專利名稱：超聲波線切割方法及專用設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于固體材料線切割及多線切割的方法及實施該方法的專用設備。
背景技術：
現有的專用于固體材料、例如但不限于包括硅、氧化鋁等硬脆晶體材料的線切割及多線切割的方法，通常包括步驟:使用單根或多根切割線通過布線系統排列成包含有至少I條切割線的切割線或切割線網，使切割線做切割運動的同時，使待切割固體材料與切割線或切割側切割線網接觸，通過切割線本身的切割作用，或由切割線攜帶的切割或研磨砂漿的切割作用，實現待切割固體材料的切割，包括晶體錠的剖方，或切片，等等。其中，切割線的切割運動包括例如單向運動、雙向往復運動、旋轉運動、振動及其復合運動等等。使用現有的線切割方法切割硬脆材料時，通常切割效率較低、切割精度不高，成本高，并且切割終了時被切割材料易產生出線邊緣崩邊等損傷。為此，中國專利說明書ZL03133682.5介紹了采用超聲波振動裝置的超聲波線切割鋸，利用超聲能量輔助金剛石線鋸切割，實現了高效率、高精度、低成本的線鋸方法。但是，這種線鋸需要把超聲波變幅桿與金剛石線的一端固定連接，只能適用于往復走線的短線鋸切割，無法用于單向走線切割，也無法實現連續切割。中國專利申請CN201010565214公開了一種超聲鋸切機床，其設置有與超聲波發生裝置的變幅桿連接的振動頭，使振動頭與金剛石切割線保持壓力接觸實現金剛石切割線的超聲振動。這種機床雖然實現了金剛石線鋸的連續切割，但是，由于振動頭與高速運動的金剛石切割線接觸會被切割，不僅快速切割消耗振動頭，也使金剛石線發生無效切割磨損，降低了線鋸的有效利用率，并且，由于硬性接觸中難以實現超聲波在多根切割線上的同步傳遞，只能用于單線切割，不能用于多線切割。

發明內容
鑒于以上現有技術存在的缺陷和不足，本發明的目的是提供新型線切割方法，以更為有效、經濟的方式，實現超聲波線切割方法；本發明的再一個目的是，提供實施該新型超聲波線切割方法的專用線切割設備，從而為該方法的工業化提供裝備基礎。為此，本發明提供了一種固體材料的線切割方法，包括步驟:
(1)設置包含有切割側的至少一根切割線或切割線網:
(2)提供與至少部分切割側切割線接觸的液體，并在其中浸入超聲波發生裝置的超聲發射表面；
(3)使切割線切割待切割固體材料，并啟動超聲波發生裝置；
其中，所述的切割側是指切割線或切割線網的參與切割的一側，在該側的部分位置，通常是中部，待切割固體材料與切割線接觸，通過切割線往復或單向直線運動或旋轉運動實現對待切割材料的切割；其中，所述的液體為任意液體，但優選有利于切割的液體，如參與切割的磨削液、懸浮砂漿、冷卻液、切屑分散液；其中，所述的液體可以是置于容液裝置例如容器或容液槽內的液體或流動的液體，也可以是懸空的、持續流動、且基本上不斷流的液體流，使切割線或切割線網的一部分接觸或浸入所述的液體或液體流中，其中，所述的接觸包含液體的浸沒；其中，所述的超聲波發生裝置的超聲發射表面，可以是超生換能器的超聲發射表面，也可以是超聲變幅桿的超聲發射表面，或者是超聲振子的超聲發射表面，或者是超聲振板的超聲發射表面，或者是超聲聚焦透鏡的超聲發射表面。本發明中，所述的超聲波發生裝置的超聲發射表面發射的超聲波，可以通過所述的液體傳遞到同樣接觸或浸沒在所述的液體中的部分切割側切割線，使切割中的切割線發生超聲振動，從而實現切割線的超聲波切割。根據本發明的方法，優選設置所述的與液體接觸的切割線或切割線網部分與所述的超聲發射表面盡可能靠近，并優選所述的超聲發射表面正對所述的切割線或切割線網與液體接觸的部分，這樣有利于獲得高的超聲傳遞效率。根據本發明的方法，所述的超聲發射表面在所述的液體中可以選擇任意的朝向，但優選與切割方向一致的朝向或與切割方向相反的朝向，以獲得其所發射的縱波超聲波的振動方向與切割方向一致的效果，提高超聲切割的效率和質量。根據本發明的方法，所述的切割線的切割方向可以是從待切割物體下方向上方切害I]、也可以是從待切割物體上方向下方切割，或者從待切割物體的左側向右側切割、或者從待切割物體的右側向左側切割；其中，對于固結磨料切割線的情況，優選從待切割物體的左側向右側切割、或者從待切割物體的右側向左側切割。
超聲發射表面在所述的液體中可以選擇任意的朝向，但優選與切割方向一致的朝向或與切割方向相反的朝向，以獲得其所發射的縱波超聲波的振動方向與切割方向一致的效果，提高超聲切割的效率和質量。 根據本發明的方法，所述的傳遞到切割線的超聲波振動方向，可以是任意方向，例如與切割方向呈任意非零值夾角的方向，但優選與切割方向一致的振動方向，即與切割方向呈零值夾角的方向；并最好避免與切割線的直線運動方向一致的方向。根據本發明的方法，所述的切割線，可以是金屬切割線例如鋼線或鍍膜、涂膜鋼線、鋼絞線，或者非金屬切割線例如棉線、尼龍線、碳纖維線、碳纖維多絞線，或者固結磨料切割線，例如金剛石磨料涂覆線、或者立方氮化硼磨料涂覆線、或者碳化硼磨料涂覆線，以及其他任意的適宜切割的切割線。其中，所述的磨料涂覆線，是指在基線表面采用電鍍、粘結、熱壓等方式涂覆、埋植、固定一些起磨削作用的磨料顆粒，例如金剛石、立方氮化硼、碳化硼磨料等超硬磨料顆粒。所述的切割線網是指由單根或多根切割線組成的線網。根據本發明的方法，所述的浸入了超聲發射表面和接觸部分切割側切割線的液體，可以是任意種類的液體，例如水、油、醇類、混合液體、溶液，或者含固體顆粒的混合液體，優選高密度液體，優選較高溫度的液體，優選具有高濃度溶質的溶液，并且在例如金剛石線切割等磨料涂覆線切割時，優選作為線切割所用的切割液的切割冷卻液，和在例如懸浮砂漿線切割時，優選作為線切割所用的切割液的懸浮砂漿。