机械论文10.doc

河北机电职业技术学院 学生毕业设计（论文）报告 题目：硅片切割丝的制造 系 别： 电气工程系 专 业： 机电一体化 班 号： 机电0902 学 生 姓 名： 王 会 超 学 生 学 号： 030523090217 指 导 教 师： 王 如 松 校外指导教师： 郑 秀 仿 目录 摘要 3 一、课题研究的意义 3 二、研究的背景与现状 3 三、课题的研究内容、方法、手段和预期成果 4 一、Φ5.5盘条 5 二、预处理 5 三、粗拉 6 四、中丝热处理 7 一、鼓风系统 7 二、炉前供气系统调试 8 三、燃气管道和混合气管道 10 四.燃烧系统 11 五、排烟系统的调试 13 六、电气控制系统 13 七、电气控制系统操作 14 八、热扩散 24 五、湿拉 25 一、设备介绍 25 结 论 28 参考文献 29 摘要 一、课题研究的意义 对硅片的加工成本近年来世界新能源产业飞速发展，促成了太阳能光伏产业的崛起。国际能源署在地中海太阳能计划会议中预测，到2050年太阳能的发电量将占到全球发电量的20~25%。 我国地域辽阔，太阳能资源丰富，太阳能光伏产业在中国有着广阔前景。2008年全球金融危机后，海外光伏产业开始布局中国市场。2009年，中国政府制定了太阳能屋顶计划和金太阳工程以刺激国内太阳能需求。2009年7～9月，财政部批准了1500亿元以上的光伏项目，容量为10GW。到2020年，中国太阳能发电能力计划达到20GW，而上海交通大学太阳能研究所预测有望达到200~500GW。　太阳能硅片多线切割技术与其他切割技术相比有效率高、产能高、精度高等优点，是目前采用最广泛的硅片切割技术。该技术是通过Φ0.10mm左右金属丝的高速运动，把10～15μm的SiC或金刚石磨料带入加工区域进行研磨，将硅棒等硬脆材料同时切割为数百个薄片的一种新型切割加工方法。 切割钢丝的质量直接影响到硅片的光洁度、产出率和质量，影响较大。 二、研究的背景与现状 生产企业与前景 　　硅片切割丝主产于美国，德国，日本。目前国内已有数家。主要分布在江苏，浙江，福建，湖北，河南，山东一带。受全球新能源趋势影响，国内大型光伏基地的建设，硅片切割市场需求量供不应求，长远考虑未来行业前景不可估量。 　　目前由于国家对光伏行业的补贴越来越少，导致行业未充分利用，不久将来肯定前景可观，源自国家加大能源探索，随着国家对核能的缩小，水电的发展饱和，风能太阳能的机会将来临，绿色能源新机遇。 　　行业前景 　　目前随着产品需求量的不断增加，行业产品产销量年过百亿。未来产品将从产销量，品质量上将进入另一高度。行业目前的单一性决定了在未来几年，必须从产能，质量，稳定性方面有着绝对性提高，进而使市场规模化多元化发展。 　　随着全球太阳能硅片产能的急剧增加，作为太阳能硅片生产的重要辅料，细直径切割钢丝的需求越来越旺盛。因为切割钢丝生产工艺代表线材加工的最高工艺，对设备和工艺控制本身要求极高，国内国际钢线供应商在产量、技术和质量上很不均衡。比利时贝尔卡特在产量上占绝对统治，其次是韩国kiswire，法国萨斯特。虽然我国在子午轮胎和钢帘线方面已经取得很大成绩，但是太阳能硅片行业用细规格切割钢丝发展缓慢。 　　细规格切割钢丝在太阳能硅片生产环节中起着不可替代的作用。目前市场上的硅片一般厚度为120微米，为降低硅块耗损量，需要细规格高强度的耗材充当切割辅料。按照目前的工艺，细规格高强度的切割钢丝是硅片生产的必需品。 　　目前切割钢丝的生产技术大都掌握在国外企业手中，而硅片切割的产能绝大部分集中于中国国内，从而使得切割钢丝成为垄断型产品，使得国内硅片企业的生产成本增加。此外，切割钢丝和硅片切割互为供应商和客户的关系，为切割钢丝行业的发展增加了一定障碍。 硅片切割丝的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。切割钢丝是一种高级镀锌铜钢丝，光伏耗材，用途广泛，可用于切割各种高精度硬脆产品，可充当多线锯的磨料载体。切割钢丝是特种钢丝，它集好的稳定性、均匀性、高精度、高强度等众多特点于一身。目前在太阳能硅片切割生产中起到十分关键的作用。随着国家对光伏行业的政策变化，越来越多的厂家也在关注这一行业的即时状况。在硅片切割过程中，切割钢丝始终承受轴向拉力、径向压力、表面摩擦力，因此要求切割钢丝具有高强度和高耐磨性。另外，为了提高切割硅片的表面光洁度，还要求钢丝具有极高的表面质量和均匀一致的尺寸。 为了提高硅片切割效率，降低切损，在保证切割质量的情况下，钢丝的直径不断减小。以切割6”（Φ152mm x230mm）的硅晶棒为例，钢丝直径Φ0.16mm时切割硅片数量约为450片，如果钢丝直径减至Φ0.0