磁感应游离磨粒线锯切割中的磁场产生系统的制作方法
磁感应游离磨粒线锯切割中的磁场产生系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁场产生系统，更具体的是涉及磁感应游离磨粒线锯切割中使用的匀强磁场产生系统。
【背景技术】
[0002]石油、煤炭等一次性能源逐渐枯竭，环境污染加剧，导致对太阳能利用需求的急剧增加。晶体硅太阳能电池是光伏产业的主导，这些因素导致硅片的需求量急剧增加，特别是由于硅晶体尺寸增大，切缝长度和深度增加，线锯切割过程中，磨粒难以进入到长而深的切缝中，游离磨粒线锯切割能力降低。磁感应游离磨粒线锯切割是把铁磁性锯丝垂直置于匀强磁场中，在锯丝的周围形成四个区域，分为两个顺磁区和两个逆磁区，如图1所示。利用顺磁区对顺磁性磨粒产生吸力，逆磁区对顺磁性磨粒产生斥力，采用顺磁性磨粒在外部匀强磁场辅助下进行线锯切割，可以带入更多的磨粒进入切割区域，且由于逆磁区对顺磁性磨粒产生的斥力作用，使得磁感应游离磨粒线锯切割对提高切割效率和降低切缝宽度都具有很大的意义。
【发明内容】
[0003]为了现有磁感应游离磨粒线锯切割中无法形成在外部匀强磁场的不足，本发明提供了一种可以应用于磁感应游离线锯切割中，且易于控制磁场强度的磁场产生系统，在外部匀强磁场辅助下锯丝周围可以形成四个区域的高梯度磁场，提高切割效率和降低切缝宽度。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种磁感应游离磨粒线锯切割中的磁场产生系统，所述磁场产生系统包括磁极、电磁线圈、永磁铁和磁轭，两个磁极的上端之间为磁感应游离磨粒线锯切割的加工工位，所述电磁线圈分别安装在磁极的上端，两个电磁线圈的相对面分别是异性极性，所述磁极的下端与永磁铁连接，所述永磁铁上部的极性与所在磁极的电磁线圈相对另一电磁线圈的远离面的极性相反，所述磁轭的两端分别与一个永磁铁连接。
[0006]本发明的技术构思为:在游离磨粒线锯切割中添加辅助匀强磁场产生系统，通过电磁线圈和永磁铁并与高导磁材料结合，可以产生更高的磁场强度，具有体积小、易于调节磁场强度、安全性高、易于与机床结合等优点。磁极间足够的间隙长度，使铁磁性锯丝和工件能置于磁极间产生的匀强磁场中，锯丝磁化产生高梯度磁场，切割时提高了切割效率并减小了切缝宽度。
[0007]本发明的有益效果主要表现在:应用于磁感应游离线锯切割中，且易于控制磁场强度的磁场产生系统，在外部匀强磁场辅助下锯丝周围可以形成四个区域的高梯度磁场，提高切割效率和降低切缝宽度。
【附图说明】
[0008]图1为匀强磁场环境下锯丝周围产生四分区高梯度磁场示意图。图中:11逆磁区、12顺磁区、13顺磁区、14逆磁区。
[0009]图2为本发明的结构示意图。图中:21电磁线圈、22磁极、23永磁铁、24磁轭。
[0010]图3为使用本发明进行线锯切割示意图。图中:31机床、21电磁线圈、22磁极、34锯丝、35导线轮、36夹具、37工件。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0012]参照图1?图3，一种磁感应游离磨粒线锯切割中的磁场产生系统，所述磁场产生系统包括磁极22、电磁线圈21、永磁铁23和磁轭24，两个磁极22的上端之间为磁感应游离磨粒线锯切割的加工工位，所述电磁线圈21分别安装在磁极22的上端，两个电磁线圈21的相对面分别是异性极性，所述磁极22的下端与永磁铁23连接，所述永磁铁23上部的极性与所在磁极的电磁线圈21相对另一电磁线圈的远离面的极性相反，所述磁轭24的两端分别与一个永磁铁23连接。
[0013]使用本发明进行线锯切割时，采用电磁线圈21与永磁铁23结合的方式产生较大强度的磁场；两线圈中的铁芯作为磁极，既与永磁铁形成磁路，又在两磁极间形成了匀强磁场。永磁铁23间通过由工业纯铁做成的磁轭24相连，形成了简单磁路，两块永磁铁的极性放置与电磁线圈的极性方向如图2所示。