根據本發明的方法，所述的液體和所述的超聲發射表面可以設置在所述的切割線切入待切割物體的一側，與切割線接觸和接近，也可以設置在所述的切割線切出待切割物體的一側，與切割線接觸和接近；但優選在切割線切入待切割物體的一側和切出待切割物體的一側各設置一個或一組所述的液體和所述的超聲發射表面，并且優選設置在兩側對稱的位置，和優選兩側的超聲波設置成同頻、同功率、同相位或同步，和優選所述的超聲發射表面接近切割線的同時遠離待切割物體以避免傳遞到待切割物體和切割前沿處的切割線的超聲波同步。根據本發明的方法，所述的超聲波優選半波長或四分之一波長的整數倍為所述的切割側切割線或切割線網的懸空長度，或切割線在切入側或切出側的長度。根據本發明的方法，所述的超聲波發生裝置及其設置，可以選擇使其在切割線上形成任意振幅的超聲波，但優選使切割線形成振幅為0.1 200微米的超聲波，并進一步優選形成振幅為I 20微米的超聲波。較小的超聲波振幅可以提高超聲波線切割的精度，獲得更加光滑的切割表面，并更適合硬脆材料的切割；較大的超聲波振幅可以提高超聲波線切割的能力，更適合低精度要求下的快速切割。根據本發明的方法，所述的超聲波發生裝置及其設置，可以選擇使其在切割線上形成任意頻率的超聲波，但優選使切割線形成頻率10 IOOOkHz的超聲振動，并進一步優選形成頻率20 IOOkHz的超聲振動，較高的頻率可以獲得較好的切割效率，但超聲能量傳遞衰減增加。本發明還提供了實施本發明所述的超聲波線切割方法的專用設備，其至少包含有切割線或切割線網的裝載及切割線運動驅動系統、使待切割固體材料保持在切割線附近的待切割固體材料的裝載系統，以及使切割線和待切割固體材料進行相向移動的移動系統，還包含有超聲波發生裝置及其超聲發射表面，以及提供接觸或浸沒超聲發射表面和至少部分切割側切割線的液體的提供裝置，包括例如容液裝置或液體噴流裝置，其在工作時可提供液體同時接觸或浸沒所述的超聲發射表面和至少部分切割側切割線。本發明的方法，利用了具有良好超聲傳遞效果的液體，作為超聲傳遞媒質，將超聲波振子或波源發生的超聲波傳遞到切割線上，避免了現有技術中采用固體的直接硬性接觸的超聲波傳遞方法導致的無效切割和切割線無效磨損，方便、低成本地實現了超聲波線切害I]，具有適用范圍廣，成本低，效率高的優點。本發明提供的實施本發明所述的超聲線切割方法的專用設備，結構簡單，造價低，特別適宜在現有任意的線切割設備上直接改造來獲得，為本發明的超聲波線切割方法的迅速工業化提供了良好范例。


附圖僅為示意圖，并不意味著具體的尺寸大小及其實際比例。
圖1為本發明的應用于硅片鋼線切割的超聲多線切割方法示意圖，圖中箭頭左側示意切割開始前，箭頭右側示意切割過程中。
圖2為實施本發明的超聲多線切割方法的用于硅片切割的一種專用設備示意圖。
圖3為本發明的應用于硅片鋼線超聲波線切割的再一種線切割方法示意圖。
圖4為實施本發明的超聲波多線切割方法的用于硅片切割的再一種專用設備示意圖。
圖5為實施本發明的超聲波多線切割方法的用于硅片切割的又一種專用設備示意圖。
具體實施例方式
以下結合具體實施方式
進一步說明本發明。
本發明的超聲波線切割方法的一種實施方式，包括步驟: (1)設置包含有至少一個切割側的切割線或切割線網，將待切割物體置于切割側切割線或切割線網上方，并在切割側切割線或切割線網下方設置包含有底壁和側壁的可容納切割液的容液槽，在容液槽中設置至少一個包含有超聲發射表面的超聲波發生裝置，其中，容液槽的大小和深度優選足以容納所述的待切割固體材料或其待切割部分的尺寸；
(2)任選將切割液噴淋在切割側切割線或切割線網上，其中優選將切割液噴淋在切割側切割線的緊鄰待切割物體的位置；使切割線做切割運動，使待切割物體與切割側切割線作相向運動，使待切割物體從上方向下接觸和壓迫切割側切割線，使切割側切割線的一段形成向下的傾角的同時，實現對待切割固體材料的切割；同時，使切割液容納并保持在所述的位于切割側切割線下方的容液槽內，使所述的切割側切割線或切割線網的至少部分和所述的超聲波發生裝置的超聲發射表面保持浸入在容液槽內的切割液中；
(3)啟動超聲波發生裝置，使超聲波通過切割液傳遞到浸沒在切割液中的切割線上，形成切割線的超聲波振動；任選在容液槽外設置緊鄰容液槽的溢流槽以承接容液槽溢出的切割液；任選設置攪拌裝置以攪拌容液槽內的切割液使之保持運動；任選設置冷卻裝置冷卻容液槽或溢流槽內的切割液；任選設置泵裝置將容液槽或溢流槽內的切割液泵至切割線網上方，噴淋到切割線網或切割前沿；使所述的待切割物體與切割側切割線或切割線網持續相向運動直至切割完成。其中，所述的待切割物體，包括任意材料的固體物體，例如，晶體材料、非晶體材料，金屬或合金材料、陶瓷材料，硬脆材料、強韌材料，等等，優選晶體硅和晶體氧化鋁(藍寶石、白寶石、紅寶石，等等)；所述的切割線網是由單根或多根切割線通過多線切割裝置的布線系統排列成的包含有至少2條切割線的線網，切割線、切割線網與待切割固體相接觸的一側為切割側；所述的切割線的切割運動，包括沿切割路徑的單向走線、雙向往復走線、旋轉、震動，或這幾種運動方式的任意復合運動；其中單向走線時，優選在待切割物體的進線側將切割液噴淋在容液槽內上方的切割線上，和優選在待切割物體的出線側將切割液噴淋在容液槽外上方的切割線上；所述的待切割物體的切割前沿，包括待切割物體上與切割線或切割線攜帶的起切割作用的切割砂漿直接接觸并被切割著或磨削著的表面；所述的切割液，包括、但不限于與噴淋到切割線上的同質的單一或混合液體，例如冷卻液、懸浮砂漿液、研磨液、拋光液、酸性或堿性的化學腐蝕液，等等。其中，所述的任選設置的溢流槽，用來收集從容液槽溢出的切割液，可由槽形的容腔或類似裝置置于容液槽下方構成，或與容液槽以套疊方式連成一體。