太阳能硅片线切割导辊与专用镀膜机和电镀机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种太阳能硅片线切割导辊与专用镀膜机和电镀机，由复合聚氨酯制成的V型导辊基体，在V型导辊基体表面上镀有金属复合层，在金属复合层表面镀有耐磨复合层，所述的金属复合层为镍、钛、铜和铬中的一种或多种组成的金属复合层，所述的耐磨复合层为防粘聚合体，防粘聚合体中有耐磨微粒。本实用新型专利技术制成的V型导辊基体在不改变现有切割工艺条件下，提高V型导辊基体的使用寿命和减少更换次数、稳定切片良率及提高设备利用率、降低切割综合成本。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能硅片切割设备
，尤其是一种太阳能硅片线切割导辊与专用镀膜机和电镀机。
技术介绍
中国光伏发电产业近五年发展迅猛，太阳能硅片切割设备投入近几年以几十倍的投入运行，其中切割用钢线排线用V型导线辊，随切片机台的扩产而大量消耗、其中V型导线辊的表面磨损及耐磨特性直接影响切片品质和设备的利用率及综合线切成本。在太阳能硅片线切割过程中，整个机理是利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅棒截断，切割时切割钢线在V型钢线导辊上等间隔地、均勻地排线来带动砂浆在高速运动中的钢线表面，均勻平稳的使碳化硅微粒来切割硅棒表面，导线辊是控制切片厚度的一个关键控制点.在切割过程中导辊表面同时也被高速运动中的碳化硅间接磨损，V型槽间距发生变化而影响线切品质。随着整个太阳能行业的发展，在太阳能硅片线切割中大量使用复合聚氨酯弹性体导辊，由于其表面的耐磨性受聚合体的材料结构影响，实际使用寿命周期在150-200小时之间已造成切片品质不稳定。在生产过程中更换导辊是个很复杂的工作，需要专业的操作人员花费5-8小时才能换好，也意味着企业需停机5-8小时，造成其他机台设备资源的浪费，换好后还需要清洗其他设，进行表面重新修复增加企业成本，增加工人劳动强度，整个行业都在为如何提高V型钢线导辊表面耐磨性和提高使用寿命及提高机台利用率、降低切割成本而又不改变现有切割导辊的制作工艺寻找新的途径。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了解决上述现有技术中的不足，本技术提供一种太阳能硅片线切割导辊在现有复合聚氨酯制成的V型导辊基体上镀一层耐磨复合层，提升V型导辊基体表面与砂浆钢线之间的耐磨特性，增加V型导辊基体的使用寿命， 减少更换次数，稳定切片良率及降低生产成本。本技术提供一种专用镀膜机，采用磁控溅射工艺实现复合聚氨酯基体表面金属化处理。本技术提供一种专用电镀机，采用电镀工艺实现耐磨复合层的电镀。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种太阳能硅片线切割导辊， 具有复合聚氨酯制成的V型导辊基体，V型导辊基体表面上镀有金属复合层，在金属复合层表面镀有耐磨复合层，所述的金属复合层为镍、钛、铜和铬中的一种制成的金属复合层，所述的耐磨复合层为含有耐磨微粒的防粘聚合体，防粘聚合体为聚四氟乙烯树脂。所述的金属复合层的厚度为0. IOum-O. 38um。所述的耐磨微粒为粒径0. 2um-2. Oum的碳化硅和/或金刚石微粒，所述的耐磨复合层的厚度为2um-15um。一种生产太阳能硅片线切割导辊的专用镀膜机，用于复合聚氨酯制成的V型导辊基体表面金属化，包括真空室以及抽真空机组，真空室内设有一对安装V型导辊基体的导辊自公转机架，导辊自公转机架上对应设置至少一组安装V型导辊基体的夹具，真空室内安装有至少一个磁控靶位以及与磁控靶位对应设置的金属靶位，真空室外设有控制磁控靶位工作的磁控电源柜。为提高工作效率，所述的导辊自公转机架上设置有四组安装V型导辊基体的夹具，可同时加工1至4组V型导辊，工作效率较高。为实现四种金属的磁控溅射，所述的磁控靶位数量为四个，四个磁控靶位均勻围绕在导辊自公转机架的周向，金属靶位可配置镍靶、钛靶、铜靶、铬靶中的一种或多种组合的金属，可按工艺需要配置不同的金属组合。