マルチワイヤソーの加工特性に及ぼすスラリー組成の影響と最適加工条件の解明

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シリコンインゴットのスライシング技術の1つに遊離砥粒を用いたワイヤスライサ(マルチワイヤソー)がある.そこで本研究は,マルチワイヤソー方式の加工特性に及ぼすスラリー組成の影響に加えて,その最適加工条件についても解明することに主眼をおき,実施した.具体的には,スラリーの評価指標としてはそれが示す粘度の挙動に着目し,それをレオロジー的側面から理論的解析を行い,その際における加工特性を一連の実験によって検証した.更に,マルチワイヤソー方式ではワイヤに対する工作物送りを上昇方式及び下降方式の採用が一般的であるものの,それらが示す相違点は殆ど明確にされていない.そこで,工作物送り方式の相違による加工特性の影響についても実験的に検討した.その結果明らかとなった事柄を以下に述べる.1.工作物上昇方式ワイヤソーと工作物下降方式ワイヤソーにおいてスライシング実験を行い,工作物送り方式の相違による加工特性を比較検討することによって,各スライシング方式に要求されるスラリーの組成について検討した.その結果,工作物上昇方式ではスラリー粘度は低い方がよく,砥粒濃度も高くできる.また,工作物降下方式ではワイヤ間あるいはワイヤ下部に形成されるスラリー膜が加工部へのスラリー供給量を支配することが明らかとなった.2.工作物上昇方式ワイヤソーを用いてスライシング実験を行い,砥粒濃度の相違による加工特性について実験的に検討した結果,Jefferyの縣濁液の粘度理論式とスラリー粘度が離れる付近で加工能率の最大値を示すことが明らかとなった.3.工作物降下方式ワイヤソーにおいて,振動切断を行うとワイヤ上に付着したスラリー(加工部へ供給される)は振動と共に上下方向へ往復移動し続けることが明らかとなった.