其緊鄰容液槽的設計，可使切割液在反復收集、泵吸、噴淋循環中最大限度地降低克服重力勢能所需的功耗。其中，所述的任選設置的攪拌裝置，包括在容液槽外部和/或內部設置的機械、電磁、震動、聲波例如超聲或者次聲攪拌裝置，能提供促使容液槽內的液體運動的能量，以實現切割液的持續充分混合、避免嚴重的分層或沉淀。其中，所述的任選設置的冷卻裝置，用以保持容液槽或溢流槽內的切割液處于適宜冷卻或切割的溫度。其中，所述的設置在切割液中的超聲波發生裝置，包括一個或多個超聲波換能器、或者超聲波變幅桿、或者超聲波振子或超聲波振板，具有超聲發射表面，其中，超聲波換能器是指未連接變幅桿、直接在超聲發射表面發射超聲波的電聲器件，其發射表面的振幅通常較小，在10微米以內；而變幅桿可將超聲波換能器的振幅改變到需要的大小，包括圓錐形變幅桿、指數錐形變幅桿、階梯形變幅桿或復合型變幅桿；將換能器與變幅桿連接，構成超聲波振子；將至少一個換能器與板狀變幅桿連接，或者將超聲波振子與振動板連接，可構成超聲波振板。根據本發明的方法，所述的超聲波發生裝置可以設置在容液槽內的任意位置，但優選靠近切割線，并優選使超聲發射表面即超聲振動面朝向切割線，以最大限度地提高傳遞到切割線的超聲能量；根據本發明的方法，所述的超聲波發生裝置可以設置在正對切割前沿的切割線部分的位置，或者靠近切割線的切入待切割物體的一側，但優選設置在靠近切割線的切出待切割物體的一側；根據本發明的方法，優選設置至少一對成對的超聲波發生裝置，對稱地分別設置在靠近切割線的切入待切割物體一側和切出待切割物體一側；根據本發明的方法，所述的超聲波發生裝置可以設置在切割線的下方，并使超聲發射表面朝上設置，但優選設置在切割線的上方，并使超聲發射表面朝下設置。根據本發明的方法，所述的超聲波發生裝置優選具有狹長的超聲發射表面，并優選設置成其長度方向與切割線的走向垂直，置于切割線網一側緊鄰切割線網，這樣能使超聲能量最大限度地傳遞到切割線上。根據本發明的方法，所述的超聲波發生裝置優選還具有超聲波聚焦裝置，并設置成超聲波焦點落在切割線或切割線網上，或使切割線、切割線網落在聚焦深度的空間范圍內。這樣能使切割線獲得較大份額的超聲能量。根據本發明的方法，可以使待切割物體的底部或者切割前沿的水平位置高于、等于或者低于所述的容液槽的側壁上緣，從而使容液槽內的切割液能夠浸沒部分、全部已切割部分和切割前沿，以及切割前沿以上的部分，但優選低于所述的容液槽的側壁上緣，這時，即使在切割液未注滿容液槽的情況下，依然可以完全浸沒所述的切割前沿。根據本發明的方法，可以至少在切割的部分時間段，例如，切割開始時，切割中途任意時段，切割結束前，或者切割全程，使切割線與位于其下方的所述的容液槽的側壁上緣保持不接觸。這樣可以避免切割線對容液槽側壁上緣的切割，保持容液槽的完整。根據本發明的方法，可以至少在切割的部分時間段，例如，切割開始時，切割中途任意時段，切割結束時，或者切割全程，使切割線網與位于其下方的所述的容液槽的側壁上緣保持接觸。這樣可以最大限度地利用容液槽的深度，使注滿容液槽的切割液最大高度地浸沒待切割固體，并降低切割線位置的控制難度，和減少切割線的不利振動。根據本發明的方法，在所述的容液槽的側壁上緣還可以含有預先設置或由線網切割形成的線槽，使切割線在切割時穿過所述的線槽，這樣可以最大限度地降低線震(例如低頻振動)，降低切片時片的厚度差異。根據本發明的方法，還可以將所述的切割側切割線網、待切割固體材料、容納切割液的容液槽三者中至少一個呈傾斜設置，優選至少將容液槽傾斜設置，進一步優選將待切割固體材料和容液槽同時傾斜設置，例如將待切割固體材料的切割線出線側和對應的容液槽側向下傾斜，這樣可使切割液從容液槽水平位置較低的側壁上緣自然流出容液槽，實現切割液的流動及更新。根據本發明的方法，所述的切割線，可以是鋼線或鍍膜、涂膜鋼線，或者金剛石磨料涂覆線(即固結磨料金剛石鋸線)、或者立方氮化硼磨料涂覆線、或者碳化硼磨料涂覆線。其中，所述的磨料涂覆線，是指在基線表面采用電鍍、粘結、熱壓等方式涂覆、埋植一些起磨削作用的磨料顆粒，例如金剛石、立方氮化硼、碳化硼磨料等超硬磨料顆粒。根據本發明的方法，所述的切割液可以是任選自懸浮砂漿切割液、研磨液、拋光液、冷卻液、化學腐蝕液之一的液體，包括混合物液體，其中，各種切割液在起到冷卻待切割固體材料及其切割前沿、帶走切屑的作用外，懸浮砂漿切割液主要起到對待切割固體材料的切割作用，研磨液起到對待切割固體材料切割前沿及其附近的表面的研磨作用，拋光液起到對待切割固體材料切割前沿及其附近的表面的拋光作用，冷卻液起到對待切割固體材料切割前沿及其附近的表面的浸潤冷卻作用，化學腐蝕液起到對待切割固體材料切割前沿及其附近表面的腐蝕作用或修飾作用，以提高切割效率，改善切割表面。本發明還提供了實施本發明所述的線切割或多線切割方法的上述實施方案的專用設備，其至少包含有切割線或切割線網的裝載及切割線運動驅動系統、使待切割固體材料保持在切割線網上方和向切割線網移動的待切割固體材料的裝載及其移動系統，還包含有設置在緊鄰切割側切割線網下方的容液槽，及其裝載系統，例如支撐或懸掛裝置，和設置在容液槽內的超聲波發生裝置，即包含有超聲發射表面的超聲波換能器、超聲振子、超聲振板或超聲變幅桿，容液槽用以容納切割液，使切割液在切割中至少浸沒部分穿過切割線網的固體材料已切割部分。其中，所述的容液槽的大小和深度優選足以容納所述的待切割固體材料或其待切割部分的尺寸，其由側壁和底壁構成，可以容納和至少保持部分切割液，其可以采用任意的合適材料制成，并優選具有規則的外形，和任選設置的有限度溢流或漏流的孔、縫、槽；容液槽裝載系統可以是支撐系統，或者懸掛系統，或兩者的結合，將容液槽支撐或懸掛在所述的位置，或者需要時使容液槽移動，例如跟隨切割側切割線網或待切割固體材料的移動。