俗话说“没有金刚钻,不揽瓷器活”。同样以金刚石为利器,金刚钻的功能是钻,而切割用的金刚石线你见过吗?在新泰市零碳新能源装备制造产业园,就有一家专门生产金刚石线的企业——中元泰芯(山东)材料科技有限公司。
日前记者跟随总经理郭洪刚走进中元泰芯的生产车间,宽阔的厂房里,所有生产线都在满负荷生产,生产设备上一个个表面覆裹着无数根细线的圆筒正在高速旋转,放线、清洗、上砂、镀镍、收线,全流程自动化生产,智能监控。这些密密麻麻、闪闪发亮的细线,正是金刚石线。
“别看只是一根根比头发丝还细的线,要是以正常行走的速度碰到,双腿就会受到严重的伤害。”郭洪刚一边走一边告诫记者要小心,“所谓金刚石线,就是把金刚石的微小颗粒镶嵌在切割钢线上,让钢线具有微型的锯齿,增强了钢线的切割能力。”
作为一种尖端产品,金刚石线一度被国外企业垄断,如今中元泰芯不仅攻克了这一壁垒,甚至优化了生产流程和制造工艺。
“上砂不均匀和把持力不够是金刚石线生产工艺面临的两大技术难题。”郭洪刚介绍,他们先后与中国科学院和河南工业大学合作,创造出物理旋流悬浮法上砂(简称旋流悬浮法)工艺,切割速度是原来“游离磨粒”的2倍,切割精度比国外技术提高近3倍,成为第二家突破该技术的国内企业。
“你看到这个竖着的倒锥筒了吗?金刚石就均匀地悬浮在里面,在电镀液的作用下,它被均匀地镀在钢线上,成了金刚石线。”车间里,郭洪刚指着一台金刚石线制造机告诉记者。
不起眼的小锥筒,其实是旋流悬浮法工艺的关键。郭洪刚说,过去采用的是水平上砂,筒是水平的,但上砂效果不好,后来改成了竖筒,这一改意味着锥筒的角度、以及进入锥筒镀液的流量都要重新设计。“别看只是一个小小的改动,我们的团队可是足足干了8个月,试验了不下上千次。”
随着金刚石线切割技术的日益成熟,它的优势也越来越明显。过去砂浆切割硅棒切一片得花8-12小时,现在用金刚石线切割仅用2小时,而且片与片之间的线缝从之前的180微米缩小到现在的35微米,成材率从50%提高到了80%,不仅提高了生产效率,还节约了生产成本。
“现在我们把国外普遍使用的两线机改为六线机,以前国外卖给我们的金刚石线一公里400元,现在我们卖的是一公里40元。”郭洪刚骄傲地说。
今天的中元泰芯,已迈入国内金刚石线生产技术领域的第一梯队——公司若满负荷生产,一个月能产出近20万公里金刚石线;可生产直径只有30微米的金刚石线,比头发丝还要细。目前,产品已在半导体、磁性材料以及手机玻璃等多个领域应用。