一种生产太阳能硅片线切割导辊的专用电镀机，用于在已表面金属化的V型导辊基体表面电镀耐磨复合层，包括电镀槽、电镀电源、设置在电镀槽内的镍电极、支撑镍电极的电极支架和电镀液循环泵，镍电极具有安装V型导辊基体的空腔，镍电极的两端设有支撑V型导辊基体并驱动V型导辊基体转动的导辊支架，镍电极和V型导辊基体之间的空腔内具有隔离网，所述的电镀槽内具有电镀液，镍电极的两端分别为电镀液的进液口和出液口，出液口与电镀槽连通，进液口与电镀槽通过电镀液循环泵连通形成电镀液循环回路，所述的电镀电源的正极与V型导辊基体电连接，电镀电源的负极与镍电极电连接。优选电镀液，所述的电镀液为镍复合电镀液。为实现不停机自动添加微粒，提高生产效率并实现镀层的均勻一致性，还具有控制镍电极内电镀液中碳化硅和/或金刚石微粒浓度的微粒添加装置，所述的微粒添加装置包括微粒贮存器和实时微粒含量探测控制器，所述的微粒贮存器与镍电极的空腔连通，所述的实时微粒含量探测控制器设置在镍电极空腔内的电镀液中并与微粒贮存器控制连接。为实时监控电镀液的品质，所述的电镀槽上设有测量电镀液的pH计和温度计。本技术的有益效果是，本技术一种太阳能硅片线切割导辊与专用镀膜机和电镀机，采用磁控溅射的真空镀膜法和电镀复合耐磨层法在V型导辊基体表面制作耐磨层，制成的V型导辊基体在不改变现有切割工艺条件下，提高V型导辊基体的使用寿命和减少更换次数、稳定切片良率及提高设备利用率、降低切割综合成本。使用不同的结构材料的耐磨复合层和轴向不等厚镀层来提升V型导辊基体表面与砂浆钢线之间的耐磨特性匹配来增加V型导辊基体的使用寿命，采用轴向不等厚度镀层能有效地降底钢线在V型导辊基体出线端的磨损，并能改善硅片TTV，减少线痕的产生。所获得的含微粒的耐磨复合层对砂浆有不粘性易清洗特点、可帮助操作者易观察到每一刀后耐磨复合层的损伤和破坏区域状况及时预防切片品质的波动趋势和耐磨作用。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1是本技术的太阳能硅片线切割导辊最佳实施例的机构示意图及其局部放大图；图2是本技术的生产太阳能硅片线切割导辊的专用镀膜机的最佳实施例的半透视视图；图3是本技术的生产太阳能硅片线切割导辊的专用镀膜机的最佳实施例的结构示意图；图4是本技术的生产太阳能硅片线切割导辊的专用电镀机的最佳实施例的结构示意图。图中1. V型导辊基体，1-1.金属复合层，1-2.耐磨复合层，2.真空室，21.磁控靶位，22.金属靶位，23.磁控电源柜，3.抽真空机组，4.导辊自公转机架，41.夹具，5.电镀槽，51.镍电极，51-1.隔离网，51-2.进液口，51-3.出液口，52.电极支架，53.电镀液循环泵，6.电镀电源。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1所示的本技术的太阳能硅片线切割导辊的最佳实施例，具有复合聚氨酯制成的V型导辊基体1，V型导辊基体1表面上镀有金属复合层1-1，在金属复合层1-1表面镀有耐磨复合层1-2，金属复合层1-1为镍、钛、铜和铬中的一种或多种组成的金属复合层，耐磨复合层1-2为参杂有耐磨微粒的防粘聚合体，防粘聚合体为聚四氟乙烯树脂。金属复合层1-1的厚度为0. IOum-O. 38um。耐磨微粒为粒径0. 2um~2. Oum的碳化硅和/或金刚石微粒，耐磨复合层1-2中的厚度为2um-15um。如图2图3所示的本技术的生产太阳能硅片线切割导辊的专用镀膜机的最佳实施例，用于复合聚氨酯制成的V型导辊基体1表面金属化，包括真空室2以及抽真空机组 3，真空室2内设有一对安装V型导辊基体1的导辊自公转机架4，导辊自公转机架4上对应设置四组安装V型导辊基体1的夹具41，真空室2内安装有四个磁控靶位21以及与磁控靶位21对应设置的金属靶位22，真空室2外设有控制磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种太阳能硅片线切割导辊，具有复合聚氨酯制成的Ｖ型导辊基体（１），其特征是：Ｖ型导辊基体（１）表面上镀有金属复合层（１－１），在金属复合层（１－１）表面镀有耐磨复合层（１－２），所述的金属复合层（１－１）为镍、钛、铜和铬中的一种制成的金属复合层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：励征，
申请(专利权)人：蒙特集团香港有限公司，
类型：实用新型
国别省市：HK