根據本發明的上述線切割或多線切割方法的專用設備，還任選包含有在容液槽外設置的緊鄰容液槽的溢流槽以承接容液槽溢出的切割液。所述的溢流槽收集從容液槽側壁上緣溢出的切割液并暫時容納存儲。根據本發明的上述線切割或多線切割方法的專用設備，還任選包含有攪拌所述緊鄰線網下方的容液槽內切割液的攪拌裝置。其中，所述的攪拌裝置，包括設置在容液槽外部或內部的機械、電磁、聲波例如超聲或者兆聲或者次聲攪拌裝置，能提供使容液槽內的液體運動的能量，以實現切割液的持續充分混合。根據本發明的上述線切割或多線切割方法的專用設備，還任選設置冷卻裝置用以冷卻容液槽或溢流槽內的切割液使之保持在需要的溫度，其中，優選冷卻裝置設置在容液槽或溢流槽側壁或底壁，并優選將容液槽或溢流槽的壁，例如側壁或底壁作為冷卻裝置的熱交換面。根據本發明的上述線切割或多線切割方法的專用設備，還任選設置泵裝置用以將容液槽或溢流槽內的切割液泵至高位后噴淋在切割線網或切割前沿。采用本發明方法和專用設備作固體材料的線切割或多線切割，無論是例如剖方或切片切割，包含切割前沿或接近切割前沿的部分待切割固體材料始終浸沒在切割液中，可以極大地提高對待切割固體材料的降溫效果，極大提高切割前沿處切屑的分散和帶走效果，極大提高例如采用鋼線懸浮砂漿切割時切割線的帶砂能力和切割砂漿沿切割路徑全程的分布均勻性，從而顯著提高切割效率，提高切割質量；同時，超聲波發生裝置產生的超聲波通過切割液媒質傳遞到切割線上，使切割線形成超聲振動，極大地提高了切割效率和切割精度；由于容液槽始終保持在切割線網下方，避免或減少了切割線在切割時對容液槽側壁的不必要或不需要的切割破壞，降低了切割的控制難度，最終大幅度降低了切割成本。本發明的超聲波線切割方法的再一種實施方式，包括步驟:
(1)設置包含有至少一個切割側的切割線或切割線網，以及待切割物體；
(2)設置超聲波發生裝置，使其超聲發射表面靠近切割側的切割線或切割線網；
(3)提供基本上連續的液體流，并使液體流保持浸沒所述的超聲發射表面和切割側的部分切割線或切割線網；
(4)啟動切割線的線切割運動，啟動超聲波發生裝置，對待切割物體進行線切割。
其中，所述的液體流作為超聲波傳遞媒質，將由超聲波發生裝置的超聲發射表面發射
的超聲波傳遞到切割側切割線上，使切割線發生超聲振動，實現超聲波線切割；
其中，所述的液體流可以是任意方向的液體流，但優選垂直方向的液體流，并優選液體源設置在上方，形成從上向下的液體流；
其中，所述的液體流的“基本上連續”是指在切割時大部分比例的時間內呈連續不斷流，包括采用某些間歇式流體，其中，流體斷流時間較連續時間短時，對超聲切割效果影響不大，但可節省能量；
其中，所述的超聲波發生裝置的超聲發射表面可以設置在切割線或切割線網的上方，側方，或下方，但優選上方或下方，并在多線切割的情況下，優選覆蓋切割線網的整個寬度。實施本發明的上述超聲波線切割方法的再一種實施方式的專用設備，至少包含:
(1)線切割的切割線或切割線網及其承載和切割運動驅動系統；待切割物體的承載系統和任選的運動驅動系統；
(2)液體流的噴嘴及液體流噴流控制系統；以及，任選的所述液體流的獨立循環利用系統；
(3)超聲波發生裝置,和使超聲波發生裝置的超聲發射表面靠近切割側的切割線或切割線網的承載系統和任選的跟隨運動系統；
(4)以及其他現有的線切割或多線切割設備必備的部件和系統。
其中，液體流的噴嘴、超聲波發生裝置的超聲發射表面和切割側的切割線或切割線網三者的位置設置成啟動液體流噴流控制系統時噴嘴噴出的液體流能同時浸沒所述的超聲發射表面和切割側的部分切割線或切割線網；
其中，所述的液體流的獨立循環利用系統，是將所述的流經超聲發射表面和切割線的液體流重新收集并輸送到所述的液體流噴嘴而重復形成液體流的液體收集輸送系統，例如由收集容器、泵、吸嘴和輸送管道形成的系統。以下結合附圖和實施例進一步說明本發明的上述實施方式。
實施例1、本發明的應用于硅片鋼線切割的超聲多線切割方法，示意見圖1，包括步驟:
(1)使用導輪5等鋼線裝載和運動控制系統將一根鋼線設置成多根鋼線并列的切割線網2，其上部的水平懸空部分作為切割側21，將待切割的晶體硅錠I置于切割側切割線網上方，并在切割側切割線網下方設置包含有底壁和側壁的可容納懸浮砂漿的容液槽3，容液槽底部設置超聲發射面41朝上的超聲波振板4，其中，容液槽的大小足以容納所述的待切割晶體娃淀；
(2)將懸浮砂漿噴淋在切割側切割線網上；使切割線做單向或雙向切割運動，使待切割晶體硅錠與切割側切割線網作相向運動，使待切割晶體硅錠從上方向下接觸和壓迫切割側切割線網，在使切割線形成向下的傾角Θ的同時，實現對晶體硅錠的切割；同時，使懸浮砂漿6容納并保持在所述的位于切割側切割線網下方的容液槽內，使所述的部分切割側切割線網、超聲波振板、晶體硅錠的切割前沿12浸入容液槽內的懸浮砂漿中；
(3)啟動超聲波發生裝置，并使所述的待切割晶體硅錠持續向下移動直至切割完成，獲得多個硅片；其中，任選在所述的容液槽外設置緊鄰容液槽的溢流槽以承接容液槽溢出的懸浮砂漿；任選設置機械攪拌裝置以攪拌容液槽內的懸浮砂漿使之保持運動，并優選使切割液在硅錠的切割前沿呈現與鋼線同向運動的攪拌方式；任選設置冷卻裝置冷卻容液槽或溢流槽內的懸浮砂漿；任選設置泵裝置將容液槽或溢流槽內的懸浮砂漿泵至切割線網上方后噴淋在切割側切割線網上，使切割懸浮砂漿在切割線網和切割前沿、容液槽內循環流動。
其中，所述的切割線形成向下的微小傾角Θ是相對于待切割物體的水平線的，優選控制在0.1 5度；
