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高档金刚石工具的研究开发及应用发布者:丹阳市宝锋金刚石工具有限公司   发布时间:2018-11-10    点击次数:66
高档金刚石工具的研究开发及应用

近十几年来,随着我国国民经济的高速发展,金刚石工具行业同样进入快速发展的轨道。从20世纪90年代初至今,中国已发展成为世界金刚石工具的生产基地。但是,从产品质量上看,多数工具属于高耗能、低价位的低档产品(出口欧美市场的DIY产品)。由于技术和装备水平低,许多企业只能依靠人力资源的低成本,在无序的市场竞争中,通过拼资源、拼价格来求得生存,这严重地影响了企业的可持续发展。


高档金刚石工具的研究开发及应用


尽管目前高档金刚石工具的生产技术和大部分市场仍被发达国家所控制,但国内不少企业和科研院所,早在上世纪末,就开始投入高档金刚石工具的研究与开发。也就是在这个时期,我院在成功研制生产金刚石地质岩芯钻头基础上,依靠几十年的技术积淀,瞄准国外高档产品,以高性能、高起点的理念,转向石材加工及建筑行业用高档金刚石工具、金刚石涂附磨具和半导体晶体加工用金刚石工具的研制。从高频焊接圆锯片到激光焊接锯片,再从高频焊接工程薄壁钻头到激光焊接工程薄壁钻头,从金刚石串珠绳锯到金刚石玻璃磨轮和金刚石涂附磨具以及CMP修整器等许多项目的研究过程中,我们投入研发经费约1200万元,开展省部级研发项目9项,围绕着生产高档金刚石工具的共性和关键技术难题进行了系统攻关。提出了新型胎体配方和金刚石工具胎体结构设计创新以及发明了金刚石绳锯串珠固定技术、交叉波纹式金刚石锯片、自调正砂轮技术、金刚石绳锯注塑加热技术、连续环状波纹齿钻头,解决了制造高档金刚石工具的结合剂、金刚石涂层、制备工艺、特殊制造工艺、专用设备及其工装、模具的设计制造等一系列技术难题,取得了一系列具有独立知识产权的专利技术。并且引进德国HiroxKH-1000HI-SCOPE三维视频显微采集系统建立了高性能金刚石工具和金刚石绳锯试验台对金刚石圆锯片和串珠绳锯的切割过程进行监测和研究,从微观上了解了胎体表面金刚石出刃高度的变化以及从出露、磨损到脱落的形貌变化。

这对深入研究探索金刚石工具切割机理和针对性了解不同配方和不同结构胎体对某一岩石的切割性能以及工艺参数的优化选择具有重要意义,使室内试验的现代科技研究和快速反应水平迈向新的高度,而且同时还建立了开发出的主要产品的企业标准。项目研究开发中的高性能激光焊接金刚石钻头和锯片、金刚石绳锯、金刚石玻璃加工用磨轮等产品的总体技术经济指标接近国际先进水平。


高档金刚石工具的研究开发及应用


金刚石工具的研制集成电路是电子信息产业的核心和基础,对国家的经济发展有着重要的战略意义。由于集成电路(IC)的发展离不开基础材料硅片,全球90%以上的IC都要采用硅片。新一代IC制造业将采用大直径(300mm以上)硅片,而硅片直径的增大和芯片厚度的减小,给半导体加工制造技术带来了新的挑战。晶棒从开始切割到磨边、倒角、背面减薄与划片等整套硅芯片加工过程中,高档金刚石工具是最主要的加工工具。目前在半导体硅片和光电晶体基片的精密加工技术和加工设备及工具方面,日本、德国、美国等发达国家处于领先地位,并垄断了国际市场。台湾发展很快,有超越日本的趋势,而我国这方面起步较晚,但已有了一些可喜的进展,据有关报道,世界最大单晶硅生产基地及国内最大硅片加工中心将落户上海,项目总投资21亿元;湖南大学研制成功XQ300A型高精度数控多线切割机,打破了过去日本、瑞士等国外设备长期垄断国内市场的局面;郑州磨料磨具磨削研究所研发了用于晶体加工的树脂与陶瓷结合剂超薄切割砂轮和减薄用金刚石砂轮。我院也于2006年开展真空钎焊,金刚石有序排列CMP修整器的研制。


高档金刚石工具的研究开发及应用


通过十多年开展高档金刚石工具项目研制开发的过程说明,依靠几十年积淀的丰富经验和技术实力,我们完全有能力制造各种高档金刚石工具。只要坚定信念,坚持高起点,脚踏实地,刻苦耐劳,去攻克一个又一个难关,一定可以达到预想的目标。


高档金刚石工具的研究开发及应用


放眼全球金刚石工具行业,现代高档金刚石工具将毫不动摇地占据各个有关加工业的主导地位。从发展趋势看,高档金刚石工具也将成为我国金刚石工具的发展主流。经过二十多年低档生产的漫长历程,我国也该转轨了。我们将在高档金刚石工具快速发展的轨道上继续努力,与行业同仁共创辉煌,作出更大贡献。


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