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WO2011032553A1 - Method and separating system having a device for separatively processing crystalline materials and use thereof - Google Patents

Method and separating system having a device for separatively processing crystalline materials and use thereof Download PDF

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Publication number
WO2011032553A1
WO2011032553A1 PCT/DE2010/075086 DE2010075086W WO2011032553A1 WO 2011032553 A1 WO2011032553 A1 WO 2011032553A1 DE 2010075086 W DE2010075086 W DE 2010075086W WO 2011032553 A1 WO2011032553 A1 WO 2011032553A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
separating
per minute
equal
movement
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2010/075086
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Xaver Mayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hk Prazisionstechnik GmbH
Original Assignee
Hk Prazisionstechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hk Prazisionstechnik GmbH filed Critical Hk Prazisionstechnik GmbH
Priority to CH00356/12A priority Critical patent/CH703930B1/en
Publication of WO2011032553A1 publication Critical patent/WO2011032553A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • B28D5/045Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with wires or closed-loop blades

Definitions

  • the invention relates to a method for separating processing of crystalline materials, such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a device for separating processing of crystalline materials, such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, according to the preamble of claim 7.
  • the invention relates to a separation system for separating processing of crystalline materials, such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, according to the preamble of claim 15.
  • the invention relates to a use of a device for separating processing of crystalline materials, such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, and / or a separation system for separating processing of crystalline materials such as silicon materials, in particular for machining silicon materials , Ingots and the like, according to claim 17.
  • Wire sawing is known. Wire saws are used, for example, for producing wafers for the photovoltaic and semiconductor industries. This is a mechanical separation of materials, such as silicon, which also as Trennläpp compiler or lapping with unbound cutting grain and undirected Cutting edge is called.
  • a finite wire is unwound via wire feed rollers and with a defined wire speed and wound on a take-up reel via a supply reel.
  • a diamond wire is unwound from a winding roll at a predetermined speed and wound up by another winding roll. During the winding process, the diamond wire passes through the silicon material to be processed in a cutting process and cuts it accordingly.
  • a coolant is added at the contact point of the tool and material to reduce heat development and thus to maintain a required quality of a piece of silicon to be separated.
  • a wire saw for separating a plurality of slices of a workpiece, with rotatably mounted wire guide rollers around which a saw wire is wound known, wherein two adjacent wire guide rollers define a wire gate having a certain width, and the Wire saw has at least one drive, by means of which the wire guide rollers are set in rotation, and a wire guide roller limiting the wire gate is supported on an elongate support, which is connected at one end to a machine frame and has an opposite, free-floating end, wherein the carrier the wire guide roller is guided in the longitudinal direction thereof and forms a stationary unit with the machine frame, and a wire guide roller defining the wire gate is formed as a sleeve, and the sleeve is seated on a carrier roller, and the wire guide roller at least one Associated with thrust bearing, which causes an axial center of the wire guide roller is not or only slightly shifted in an axial extension of the wire guide roller due to heat.
  • a finite wire is wound from a supply reel onto a take-up reel.
  • the cutting grain which according to the prior art is formed as silicon carbide, is present in the added additive, the so-called "slurry.”
  • a wire with bonded cutting grain can also be used in such methods are 10 meters per minute to a maximum of 30 meters per minute.
  • a wire sawing device for cutting or cutting a hard, brittle material which comprises an abrasive wire comprising: a core wire; abrasive grains provided around the core wire; and a bonding layer formed on the core wire for bonding the abrasive grains to the core wire, the bonding layer being cured by a light-drying or curing process Light-curing resin or synthetic resin is formed.
  • the wire sawing device also has a finite wire which is wound up or unwound. Even with this device only limited wire speeds are feasible.
  • DE 600 22 921 T2 mentions a cutting speed of 300 meters per minute. Overlying cutting speeds are not performed.
  • a device for simultaneous separation of a plurality of slices of a brittle-hard workpiece having a longitudinal axis with a wire gate of saw wire with a feed device having a translational, directed perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece relative movement between the workpiece and the wire gate of the wire saw, in the course of which the workpiece is passed through the wire gate, wherein the wire gate is formed of a plurality of individual wires and that means for holding and rotating the workpiece is provided about the longitudinal axis.
  • This device also has a finite wire which is wound up or unwound. A maximum achievable peripheral speed is given up to 30 meters per second, which is realized by rotation of the workpiece and wire speed.
  • a pure maximum wire speed is not specified.
  • a band saw for separating discs from a workpiece known comprising a circulating over a roller system saw band, which has a band back and the band back opposite, provided with cutting edge cutting edge, and a feed system, the relative movement between the workpiece and cutting edge causes, wherein the saw blade penetrates into the workpiece to form a separating gap, wherein a support disc which supports the band back and is held by a holding device, is provided.
  • a method for separating slices from a workpiece with this band saw is known, wherein a part of the support disk adjacent to the band back penetrates into the separating gap.
  • a band is used instead of a wire. A separation is possible only in one cutting direction.
  • the invention includes the technical teaching that, in a method for separating processing of crystalline materials such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, with at least one cutting wire designed as a circumferentially diamond-coated endless saw wire, the steps are: endlessly circulating the parting tool in an endless loop and separating the circulating parting tool relative to the material for machining the material, the endless circulating moving at a peripheral speed ranging from greater than or equal to 500 meters per minute to less than or equal to 7,500 meters per minute, preferably in a range of greater than or equal to 750 meters per minute to less than or equal to 6,000 meters per minute and more preferably in a range of greater than or equal to 1,000 meters per minute to less than or equal to 5,000 meters per minute. With these high speeds, a self-cooling and self-cleaning of the endless rotating diamond wire is effected.
  • the process is carried out dry, that is to say without the use and / or addition of additives, such as coolants and / or lubricants.
  • the method is wet, that is carried out with use and / or with the supply of additives such as coolants and / or lubricants.
  • Sawing takes place at a constant rotational speed. The wire constantly rotates in a direction of rotation. In another embodiment, the direction of rotation is reversible. In a further embodiment, the sawing takes place with a changed circulation speed and / or a variable direction of rotation.
  • Silicon blocks and other crystalline materials are machined for industrial use to provide, for example, silicon wafers or the like as wafers or for solar modules.
  • silicon ingots or silicon rod materials are molded and / or their ends machined, for example, their tips are ground. This is done by means of rotating tools, especially at high speeds, for example in a range of about 100 to about 10,000 revolutions per minute, preferably in a range of about 500 to 8,000 revolutions per minute, and most preferably in a range of about 1,000 to 4,000 revolutions per minute.
  • the agitation is performed in other embodiments at high speeds in a range of about 100 to about 10,000 meters per minute, preferably in a range of about 500 to 8,000 meters per minute, and most preferably in a range of about 1,000 to 5,000 meters per minute , Due to the high speeds, no cooling of the tool or of the material is required at the contact area, since a self-cooling is carried out by the high speeds. In addition, only low cutting forces act on the material, so that in the contact area of the cutting tool and material only a small friction occurs with correspondingly low frictional heat. In addition, for example, in the case of separation by means of an endless wire which rotates permanently, if there is sufficient length, there is sufficient time for one point of the wire to cool down to a next contact.
