ダイヤモンドソーブレードの利点と欠点は何ですか

真空ブレージングによってダイヤモンドをノコギリブレードのベースに固定したダイヤモンド切断ソーブレードは、ダイヤモンドソーイングツールの一種です。現在、切断工事での使用がますます広がっています。将来的には、切断工具の徐々の発展に伴い、ブレージングダイヤモンドソーブレードにはより多くの発展の可能性があると考えられています。主な理由は、ブレージングソーブレードには以下の7つの利点があるからです。

1: 真空ブレージング切削ディスクの生産は非常に速いです。真空ブレージングの初期段階でブレージング炉などの大型設備に投資する必要がありますが、一旦設備が通常通り運用されるようになれば、ブレージングプロセス全体は非常に迅速です。生産プロセスの簡素化により、ブレージングソーブレードの生産コストを削減でき、標準製品のスマートメカニゼーションは、労働コストの増加により、面倒な普通のダイヤモンドソーブレードの代わりに徐々に主流の産業切断製品となるでしょう。

2: エネルギーの節約と排出削減。真空ブレージング切削刃は、真空環境でブレージングによってダイヤモンドを固定します。プロセス全体が真空で行われるため、特に真空ブレージングは比較的環境に優しい生産方法であり、廃ガスや廃水を生成せず、グリーン生産が可能です。

3: 切削速度が速いです。真空ブレージングダイヤモンド切削刃のダイヤモンドは、ノコギリブレードの表面に分布し、全てのダイヤモンドが露出しています。また、真空ブレージングされた表面はブレージングプロセスにより不均一な効果を示します。切削プロセス中、同じ切削ライン速度であれば、ダイヤモンドが露出するほど切削刃が多くなり、切削効果が良好になります。さらに、不均一な切削面のために、切削に関与するノコギリブレードの面積が減少します。同じ力の下で、ノコギリブレードの切削強度は自然に増加しますので、真空ブレージングソーブレードが従来のダイヤモンドソーブレードよりもかなり速いことは明らかです。この特性のため、消防救助は迅速な切断を目的としてこのタイプのソーブレードを装備します。

4: 乾式切削が可能です。真空ブレージングダイヤモンドソーブレードは、真空ブレージングプロセスで製造されます。従来のソーブレードと異なり、ブレージングのための溶接棒やハンダを必要とせず、溶接棒やハンダの温度は比較的低いです。良好な切削効果を得るために、普通のソーブレードは一般的に水環境で切断する必要がありますが、ブレージングダイヤモンドソーブレードは溶接の影響を受けないため、乾式切削が可能です。もちろん、過度のダイヤモンド炭化を避けるためにも、単一の乾式切削時間は長すぎないようにする必要があります。

5: 鋭さが非常に高いです。ブレージングダイヤモンドソーブレードは、鋸歯状ソーブレードのようなさまざまなスタイルがあります。この特別なソーブレードは非常に鋭くなることができます。この種のソーブレードは硬い材料の切削には適していないため、現在はあまり広く使用されていません。

6: 外観処理が簡潔で美しいです。従来のソーブレードと比較して、真空ブレージングダイヤモンドソーブレードは美しい外観と簡単な後処理の特性を持っています。シルクスクリーン印刷やレーザー印刷が必要な従来のソーブレードと比較して、非常にシンプルです。

7: 幅広い応用があります。真空ブレージングソーブレードは、多くの硬い材料を切断でき、ほとんど全ての材料を切断できます。これは、普通のダイヤモンドソーブレードよりも優れています。ほとんどの普通のソーブレードは、様々な材料を切断することができず、特に花崗岩のソーブレードは、大理石を切断するために使用できず、そうしないと刃が切れなくなる状況が発生します。

もちろん、ブレージングソーブレードには、相対的に高価、再利用できない、ソーブレードの寿命が比較的短いなどの欠点もあります。しかし、ブレージング技術とダイヤモンド技術の継続的な発展に伴い、価格は継続的に最適化され、寿命も徐々に延びると信じられており、使用コストを削減し、最大の切断利益を達成することができるでしょう。

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この記事では、ダイヤモンドブレードの使用法について、硬い建材の切断から半導体製造に至るまで探索します。

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ダイヤモンドソーブレードは、ダイヤモンドグリットをブレードのスチールボディに接着することで作成され、非常に硬く強力なブレードが生まれ、最も硬い材料をも切断することができます。

ダイヤモンドブレードと建築材料

ダイヤモンドは、人類が知る中で最も硬い自然素材の一つです。ダイヤモンドブレードでは、合成ダイヤモンド材料が鉄や鋼などの他の材料と混合され、優れたダイヤモンドセグメントを切断エッジに形成した適切なブレードが製造されます。

