첨단 소재 가공 분야에서 다이아몬드 와이어 톱은 단순한 절삭 공구 이상의 의미를 지닙니다. 이는 지속적인 동적 하중을 받는 복잡한 기계 시스템입니다. 왕복톱에서 다이아몬드 와이어 톱으로의 전환은... 무한 와이어 루프 공정 안정화에 상당한 진전이 있었지만, 엔지니어들은 여전히 최종 제품의 품질을 저하시킬 수 있는 세 가지 기본적인 진동 모드에 대처해야 합니다.
이러한 진동을 이해하기—횡방향, 종방향 및 비틀림이는 서브마이크론 수준의 표면 조도를 달성하고 재료 수율을 극대화하기 위한 첫 번째 단계입니다.
1. 횡진동 (측면 진동)
횡진동은 다이아몬드 와이어가 이동 경로에 수직으로 주기적으로 변위되는 현상으로 정의됩니다.
주요 특징
- 신체적 행동와이어는 마치 진동하는 기타 줄처럼 두 개의 주요 풀리 또는 가이드 롤러 사이에서 진동합니다.
- 노력의 원천일반적으로 다이아몬드 입자와 공작물 사이의 충격력 또는 기계 프레임 내의 공진 주파수에 의해 여기됩니다.
엔지니어링 영향
- 표면 파동이것이 바로 표면의 거시적인 "물결" 현상의 주요 원인이며, 이를 제거하기 위해서는 광범위한 후처리(연마/광택)가 필요합니다.
- 커프 손실 확장와이어가 흔들리면 절단면의 유효 폭이 증가하여 재료 낭비가 커지는데, 이는 SiC나 사파이어와 같은 고가의 기판을 절단할 때 매우 중요한 요소입니다.
2. 종방향 진동 (탄성 변동)
종방향 진동은 다이아몬드 와이어가 종축을 따라 미세하고 고주파로 늘어나고 줄어드는 현상을 말합니다.
주요 특징
- 신체적 행동이는 전선을 통해 전달되는 "맥동" 또는 장력파로 나타나며, 종종 재료 관통 중 발생하는 스틱-슬립 효과로 인해 발생합니다.
- 노력의 원천구동 장치의 동기화 불량, 전선 코어 밀도의 변화, 또는 광학 유리와 같은 재료 내부 응력의 갑작스러운 방출 등이 이러한 파동을 유발할 수 있습니다.
엔지니어링 영향
- 피로 및 파손지속적인 종방향 응력 주기는 와이어 코어의 피로를 가속화하여 장시간 절단 작업 중 예기치 않은 "단선"을 유발합니다.
- 절삭력 불안정성이러한 변동은 일정한 재료 제거 속도를 방해하여 국부적인 열 손상이나 불균일한 표면 거칠기를 초래할 수 있습니다.
3. 비틀림 효과 (축 방향 비틀림)
비틀림은 와이어가 자체 중심을 기준으로 축 방향으로 회전하거나 꼬이는 현상으로, 표준 공정 분석에서 종종 간과되는 현상입니다.
주요 특징
- 신체적 행동와이어가 절삭면에 진입하면서 회전하는 것은 종종 연마 입자에 작용하는 절삭력의 불균형 때문입니다.
- 노력의 원천다이아몬드 입자의 비대칭적인 분포 또는 경도 구배가 균일하지 않은 재료를 절단할 경우 와이어가 꼬일 수 있습니다.
엔지니어링 영향
- 지하 손상(SSD)비틀림 운동은 재료에 복잡한 전단 응력을 발생시켜 기판 깊숙이 침투하는 미세 균열을 초래합니다.
- 엣지 치핑취성 재료의 경우, 절단면 출구에서의 비틀림 운동으로 인해 종종 "파열"이나 파편이 발생하여 사용 가능한 부품의 수율이 크게 감소합니다.
요약: 통제의 시너지 효과
이러한 진동을 완화하기 위해서는 총체적인 엔지니어링 접근 방식이 필요합니다. 구현 고정밀 장력 제어 공진을 피하기 위해 전선의 고유 진동수를 이동시키는 반면, 무한 루프 아키텍처 왕복 반전과 관련된 격렬한 과도 현상을 제거합니다..
이 세 가지 모드의 작동 원리를 이해함으로써 공정 엔지니어는 절삭 속도, 공구 수명 및 표면 품질 간의 완벽한 균형을 이루도록 매개변수를 미세 조정할 수 있습니다.