其中，圖中的圈狀圖示意啟動超聲波后超聲發射面發射的超聲波。
通常，裝載切割線網的導輪水平位置保持不變，晶體硅錠粘結在工裝夾具上，在切割過程中從上向下壓向切割線網。在本發明的多線切割方法應用于娃片切割的上述實施例1中，優選的一種實施方案是，至少在切割的部分時間段，例如切割開始和切割中途，使待切割晶體硅錠的底部或者切割前沿的水平位置低于所述的容液槽的側壁上緣。這樣可以確保切割前沿全部浸沒在注滿容液槽的懸浮砂漿中。在本發明的多線切割方法的應用于硅片切割的上述實施例1中，優選的再一種實施方案是，至少在切割的部分時間段，例如切割開始和切割中途，或者切割全程中，通過例如控制傾角Θ的大小，或者調整容液槽側壁上緣的位置，使切割線網與位于其下方的所述的容液槽的側壁上緣保持不接觸。這樣可以避免鋼線切割容液槽的側壁上緣而造成容液槽的破壞，并避免出現過大的線弓而斷線。在本發明的多線切割方法應用于硅片切割的上述實施例1中，優選的另一種實施方案是，至少在切割的部分時間段，例如切割開始和切割中途，或者切割全程中，通過例如控制傾角Θ的大小，或者調整容液槽側壁上緣的位置，使切割線網與位于其下方的所述的容液槽的側壁上緣保持接觸。這樣可以減少鋼線的線震和跳線。其中，容液槽與線網接觸的側壁，優選由上下兩部分組成，上部分采用易于分開、拆卸、替換的安裝、固定方式安裝、固定或附著在下部分上，并優選采用柔性、韌性或軟性材料制成容液槽的側壁上緣。例如，板狀的上部分插入頂端帶有溝槽的下部分側壁，組成完整的容液槽側壁，或者，板狀的上部分粘結在下部分側壁組成完整的容液槽側壁。在本發明的多線切割方法的應用于硅片切割的上述實施例1中，優選的再一種實施方案是，在所述的容液槽的側壁上緣含有預先設置或由切割線網切割形成的線槽，使切割線在切割時穿過所述的線槽。這樣可以最大限度地減少鋼線的線震和跳線，提高切割精度。其中，容液槽與線網接觸的側壁，優選由上下兩部分組成，上部分采用易于拆卸、替換的安裝、固定方式，以便更換。在本發明的多線切割方法應用于硅片切割的上述實施例1中，優選的再一種實施方案是，所述的切割側切割線網、待切割晶體硅錠、容納懸浮砂漿的容液槽三者中至少一個呈傾斜設置，優選待切割晶體硅錠和容液槽傾斜設置，并優選沿鋼線單向切割運動方向的遠端處晶體硅錠和容液槽的一側向下傾斜。這樣有利于砂漿在容液槽內單向流動并實現溢流，和提高切割成品率。在本發明的多線切割方法應用于硅片切割的上述實施例1中，一個實施方案是設置至少2個切割側切割線網部分，例如通過上下2排每排各I對導輪設置的切割線網，其上方和下方水平方向上的切割線網部分即可分別作為切割側切割線網，根據本發明的方法，每個切割側切割線網的上方設置待切割固體材料，下方設置容液槽并注入切割液，上、下2個待切割固體分別從上方向下壓入各自對應的切割側切割線網而被切割，其已被切割部分穿過線網浸沒入容液槽內的切割液中。實施例2、本發明的應用于硅片金剛石磨料涂覆線(金剛石線)切割的多線切割方法，包括步驟:
(1)使用導輪等金剛石磨料涂覆線裝載和運動控制系統將一根金剛石磨料涂覆線設置成多根金剛石磨料涂覆線并列的水平切割線網，將待切割的晶體硅錠置于切割線網上方，并在切割線網下方設置包含有底壁和側壁的可容納冷卻液的容液槽，容液槽內設置超聲發射面朝上的超聲波發生裝置的超聲波振板，其中，容液槽的大小足以容納所述的待切割晶錠；
(2)任選將冷卻液噴淋在切割線網上；使金剛石磨料涂覆線做單向或雙向切割運動，使待切割晶體硅錠與切割線網作相向運動，使待切割晶體硅錠的底部從上方向下接觸和壓迫切割線網，在使切割線形成向下的微小傾角的同時，實現對晶體硅錠的切割，并任選將冷卻液噴淋在晶錠切割前沿部分；同時，使冷卻液容納并保持在所述的位于切割線網下方的容液槽內，使所述的晶體硅錠的已切割部分和切割前沿浸入容液槽內的冷卻液中；使所述的部分切割側切割線網、超聲波振板、晶體硅錠的切割前沿浸入容液槽內的切割液中；
(3)啟動超聲波發生裝置，使所述的待切割晶體硅錠持續向下移動直至切割完成，獲得多個硅片。其中，所述的切割線形成向下的微小傾角優選控制在0.1 5度。根據本發明，類似地，可將上述實施方式中的金剛石磨料涂覆線分別換成立方氮化硼磨料涂覆線或碳化硼磨料涂覆線，實現硅片的切割。其中，立方氮化硼磨料涂覆線較金剛石線具有更好的切割效果和更耐用，而碳化硼磨料涂覆線成本更低。根據本發明，可將上述實施方式中的冷卻液分別換成研磨液、拋光液、化學腐蝕液，實現硅片的切割。其中，研磨液優選含金剛石或立方氮化硼研磨料的研磨液，可以提高切割效率；拋光液優選含金剛石或立方氮化硼或碳化硅或碳化硼拋光粉的拋光液，可以提高切割獲得的硅片表面的光潔度；化學腐蝕液優選含堿性物質和氧化劑的化學腐蝕液，可以提高切割效率、改善硅片表面質量，提高成品率。實施例3、本發明的應用于藍寶石基片的鋼線切割的多線切割方法，包括步驟:
(1)使用導輪等鋼線裝載和運動控制系統將一根鋼線設置成多根鋼線并列的水平切割線網，將待切割的藍寶石晶錠置于切割線網上方，并在切割線網下方設置包含底壁和側壁的可容納懸浮砂漿的容液槽，容液槽內任意位置、優選側壁或底壁上設置超聲發射面朝上的超聲波振板，其中，容液槽的大小足以容納所述的待切割晶錠；
(2)將懸浮砂漿噴淋在切割線網上；使切割線做單向或雙向水平切割運動，使待切割晶錠與切割線網作相向運動，使待切割晶錠的底部從上方向下接觸和壓迫切割線網，在使切割線形成向下的傾角的同時，實現對藍寶石晶錠的切割；同時，使懸浮砂漿容納并保持在所述的位于切割線網下方的容液槽內，使所述的部分切割側切割線網、超聲波振板、晶體硅錠的切割前沿浸入容液槽內的切割液中；