  • cooling of the contacting wire section takes place.
  • different maximum speeds can be achieved. In particular, let realize higher speeds with an endless wire loop than with a finite wire.
  • the method is carried out several times in succession and / or in parallel.
  • an end machining is carried out with the method and parallel cutting.
  • the separation movement of the rotating tool relative to the material is carried out in one embodiment by moving the tool relative to a solid material.
  • the tool is held stationary and the material is moved relative thereto.
  • the tool and material are moved.
  • the movement is performed, for example, CNC-controlled and controlled by programmable logic controller.
  • the material is clamped on a corresponding material holder.
  • multiple material holders are provided so that multiple materials are held simultaneously. In other embodiments, the materials are automatically fed and clamped.
  • a diamond wire is used in one embodiment. This has, for example, compared to a diamond strip, which differs significantly in geometry, in particular the width, less contact with the material to be processed, such as a blank, a workpiece, a material, a semi-finished product or an ingot on.
  • the contact is kept as low as possible, in addition to a wet process to make a dry process possible, in particular to realize low cutting forces and / or low friction with correspondingly low frictional heat.
  • the contact is in particular formed as a line contact, preferably as a point contact. This is realized in particular by an additional pivotal movement of the material and / or of the tool, for example in the manner of a tumbling or pendulum motion.
  • the cutting tool is designed in particular as a cutting tool.
  • the circulating movement is carried out as an endless rotation about at least one axis.
  • the separating tool is rotated about at least one axis.
  • a movement is performed around several axes, so that a kind of wobbling motion is realized.
  • a endless diamond wire loop rotates around corresponding rollers.
  • the diamond wire is guided by at least two rollers and tensioned accordingly. The two rollers are rotated, whereby the diamond wire is co-rotated and performs a continuous rotation.
  • Several rollers can be provided so that a longer diamond wire loop can be used.
  • the diamond wire can be deflected by means of deflection rollers, which also means an endless rotation within the meaning of the invention, since the wire runs endlessly along these guide rollers.
  • support and / or tension rollers are provided.
  • the rollers are adjustable and / or elastically mounted in one embodiment.
  • One or more rollers preferably have one or more guide groove (s) or guide groove (s).
  • a circumferential wire loop is stretched to perform a separating processing. In one embodiment, therefore, the step of clamping the tool is included.
  • the rollers around which the wire loop revolves can be moved or moved accordingly, so that the tool, or more precisely the wire loop, is tensioned.
  • a plurality of separating tools are provided, which are moved accordingly.
  • the separating tools are guided in other embodiments, so that no separation or the like occurs during separation.
  • a wire loop - or a wire ring or wire endless belt - is guided in a guide groove or the like. Multiple wire loops are circumferentially moved or rotated parallel to one another in other embodiments.
  • an abrasive tool such as a grinding wheel or a grinding cylinder as an additional parting tool.
  • a plurality of separating tools are provided, for example two grinding cylinders, which form a grinding gap at a distance from each other, in which, for example, an end machining is performed.
  • the grinding wheels are also rotated at a correspondingly high speed.
  • the rotation takes place about a rotation axis, which is preferably formed centrically to the grinding body. Further rotation is effected in advantageous embodiments about an axis of rotation arranged eccentrically to the grinding body.
  • the axis of rotation is preferably arranged with the use of a plurality of abrasive bodies centric to the grinding wheels.
  • a further embodiment of the present invention provides that the separating movement comprises at least one translational movement along at least one axis and / or at least one pivotal movement about at least one axis.
  • the separation movement takes place by moving the material to the tool or the tool to the material or both material and tool relative to each other. This is preferably done CNC-controlled.
  • the movement is preferably along and / or around several axes, so that any separating processing can be realized. In this way, instead of simply cutting slices, that is to say cutting in a cutting plane, it is also possible to make cuts along different planes so that contours can also be generated.
  • a separation movement comprises a feed motion at a speed in a range of greater than or equal to 5 millimeters per minute to less than or equal to 100 millimeters per minute, preferably within a range greater than or equal to 10 millimeters per minute to less equal to 75 millimeters per minute and more preferably in a range greater than or equal to 15 millimeters per minute to less than or equal to 50 millimeters per minute.
  • the feed movement takes place by means of translation and / or rotation of the tool and / or the material. A corresponding control for coordinating the movement is provided. In other embodiments, other speeds are feasible.
  • the endlessly circulating movement comprises the revolving rotation of at least one endless diamond wire, in particular of a plurality of diamond wires.
  • the diamond wire is designed as an endless loop and rotates a plurality of rollers, in particular a drive roller and a guide roller. In this way, the endless diamond wire is rotated around the rollers and their axes.
  • further rollers are provided around which the endless diamond wire is guided. These are for example designed for clamping or further deflection, so that the diamond wire correspondingly rotates about a plurality of axes and rotates about these axes in the sense of this invention.
  • the axes of the individual deflection rollers are pivotable in an exemplary embodiment about a further common pivot axis.
  • the common pivot axis is formed parallel to the axes of the pulleys.
  • the diamond wire is moved about the pivot axis so that the wire makes a pivotal movement in addition to the rotation.
  • the axes can be arranged parallel and / or angled, wherein a parallel arrangement is preferred.
  • at least one additive in particular a coolant and / or a lubricant, is supplied into the contact area of saw wire and material.
  • the additive is liquid in one embodiment.
  • the additive is gaseous.
  • the additive is solid.
  • the additive has liquid and / or solid and / or gaseous constituents.
  • Yet another embodiment of the present invention provides that the severed portions of the material are aspirated.
  • the parts or shavings of the material resulting from the cutting process are sucked off as waste during dry processing.
  • aerodynamically designed suction tubes are provided, which suck the chips adapted to their trajectory when separating.
  • the chips are sucked off at several points.
  • the chips are sucked off in a running direction of the tool in the region of a contact with the material.
  • the suction is in addition to a spreading of the chips due to the rotating cutting tool. With the movement of the cutting tool, chips of material are moved away from the material. These wegbewegten material chips are further removed by suction.
  • the technical teaching of the invention further provides that in a device for separating processing of crystalline materials such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, it is provided that means for carrying out the method according to the invention are provided.
  • the cutting tool comprises at least one circumferentially movable, circumferentially diamond-coated saw wire and at least one movement device for carrying out a separating movement of the rotating cutting tool relative to the material for the cutting treatment of the material.
  • the saw wire has any cross section, in particular a circular, an oval, a square, a rectangular, a trapezoidal or a polygonal cross section. Peripheral, that is along a contour of the cross section, is the Saw wire diamond coated.
  • the diamond wire is formed bond mich istsoko.
  • the cross section is preferably formed to be constant over the length of the saw wire, but in individual embodiments may also have different cross sections over the length.
  • the diamond wire is designed as an endless loop.
  • At least one saw wire which is designed as an endless diamond-coated saw wire and is designed as an endless loop, is provided as a parting tool which is rotated in an endless loop by means of a drive device which has at least two deflection rollers.
  • a plurality of saw wires are provided.
  • the multiple saw wires are preferably aligned parallel to each other and / or arranged.
  • angled arrangements are provided.
  • the multiple wires rotate in the same direction.
