CUTTING DISK PROVIDED WITH PIGMENTS

Abstract: 1. A circular segmented cutting disc with constant distance (5) between adjacent segments (1) over the depth of the segment having a core with relief bores (7) with slots which extend to the periphery of the core wherein each relief bore (7) with a slot extending to the periphery of the core is located within the limites of a segment (1).

Description: Segmentierte Trennscheibe Die Erfindung betrifft kreisförmige, segmentierte Trennscheiben mit schlitzartig zur Kernaussenseite führenden Entspannungsboh rungen. Zum masshaltigen Trennen harter und spröder Materialien werden, zur Vermeidung von Kühlproblcmen, zumindest für gronflächige Massschnitte nicht Yolllcranzsägens sondern segmentierte Trennscheiben eingesetzt. Derartige Trennscheiben werden beispielsweise auf dem Gebiet der Steinbearbeitung verwendet. Es ist weiterhin bekannt, segmentierte Trennscheiben mit, vom Kernrand in das Kerninnere führenden Schlitzen, Bohrungen und dergleichen zu verstehen, deren Funktion im wesentlichen darin besteht, die beim Auflöten der Segmente auf den Kern örtlich auftretenden Wärmebelastungen auszugleichen und Materialdeformatin- nen zu verhindern. Solche Entspannungsbohrungen sind bei den bekannten Segmenttrennscheiben jeweils zwischen zwei benachbarten Segmenten angebracht. Die beiden seitlichen, nicht gekrümmten Begrenzungen innerhalb eines Segments sind bei den bekannten Trennscheiben parallel (vgl. hierzu Fig. 2). Nachteiligerweise treten beim Sägevorgang mit üblichen segmen zitierten Trennscheiben beträchtliche Seitenschwingungen der Segmente auf, die die Masshaltigkeit des Werkstückes beeinträchtigen. Es ist weiterhin hinlänglich das Problem bekannt, dass es beim Trennen spröder Materialien mit segmentierten Trennscheiben ge- wöhnlich zu Materialzerstörungen, wie Ausbrüchen, Mikrorissen, die im ungünstigen Fall bis ins Innere des Werkstückes reichen, und dergleichen mehr, kommt. Bei der Bearbeitung wertvoller Materialien1 im besonderen jcdoch auf dem Gebiet der Siliciumsolarzellen-Ilerstellung sind die oben beschriebenen Nachteile nicht mehr tragbar. Vielmehr müssen an die Leistungsfähigkeit der Trennscheiben in Bezug auf erzielbare Masshaltigkeit des Schnitts und Vermeidung der oben beschriebenen Materialzerstörungen Forderungen gestellt werden, die von Trennscheiben bekannter Spezifikation nicht erfüllt werden. Aufgabe der Erfindung war es nun, Trennscheiben zu entwickeln, die das masshaltige Trennen harter und spröder Materialien, insbesondere eleecnturen Siliciums, auch bei grossflächigen Mass- schnitten gestatten, ohne die oben beschriebenen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Gelöst wird diese Aufgabe durch krcisförmige, segmentierte Trennscheiben mit schlitzartig zur Kernaussenseite führenden Entspannungsbohrungen, die dadurch gekennzeichnet sind, dass a) der Abstand benachbarter Segmente über die gesamte Segment höhe konstant ist und b) jede schlitzartig zur Kernaussenseite führende Entspannungs- bohrung innerhalb eines Segments liegt. Die Erfindung tird nun anhand der Figuren 1 bis i näher er läutert: Figur 1 zeigt die erfindungsgemässe Form der Segmente 1, sowie ihre Anordnung auf dem Trennscheibenkern 2. Figur 2 zeigt zum Vergleich die Segmentform- und Anordnung von Standardmodellen: Während sich bei Standardmodellen der Abstand 3 benachbarter Segmente 4 in Richtung Schneidbrust vergrössert, sind die erfindungsgemässen Segmente 1 so geformt, dass ihr Abstand 5 über die gesamte Segmenthöhe konstant ist. In Figur 3 ist der partielle Querschnitt im Bereich III - III von Figur 4 einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Trennscheibe dargestellt. Die Flanken 6 der Segmente 1 sind bevorzugt hinterschliffen. Technisch sinnvoll sind iiinterschleifwinkelO( von 0 bis i , bevorzugt sind 35 bis 48 min. Die Segmente 1 ragen axial mit Überstand A beidseitig über den Trennschcibenkern 2. Figur 4 zeigt die Seitenansicht einer erfindungsgemässen Trennscheibe im Ausschnitt. Die schlitzartig zur Xernaussenseite führenden Entspannungsbohrungen 7 sind innerhalb der Segmente 1 angebracht. Sie liegen in der Mitte des Segments 1, also auf halber Segmentlänge. Erfirldungsgemäss können die Trennscheiben auch geringere Symmetrie aufweisen, als in Figur 4 dargestellt. Eine geringere Symmetrie kann durch die Anwendung folgender Massnahmen, einzeln oder in Kombination, erreicht werden. 1. Die Trennscheiben können mit Segmenten verschiedener Länge aus gestattet werden. 