超声波切割划片应用技术

为了加工电子元器件（碳化硅、陶瓷）以及光学零部件（光学玻璃制成的棱镜，过滤镜等）而开发的超声波切割设备，提高了刀片切割难以对应的碳化硅、玻璃以及陶瓷等难切削材料的加工性能。

一、以往难切削材料加工时的难题

碳化硅、金刚石、玻璃，陶瓷，金属，树脂等难切削材料在使用刀片切割时会发生各种问题。

㈠、由于发生刀片的磨粒钝化、气孔堵塞等现象，导致加工负荷上升。而加工负荷的上升，则会增加加工物崩裂及毛刺，刀片破损、异常磨损以及加工物烧伤等各种不良现象的发生。

1、刀片刀刃的磨粒产生磨损，且表面磨粒发生钝化的现象。在这种状态下，刀片就无法进行正常的加工

2、刀片刀刃部粘附了加工物的切削碎屑及胶膜粘合剂等，致使表面磨粒不能突出的现象。与磨粒钝化一样，这种刀片也无法进行正常加工。

3、使用较细的磨粒或提高进刀速度，都会导致加工负荷上升。通过观察主轴电流值的变化，就可确认加工负荷是否在上升。

㈡、刀片的适用范围会受到限制。为防止磨粒钝化及气孔堵塞等现象的发生，需要选择容易磨耗的结合剂种类的刀片，导致刀片寿命的缩短。另外，在选择磨粒尺寸时，也需要采用较大尺寸的#320～#600磨粒。为了解决这些难切削材料加工过程中所出现的刀片切割问题而开发的就是超声波切割。

二、超声波切割加工原理

三、超声波切割的技术特点

1、该超声波振动方向为轴向，对两侧边缝具有修整研磨效果，可有效的防止崩边。

2、该超声波采用空气动力学原理使整个轴芯轴向振动，振动频率（20~40KHz）和振动幅度（1~3um)只需要调节主轴空气轴承的进气压力的大小(0.55~0.65PMa)得到控制，而且可以有超声(0.55~0.65PMa)和无超声(0.5~0.55PMa)的双工作方式，实现一机多用。

3、该超声波不用专用刀片、专用法兰、专用软件，也不需要超声波发振电源等装置，而且通用国内外所有厂家的标准刀片和法兰，不增加额外费用。具有简单可靠、皮实耐用、运行费用低的优势，是超声波技术的发展方向。

4、该超声波辅助振动切割划片加工，抑制毛刺产生，自激振动的抑制性能强，加工系统稳定性能提高，切割边缝整齐不崩边；能抑制刀片表面的附着物，不易粘黏，不易产生积削瘤，刀片长久保持锋利；超声波振动的空化作用可提高冷却效果，减少切（磨）削热量，避免产品加工表面烧伤。

5、该超声波辅助振动切割划片加工可以实现：切割进刀速度提高3倍以上，刀片寿命延长3倍以上，刀口崩边尺寸降低3倍以上。

6、该超声波技术可以对市场上，所有的国内外划片机上的空气主轴开展超声波升级，升级后的划片机可以轻松切割1~4代半导体材料，为切割划片加工厂降本增效带来实实在在的经济效果。