  • the plurality of wires rotate in different directions, for example oppositely.
  • the diamond wires are opposed so that they form a nip in which, for example, one material can be machined simultaneously from two or more sides.
  • the diamond wire is coated circumferentially. This gives the possibility to saw contours.
  • At least one movement device is provided in order to effect a separation movement of the rotating separation tool relative to the material and / or conversely for the separating processing of the material.
  • the movement device is multiaxial in one embodiment, so that a movement in more than one direction can be realized.
  • the movement device is designed such that a movement by means of translation and / or rotation is feasible.
  • linear and / or swivel or pendulum drives are provided.
  • the device is designed as a dry separation device additive Zu exitsvoriquesshin in order to carry out the separating processing dry, that is without the supply of an additive such as coolant and / or lubricant.
  • the device is correspondingly designed coolant-free, that is, there are no devices or devices for supplying and / or discharge of coolant, lubricant and the like, at least in the area of the separating engagement of the tool in the Material provided. Cooling takes place by means of the tool, which rotates permanently at high speeds, and / or the small contact surface between the material and the tool, which is determined by the geometry of the tool, preferably linear and more preferably punctiform.
  • the diamond cutting tool is formed circumferentially movable, that is, a certain point of the cutting tool is in multiple circulation even in multiple disengaging engagement with the material, as the tool rotates several times past the tool.
  • cooling is provided.
  • an embodiment of the present invention provides that the device comprises a Rajzu Swissvorraum to perform the separating processing wet, that is, with the supply of an additive such as coolant and / or lubricant, perform.
  • the Rajatorizu 1500voriques is formed material close in one embodiment. That is, a cooling or additive supply takes place directly on the material, more precisely in the contact area of cutting tool and material.
  • the Huaweistoffzu 1500voriques is formed remotely material. Here is an additive supply away from the material. For example, the rotating diamond wire is cooled and / or lubricated away from the material.
  • a further embodiment of the present invention provides that the movement device comprises a feed unit and / or a pivoting unit and is thus designed as a multiple movement device to perform at least one translational movement along at least one axis and / or at least one pivotal movement about at least one axis.
  • the material and / or the cutting tool is thus translationally and / or rotationally movable in several directions.
  • the pivoting device comprises a separating tool pendulum unit for oscillatingly moving the separating tool during the separating operation.
  • a contact area between material and diamond wire can be minimized, whereby low cutting forces can be realized.
  • a swinging engagement of a diamond wire in the material for example, a quasi punctiform contact area on the material can be realized.
  • high feed rates for example from about 5 millimeters per minute to about 50 millimeters per minute, can be achieved at high quality. Depending on the cutting height of the workpiece to be cut, the feed rate is thus adjustable.
  • the device is designed in particular for the separating processing of monocrystalline and / or polycrystalline materials or materials, in particular silicon and the like.
  • the materials are workable in any form. It can be both round and square materials, such as cylindrical or cuboid materials edit.
  • the device comprises at least one movement device with which a relative movement of the tool is performed to the material.
  • the movement device is designed as a uniaxial movement device and / or as a multi-axis movement device.
  • the moving means moves the material relative to the tool.
  • the moving means moves the tool relative to the material.
  • the moving means moves the tool and the material simultaneously.
  • the movement device has corresponding movement mechanisms such as linear motors, slides and the like.
  • the movement device can be executed as a translatory and / or rotary movement device. That is, the movement device is designed for translational and / or rotational movements of the material and / or the tool, both along and / or about an axis or along and / or around several axes.
  • the movement device is CNC-controlled, for example via a programmable logic controller or a PLC control.
  • Suitable cutting tools are, for example, wire tools or the like, that is, cutting tools that realize the smallest possible contact area when separating with the material. Band tools such as band saws are unsuitable for this because they have too large a contact surface when separating with the material and cooling would be required.
  • Other additionally suitable cutting tools are grinding wheels, for example grinding wheels or grinding cylinders. The grinding wheels are designed for the smallest possible, preferably linear, and particularly preferred for a point, contact. They can be arranged to adjust a grinding gap accordingly.
  • the separating tool comprises at least one endless diamond wire loop.
  • the diamond cutting tool in one embodiment comprises a single endless loop.
  • the diamond cutting tool comprises a plurality of endless loops, for example two, three, four, five or even more endless loops, which are preferably arranged in parallel.
  • the endless loops are spaced apart via corresponding guide units, for example via grooves on drive and / or deflection rollers, preferably spaced one behind the other in an axial direction of the rollers. The distance is variable via corresponding components or arrangements of the rollers.
  • the diamond cutting tools are controllable via a common drive.
  • At least two drives are provided for driving.
  • a plurality of diamond wires are driven via a common shaft.
  • the diamond wires are arranged in one embodiment on different sized rollers.
  • the rollers in one embodiment have a groove for a diamond wire loop.
  • a roll has multiple grooves for multiple diamond wire loops.
  • additional rollers and / or tension rollers are provided in one embodiment of the invention. These other roles such as support roller, additional role and / or tension roller have in one embodiment, at least one groove or groove.
  • about the other roles of the rotating wire is corresponding support and / or tensioned, especially in the field of engagement in the material.
  • the device is formed without support rollers and / or without additional rollers, in particular in the engagement region of the wire with the workpiece.
  • the endless diamond wire loop has a length in a range of about 1 to about 2,500 meters.
  • the length is about 3 to 4 meters, for example 3.656 meters.
  • any lengths can be realized.
  • a diameter of the wire is between about 0.1 millimeters and 0.9 millimeters. However, in other embodiments, smaller or larger diameters are realized.
  • the diamond cutting tool comprises at least one diamond-coated grinding wheel.
  • the abrasive body is arbitrarily shaped, for example as a grinding wheel, as a grinding cylinder, as Abrasive truncated cone or the like.
  • a plurality of abrasive bodies are provided.
  • the grinding wheels are of the same design in a preferred embodiment, in other embodiments also differently formed.
  • at least two spaced apart abrasive bodies are provided, which form a grinding gap for the separating processing of the material introduced into the grinding gap between them.
  • the grinding wheels are particularly suitable for finishing a material.
  • the grinding wheels are rotatable about corresponding axes, so that the grinding wheels perform an endless rotating rotating movement.
  • the axes of the grinding bodies are preferably formed parallel to one another. In other embodiments, angular arrangements are provided.
  • About the shape of the abrasive article and / or the arrangement of the axes of a shape of the grinding gap is definable, which in turn specifies a separating processing of the material. For example, a cone-shaped material can be produced via a cone-shaped gap. In other embodiments, other gap shapes are provided.
  • the grinding wheels are rotatable about a preferably central axis of the grinding body.
  • a plurality of grinding wheels are rotatable about a common, centrally arranged axis of rotation. In this way, each grinding wheel performs a rotation about its own centric axis.
  • all the abrasive bodies perform a common rotation about a central, but eccentric to the individual grinding bodies arranged common axis of rotation.
  • the movement device is designed in the manner of a planetary gear.
  • the abrasive bodies are arranged in one embodiment with their end faces in a plane. Both the end faces and the circumferential or circumferential surfaces of the grinding wheels are diamond coated.
  • a plurality of abrasive bodies are executed in succession, wherein at least two abrasive bodies are arranged in pairs forming a grinding gap in a plane.
