前陣子，金剛線需求的爆發(fā)使許多光伏人措手不及，國內(nèi)光伏企業(yè)爭先恐后趕搭新技術(shù)“快車”，傳統(tǒng)砂漿切割被拋卻腦后，皆因金剛線切割的絕對優(yōu)勢：可大幅降本增效。

       金剛線和砂漿切割的基本區(qū)別

       金剛線是將金剛石采用粘接和電鍍的方式固定在直拉鋼線上進行高速往返切削，而砂漿的切割方式是游離式的切割模式，靠懸浮液的懸浮碳化硅，再通過線網(wǎng)的帶動，進行磨削切割。

       金剛線分類介紹

       金剛線現(xiàn)主要分為兩大類型，分別為樹脂金剛線和電鍍金剛線兩種，另外還有釬焊等待商業(yè)化技術(shù)。

       電鍍金剛線和樹脂金剛線之處差別：

       1、金剛石顆粒的固定方式差異；

       2、金剛線顆粒數(shù)的差異；

       3、成品金剛線后破斷力的差異；

       4、成品線徑差異；

       因為鍍層和固定方式的差異，樹脂金剛線采用的樹脂為包裹材料，減少對材料的負荷，繼而能夠?qū)TV、絲痕、損傷層降低至最小。

       如下圖所示為砂漿和樹脂金剛線切割的單晶表面，現(xiàn)在單晶已經(jīng)完全可以在樹脂金鋼線的單晶硅表面制絨，并不增加額外成本，并能夠提高0.1-0.2%轉(zhuǎn)換效率。

       樹脂金剛線切割的單晶硅片表面

       砂漿切割的單晶表面

       金剛線為什么能夠?qū)⑿侍嵘?/strong>

       金剛線的切割效率能夠較游離碳化硅切割提高分為以下幾個方面，

       固結(jié)方式，也就是帶來金剛石參與磨削的切割更多，同時也減少了磨料之間的相互磨損現(xiàn)象。

       金剛石硬度高，金鋼石的耐磨損強，都將大大延長金鋼線的使用壽命。

       切割線速度高，金剛石與硅片接觸面積增大，金剛石線又將能承受高線速度帶來的其他不良，從而發(fā)揮高切割速度的優(yōu)勢。

       傳統(tǒng)砂漿的利用鋼絲的快速運動將含磨料的液體帶入到工件切縫中，產(chǎn)生切削作用。在切割過程中，碳化硅被沖刷下來，唯有持續(xù)進行滾動磨削，而減少切割效率。碳化硅的硬度9.5（莫氏），而金剛石硬度在10（莫氏）。金剛線切割線速度基本在15m/s,我們正常切割的砂漿線速度基本在9-11.5m/s。而若金剛線再做突破的話，就應該是要更硬，同時兼有更好的自銳性（多晶金剛石），更穩(wěn)定的固結(jié)方式，更快的線速度。

       金剛線的斷線率為什么要低呢？

       首先我們排除非剛線質(zhì)量問題導致的斷線，比如設備故障、人員操作、耗材的更換、工藝的更變等幾個方面。單從剛線的品質(zhì)來說，金剛線母線的鋼材型號和普通砂漿切割使用的直拉剛線鋼材型號是存在一定差異之處的。從每公里采購單價高于普通的砂漿直拉剛線，價格也即決定了品質(zhì)的差異。相對普通砂漿的直拉剛線加強了卷繞度破斷張力雜質(zhì)含量控制等一些關鍵性參數(shù)。

       同時在制線過程中，需經(jīng)過多個張力輪（固定張力做卷繞運行的裝置）多次檢驗，減少切割過程中斷線率低的一點也在于此。

       金剛線的切割不會對金剛線進行損傷，根據(jù)實際切割檢測來看，剛線長度600mm約2100片左右的剛線磨損之后，磨損量在5um，（而砂漿直拉剛線磨損基本在10-18um）也就是說，切割過程磨損的是只是鍍層和樹脂包裹層，還未接觸到剛線，所以對于載體剛線的來說，他的物理性能不會發(fā)生太大變動，這也保證了整個切割過程的穩(wěn)定性。

       硅耗的最大程度降低

       這是金剛線明顯區(qū)別于傳統(tǒng)砂漿的切割重要一點，就是硅耗降低，簡單說就是，用更少的硅料生產(chǎn)符合客戶要求片厚。因以固結(jié)的方式可以參與有效切割的金剛石較多，鍍層要比砂漿的混合體要小，刀縫損失也更少，生產(chǎn)加工過程成本的降低，方能讓光伏走進入千家萬戶。

       金剛線切割的其他優(yōu)勢所在？

       金剛線可以有哪些增效的地方？

       切割效率高

       首先第一個切割效率高降低了設備廠房及一切折舊、單片人工加工成本。

       單片成本低

       金剛線替代了傳統(tǒng)砂漿的切割的碳化硅、懸浮液、鋼線，對比三項來說，、根據(jù)砂漿使用結(jié)構(gòu)線加線回收砂漿系統(tǒng)的單片控制在0.65元算比較前沿的，但不是每一家都可以達到這個程度，金剛線的電鍍線切割基本持平，樹脂金剛線還可以下潛1毛錢。

       品質(zhì)受控

       1、從品質(zhì)管控來說，砂線液是是必須分三家供應商，如果在加上二級三級供應商的話，三項輔材需要設置要達到6-12家，相對金鋼線將砂、線、綜合了，供應商的減少也減少輔料波動性，只需管控一家即可。

       2、切割過程中的斷線，是影響良品率的一大殺手。金剛線的母線采購單價是高于普通直拉剛線幾倍的價格，對于直拉剛線的品質(zhì)要求也要更高，需要經(jīng)過多次上砂和清洗和修磨工藝。

       3、金剛線的制造過程，需要經(jīng)過多道金剛線拉力機的測試，并設立三道品質(zhì)檢驗，分別從母線檢測、一次成品檢測、二次成品檢測、需對每卷線都會有一份相應可追溯性檢測報告，對表面鍍層上砂顆粒數(shù)量、破斷拉力、突出量等一系列數(shù)據(jù)進行檢測。

       4、金剛線品質(zhì)的性能，另外還需要是大量建立實際切割數(shù)據(jù)基礎上，在提供給客戶應用之前，現(xiàn)具有規(guī)模的金剛線廠家都會添加1臺或者多臺金剛線多線切割。建議一個具有可示范性、可復制的前沿技術(shù)推廣應用的生產(chǎn)測試部門，對每批次剛線進行切割和前沿技術(shù)的摸索，經(jīng)過了品質(zhì)檢驗和實際生產(chǎn)的測試雙向檢測。

       5、金剛線的生產(chǎn)是完全建立數(shù)據(jù)跟蹤系統(tǒng)，對于每卷線數(shù)據(jù)做到具有可追溯性，這也將品質(zhì)把控更提高了一步。

       環(huán)保

       環(huán)保處理費用在現(xiàn)中國的時代，工廠對于環(huán)保的認知還是太低了，砂漿的cod達到幾十萬，而金剛線切割液經(jīng)過純水稀釋加切割液cod在200-1000，對于污水的處理也將大大提升。

       硅耗降低

       潛在利于硅粉的回收再利用，回爐再利用，現(xiàn)在還在探索階段。