環形金剛石線鋸是將金剛石磨粒固結于環形鋼絲基體上的一種切割工具，鋸絲為環形。使用時一般纏繞到幾個導輪上進行單向循環切割，切割過程中無需換向，切割速度高，切縫窄,切片表面平整，能切割大尺寸工件，對環境污染小。

       一、環形金剛石線鋸的應用領域和優勢

       目前，環形金剛石線鋸主要用于切割太陽能光伏晶片、晶圓芯片、藍寶石、人工晶體和陶瓷靶材等材料和敏感材料的精密切割，應用范圍廣泛，且規模大，具有良好的發展前景。

       環形金剛石線鋸的加工方式分為樹脂和電鍍兩種，其中樹脂結合劑金剛石線鋸具有成本低、制備速度快等優點，但其耐磨及耐熱性較差、磨料把持力較低。電鍍金剛石線鋸是將金剛石微粉用復合電鍍的方法固結在鋼絲基體上，具有耐熱及耐磨性高、切縫窄、切割面形精度高等優點，一般采用電鍍的方式比較普遍。

       那么環形電鍍金剛石線鋸到底有何優勢呢？

       1、切割速度提升

       環形金剛石線不同于傳統的往復式金剛石線切割，環形線可實現高速切割，切割速度可以提高到原來的兩倍以上，耗時減少，節省時間。

       2、斷線率低

       超長金剛石線在回線時減速和加速太快容易造成跳線，導致斷線，給切割帶來極大的不便。然而環形金剛石線鋸不存在回線問題，切割過程中斷線率要遠遠低于其他金剛石長線鋸產品，在很大程度上節約了換線成本，使得切割效率大大提升，效率的提升不僅來自回線時間的節省，而是環形線的線速極高在高線速度的作用下，切割速度也必將有倍數的增長。

       3、應用范圍廣

       環形金剛石線鋸不但能夠對硅晶體等硬脆材料進行精密切割，還可以實現成型加工，切片薄、效率高、加工表面損傷小、節約材料，尤其適合于寶石、水晶、大尺寸硅晶體等貴重材料的切割。

       二、環形電鍍金剛石線鋸的制作技術

       1、線基體材料的選擇

       環形電鍍金剛石線鋸制作的關鍵是基體材料的選擇。基體材料必須有足夠的抗拉強度和抗疲勞強度，彈性變形范圍大，塑性變形小，具有優良的焊接性能和外形精度。65Mn材料強度高，但在切割時容易引起鋸絲振動，具有過熱敏感性和回火脆性，焊接性能差。PVC 鋼絲基體材料具有良好的吸振性能但制造工藝復雜。不銹鋼絲和琴鋼絲抗拉強度高，線柔性佳，在耐磨性和疲勞壽命方面都有良好的表現，往往被采用。

       2、焊接是環形電鍍金剛石線鋸制作的關鍵工序

       焊接是環形電鍍金剛石線鋸制作的瓶頸。環形金剛石線鋸不僅要切割工件，還要傳遞動力并承受沖擊振動，焊接處應具有較高的抗拉強度和疲勞強度。電阻焊的原理是在焊接件兩端形成低電壓大電流，通過焊接接觸面間產生的電阻熱，將焊件加熱至塑性或局部熔化狀態,再施加壓力形成焊接接頭的方法。電阻焊操作簡便，接頭外形光滑，焊接強度高，特別適合焊接金屬材料。要想得到高質量的焊接接頭還需進一步研究新型精密焊接設備。

       3、 金剛石電鍍的處理步驟

       金剛石電鍍包括鍍前預處理，預鍍，上砂，加厚鍍和后續處理五個步驟。

       1、預處理

       電鍍前需對鋸絲基體進行預處理,其目的是清除鋸絲表面的油污和氧化層。

       2、預鍍

       對鋸絲基體預鍍鎳可提高鎳的覆蓋能力，增大底層與基體的結合面積，并有利于獲得光滑平整的鍍層，同時還可以阻止基體發生“氫脆"現象。

       3、上砂

       可采用埋砂法。磨粒使用前要用濃硝酸浸泡，以增加金剛石磨料的親水能力，再用清水沖洗，然后浸泡于鍍液中備用。

       4、加厚鍍

       上好砂后將鋸絲小心地移入加厚鍍槽中進行加厚。

       5、脫氫處理

       電鍍時，在陰極上伴有氫離子還原反應，部分以氫氣放出、另一部分以氫原子的形態滲入基體及鍍層的晶格點陣中，使鍍層的韌性下降，發生“氫脆”。因此，電鍍完成后需要進行脫氫處理。

       三、環形金剛石線的發展前景

       現在作為新型切割設備的環形金剛石線已然成為材料切割市場不可或缺的一種切割方式，目前，國內多家硅晶片生產企業已經用上環形金剛石線截斷機，環形金剛石線，克服了帶鋸的加工難點，逐漸替代帶鋸機，以服務于光伏企業進一步提高晶片生產效率，降低成本。

       參考文獻：《環形電鍍金剛石線鋸研究應用淺析》劉瑩，王進保