  • diamond wire severing tool and abrasive grinder cutting tool are integrally disposed on a plant to realize multiple machining of material.
  • a drive device for driving, in particular for rotating, the diamond cutting tool is provided.
  • a corresponding drive means is provided.
  • this comprises at least one drive roller and at least one deflection roller in order to circulate an endless wire loop in a corresponding manner.
  • the wire loop is driven.
  • the wire loop is deflected.
  • tensioning rollers are provided for tensioning the wire loop.
  • deflection and / or tension rollers are provided accordingly.
  • the rollers have corresponding grooves or grooves for guiding the wire loop.
  • further guides can be provided on the drive device. By increasing the number of pulleys a longer wire loop can be used.
  • the drive unit in particular comprises a motor such as an electric motor. This is coupled via a clutch and / or a gear with the pulleys or directly with these. In one embodiment, several motors are provided. The motors are designed for appropriate speeds.
  • the movement device is designed as a multiple movement device in order to perform at least one translational movement along at least one axis and / or at least one pivotal movement about at least one axis.
  • the movement device has a plurality of axes of movement, via which at least one translatory and / or at least one rotary movement can be realized.
  • the movement device preferably allows a movement about and / or along several axes.
  • an apparatus comprises a diamond wire tool and a diamond abrasive tool.
  • the two different tools are arranged at a distance from each other, so that a parallel processing takes place at two or, depending on the number of tools in several places.
  • the tools can be controlled individually or jointly.
  • a suction device is provided to suck off parts of the separated material.
  • a suction device is preferably provided, since no cooling or binding agent is provided for the separated chips.
  • the suction device is aerodynamically adapted to a trajectory of the separated chips.
  • a diamond wire extends at least partially through a suction channel of the suction device.
  • the technical teaching of the present invention includes that in a separation system for separating processing of crystalline materials, such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, with a diamond-coated cutting tool, at least one device according to the invention is provided.
  • the separation system is formed in one embodiment as a CNC machine.
  • At different points are preferably different devices that can be designed differently to realize a multiple processing.
  • a device is preferably designed as a diamond wire cutting tool with an endless rotating diamond wire.
  • Another device is preferably formed as a diamond grinding tool having two grinding bodies forming a grinding gap which rotate about themselves and a common axis of rotation.
  • the separation system is designed for a simultaneous processing of a plurality of materials and / or a material at a plurality of sections. This can be done via a common drive, multiple drives, a common control and / or multiple controls.
  • the technical teaching of the present invention further includes that a
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an embodiment of a device
  • Fig. 2 shows a schematic side view of a further embodiment of the device
  • Fig. 3 shows in a perspective view schematically a separation system with two devices.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of an embodiment of a device 1.
  • the device 1 is designed to carry out the method according to the invention and comprises a circumferentially diamond-coated wire, also called diamond wire, trained tool 2. More specifically, the diamond wire as endlessly rotating diamond wire or as Wire loop or wire ring formed.
  • the tool 2 more precisely the diamond wire, runs around several rollers 3.
  • the diamond wire is driven by a drive roller 3a.
  • the drive roller 3a is disposed in an upper part of the device 1. About a corresponding guide the diamond wire is guided on the drive roller 3a.
  • the guide comprises a groove in which the diamond wire runs around the circumference of the drive roller 3a.
  • the groove is formed of a suitable material, which forms a suitable friction pair with the diamond wire, so that an optimized drive of the diamond wire by the drive roller 3a he follows.
  • the drive roller 3a rotates about an axis of rotation A, as shown by the arrow at A on the drive roller 3a.
  • a deflection roller 3b is provided, around which the diamond wire rotates.
  • the guide roller 3b is formed similarly to the drive roller 3a, that is, it has a similar diameter, a similar guide and a similar material as the drive roller 3a.
  • the deflection roller 3b also rotates about a rotation axis A, as indicated by the corresponding arrow at A, so that the diamond wire rotates circumferentially about the two rollers 3a, 3b.
  • the diamond wire itself is formed as an endless belt and thus suitable for endless circulation around the rollers 3.
  • further rollers 3c-3f are provided.
  • the further rollers 3c-3f are arranged between the other two rollers 3a, 3b and are designed as deflection rollers and / or tension rollers, which all rotate about their own axis of rotation.
  • the diamond wire also rotates around these rollers 3c-3f.
  • the diamond wire preferably rotates the rollers 3 at a wire speed of about 3,000 to 4,000 meters per minute.
  • a preferred perimeter of the endless wire loop is in a range of about 1 to 2,500 meters, more preferably about 3 to 4 meters, for example, 3,656 meters.
  • a preferred diameter of the diamond wire is about 0.1 to 0.9 millimeters, preferably 0.4 to 0.6 millimeters.
  • the diamond coating can be realized with any grain size that is tailored to the respective application.
  • the diameter of the diamond wire is made as small as possible, so that a small cutting width is realized. A small cutting width results in fewer chips and thus less waste. In addition, this results in a lower heat generation and consequently a lower energy consumption.
  • a line contact or better a point contact of material and material, depending on the mode of operation takes place during the separating processing.
  • the line contact is realized without pendulum movement of the cutting tool. If an additional pendulum motion is realized with the tool, for example, by pivoting the rollers together with drive and wire pendulum-like, a point contact is realized.
  • the line or point contact makes it possible to cut sensitive materials such as monosilicon or polysilicon.
  • rollers 3 Due to the high cutting speeds and the low feed forces only minimal clamping forces for holding the material or material are required. Due to the bending operations on the rollers 3 and the centrifugal forces due to the high rotational speeds is at the Diamond wire realized a self-cleaning process that allows long service life without cooling.
  • the rollers 3 can be pivoted in the illustrated embodiment about a common pivot axis R for the realization of a wobble or pendulum motion.
  • the device 1 here comprises a grinding tool 20 with two grinding bodies 21.
  • the grinding bodies 21 are presently cylindrical. Both the lateral surface of the grinding wheel 21 as well as the front side are diamond-coated.
  • the grinding wheels 21 are rotatable about respective axes of rotation A.
  • the axes of rotation A are arranged so that between the grinding bodies 21, a grinding gap S is realized, in which the material W is processed by cutting.
  • the grinding wheels 21 rotate at correspondingly high speeds in the range of about 1,000 to 4,000 revolutions per minute.
  • the grinding wheels 21 are mounted in a rotary unit 22, which is rotatable about a rotation axis D and rotates the grinding wheels 21 as a whole in addition.
  • the rotary unit 22 and the grinding wheels 21 are thus formed in the manner of a planetary gear.
  • the rotary unit 22 preferably rotates at 500 to 2,000 revolutions per minute.
  • the rotational speeds are freely adjustable, for example via a controller.
  • the material W to be processed is arranged approximately concentric with the axis of rotation D. In the embodiment of FIG. 2, the axis of rotation D and the pivot axis R are arranged concentrically.
  • the separation system 100 is preferably designed as a CNC separation system.
  • the devices 1 are arranged at different locations of the separation system 100, so that a parallel processing of a material W can take place.
  • the separation system 100 has a holder 110 for the simultaneous recording of multiple materials W. Both the material W and the tools are designed to be movable, so that a material W or several materials can be processed in any desired manner.
  • the device 1 (right) designed as a wire cutter can additionally be pivoted about a pivot axis with the diamond wire, so that a higher flexibility during cutting is ensured.
  • the pivot axis is preferably formed eccentrically to the rollers.
  • the entire separation system 100 is designed as a CNC machine with corresponding control units. Via the control units and a suction device 120 is controllable, which sucks the separated chips. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

