Seghe a filo diamantato
Principio di taglio delle seghe a filo diamantato:
Una sega a filo diamantato è dotata di uno spooler. Lo spooler si muove alternativamente mentre ruota ad alta velocità, spingendo così il filo diamantato a muoversi ripetutamente avanti e indietro. Il filo diamantato è teso dalla ruota di tensionamento. Per aumentare la precisione di taglio e la planarità della superficie di taglio, verrà installata una ruota guida per guidare il taglio[1]. Il campione viene alimentato continuamente nella direzione del filo diamantato sul banco di lavoro che è controllato automaticamente dalla macchina, oppure il campione viene alimentato continuamente nella direzione del banco di lavoro quando il filo diamantato è controllato automaticamente dalla macchina. In questo modo, la molatura e il taglio vengono generati continuamente tra il filo diamantato e il campione in modo da generare un movimento di taglio.
Vantaggi di taglio delle seghe a filo diamantato:
Quando è necessario lavorare materiali non conduttivi tramite taglio a filo, la sega a filo EDM non è più applicabile. In questo momento, vengono rivelati i vantaggi di lavorazione delle seghe a filo diamantato. Le seghe a filo diamantato sono adatte per tagliare sia materiali conduttivi che materiali non conduttivi (con durezza inferiore al filo diamantato). Pertanto, le seghe a filo diamantato sono ampiamente utilizzate per tagliare vari metalli e non metalli e materiali compositi, come ceramica, vetro, rocce, gemme, giada, meteoriti, silicio monocristallino, carburo di silicio, silicio policristallino, mattoni refrattari, pannelli epossidici, ferrite, PCB nonché materiali da costruzione, materiali dentali, materiali biologici e materiali compositi biomimetici, ecc., particolarmente adatti per tagliare vari materiali fragili con elevata durezza, alto valore e facile rottura[2-3].
I fili diamantati comunemente utilizzati nelle seghe a filo diamantato sono principalmente fili diamantati elettrodeposti.
1. Tipo elettrodeposto: uno strumento lineare in materiale superduro è realizzato depositando uno strato di metallo (solitamente nichel e lega nichel-cobalto) sul filo metallico mediante elettrodeposizione e consolidando l'abrasivo diamantato nel metallo. Il rivestimento metallico è il legame e l'abrasivo diamantato è utilizzato per il processo di taglio.
Attualmente, i fili diamantati più studiati e applicati sono il filo diamantato lungo con substrato in acciaio a filo singolo con una sezione trasversale rotonda e il filo diamantato elettrodeposto anulare. Il filo diamantato lungo elettrodeposto si riferisce al filo di taglio formato consolidando abrasivi diamantati su un substrato metallico con testa mediante elettrodeposizione. La sezione trasversale dei substrati comunemente utilizzati è circolare, generalmente da 0,12 a 0,5 mm, e questo tipo di filo pf è utilizzato principalmente per tagliare cristalli di silicio e zaffiro. Il filo diamantato elettrodeposto a forma di O si riferisce al filo di taglio formato galvanizzando l'abrasivo diamantato sul substrato metallico a forma di O. Quando si utilizza questo tipo di filo di taglio, viene generalmente avvolto attorno a diverse ruote di guida per il taglio circolare unidirezionale e non è necessario cambiare direzione durante il processo di taglio, quindi la velocità di taglio è elevata. Il diametro del filo diamantato elettrodeposto a forma di O saldato da un singolo filo di acciaio non è generalmente superiore a 1 mm, quindi il taglio di taglio è piccolo e questo tipo di filo è adatto per tagliare materiali duri e fragili relativamente preziosi come il cristallo di silicio e lo zaffiro. Tuttavia, i requisiti tecnici sul trattamento termico dei giunti saldati sono relativamente elevati e la durata è relativamente breve. Un filo di acciaio a filo singolo viene intrecciato in un trefolo di acciaio a forma di O o in una fune metallica a forma di O mediante avvolgimento. Il diametro di questo tipo di filo da taglio è generalmente difficile da essere inferiore a 1 mm, quindi il taglio di taglio è più ampio. Il filo da taglio non è facile da rompere e ha una lunga durata, adatta per tagliare grafite, materiali compositi non metallici, ecc. [4].
I fili diamantati utilizzati sulle seghe a filo diamantato della serie STX (prodotte da SHENYANG KEJING AUTO-INSTRUMENT CO., LTD.) sono principalmente fili diamantati elettrodeposti. Attualmente, vengono applicati fili diamantati con diametri diversi: φ0,125 mm, φ0,25 mm, φ0,35 mm e φ0,42 mm. I fili possono anche essere personalizzati in base alle effettive esigenze dei clienti. La tolleranza del diametro del filo dei fili diamantati φ0,125 mm e φ0,25 mm è ±0,02 mm, mentre la tolleranza del diametro del filo dei fili diamantati φ0,35 mm e φ0,42 mm è ±0,03 mm. Durante il taglio, è possibile selezionare il diametro del filo appropriato in base al materiale, alla forma, alle dimensioni e alle effettive esigenze di taglio del campione. In genere, il filo diamantato con un diametro di 0,35 mm è adatto per il taglio della maggior parte dei materiali.
Le seghe a filo diamantato della serie STX (prodotte da SHENYANG KEJING AUTO-INSTRUMENT CO., LTD.) sono macchine da taglio flessibili ad alta precisione, che hanno le caratteristiche di un funzionamento semplice, come mostrato nella Figura 1, ingrandita 200 volte al microscopio, la topografia superficiale della colonna di vetro (tagliata dalla sega a filo diamantato STX-202A) ha un'eccellente qualità di lavorazione, una superficie di taglio perfetta e bordi ininterrotti. Le seghe a filo diamantato sono particolarmente adatte per tagliare cristalli, ceramiche, vetro, ceramiche a nido d'ape (vettori per il trattamento dei gas di scarico delle auto, a parete sottile, fragili), metallo, plastica, PCB, campioni di roccia, campioni minerali, materiali refrattari, giada, meteoriti, materiali compositi, materiali da costruzione, materiali dentali, materiali compositi biologici e biomimetici, ecc. Tuttavia, le seghe a filo diamantato generalmente non vengono applicate a metalli con elevata tenacità, perché i metalli morbidi con elevata tenacità si attaccano facilmente alla lama durante il taglio, il che ridurrà in una certa misura la durata utile del filo di taglio diamantato. Le seghe a filo diamantato prodotte da SHENYANG KEJING AUTO-INSTRUMENT CO., LTD. adottano una struttura in profilato di alluminio, che è bella e leggera e non è facile da arrugginire. In base alle dimensioni e alla forma dei campioni, le seghe a filo diamantato possono essere suddivise in vari modelli. Ogni modello delle seghe a filo diamantato della serie STX ha sia caratteristiche comuni che caratteristiche e vantaggi propri. I clienti possono selezionare la macchina da taglio appropriata in base alle caratteristiche morfologiche dei campioni.
Fig 1: topografia superficiale della colonna di vetro dopo il taglio con la sega a filo diamantato STX-202A