(3)啟動超聲波發生裝置，使所述的待切割晶錠持續向下移動直至切割完成，獲得多個藍寶石基片。其中，懸浮砂漿包含有可切割藍寶石的超硬磨料，優選碳化硼或立方氮化硼或金剛石磨料。實施例4、本發明的應用于硅錠的鋼線剖方的超聲波多線切割方法，包括步驟:
(1)使用導輪等鋼線裝載和運動控制系統將I根或2根鋼線設置成多根鋼線并列和交叉的水平切割線網，其中，交叉的切割線網彼此分處不同的高度而錯開，將待剖方的晶體硅錠置于切割線網下方，并在切割線網下方設置包含有底壁和側壁的可容納懸浮砂漿的容液槽，其中，容液槽內設置超聲發射面朝向切割線網的超聲波發生裝置的超聲波振板，容液槽的大小足以容納所述的待切割晶體硅錠；
(2)將懸浮砂漿噴淋在切割線網上；使切割線做單向或雙向切割運動，和切割線網從上方向下接觸和壓迫待切割晶體硅錠，實現對晶體硅錠的切割；同時，使懸浮砂漿容納并保持在所述的位于切割線網下方的容液槽內，使所述的部分切割側切割線網、超聲波振板、晶體硅錠及其切割前沿浸入容液槽內的切割液中；
(3)啟動所述的超聲波發生裝置，使切割線網持續向下移動直至切割完成，獲得多個較小硅錠。實施例5、實施本發明的多線切割方法的用于硅片切割的一種專用設備，見示意圖2，包含有多線切割裝置，其含有切割線網的裝載及運動驅動系統的至少2個導線輪5，其中導線輪的水平位置保持固定，切割線2卷繞在導線輪上的線槽內；和使待切割硅錠I保持在切割線網上方和可控制硅錠向切割線網移動的待切割硅錠的裝載及其移動系統6，例如包括工裝夾具和升降所述的工裝夾具的移動裝置；和設置在緊鄰切割線網切割側部分的下方的容液槽或容液裝置3及其裝載系統，以及設置在容液槽內的超聲波發生裝置的超聲振板4，所述的容液槽用以容納切割液，使切割液在切割中至少浸沒部分穿過切割線網的硅錠已切割部分、部分切割側切割線和超聲振板；以及其他任何使該切割設備正常工作的必要裝置和系統，這些裝置和系統的結構、組成和現有的硅片多線硅片切割設備的相應裝置和系統的結構、組成一致，總體上包括:包括收放線系統、主輥及導向輪系統、送料系統、切割進給系統、工作臺運動控制系統、冷卻系統、自動控制系統等，都屬于現有線切割設備結構系統，可從相應的公開技術文件中獲得詳盡的描述。本發明的該專用設備在使用中，所述的容液槽或容液裝置可以注滿切割液，使穿過切割線網的那部分硅錠、切割線切割前沿、超聲振板保持浸沒在切割液中。
其中，所述的超聲振板可以設置在容液槽的底壁或側壁，優選設置成其超聲發射表面朝向切割線網或切割前沿，并優選其長度等于切割線網的寬度，和其寬度等于硅錠或硅錠的切割前沿的寬度。上述實施本發明的多線切割方法的用于硅片切割的專用設備的實施例的一個優選的實施方案是，所述的設備還包含有可以攪拌所述的緊鄰切割線網下方的容液槽內的切害I]液的攪拌裝置，例如機械、電磁、超聲、次聲或震動攪拌裝置。上述實施本發明的多線切割方法的用于硅片切割的專用設備的實施例的再一個優選的實施方案是，所述的設備還包含有設置在緊鄰容液槽外側的溢流槽，以承接容液槽溢出的切割液，其中，溢流槽可以設置在不參與切割的底層切割線網的下側，遠離切割側切割線網，但優先設置在不參與切割的底層切割線網的上側。本發明中，為避免圍繞導線輪的位于下部的不參與切割的切割線網觸及所述的容液槽或溢流槽的底部，可以采用大直徑的導線輪，增加上部線網和下部線網間的空間高度，或在容液槽或溢流槽下方設置額外的導線輪，以增大上下層切割線網之間的高度。在上述實施本發明的多線切割方法的用于硅片切割的專用設備的實施例的再一個優選的實施方案是，所述的設備還包含有設置在容液槽或溢流槽內或附近的泵裝置，包括泵的吸液嘴，可將容液槽或溢流槽內的切割液泵吸至高位后通過噴淋裝置例如噴頭噴淋在切割線網或切割前沿。上述實施本發明的多線切割方法的用于硅片切割的專用設備的實施例的再一個優選的實施方案是，所述的設備還包含有冷卻裝置用以冷卻容液槽或溢流槽內的切割液，其中冷卻裝置的熱交換面優選設置在容液槽或溢流槽內，并優選以容液槽或溢流槽的壁作為熱交換面。上述實施本發明的多線切割方法的用于硅片切割的專用設備的實施例的再一個優選的實施方案是，所述的設備還同時包含有冷卻裝置用以冷卻容液槽或溢流槽內的切割液；設置在容液槽或溢流槽內或附近的泵裝置；設置在緊鄰容液槽外側的溢流槽；可以攪拌所述的緊鄰切割線網下方的容液槽內的切割液的攪拌裝置。實施例6、本發明的應用于硅片鋼線超聲波線切割的再一種線切割方法，見示意圖3，包括步驟:
(1)設置包含有至少一個切割側的鋼芯切割線或切割線網2，以及待切割硅錠I;
(2)設置超聲波發生裝置4，使其超聲發射表面41從上方靠近切割側的切割線或切割線網2 ；
(3)通過設置在所述的超聲發射表面和切割線上方的懸浮砂漿噴嘴3，提供基本上連續的懸浮砂漿流6，并使懸浮砂漿流保持浸沒所述的超聲發射表面41和其下方的部分切割側切割線或切割線網21 ；
(4)啟動切割線的線切割運動，使待切割硅錠壓向切割線，并啟動超聲波發生裝置，對待切割硅錠進行線切割。
其中，所述的懸浮砂漿，為硅片鋼線切割使用的含磨料顆粒的磨削液，在本實施例中也作為超聲波傳遞媒質，將由超聲波發生裝置的超聲發射表面發射的超聲波傳遞到切割側切割線上，使切割線發生超聲振動，實現超聲波線切割；
其中，所述的懸浮砂漿流持續從上方流下而浸沒所述的超聲發射表面和部分切割側切割線；所述的超聲發射表面優選呈狹長的條形覆蓋整個線網的寬度，所述的砂漿優選為狹長的縫隙噴嘴，覆蓋整個切割線網的寬度。
通過調整超聲波的頻率、強度、超聲發射表面離開切割線的距離、其構成材質、尺寸及其連接的變幅桿尺寸和材質，可在切割線上獲得頻率10 200kHz、振幅0.1 200微米的超聲振動效果。實施例7、本發明的應用于硅片鋼線超聲波線切割的再一種線切割方法，包括步驟: (1)設置包含有至少一個切割側的鋼芯切割線網，以及待切割硅錠；