The invention relates to a device and a method for separatively processing crystalline materials (W) such as silicon materials, in particular for machining silicon materials and the like, by means of at least one separating tool (2) designed as a circumferentially diamond-coated, endless saw wire, comprising the following steps: endlessly circulating the separating tool (2) in an endless loop and moving the circulating separating tool (2) in a separating motion relative to the material (W) in order to separatively process the material (W), wherein the endlessly circulating motion is performed at a circumferential speed in a range of greater than or equal to 500 meters per minute to less than or equal to 7,500 meters per minute, preferably in a range of greater than or equal to 750 meters per minute to less than or equal to 6,000 meters per minute, and further preferably in a range of greater than or equal to 1,000 meters per minute to less than or equal to 5,000 meters per minute.

Description

Verfahren und Trennsystem mit Vorrichtung zum trennenden Bearbeiten von kristallinen  Method and separation system with apparatus for separating processing of crystalline

Materialien sowie deren Verwendung  Materials and their use

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien, wie monokristallinen oder polykristallinen Materialien, insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien und dergleichen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a method for separating processing of crystalline materials, such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, according to the preamble of claim 1.

Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien, wie monokristallinen oder polykristallinen Materialien, insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien und dergleichen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7. Furthermore, the invention relates to a device for separating processing of crystalline materials, such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, according to the preamble of claim 7.

Zudem betrifft die Erfindung ein Trennsystem zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien, wie monokristallinen oder polykristallinen Materialien, insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien und dergleichen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15. In addition, the invention relates to a separation system for separating processing of crystalline materials, such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, according to the preamble of claim 15.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Vorrichtung zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien, wie monokristallinen oder polykristallinen Materialien, insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien und dergleichen, und/oder eines Trennsystems zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien wie Siliziummaterialien, insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien, Ingots und dergleichen, gemäß Anspruch 17. Furthermore, the invention relates to a use of a device for separating processing of crystalline materials, such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, and / or a separation system for separating processing of crystalline materials such as silicon materials, in particular for machining silicon materials , Ingots and the like, according to claim 17.