2. Die schlitzartig zur Kernaussenseite führenden Entspannungs bohrungen können von der Mitte der Segmente 1 versetzt ange bracht werden. In Fig. 5 und Fig. 6 sind ausschnittsweise erfindungsgemässe Trennscheiben von geringerer Symmetrie skizziert, die insbesondere darauf abgestimmt sind, die Geräuschentwicklung beim Trennvorgang zu mindern. Gemäss Figur 5 sind bei konstanter Segmentlänge der Segmente 1 die Entspannungsbohrungen zwar innerhalb eines Segments 1, jedoch in Benzug auf die Mitte (M) des Segments um (B) versetzt angeordnet. Der Spielraum für die Versetzung liegt innerhalb 1/20 bis 1/2 der Segmentlänge. Figur 6 zeigt eine erfindungsgemässe Trennscheibe mit alternierenden Segmentlängen L1, L2. Das ¯Längenverhältnis aufeinanderfolgender Segmente 1', i kann zwischen 1 : 1 und1'und 1 ¯4 variieren. Die Scgmcntlängen L1, L2 betragen in der Regel zwischen 15 und 60 mm, die Segmenthöhe H bis zu 10 mm, normalerweise jedoch bis zu 5 mm. Der Abstand 5 der Segmente liegt zwischen 0,5 und 5 mm, wobei mit 1/50 bis 1/800, bevorzugt l/100 bis 1/400 des Scheibendurchmessers D die Relation des Segmentabstandes zur Scheibengrösse definiert wer den kann. Die Schlitzbreite 10 der Entspannungsbohrungen 7 beträgt zwischen 0,01 und 5 mm, bevorzugt etwa 0,5 mm. Der Durchmesser 11 der-Entspannungsbohrungen 7 kann bis zu 5 mm betragen, wobei die Untergrenze naturgemäss die Schlitzbreite dar stellt. Die Schlitztiefe 12 beträgt, abhängig von der Scheibengrösse 1/10 bis 1/40, bevorzugt 1/15 bis 1/20 des Scheibendurchmessers. Da die erfindungsgemässen Trennscheiben insbesondere für die Erfor dernisse grossflächiger Massschnitte abgestimmt sind, können erfin dungsgemässe Trennscheiben beispielsweise einen Durchmesser von 1800 mm besitzen. Der Kern wird aus Materialien geformt, die auch bereits bisher zur Herstellung von Trennscheiben verwendet wurden. Zum Trennen ele mentaren Siliciums wird Stahl mit einer Rockwell-Härte von 40 bis 45 bevorzugt. Für die Segmente wird ebenfalls übliches Material wie beispiels8 weise für solche Zwecke bekannte Bronzen eingesetzt. Die Abstimmung solcher Abmessungen (wie beispielsweise das Ver hältnis von Scheibendurchmesser zu Scheibendicke usw.) ist dem Fachmann geläufig; sie erfolgt analog den Standardmodellen. Die erfindungsgemässen Trennscheiben bewähren sich insbesondere bei grossflächigen Massschnitten an harten und spröden Stoffen mit Eintauchtiefen über 140 mm. Selbstverständlich sind diese Trenn scheiben jedoch auch für kleinere Massschnitte geeignet1 bei denen im Prinzip noch Vollganzscheiben eingesetzt werden können, gegen über denen sich die erfindungsgemässen Trennscheiben jedoch, infolge besserer Kühlung der Schneidbrust, durch höhere Standzeiten auszeichnen. Neben den erfindungsgemässen Vorteilen der Vermeidung von Material- zerstörungen, konnten im Vergleich zu Standardsegmentsägen die Abrichtintervalle wesentlich verlängert werden: so wurden beim Trennen elementÅaren Siliciums durchschnittliche Schneidleistungen von 3,8 mêgegenüber 1,3 m bei Standardmodellen erzielt. Darüber- hinaus erfüllen die erfindungsgemässen Trennscheiben aufgrund der deutlich verminderten Geräuschentwicklung beim Sägevorgang die aktuellen Erfordernisse des Arbeitsschutzes.

Claims: P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Kreisförmige, segmentierte Trennscheibe mit schlitzartig zur Kernaussenseite führenden Entspannungsbohrungen, d a d .u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass a) der Abstand benachbarter Segmente über die gesamte Segmenthöhe konstant ist b) jede schlitzartig zur Kernaussenseite führende Ent spannungsbohrung innerhalb eines Segments liegt. 2. Trennscheibe nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Segmentflanken hinterschliffen sind. 3. Trennscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h ge k e n n z e i c h n e t, dass die Trennscheibe Segmente von verschiedener Länge aufweist. 4. Trennscheibe nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die schlitzartig zur Kern seite führenden Entspannungsbohrungen von der Mitte des Seg ments versetzt angebracht sind. 5. Verwendung von Trennscheiben nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 4 zum Trennen von elementarem Silicium.

Inventors: MUHLBAUER, KLEMENS, REGLER, DIETER, DR. DIPL.-CHEM., Mühlbauer, Klemens
Applicants: HELIOTRONIC FORSCHUNGS- UND ENTWICKLUNGSGESELLSCHAFT FUR SOLARZELLEN-GRUNDSTOFFE MBH
Application year: 1981
Main classification: B24D5
IPC codes: B23D61, H01L23, B24D5, B28D1