(2)設置超聲波發生裝置，使其超聲發射表面從下方靠近切割側切割線網；
(3)通過設置在所述的超聲發射表面和切割線上方的懸浮砂漿噴嘴，提供基本上連續的懸浮砂漿流，并使懸浮砂漿流保持浸沒所述的超聲發射表面和其下方的部分切割側切割線網；
(4)啟動切割線網的線切割運動，使待切割硅錠壓向切割線，并啟動超聲波發生裝置，對待切割硅錠進行線切割。實施例8、本發明的應用于硅片金剛石磨料涂覆線(金剛石線)切割的多線切割方法，包括步驟:
(1)使用導輪等金剛石磨料涂覆線裝載和運動控制系統將一根金剛石磨料涂覆線設置成多根金剛石磨料涂覆線并列的水平切割線網；將待切割的晶體硅錠置于切割線網上方；
(2)設置超聲波發生裝置，使其超聲發射表面從上方靠近切割側的切割線網；
(3)通過設置在所述的超聲發射表面和切割線上方的切割液噴嘴，提供基本上連續的切割液流，并使切割液流保持浸沒所述的超聲發射表面和其下方的部分切割側切割線網；任選將切割液噴淋在切割線網上；
(4)啟動切割線網的切割運動，使待切割晶體硅錠與切割線網作相向運動，使待切割晶體硅錠從上方向下接觸和壓迫切割線網，在使切割線的一側形成向下的微小傾角的同時，實現對晶體硅錠的切割；同時啟動超聲波發生裝置；并任選將切割液噴淋在晶錠切割前沿部分。
其中，所述的切割液優選金剛石線切割所用的通用水性切割液，具有冷卻、潤滑切割面的作用和沖刷分散切屑的作用；
其中，所述的切割線形成向下的微小傾角通?？刂圃?.1 5度。實施例9、本發明的應用于硅片金剛石磨料涂覆線(金剛石線)切割的多線切割方法，包括步驟:
(1)使用導輪等金剛石磨料涂覆線裝載和運動控制系統將一根金剛石磨料涂覆線設置成多根金剛石磨料涂覆線并列的垂直切割線網；將待切割的藍寶石晶體置于切割線網左側；
(2)設置超聲波發生裝置，使其超聲發射表面從一側(右側或者左側)靠近切割側的切割線網；
(3)通過設置在所述的超聲發射表面和切割線側上方的切割液噴嘴，提供基本上連續的切割液流，并使切割液流保持浸沒所述的超聲發射表面和其側下方的部分切割側切割線網；任選將切割液噴淋在切割線網上；
(4)啟動切割線網的切割運動，使待切割藍寶石晶體與切割線網作相向運動，使待切割藍寶石晶體從一側接觸和壓迫切割線網，實現對藍寶石晶體的切割；同時啟動超聲波發生裝置；并任選將切割液噴淋在藍寶石晶體的切割前沿部分。
其中，所述的切割液優選金剛石線切割所用的通用水性切割液，具有冷卻、潤滑切割面的作用和沖刷分散切屑的作用。實施例10、本發明的應用于硅片金剛石磨料涂覆線(金剛石線)切割的多線切割方法，包括步驟: (1)使用導輪等金剛石磨料涂覆線裝載和運動控制系統將一根金剛石磨料涂覆線設置成多根金剛石磨料涂覆線并列的垂直切割線網；將待切割的晶體硅錠置于切割線網右側；
(2)設置超聲波發生裝置，使其超聲發射表面從一側(右側或者左側)靠近切割側的切割線網；
(3)在所述的導輪及切割線下方設置容液槽中，使切割液容納于容液槽中，并浸沒所述的超聲波發生裝置的超聲發射表面和部分切割側的切割線網；
(4)啟動切割線網的切割運動，使待切割藍寶石晶體與切割線網作相向運動，使待切割藍寶石晶體從一側接觸和壓迫切割線網，實現對晶體硅錠的線切割；同時啟動超聲波發生裝置；并任選將切割液噴淋在晶體硅錠的切割前沿部分。
其中，所述的切割液優選金剛石線切割所用的通用水性切割液，具有冷卻、潤滑切割面的作用和沖刷分散切屑的作用。實施例11、實施本發明的超聲波多線切割方法的用于硅片切割的一種專用設備，見示意圖4，包含有多線切割裝置，其含有切割線網的裝載及運動驅動系統的至少2個導線輪5，其中導線輪的水平位置保持固定，切割線2卷繞在導線輪上的線槽內；和使待切割硅錠I保持在切割線網上方和可控制硅錠向切割線網移動的待切割硅錠的裝載及其移動系統6，例如工裝夾具和升降所述的工裝夾具的移動裝置；和設置在緊鄰切割側切割線網、其超聲發射表面正對切割側切割線網的超聲波發生裝置的超聲振板4及其承載系統，以及設置在所述的切割側切割線網21上方的液體噴嘴3，其中，液體噴嘴和超聲振板的位置設置成使噴嘴噴出的持續液體流可同時浸沒所述的超聲振板的超聲發射表面41和部分切割側切割線網，以使超聲發射表面發射的超聲波通過所述的液體流傳遞到切割線網，使切割線網形成超聲振動；和任選設置的位于切割側切割線網下方的容液槽7，用以容納切割液體和保持切割液體浸沒所述的切割線網的切割前沿和待切割硅錠的已切割部分。實施例12、實施本發明的超聲波多線切割方法的用于硅片切割的一種專用設備，見示意圖5，包含有多線切割裝置，其含有切割線網的裝載及運動驅動系統的上下排列的至少2個導線輪5，其中導線輪的位置保持固定，切割線2卷繞在導線輪上的線槽內；和使待切割硅錠I保持在切割線網側方和可控制硅錠向切割線網移動的待切割硅錠的裝載及其移動系統6，例如工裝夾具和升降所述的工裝夾具的移動裝置；和設置在緊鄰切割側切割線網21、其超聲發射表面41正對切割側切割線網的超聲波發生裝置的超聲振板4及其承載系統，以及設置在所述的位于下方的導論外的容液槽3，其中，容液槽可容納液體，以浸沒所述的導論、部分切割側切割線網和所述的超聲振板的超聲發射表面41，以使超聲發射表面發射的超聲波通過所述的液體傳遞到切割線網，使切割線網形成超聲振動。根據本發明，上述硅片切割專用設備，優選利用現有已商業化的普通多線切割專用設備改造獲得，例如，利用日產NTC PV800、瑞士產MB264、MB271、HCT/B5等多線切割設備進行改造，只需要在其現有的切割砂漿噴嘴下方的切割線網上方或下方設置超聲波發生裝置或其超聲振板，其中，超聲波發生裝置或其振板設置的位置和方式滿足使噴嘴噴出的砂漿流可同時浸沒所述的超聲波發生裝置的超聲發射表面和切割線即可，并優選具有和砂漿噴流橫截面同樣長度和寬度的超聲發射表面。這樣的改造方式極其簡單、成本低廉，并可利用已投入使用的晶硅光伏行業和LED晶片行業的大量現有線切割設備，降低投資和成本，提高行業競爭力。
