金刚线切割线技术改造方案.doc

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1、烽火光伏生产线技术改造方案一目前生产线技术现状现阶段，我公司的主要产品为太阳能级8吋多晶硅片。目前所采用的技术路线仍是砂浆线多线切割技术，其主要原理为高速运转的直钢线携带砂浆（碳化硅与冷却液混合）研磨硅棒表面从而达到切削的目的。随着太阳能切割技术的不断发展，目前我公司所采用砂浆线切割技术，其辅材成本高，硅棒损耗大，生产效率低，产品单片成本较高，产品技术面临落后的风险。二技术发展趋势现阶段，行业内越来越多的硅片切割企业已开始技术升级，逐渐采用金刚线切割技术。金刚线切割技术相比传统的砂浆线切割技术最

2、大的优势，切割过程中无需使用砂浆，而是将金刚砂直接粘附于直钢线上进行切割。其主要优势在于：高效率、低成本、高精度、窄切缝、小翘曲变形、底表面损伤、底碎片率、无环境污染等特点。金刚线切割技术的突破是硅片加工成本下降的最重要途径。金刚石线切割速度是普通钢线的2倍，因此单位产量的折旧、人工和能源成本将降低一半。金刚线的价格已大幅下降，应用前景大大增强。硅片是晶体硅光伏电池技术中最昂贵的部分，所以降低这部分的制造成本对于提高太阳能对传统能源的竞争力至关重要。因此在硅片切割工艺中我们需要面对多项挑战，主要

3、聚焦于光伏产业金刚线切割的生产效率，也就是单位时间内生产的硅片数量。在光伏领域，为了满足市场对于更低成本和更高生产效率的要求，金刚线技术的研究和产业化，将进一步缩小硅片厚度并降低了切割过程中的材料损耗，从而减少了太阳能电力的硅材料消耗量。详见下表2-1公司现有砂浆线技术与当前先进金钢线技术切割差距对比表2-1金刚线切割与我公司现有技术工艺方案对比设备进口专用设备金刚线国产专用设备金刚线改造设备公司现有技术代表厂家NTCpv600DT;MB288大连连城/无锡上机/青岛高测宁波矩德/江阴展照/常州

4、飞宇PV600/800/MB271/B5设备价格350万-400万210万-240万60万-70万/最高线速1800m/h1800m/h1300m/h900m/h切割时间2.7h2.7h3.5h6.5hA品率93%92%90%91%钢线规格70um70um70um120um出片率59.5258.8857.647.11钢线用量1.5-2m/片1.5-2m/片1.5-2m/片0.32元/片钢线成本0.32-0.42元/片0.32-0.42元/片0.32-0.42元/片0.32元/片0.45元/片切割

5、液/砂浆0.05元/片0.05元/片0.05元/片注：从上述表格可看出：（1）采用金刚线切割，辅材单片成本可下降0.3-0.4元/片；（2）金刚线切割出片率较砂浆线切割出片率每公斤多出10片，硅料成本下降；（1）采用金刚线切割每刀用时3-3.5h，较砂浆线切割效率可提升至少一倍；能耗成本亦大幅缩减；综上所述，在现阶段砂浆线切割技术面临发展瓶颈的背景下，若要进一步大幅降低硅片生产生产成本，大力发展金刚线切割技术已成为一种趋势。三金刚线切割技术介绍金刚线切割技术也被称为固结磨料切割技术。它是利用电镀

6、或树脂粘结的方法将金刚石磨料附着在钢线表面，将金刚线直接作用于硅棒或硅锭表面产生磨削，达到切割的效果。金刚线切割具有切割速度快，切割精度高，材料损耗低等特点。切割线的技术突破是硅片加工成本下降的最重要途径。金刚石线切割速度是普通钢线的2倍，因此单位产量的折旧、人工和能源成本将降低一半。金刚石线的价格已大幅下降，且仍有较大的下降空间，应用前景广阔。目前，金刚线切割工艺的辅料主要为金刚线及切割液：（1）金刚线金刚石锯线是一种固态研磨工具，金刚石颗粒用电镀或者环氧基方式粘接在基线上，见图9。金刚石锯线

7、分为电镀金刚石锯线和树脂结合剂锯线。树脂结合剂金刚石锯线是一种采用树脂作为结合剂,将金刚石磨粒固结于锯丝基体表面而形成的固结磨料锯线。树脂结合剂锯线制造方法与树脂结合剂砂轮的制造类似,直接将含有金刚石磨料的树脂混合物涂敷在金属丝表面,经过干燥后再固化。相比电镀金刚石锯线,树脂涂层的剪切模量较低,锯丝的扭切强度基本不变,更重要的是树脂结合剂金刚石锯丝制作工艺简单,生产成本低,生产效率高。树脂结合剂金刚石锯线的制造工艺分为四个主要过程:a、金刚石磨料与树脂配料；b、基体表面预处理；c、配料涂覆；d、

8、固化[1]。树脂结合剂锯线的耐磨性和耐热性不如电镀金刚石锯线好，且效率较低，因此未来该技术也将被逐步淘汰。电镀金刚石锯线是将高硬度、高耐磨性的金刚石磨粒通过电镀的方式牢固地把持在钢丝基体上而制成的一种切割工具。电镀金刚石锯线具有切割效率高、锯切力小、锯缝整齐、切面光整、出材率高、噪音低，对环境污染小等优点[2]。图3.1金刚石锯线横向显微结构金刚线切割主要使用电镀金刚线，电镀金刚线由结构芯线、镀层、金刚石颗粒组成，其中芯线主要是切割钢丝，镀层主要是耐磨金属与树脂线的结合，如图3.1为Bekaer