论切割液对多线切割加工铜合金零件精度的影响

论切割液对多线切割加工铜合金零件精度的影响

焦医辉1  ,邵红颜2  ,赵俊3 ,徐秀琴4

西安斯瑞先进铜合金科技有限公司  陕西省 西安市   邮编：710077

摘要：多线切割在企业应用越来越普及，切割产品也从常规硅晶产品转移至其他金属和非金属材料，切割液的选择成为切割工艺的重要控制点，而铜合金零件具体自身有较高的延展性，切割粘度高，铜颗粒易粘线等自身特性，铜合金零件的精度保证成为工艺技术人员的主要解决问题攻克难点。从目前存在问题，结合在管理工作中的实践，分析切割过程存在的问题，影响多切割铜合金零件精度的影响因素，最后讨论了对切割液的选择和对切割铜合金零件精度的控制措施，希望对高精度铜合金零件多线割水平的提升有所帮助。

关键词：多线切割、切割液、切割精度、金钢线

我国铜资源从明清时期已是重要的战略物资，随着铜合金的广泛使用，资源成本日显突出，多线切割做为新兴的技术应用在铜合金切割上，可节约资源，降低薄片材料的加工成本。但有于铜的高延展性，粘性大，使高速切割的金刚线不耐用，铜颗粒粘在金刚线上后，造成零件加工表面的精度降低，甚至出现断线现象，导致产品报废，设备精度和配件保证的同时，相应的工艺和合适的切割液选择成为需解决的问题之一。

介绍了从切割液的选型使用和铜铜合金零件精度的影响进行了分析，并做出了相应的控制措施，为解决铜合金零件的多线切割精度保证提出了一些方案。

1、多线切割加工铜合金零件切割液存在的问题

    考虑到多线切割的应用多为硅晶片材料，脆性大，比较硬，多选择为油基、水基降温类切割液，铜合金的多线割设备和工艺不多，切割液的研制和选型相对较少，使用不当的切割液，不仅影响设备的切割效率，还严重影响到铜合金零件的精度。

1.1切割液不能及时清理铜合金零件表面铜颗粒。

由于铜材基体不同于其他硬性材料，切割下的颗粒具有吸附性，在切割缝隙中，不易随液体流走，导致切割面积阻力加大，金钢线上的镀层磨损加快，降低金钢线的反复使用次数，同时影响铜合金表面的加工精度，出现表面粗糙、局部凹陷以及划痕等问题，导致成品率不高，被动增加后期加工量。

1.2切割液对铜合金材料降温性不良。

铜合金具有良好的导热性能，温升相对较快，切割过程中导热不及时，会造成金刚性热量传递不出，致性材不稳定变软，同进罗拉也会因热量问题，变形加快，影响产品的切割效率和增加断线机率，断线再穿线切割导致产品两次加工表面切痕，严重着产品报废，对整机的配件都是一个很大的挑战等。

1.3切割液不能清理金钢线表面铜颗粒导致切割性能不足。

多线切割是一种往复高速切割的工艺，主要靠金钢性表面的镀层金钢石间隙切割，切割液不能清量间隙间的铜颗粒，会导致金刚线微观平整，切割性能降低，在高张力高速往复切割下，导致断线的风险等问题。

1.4切割液润滑性和生物稳定性不足导致反复使用效果降低。

切割液在循环过程中，润滑性不足会增加铜合金零件表面的阻力，从而使产品的切割性能降低，导致延长切割时间，铜合金零件表面出现横向切割性质量降低。铜合金颗粒和其他杂质在混合液中生物性能不足，出现异味变质，从而引起切割失效，影响铜合金零件。

1.5切割液分散性和沉降性不足

考虑多线割工艺往复速度较高，在切割和循环过程中分散性能尤其重要，分散性能不足导致切割的铜合金颗粒团聚，在切割缝隙中影响铜合金零件的表面质量，也会附着在罗拉、导轮、金钢线上等严重影响加工的效率和质量，分散后在循环过程中需快速沉降，以免影响切割液的反复使用。

2、影响多线切割铜合金零件精度的重要因素

     为响应二十大号召，实现高质量发展，尽快实现第二个百年目标，我们需关注和重视切割零件精度的提升，增强铜合金零件的切割质量全面增强国际竞争力。我们应重视铜合金零件的切割精度，

3、切割液对多线切割铜合金零件精度的影响和控制措施。

     结合具体的多线切割工艺，影响铜合金零件切割精度的主要涉及切割液本身的具备性能，还需切割工艺参数和相应配件的稳定性。对于切割液性能来说需具备良好的润滑性、分散性、悬浮性、沉淀性、冷却性等，也需具备优良的切割效率和反复使用的低消耗特性。切割工艺参数方面，调整切割铜合金合适的进线和收线长度，调整切割进给率和合适的拉平时间等。配件方面需导轮、罗拉、各转动轴承间隙等，运行过程需平稳无异响。综合几个方面影响都会对切割的精度有相应影响，在操作过程中对人员的数量程度也需在高质量发展中提升，及时判断切割液的粘度等，提高铜合金零件件的精度，增强多切割的综合水平。

     3.1多线切割液的合理选型。

   铜合金多线切割液选择易水基的，不含对人体有害的化学成份，无刺激性符合相应安全标准，对设备本身无腐蚀性，具有良好的切割性能和优良的润滑性、分散性、悬浮性、沉淀性、冷却性等。

     3.2定期检测切割液浓度。

切割液根据使用情况，每天查看外观是否异常，每周检测PH值控制在7-10之间，粘度控制在4-12cSt之间，进行调整切割液和水的比例，

     3.3调整合适的切割参数。

   为提高切割的稳定性，合适的参数与切割液搭配可以达到提高精度的效果，主要控制点在切割进给量，根据铜合金的尺寸调整，放线和收线长度控制在5-10米之间可以提高切割线的反复使用，气压控制在0.5-0.8MPa。

     3.4定期清理水槽沉淀铜合金颗粒和杂质。

每天查看水槽内的情况，因切割量不一样，表层悬浮物每班进行清量，沉淀的铜颗粒和杂质不得超出水槽的三分之一，达到时需停机沉淀收集处理，确保有足够循环使用的切割液，以免将铜颗粒带至切割缝隙中，影响切割的精度。

     3.5定期更换配件和切割液。

    为提高铜合金多线切割的精度，设备的配件定期检查更换外，切割液的过滤网也需定期清理和更换，每班查看水管的疏通情况。待检测切割液粘度不足时，查看水槽悬浮物和沉淀物情况，频繁调整时需更换切割液，或者根据使用的频率设定更换周期。 

4、结语

综合上述，随着多线切割的广泛应用，高质量展的需求，各过程的精细化管理，铜合金资源的战略控制和高精度切割零件的需求，切割液的选型细节方面的控制尤其重要，不仅解决切割铜合金出现的质量问题，也是在细节中提高企业竞争力的核心关键。

参考文献：

[1]陈仁芳. 晶体硅多线锯水基切削液的研究[D].天津工业大学,2017.

[2]范新丽,杨杰.金刚石多线切割在半导体行业中的应用[J].山西电子技术,2013(03):16-17.