ダイヤモンドブレードは通常、硬い材料の切断に使用されます。切断は、形成された部品の技術的要求と機能に応じたアイテムの製造において基本的な技術的手順です。

製造されたブレードは、コンクリート、花崗岩、セラミックタイル、アスファルト、レンガ、およびその他の硬い石材、さらにはほぼすべての種類の建材を切断するのに適しています。

建築材料のためのダイヤモンドブレードの利点

適切な材料に適用すると、ダイヤモンドブレードは非常に頑丈で、優れた耐久性を持っています。これらのブレードの特性と、切断する必要のあるさまざまな材料に応じた多様な選択肢により、特定の材料に適したブレードを選ぶことで、使用者はブレードがより長持ちすることを期待できます。

ダイヤモンドブレードは迅速に切断し、切断プロセスを加速し、職場における騒音関連の懸念を軽減します。完全な静音ではありませんが、高品質で材料に適したダイヤモンドブレードを使用することで、生成される騒音の量が大幅に減少します。抵抗が減少すれば騒音も減少します。

これらのブレードは切断中に少ない摩擦で切断するため、作業中の熱が少なくなります。適切なブレードと冷却システムを正しく使用すれば、ほとんど熱が生成されません。これらの特性の結果、快適で効率的な切断プロセスが実現します。

建築材料のためのダイヤモンドブレードの制限

ダイヤモンドの欠点には、低い熱安定性、鉄族元素との化学的反応、および700から800度セルシウスでの炭化が含まれます。これは通常、鋼の生産には当てはまりません。

ニッケル系合金の切断も同様です。一般的に、研究者は高融点金属または合金製のダイヤモンド切削工具の使用を推奨していません。加えて、ダイヤモンド工具の研削は時間がかかり、高コストです。

半導体製造におけるダイヤモンドブレード

ダイヤモンドブレードを使用した半導体製造プロセスは、ウエハ加工プロセスを改善し、デバイス製造での大幅なコスト削減を実現しています。スライスプロセスに対してシステムベースのアプローチを採用することで、ウエハの生産性と品質に追加の向上が見込まれます。

ステンレス鋼ダイヤモンド、ホイールコア、切断速度の向上など、さらなる進展が材料処理者とデバイス製造者の両方に大幅なコスト削減をもたらしました。

現在、400 mm のブレード直径のワークピース向けに、高スループット自動化工場が利用可能です。以前の進展はスライスマシンと切断ホイールに集中していましたが、スライスにはホイール取り付け、クリスタルの取り付け、冷却剤の選択、ハンドリング、作業者のスキルと能力を含む多くの他の要因があります。これらすべての要因を正確に制御することで、ウエハ加工プロセス全体でさらに改善とコスト削減が実現できます。

半導体製造におけるダイヤモンドブレードの問題

より大きく、長いクリスタルが生産されるようになるにつれ、切断に関する問題がますます難しくなっています。大きな、長いクリスタルはプロセッサの効率を向上させますが、現在のスライス機械がそのような大きなワークピースに対応できるようには設計されていないため、複雑さを増しています。

さらに、大きな寸法は、廃棄物の発生時により多くの廃棄物を生じさせます。新しい半導体材料のコストはシリコンやゲルマニウムの20〜30倍にもなり、かなりの切断損失と高い排出率はコストがかかりすぎます。ウエハの形状と表面の仕上がりがその品質を決定します。

半導体製造におけるダイヤモンドブレードの改善策

ブレードを機械に取り付けた後は、同心円度がテストされます。摩擦と熱は、運転中にコア材料に応力を解放し、緊張を緩和する場合があります。したがって、機械のテンション調整は一般的な手順です。

ダイヤモンドホイールヘッドは動的にバランスを取るべきで、クリーンで平行かつ滑らかなクランプ面があります。ダイヤモンド材料は、その粒子サイズ、強度、形状に応じて慎重に選ばれるべきです。最後に、ダイヤモンドブレードは注意深く扱う必要があります。取り付け、テンション調整、研磨、および適切に操作されなければなりません。

これらすべての要素が最終的な結果に寄与し、効率的かつ正確な半導体ウエハのスライスを、最小限の切断損失と製品の損傷で実現することが可能になります。

参考文献とさらに読むべき資料

Dobrescu, T. et al. (). 切断プロセスの特性パラメータの改善。製造システムにおける会議録。 https://ja.xmftools.com/publication/_IMPROVING_THE_SLICING_PROCESS_CHARACTERISTIC_PARAMETERS

Li, K. et al. (). 高速精密ダイシングプロセスにおける超薄型ダイヤモンドブレードの動的直径の分析。国際精密工学および製造ジャーナル第20巻ページ–。 https://ja.xmftools.com/article/10./s-019--7

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