2016年3月1日上海，梅耶博格正式發(fā)布其DW288 Series 3金剛線切割機(jī)新品。涂覆有鋒利金剛石的切割線具有極高的切割效率，即使是切割超薄硅片也同樣如此。金剛線切割能夠降低刀縫損失，節(jié)省物料成本，但同時金剛線價格昂貴，占運(yùn)行成本的一半以上。長期以來，它們并沒有得到應(yīng)有的重視。

由于存在刀縫損失，一般來說，金剛線越細(xì)，物料利用率就越高，產(chǎn)量也會越高。然而，金剛線越來越細(xì)也給太陽能行業(yè)供應(yīng)商們提出了新的難題。它們很容易纏結(jié)或斷裂，特別是高速運(yùn)行的情況下更是如此。因此，機(jī)器控制系統(tǒng)與切割過程能否協(xié)調(diào)一致就顯得格外重要。

據(jù)介紹，DW288 Series 3正是專為超細(xì)金剛線而設(shè)計的切割設(shè)備。它配備了特殊的金剛線張緊系統(tǒng)，甚至能夠在以最高線速或加速度運(yùn)行時快速控制住任何波動，而超輕滑輪則將金剛線張力控制在很小范圍內(nèi)。

“現(xiàn)在，70 µm金剛線已經(jīng)投入使用，未來金剛線還會越來越細(xì)。我們正在測試直徑為50 µm的金剛線?？紤]到前不久120 µm金剛線還非常普遍，這表明我們已經(jīng)向前邁出了很大的一步。”梅耶博格公司負(fù)責(zé)金剛線切割機(jī)開發(fā)的切片產(chǎn)品經(jīng)理Christoph Eggimann解釋道。

避免金剛線之間直接摩擦，確保線耗量最低

金剛線價格昂貴，占去了大部分的運(yùn)行成本。然而長期以來，它們對總成本影響卻被忽視了。當(dāng)金剛石磨損后，金剛線的切割效率會降低。在傳統(tǒng)線匝上，金剛線層層纏繞，這無疑會加快金剛石的損耗。于是，Christoph Eggimann和他的團(tuán)隊決心找到一種替代方案，并成功發(fā)明了金剛線管理系統(tǒng)（DWMS）。

Christoph Eggimann表示：“在專門設(shè)計的工作線匝上，金剛線只在同一層中并排纏繞。這樣不僅避免了金剛線之間直接摩擦，金剛線的性能也提高了超過50%。眾所周知，鋒利的金剛線切割效果更好，速度也更快。”DWMS金剛線管理系統(tǒng)分為工作區(qū)（紅色）和儲線區(qū)（藍(lán)色）。在傳統(tǒng)的金剛線管理系統(tǒng)中，金剛線層層纏繞，這樣會導(dǎo)致金剛線產(chǎn)生不必要的磨損。

高產(chǎn)能是關(guān)鍵

“全方位提高生產(chǎn)效率”—這是研發(fā)人員最重要的任務(wù)。通過增加裝料長度，提高線速，可以實現(xiàn)這一目標(biāo)。“在集中攻關(guān)后，DW288 Series 3的線速已經(jīng)能夠達(dá)到無可比擬的30 m/s，這大大提高了切割進(jìn)給速度。”Eggimann解釋說。將裝料長度增加到650mm，產(chǎn)量就可能有所增加。通過優(yōu)化導(dǎo)輪軸距并采用特殊的高速切割工藝，可確保線網(wǎng)線弓不易變得過大。這就為切割過程進(jìn)一步提速提供了可能。

此外，切割過程中采用觸屏控制方式為用戶提供相關(guān)操作指南，使操作更直觀、更快速，進(jìn)而減少了兩次切割作業(yè)之間的停機(jī)時間。Eggimann說：“總的來說，與傳統(tǒng)工藝相比，DW288 Series 3的生產(chǎn)能力幾乎提高了一倍。”

面向未來

切割的硅片越薄，每根硅棒所能得到的硅片就越多，成本也相應(yīng)降低。當(dāng)前，許多硅片的厚度仍然在180 µm左右，而金剛線技術(shù)則為進(jìn)一步降低硅片厚度鋪平了道路。DW288 Series 3已能生產(chǎn)出只有145 µm厚的硅片，發(fā)展?jié)摿Σ豢上蘖俊?br />
因為現(xiàn)在常見的總厚度變化（TTV）達(dá)到了30µm，而這一數(shù)值對如此薄的硅片來說無疑過高，所以DW288 Series 3還必須顯著降低TTV值。通過采用縮短導(dǎo)輪軸距，優(yōu)化幾何尺寸并采用特殊的切割工藝，Christoph Eggimann帶領(lǐng)團(tuán)隊成員成功地將TTV值降到10 µm以下。

隨著異質(zhì)結(jié)等高效電池片鍍膜技術(shù)的應(yīng)用，硅片會盡可能地薄，此乃大勢所趨。