Verfahren und Vorrichtungen zum trennenden Bearbeiten von Siliziumblöcken oder sogenannten Ingots sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist das Drahtsägen bekannt. Drahtsägen werden zum Beispiel zur Herstellung von Wafern für die Photovoltaik- und Halbleiterindustrie eingesetzt. Dabei handelt es sich um ein mechanisches Trennverfahren von Materialien, beispielsweise Silizium, das auch als Trennläppverfahren oder Läppen mit ungebundenem Schneidkorn und ungerichteter Schneide bezeichnet wird. Dabei wird über eine Abwickelspule ein endlicher Draht über Drahtführungsrollen und mit einer definierten Drahtgeschwindigkeit abgewickelt und auf einer Aufwickelspule aufgewickelt. Methods and apparatus for separating silicon ingots or so-called ingots are well known. For example, wire sawing is known. Wire saws are used, for example, for producing wafers for the photovoltaic and semiconductor industries. This is a mechanical separation of materials, such as silicon, which also as Trennläppverfahren or lapping with unbound cutting grain and undirected Cutting edge is called. In this case, a finite wire is unwound via wire feed rollers and with a defined wire speed and wound on a take-up reel via a supply reel.

Weitere Verfahren und/oder Vorrichtungen nutzen beispielsweise sogenannte Nass- Schneideverfahren, bei denen während des Schneidens ein Zusatzmittel, wie beispielsweise ein Kühlmittel oder ein Schmiermittel, verwendet wird. Bei den bekannten Lösungen werden Diamantwerkzeuge, das heißt diamantbeschichtete Werkzeuge, verwendet, beispielsweise ein endlicher Diamantdraht oder ein Diamantsägeband. Bei einem Sägen von Ingots wird beispielsweise ein Diamantdraht von einer Wickelrolle mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit abgewickelt und von einer anderen Wickelrolle aufgewickelt. Bei dem Wickelvorgang passiert der Diamantdraht in trennender Bearbeitung das zu bearbeitende Siliziummaterial und schneidet dieses entsprechend. Zur Durchführung der trennenden Bearbeitung wird an der Kontaktstelle von Werkzeug und Material ein Kühlmittel zugegeben, um Wärmeentwicklungen zu reduzieren und damit eine geforderte Qualität eines zu trennenden Siliziumstücks einzuhalten. Nach dem Abwickeln des Werkzeugs wird eine weitere Wickelrolle mit Diamantdraht bereitgestellt, die zum weiteren Trennen wieder abgewickelt bzw. aufgewickelt wird. Je nach Größe des zu bearbeitenden Materials sind mehrere Wickelrollen an Diamantdraht erforderlich. Bekannt ist auch die Anwendung von Bandsägen mit diamantbeschichteten Bändern, wobei hier das Trennen nass erfolgt, das heißt, unter Verwendung von Kühlmitteln. Aufgrund der mit dem Band einhergehend großen Reibung ist ein trockenes Trennen nicht realisierbar. Other methods and / or devices use, for example, so-called wet cutting methods, in which an additive, such as a coolant or a lubricant, is used during cutting. The known solutions use diamond tools, ie diamond-coated tools, for example a finite diamond wire or a diamond saw band. In sawing ingots, for example, a diamond wire is unwound from a winding roll at a predetermined speed and wound up by another winding roll. During the winding process, the diamond wire passes through the silicon material to be processed in a cutting process and cuts it accordingly. To carry out the cutting treatment, a coolant is added at the contact point of the tool and material to reduce heat development and thus to maintain a required quality of a piece of silicon to be separated. After unwinding the tool another winding roll with diamond wire is provided, which is unwound or rewound for further separation. Depending on the size of the material to be processed, several winding rolls of diamond wire are required. Also known is the use of band saws with diamond-coated bands, in which case the separation takes place wet, that is, using coolants. Due to the associated with the band friction is a dry separation is not feasible.

Aus der DE 197 29 578 B4 ist eine Drahtsäge zum Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem Werkstück, mit drehbar gelagerten Drahtführungsrollen, um die ein Sägedraht gewickelt ist, bekannt, wobei zwei benachbarte Drahtführungsrollen ein Drahtgatter begrenzen, das eine bestimmte Breite aufweist, und die Drahtsäge mindestens einen Antrieb aufweist, durch den die Drahtführungsrollen in Rotation versetzt werden, und eine das Drahtgatter begrenzende Drahtführungsrolle auf einem langgestreckten Träger abgestützt ist, der an einem Ende mit einem Maschinenrahmen verbunden ist und ein gegenüberliegendes, frei schwebendes Ende aufweist, wobei der Träger durch die Drahtführungsrolle in deren Längsrichtung hindurchgeführt ist und mit dem Maschinenrahmen eine unbewegte Einheit bildet, und eine das Drahtgatter begrenzende Drahtführungsrolle als Hülse ausgebildet ist, und die Hülse auf einer Trägerrolle sitzt, und der Drahtführungsrolle mindestens ein Axiallager zugeordnet ist, das bewirkt, dass eine axiale Mitte der Drahtführungsrolle bei einer axialen Ausdehnung der Drahtführungsrolle infolge von Wärmeeinwirkung nicht oder nur geringfügig verschoben wird. Bei einer derartigen Drahtsäge wird ein endlicher Draht von einer Abwickelspule auf eine Aufwickelspule gewickelt. Üblicherweise befindet sich das Scheidkorn, welches gemäß dem Stand der Technik als Siliciumcarbid ausgebildet ist, in dem zugeführten Zusatzmittel, dem sogenannten „Slurry". Gemäß der DE 197 29 578 B4 kann auch ein Draht mit gebundenem Schneidkorn eingesetzt werden. Übliche Umlaufgeschwindigkeiten bzw. Drahtgeschwindigkeiten liegen bei derartigen Verfahren bei 10 Meter pro Minute bis maximal 30 Meter pro Minute. From DE 197 29 578 B4 a wire saw for separating a plurality of slices of a workpiece, with rotatably mounted wire guide rollers around which a saw wire is wound known, wherein two adjacent wire guide rollers define a wire gate having a certain width, and the Wire saw has at least one drive, by means of which the wire guide rollers are set in rotation, and a wire guide roller limiting the wire gate is supported on an elongate support, which is connected at one end to a machine frame and has an opposite, free-floating end, wherein the carrier the wire guide roller is guided in the longitudinal direction thereof and forms a stationary unit with the machine frame, and a wire guide roller defining the wire gate is formed as a sleeve, and the sleeve is seated on a carrier roller, and the wire guide roller at least one Associated with thrust bearing, which causes an axial center of the wire guide roller is not or only slightly shifted in an axial extension of the wire guide roller due to heat. In such a wire saw, a finite wire is wound from a supply reel onto a take-up reel. Usually, the cutting grain, which according to the prior art is formed as silicon carbide, is present in the added additive, the so-called "slurry." According to DE 197 29 578 B4, a wire with bonded cutting grain can also be used in such methods are 10 meters per minute to a maximum of 30 meters per minute.

