2016年3月1日上海,梅耶博格正式發布其DW288 Series 3金剛線切割機新品。涂覆有鋒利金剛石的切割線具有極高的切割效率,即使是切割超薄硅片也同樣如此。金剛線切割能夠降低刀縫損失,節省物料成本,但同時金剛線價格昂貴,占運行成本的一半以上。長期以來,它們并沒有得到應有的重視。
由于存在刀縫損失,一般來說,金剛線越細,物料利用率就越高,產量也會越高。然而,金剛線越來越細也給太陽能行業供應商們提出了新的難題。它們很容易纏結或斷裂,特別是高速運行的情況下更是如此。因此,機器控制系統與切割過程能否協調一致就顯得格外重要。
據介紹,DW288 Series 3正是專為超細金剛線而設計的切割設備。它配備了特殊的金剛線張緊系統,甚至能夠在以最高線速或加速度運行時快速控制住任何波動,而超輕滑輪則將金剛線張力控制在很小范圍內。
“現在,70 µm金剛線已經投入使用,未來金剛線還會越來越細。我們正在測試直徑為50 µm的金剛線??紤]到前不久120 µm金剛線還非常普遍,這表明我們已經向前邁出了很大的一步。”梅耶博格公司負責金剛線切割機開發的切片產品經理Christoph Eggimann解釋道。
避免金剛線之間直接摩擦,確保線耗量最低
金剛線價格昂貴,占去了大部分的運行成本。然而長期以來,它們對總成本影響卻被忽視了。當金剛石磨損后,金剛線的切割效率會降低。在傳統線匝上,金剛線層層纏繞,這無疑會加快金剛石的損耗。于是,Christoph Eggimann和他的團隊決心找到一種替代方案,并成功發明了金剛線管理系統(DWMS)。
Christoph Eggimann表示:“在專門設計的工作線匝上,金剛線只在同一層中并排纏繞。這樣不僅避免了金剛線之間直接摩擦,金剛線的性能也提高了超過50%。眾所周知,鋒利的金剛線切割效果更好,速度也更快。”DWMS金剛線管理系統分為工作區(紅色)和儲線區(藍色)。在傳統的金剛線管理系統中,金剛線層層纏繞,這樣會導致金剛線產生不必要的磨損。
高產能是關鍵
“全方位提高生產效率”—這是研發人員最重要的任務。通過增加裝料長度,提高線速,可以實現這一目標。“在集中攻關后,DW288 Series 3的線速已經能夠達到無可比擬的30 m/s,這大大提高了切割進給速度。”Eggimann解釋說。將裝料長度增加到650mm,產量就可能有所增加。通過優化導輪軸距并采用特殊的高速切割工藝,可確保線網線弓不易變得過大。這就為切割過程進一步提速提供了可能。
此外,切割過程中采用觸屏控制方式為用戶提供相關操作指南,使操作更直觀、更快速,進而減少了兩次切割作業之間的停機時間。Eggimann說:“總的來說,與傳統工藝相比,DW288 Series 3的生產能力幾乎提高了一倍。”
面向未來
切割的硅片越薄,每根硅棒所能得到的硅片就越多,成本也相應降低。當前,許多硅片的厚度仍然在180 µm左右,而金剛線技術則為進一步降低硅片厚度鋪平了道路。DW288 Series 3已能生產出只有145 µm厚的硅片,發展潛力不可限量。
因為現在常見的總厚度變化(TTV)達到了30µm,而這一數值對如此薄的硅片來說無疑過高,所以DW288 Series 3還必須顯著降低TTV值。通過采用縮短導輪軸距,優化幾何尺寸并采用特殊的切割工藝,Christoph Eggimann帶領團隊成員成功地將TTV值降到10 µm以下。
隨著異質結等高效電池片鍍膜技術的應用,硅片會盡可能地薄,此乃大勢所趨。
由于存在刀縫損失,一般來說,金剛線越細,物料利用率就越高,產量也會越高。然而,金剛線越來越細也給太陽能行業供應商們提出了新的難題。它們很容易纏結或斷裂,特別是高速運行的情況下更是如此。因此,機器控制系統與切割過程能否協調一致就顯得格外重要。
據介紹,DW288 Series 3正是專為超細金剛線而設計的切割設備。它配備了特殊的金剛線張緊系統,甚至能夠在以最高線速或加速度運行時快速控制住任何波動,而超輕滑輪則將金剛線張力控制在很小范圍內。
“現在,70 µm金剛線已經投入使用,未來金剛線還會越來越細。我們正在測試直徑為50 µm的金剛線??紤]到前不久120 µm金剛線還非常普遍,這表明我們已經向前邁出了很大的一步。”梅耶博格公司負責金剛線切割機開發的切片產品經理Christoph Eggimann解釋道。
避免金剛線之間直接摩擦,確保線耗量最低
金剛線價格昂貴,占去了大部分的運行成本。然而長期以來,它們對總成本影響卻被忽視了。當金剛石磨損后,金剛線的切割效率會降低。在傳統線匝上,金剛線層層纏繞,這無疑會加快金剛石的損耗。于是,Christoph Eggimann和他的團隊決心找到一種替代方案,并成功發明了金剛線管理系統(DWMS)。
Christoph Eggimann表示:“在專門設計的工作線匝上,金剛線只在同一層中并排纏繞。這樣不僅避免了金剛線之間直接摩擦,金剛線的性能也提高了超過50%。眾所周知,鋒利的金剛線切割效果更好,速度也更快。”DWMS金剛線管理系統分為工作區(紅色)和儲線區(藍色)。在傳統的金剛線管理系統中,金剛線層層纏繞,這樣會導致金剛線產生不必要的磨損。
高產能是關鍵
“全方位提高生產效率”—這是研發人員最重要的任務。通過增加裝料長度,提高線速,可以實現這一目標。“在集中攻關后,DW288 Series 3的線速已經能夠達到無可比擬的30 m/s,這大大提高了切割進給速度。”Eggimann解釋說。將裝料長度增加到650mm,產量就可能有所增加。通過優化導輪軸距并采用特殊的高速切割工藝,可確保線網線弓不易變得過大。這就為切割過程進一步提速提供了可能。
此外,切割過程中采用觸屏控制方式為用戶提供相關操作指南,使操作更直觀、更快速,進而減少了兩次切割作業之間的停機時間。Eggimann說:“總的來說,與傳統工藝相比,DW288 Series 3的生產能力幾乎提高了一倍。”
面向未來
切割的硅片越薄,每根硅棒所能得到的硅片就越多,成本也相應降低。當前,許多硅片的厚度仍然在180 µm左右,而金剛線技術則為進一步降低硅片厚度鋪平了道路。DW288 Series 3已能生產出只有145 µm厚的硅片,發展潛力不可限量。
因為現在常見的總厚度變化(TTV)達到了30µm,而這一數值對如此薄的硅片來說無疑過高,所以DW288 Series 3還必須顯著降低TTV值。通過采用縮短導輪軸距,優化幾何尺寸并采用特殊的切割工藝,Christoph Eggimann帶領團隊成員成功地將TTV值降到10 µm以下。
隨著異質結等高效電池片鍍膜技術的應用,硅片會盡可能地薄,此乃大勢所趨。