteindre Ra < 0,5 μm, avec une précision dimensionnelle de ±0,02 mm. L'écaillage des bords peut être contrôlé à < 20 μm, répondant aux normes de l'industrie des semi-conducteurs et de l'optoélectronique.
Q4 : Le processus de découpe provoque-t-il des fissures ou des dommages ?
A : Grâce à un liquide de refroidissement haute pression et à un contrôle de tension en boucle fermée, le risque de microfissures et de dommages dus aux contraintes est minimisé, garantissant une excellente intégrité de la plaquette.
Produits associés
-
Prisme de quartz fusionné
-
Substrats SiC de 76,2 mm de diamètre (3 pouces) HPSI Prime Research...
-
Plaquette épitaxiale SiC de 4 pouces pour MOS ou SBD
-
Plaquette de 50,8 mm (2 pouces) GaN sur saphir avec couche épitaxiale
-
Four de croissance de lingots de SiC pour SiC de grand diamètre...
-
prisme optique en saphir à haute transmission et réflectivité...