Aus der DE 600 22 921 T2 ist eine Drahtsägeeinrichtung zum Trennen bzw. Schneiden eines harten, spröden Materials, bekannt, die einen abrasiven bzw. abreibenden Draht aufweist, der Folgendes aufweist: einen Kerndraht; abrasive bzw. abreibende Kristallkörner bzw. Körnungen, die um den Kerndraht herum vorgesehen sind; und eine Bond- bzw. Fügeschicht, die an dem Kerndraht gebildet ist, um die abrasiven bzw. abreibenden Kristallkörner bzw. Körnungen an den Kerndraht zu bonden bzw. zu fügen bzw. zu kleben, wobei die Bond- bzw. Fügeschicht durch ein lichttrocknendes bzw. lichthärtendes Harz bzw. Kunstharz gebildet ist. Die Drahtsägeeinrichtung weist ebenfalls einen endlichen Draht auf, der auf- bzw. abgewickelt wird. Auch mit dieser Einrichtung sind nur begrenzte Drahtgeschwindigkeiten realisierbar. In der DE 600 22 921 T2 ist eine Trenn- bzw. Schneidgeschwindigkeit von 300 Meter pro Minute erwähnt. Darüberliegende Schneidgeschwindigkeiten sind nicht ausgeführt. From DE 600 22 921 T2 a wire sawing device for cutting or cutting a hard, brittle material is known which comprises an abrasive wire comprising: a core wire; abrasive grains provided around the core wire; and a bonding layer formed on the core wire for bonding the abrasive grains to the core wire, the bonding layer being cured by a light-drying or curing process Light-curing resin or synthetic resin is formed. The wire sawing device also has a finite wire which is wound up or unwound. Even with this device only limited wire speeds are feasible. DE 600 22 921 T2 mentions a cutting speed of 300 meters per minute. Overlying cutting speeds are not performed.

Aus der DE 199 58 414 AI ist eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem sprödharten Werkstück bekannt, mit einer Längsachse mit einem Drahtgatter aus Sägedraht mit einer Vorschubeinrichtung, die eine translatorische, senkrecht zu der Längsachse des Werkstücks gerichtete Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Drahtgatter der Drahtsäge bewirkt, in deren Verlauf das Werkstück durch das Drahtgatter geführt wird, wobei das Drahtgatter aus einer Vielzahl von Einzeldrähten gebildet ist und dass eine Einrichtung zum Halten und zum Drehen des Werkstücks um die Längsachse vorhanden ist. Auch diese Vorrichtung weist einen endlichen Draht auf, der auf- bzw. abgewickelt wird. Eine maximal zu erreichende Umfangsgeschwindigkeit wird mit bis zu 30 Meter pro Sekunde angegeben, wobei diese durch Drehung des Werkstücks und Drahtgeschwindigkeit realisiert wird. Eine reine maximale Drahtgeschwindigkeit wird nicht weiter angegeben. Aus der DE 197 34 243 AI ist eine Bandsäge zum Abtrennen von Scheiben von einem Werkstück, bekannt, umfassend ein über ein Rollensystem umlaufendes Sägeband, das einen Bandrücken und eine dem Bandrücken gegenüberliegende, mit Schneidbelag versehene Schneidkante aufweist, sowie ein Vorschubsystem, das eine Relativbewegung zwischen Werkstück und Schneidkante bewirkt, wobei das Sägeband unter Ausbildung eines Trennspaltes in das Werkstück eindringt, wobei eine Stützscheibe, die den Bandrücken abstützt und von einer Halteeinrichtung gehalten wird, vorgesehen ist. Weiter ist auch ein Verfahren zum Abtrennen von Scheiben von einem Werkstück mit dieser Bandsäge bekannt, wobei ein an den Bandrücken angrenzender Teil der Stützscheibe mit in den Trennspalt eindringt. Als Trennwerkzeug wird hier ein Band statt eines Drahts verwendet. Eine Trennung ist hierbei nur in einer Schneidrichtung möglich. From DE 199 58 414 AI a device for simultaneous separation of a plurality of slices of a brittle-hard workpiece is known, having a longitudinal axis with a wire gate of saw wire with a feed device having a translational, directed perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece relative movement between the workpiece and the wire gate of the wire saw, in the course of which the workpiece is passed through the wire gate, wherein the wire gate is formed of a plurality of individual wires and that means for holding and rotating the workpiece is provided about the longitudinal axis. This device also has a finite wire which is wound up or unwound. A maximum achievable peripheral speed is given up to 30 meters per second, which is realized by rotation of the workpiece and wire speed. A pure maximum wire speed is not specified. From DE 197 34 243 AI a band saw for separating discs from a workpiece, known comprising a circulating over a roller system saw band, which has a band back and the band back opposite, provided with cutting edge cutting edge, and a feed system, the relative movement between the workpiece and cutting edge causes, wherein the saw blade penetrates into the workpiece to form a separating gap, wherein a support disc which supports the band back and is held by a holding device, is provided. Furthermore, a method for separating slices from a workpiece with this band saw is known, wherein a part of the support disk adjacent to the band back penetrates into the separating gap. As a parting tool here a band is used instead of a wire. A separation is possible only in one cutting direction.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, eine Vorrichtung, ein Trennsystem und eine Verwendung einer Vorrichtung und/oder eines Trennsystems zu schaffen, bei welchen ein effektives Trennen auch in mehrere Schneidrichtungen realisiert ist, ohne eine Trennqualität zu reduzieren. It is an object of the present invention to provide a method, an apparatus, a separation system and a use of a device and / or a separation system in which an effective separation is realized also in several cutting directions, without reducing a separation quality.