本發明的線切割方法及其專用設備，不僅具有較高的切割能力，而且也具有較廣的使用范圍，并不限于晶體材料的單線或多線切割，例如，還可用于金屬、合金、玻璃體合金、陶瓷等固體材料的線切割，或用于其它硬脆材料的單線或多線切割，并且適合于各種類型和材料的切割線的線切割。試驗表明，采用了本發明的超聲波切割方法，用于金剛石線切割，切割速度較未使用超聲波的普通金剛石線切割提高I倍以上，最高可提高2.7倍；用于懸浮砂漿線切割，切割速度可提聞40%以上,最聞提聞1.6倍,極大地提聞了生廣效率；同時發現，無論是金剛石線切割，還是懸浮砂漿線切割，采用了本發明的超聲波線切割方法，切割表面的粗糙度顯著下降，表面粗糙度值最多可降低一半以上，從而獲得更加光滑和損傷層更淺的切割表面。試驗表明，采用本發明的超聲波線切割方法，無論是采用固結磨料的線切割例如金剛石線切割，還是懸浮砂漿的線切割例如鋼線的懸浮砂漿線切割，切割終了時被切割物體的切緣邊緣的崩邊、亮邊等損傷均較普通線切割方法明顯下降，包括用于晶體硅和藍寶石等硬脆材料的單線或多線切片時，崩邊、碎片、缺角明顯下降，合格出片率提高。試驗表明，采用本發明的超聲波線切割方法，無論是采用固結磨料的線切割例如金剛石線切割，還是懸浮砂漿的線切割例如鋼線的懸浮砂漿線切割，其切縫寬度均較相應的普通線切割方法明顯降低，并且切片的厚度差異也明顯降低，獲得的切片厚度更均勻，其中，切割硅片時，硅片的TTV(全片的厚度極差)最低可降低到4 6微米，提高了硅片的質量和出片率。本領域的技術人員顯而易見，在不偏離本發明的范圍或構思的情況下，可以對所披露的方法和設備方案做出各種修改和變化，包括降低和提高切割的某些方面的指標的修改和變化。本發明的說明書和實施方案只是示例性的，考慮到說明書以及實踐本文中披露的發明精神，本領域的技術人員可以顯而易見本發明的其他實施方案。
權利要求
1.一種超聲波線切割方法，包括步驟: (1)設置包含有切割側的至少一根切割線或切割線網； (2)提供與至少部分切割側切割線接觸的液體，并在其中浸入超聲波發生裝置的超聲發射表面； (3)使切割線切割待切割物體，并啟動超聲波發生裝置。
2.根據權利要求1的方法，其中，所述的與切割線接觸的液體任選容納于容液槽中的液體和懸空的基本上連續流動的液體之一，所述的部分切割側切割線和所述的超聲發射表面浸沒在該液體中。
3.根據權利要求1或2所述的超聲波線切割方法，其中，所述的超聲發射表面的位置任選為在所述的切割側切割線的上方、在所述的切割側切割線的下方、在所述的切割側切割線的左側、在所述的切割側切割線的右側、在所述的切割側切割線的切入待切割物體的一偵U、在所述的切割側切割線的切出待切割物體的一側、正對所述的切割前沿、靠近切割線的同時遠離待切割物體幾種位置之一。
4.根據權利要求1或2所述的超聲波線切割方法，其中，所述的切割線任選自金屬切割線、非金屬切割線、固結磨料切割線之一。
5.根據權利要求1或2所述的超聲波線切割方法，其中，所述的切割線的切割方向任選自從待切割物體下方向上方切割、從待切割物體上方向下方切割、從待切割物體的左側向右側切割、從待切割物體的右側向左側切割之一。
6.根據權利要求1或2所述的超聲波線切割方法，其中，所述的液體為循環的線切割所用的切割液。
7.實施權利要求1 6的超聲波線切割方法的專用線切割設備，包含有切割線或切割線網的裝載及切割線運動驅動系統、使待切割固體材料保持在切割線附近的待切割固體材料的裝載系統，以及使切割線和待切割固體材料進行相向移動的移動系統，其特征是，還包含有超聲波發生裝置及其超聲發射表面，以及可接觸或浸沒超聲發射表面和至少部分切割側切割線的液體的提供裝置，其中，所述的液體的提供裝置在工作時可提供液體同時接觸或浸沒所述的至少部分切割側切割線和超聲發射表面。
8.根據權利要求7所述的超聲波線切割方法的專用線切割設備，其特征是，所述的液體的提供裝置任選自容液裝置和液體的噴流裝置之一。
9.根據權利要求7 8所述的超聲波線切割方法的專用線切割設備，其特征是，所述的超聲發射表面的外形尺寸之一任選待切割物體的切割前沿的長度和切割側切割線網的寬度兩者之一。
10.根據權利要求7 8所述的超聲波線切割方法的專用線切割設備，其特征是，所述的超聲發射表面朝向并任選設置在由上方、下方、左側、右側組成的一組位置之一靠近所述的至少部分切割側切割線或切割線網或切割線切割前沿。
全文摘要
本發明涉及專用于線切割或多線切割的超聲波線切割方法及實施該方法的專用設備?，F有的超聲波線切割方法和設備，雖然在切割效率、切割精度、切割質量等方面有極顯著的優勢，但只能用于固結磨料切割線的單線切割，并且切割線和超聲波發生裝置的無效磨損嚴重，難以應用于多線切割和持續長時間的線切割。本發明提出了新的超聲波線切割方法和設備，采用液體傳遞超聲波能量，不僅適用于單線和多線切割，而且也適用于懸浮砂漿線切割和固結磨料線切割，避免了切割線和超聲波發生裝置的無效磨損，適用于包括硬脆材料的各種材料的線切割，可提高線切割速度40～170％，降低切割面的粗糙度值一半左右，和顯著降低切割損失，提高成品率。
文檔編號B28D5/04GK103085179SQ20111037210
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月6日 優先權日2011年11月6日
發明者趙鈞永 申請人:趙鈞永