[0014]可以通过控制电磁线圈21中的电流、永磁铁23的块数和分布方式改变产生的磁场强度。采用非导磁材料做成夹具36，使磁场产生系统与机床31组装。两磁极间有足够的间隙可以使得锯丝34垂直穿过磁极中心位置，工件37上表面置于匀强磁场区域内，锯丝34套装在导线轮35上，如图3所示。
[0015]采用电磁线圈与永磁铁结合形成的匀强磁场，可以改变磁场产生系统结构，改变永磁铁和电磁线圈的分布方式实现。
【主权项】
1.一种磁感应游离磨粒线锯切割中的磁场产生系统，其特征在于:所述磁场产生系统包括磁极、电磁线圈、永磁铁和磁轭，两个磁极的上端之间为磁感应游离磨粒线锯切割的加工工位，所述电磁线圈分别安装在磁极的上端，两个电磁线圈的相对面分别是异性极性，所述磁极的下端与永磁铁连接，所述永磁铁上部的极性与所在磁极的电磁线圈相对另一电磁线圈的远离面的极性相反，所述磁轭的两端分别与一个永磁铁连接。
【专利摘要】一种磁感应游离磨粒线锯切割中的磁场产生系统，所述磁场产生系统包括磁极、电磁线圈、永磁铁和磁轭，两个磁极的上端之间为磁感应游离磨粒线锯切割的加工工位，所述电磁线圈分别安装在磁极的上端，两个电磁线圈的相对面分别是异性极性，所述磁极的下端与永磁铁连接，所述永磁铁上部的极性与所在磁极的电磁线圈相对另一电磁线圈的远离面的极性相反，所述磁轭的两端分别与一个永磁铁连接。本发明在外部匀强磁场辅助下锯丝周围可以形成四个区域的高梯度磁场，提高切割效率和降低切缝宽度。
【IPC分类】B28D5/04, H01F7/02
【公开号】CN105489339
【申请号】CN201610034973
【发明人】姚春燕, 李贺杰, 张威, 刘坤, 许雪峰, 彭伟
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月19日
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁场产生系统，更具体的是涉及磁感应游离磨粒线锯切割中使用的匀强磁场产生系统。
【背景技术】
[0002]石油、煤炭等一次性能源逐渐枯竭，环境污染加剧，导致对太阳能利用需求的急剧增加。晶体硅太阳能电池是光伏产业的主导，这些因素导致硅片的需求量急剧增加，特别是由于硅晶体尺寸增大，切缝长度和深度增加，线锯切割过程中，磨粒难以进入到长而深的切缝中，游离磨粒线锯切割能力降低。磁感应游离磨粒线锯切割是把铁磁性锯丝垂直置于匀强磁场中，在锯丝的周围形成四个区域，分为两个顺磁区和两个逆磁区，如图1所示。利用顺磁区对顺磁性磨粒产生吸力，逆磁区对顺磁性磨粒产生斥力，采用顺磁性磨粒在外部匀强磁场辅助下进行线锯切割，可以带入更多的磨粒进入切割区域，且由于逆磁区对顺磁性磨粒产生的斥力作用，使得磁感应游离磨粒线锯切割对提高切割效率和降低切缝宽度都具有很大的意义。
【发明内容】
[0003]为了现有磁感应游离磨粒线锯切割中无法形成在外部匀强磁场的不足，本发明提供了一种可以应用于磁感应游离线锯切割中，且易于控制磁场强度的磁场产生系统，在外部匀强磁场辅助下锯丝周围可以形成四个区域的高梯度磁场，提高切割效率和降低切缝宽度。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种磁感应游离磨粒线锯切割中的磁场产生系统，所述磁场产生系统包括磁极、电磁线圈、永磁铁和磁轭，两个磁极的上端之间为磁感应游离磨粒线锯切割的加工工位，所述电磁线圈分别安装在磁极的上端，两个电磁线圈的相对面分别是异性极性，所述磁极的下端与永磁铁连接，所述永磁铁上部的极性与所在磁极的电磁线圈相对另一电磁线圈的远离面的极性相反，所述磁轭的两端分别与一个永磁铁连接。
[0006]本发明的技术构思为:在游离磨粒线锯切割中添加辅助匀强磁场产生系统，通过电磁线圈和永磁铁并与高导磁材料结合，可以产生更高的磁场强度，具有体积小、易于调节磁场强度、安全性高、易于与机床结合等优点。磁极间足够的间隙长度，使铁磁性锯丝和工件能置于磁极间产生的匀强磁场中，锯丝磁化产生高梯度磁场，切割时提高了切割效率并减小了切缝宽度。
[0007]本发明的有益效果主要表现在:应用于磁感应游离线锯切割中，且易于控制磁场强度的磁场产生系统，在外部匀强磁场辅助下锯丝周围可以形成四个区域的高梯度磁场，提高切割效率和降低切缝宽度。
【附图说明】
[0008]图1为匀强磁场环境下锯丝周围产生四分区高梯度磁场示意图。图中:11逆磁区、12顺磁区、13顺磁区、14逆磁区。
[0009]图2为本发明的结构示意图。图中:21电磁线圈、22磁极、23永磁铁、24磁轭。
[0010]图3为使用本发明进行线锯切割示意图。图中:31机床、21电磁线圈、22磁极、34锯丝、35导线轮、36夹具、37工件。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0012]参照图1?图3，一种磁感应游离磨粒线锯切割中的磁场产生系统，所述磁场产生系统包括磁极22、电磁线圈21、永磁铁23和磁轭24，两个磁极22的上端之间为磁感应游离磨粒线锯切割的加工工位，所述电磁线圈21分别安装在磁极22的上端，两个电磁线圈21的相对面分别是异性极性，所述磁极22的下端与永磁铁23连接，所述永磁铁23上部的极性与所在磁极的电磁线圈21相对另一电磁线圈的远离面的极性相反，所述磁轭24的两端分别与一个永磁铁23连接。
[0013]使用本发明进行线锯切割时，采用电磁线圈21与永磁铁23结合的方式产生较大强度的磁场；两线圈中的铁芯作为磁极，既与永磁铁形成磁路，又在两磁极间形成了匀强磁场。永磁铁23间通过由工业纯铁做成的磁轭24相连，形成了简单磁路，两块永磁铁的极性放置与电磁线圈的极性方向如图2所示。
[0014]可以通过控制电磁线圈21中的电流、永磁铁23的块数和分布方式改变产生的磁场强度。采用非导磁材料做成夹具36，使磁场产生系统与机床31组装。两磁极间有足够的间隙可以使得锯丝34垂直穿过磁极中心位置，工件37上表面置于匀强磁场区域内，锯丝34套装在导线轮35上，如图3所示。
[0015]采用电磁线圈与永磁铁结合形成的匀强磁场，可以改变磁场产生系统结构，改变永磁铁和电磁线圈的分布方式实现。
【主权项】
1.一种磁感应游离磨粒线锯切割中的磁场产生系统，其特征在于:所述磁场产生系统包括磁极、电磁线圈、永磁铁和磁轭，两个磁极的上端之间为磁感应游离磨粒线锯切割的加工工位，所述电磁线圈分别安装在磁极的上端，两个电磁线圈的相对面分别是异性极性，所述磁极的下端与永磁铁连接，所述永磁铁上部的极性与所在磁极的电磁线圈相对另一电磁线圈的远离面的极性相反，所述磁轭的两端分别与一个永磁铁连接。
【专利摘要】一种磁感应游离磨粒线锯切割中的磁场产生系统，所述磁场产生系统包括磁极、电磁线圈、永磁铁和磁轭，两个磁极的上端之间为磁感应游离磨粒线锯切割的加工工位，所述电磁线圈分别安装在磁极的上端，两个电磁线圈的相对面分别是异性极性，所述磁极的下端与永磁铁连接，所述永磁铁上部的极性与所在磁极的电磁线圈相对另一电磁线圈的远离面的极性相反，所述磁轭的两端分别与一个永磁铁连接。本发明在外部匀强磁场辅助下锯丝周围可以形成四个区域的高梯度磁场，提高切割效率和降低切缝宽度。
【IPC分类】B28D5/04, H01F7/02
【公开号】CN105489339
【申请号】CN201610034973
【发明人】姚春燕, 李贺杰, 张威, 刘坤, 许雪峰, 彭伟
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月19日
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