Diese und weitere Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Vorrichtung nach Anspruch 7, ein Trennsystem nach Anspruch 15 und eine Verwendung nach Anspruch 17. These and other objects are achieved by a method according to claim 1, an apparatus according to claim 7, a separation system according to claim 15 and a use according to claim 17.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben oder werden nachstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung der Figuren angegeben. Advantageous developments of the invention are indicated in the dependent claims or are given below in connection with the description of the figures.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einem Verfahren zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien wie monokristallinen oder polykristallinen Materialien, insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien und dergleichen, mit mindestens einem als umfänglich diamantbeschichteten, endlosen Sägedraht ausgebildeten Trennwerkzeug, die Schritte umfasst sind: endlos umlaufendes Bewegen des Trennwerkzeugs in einer Endlosschleife und Trennbewegen des umlaufenden Trennwerkzeugs relativ zu dem Material zum trennenden Bearbeiten des Materials, wobei das endlos umlaufende Bewegen mit einer Umlaufgeschwindigkeit in einem Bereich von größer gleich 500 Meter pro Minute bis kleiner gleich 7.500 Meter pro Minute, bevorzugt in einem Bereich von größer gleich 750 Meter pro Minute bis kleiner gleich 6.000 Meter pro Minute und weiter bevorzugt in einem Bereich von größer gleich 1.000 Meter pro Minute bis kleiner gleich 5.000 Meter pro Minute durchgeführt wird. Mit diesen hohen Geschwindigkeiten wird eine Selbstkühlung sowie eine Selbstreinigung des endlos umlaufenden Diamantdrahtes bewirkt. The invention includes the technical teaching that, in a method for separating processing of crystalline materials such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, with at least one cutting wire designed as a circumferentially diamond-coated endless saw wire, the steps are: endlessly circulating the parting tool in an endless loop and separating the circulating parting tool relative to the material for machining the material, the endless circulating moving at a peripheral speed ranging from greater than or equal to 500 meters per minute to less than or equal to 7,500 meters per minute, preferably in a range of greater than or equal to 750 meters per minute to less than or equal to 6,000 meters per minute and more preferably in a range of greater than or equal to 1,000 meters per minute to less than or equal to 5,000 meters per minute. With these high speeds, a self-cooling and self-cleaning of the endless rotating diamond wire is effected.

Das Verfahren wird in einer Ausführungsform der Erfindung trocken, das heißt ohne Verwendung und/oder Zufuhr von Zusatzmitteln wie Kühl- und/oder Schmiermittel ausgeführt. In einer anderen Ausführungsform wird das Verfahren nass, das heißt mit Verwendung und/oder unter Zufuhr von Zusatzmitteln wie Kühl- und/oder Schmiermittel ausgeführt. Das Sägen erfolgt mit einer konstanten Umlaufgeschwindigkeit. Dabei rotiert der Draht konstant in eine Umlaufrichtung. In einer anderen Ausführungsform ist die Umlaufrichtung umkehrbar. In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Sägen mit veränderter Umlaufgeschwindigkeit und/oder veränderbare Umlaufrichtung. In one embodiment of the invention, the process is carried out dry, that is to say without the use and / or addition of additives, such as coolants and / or lubricants. In another embodiment, the method is wet, that is carried out with use and / or with the supply of additives such as coolants and / or lubricants. Sawing takes place at a constant rotational speed. The wire constantly rotates in a direction of rotation. In another embodiment, the direction of rotation is reversible. In a further embodiment, the sawing takes place with a changed circulation speed and / or a variable direction of rotation.

Siliziumblöcke und andere kristalline Materialien, einschließlich Monosilizium und Polysilizium, werden zur industriellen Anwendung trennend bearbeitet, um beispielsweise Siliziumscheiben oder dergleichen als Wafer oder für Solarmodule zu schaffen. In anderen Anwendungen werden Siliziumblöcke oder Siliziumstabmaterialien geformt und/oder deren Enden bearbeitet, beispielsweise deren Spitze geschliffen. Dies erfolgt mittels Werkzeugen, die sich umlaufend bewegen, insbesondere mit hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise in einem Bereich von etwa 100 bis etwa 10.000 Umdrehungen pro Minute, bevorzugt in einem Bereich von etwa 500 bis 8.000 Umdrehungen pro Minute und am meisten bevorzugt in einem Bereich von etwa 1.000 bis 4.000 Umdrehungen pro Minute. Die Bewegung wird in anderen Ausführungsbeispielen mit hohen Geschwindigkeiten in einem Bereich von etwa 100 bis etwa 10.000 Meter pro Minute, bevorzugt in einem Bereich von etwa 500 bis 8.000 Meter pro Minute und am meisten bevorzugt in einem Bereich von etwa 1.000 bis 5.000 Meter pro Minute durchgeführt. Durch die hohen Geschwindigkeiten ist keine Kühlung des Werkzeugs bzw. des Materials an dem Kontaktbereich erforderlich, da eine Selbstkühlung durch die hohen Geschwindigkeiten erfolgt. Es wirken zudem nur geringe Schnittkräfte auf das Material, sodass in dem Kontaktbereich von Trennwerkzeug und Material nur eine geringe Reibung aufritt mit entsprechend geringer Reibungswärme. Zudem ist zum Beispiel bei einem Trennen mittels eines Endlosdrahtes, der permanent umläuft, bei ausreichender Länge ausreichend Zeit vorhanden, dass sich eine Stelle des Drahtes bis zu einem nächsten Kontakt abkühlen kann. Durch die hohe Geschwindigkeit und die entsprechende Zeitdauer erfolgt ein Abkühlen des in Kontakt stehenden Drahtabschnitts. Je nach Länge des Drahtes und der daraus geformten endlosen Drahtschlaufe lassen sich unterschiedliche Maximalgeschwindigkeiten erzielen. Insbesondere lassen sich mit einer endlosen Drahtschlaufe höhere Geschwindigkeiten als bei einem endlichen Draht realisieren. Silicon blocks and other crystalline materials, including monosilicon and polysilicon, are machined for industrial use to provide, for example, silicon wafers or the like as wafers or for solar modules. In other applications, silicon ingots or silicon rod materials are molded and / or their ends machined, for example, their tips are ground. This is done by means of rotating tools, especially at high speeds, for example in a range of about 100 to about 10,000 revolutions per minute, preferably in a range of about 500 to 8,000 revolutions per minute, and most preferably in a range of about 1,000 to 4,000 revolutions per minute. The agitation is performed in other embodiments at high speeds in a range of about 100 to about 10,000 meters per minute, preferably in a range of about 500 to 8,000 meters per minute, and most preferably in a range of about 1,000 to 5,000 meters per minute , Due to the high speeds, no cooling of the tool or of the material is required at the contact area, since a self-cooling is carried out by the high speeds. In addition, only low cutting forces act on the material, so that in the contact area of the cutting tool and material only a small friction occurs with correspondingly low frictional heat. In addition, for example, in the case of separation by means of an endless wire which rotates permanently, if there is sufficient length, there is sufficient time for one point of the wire to cool down to a next contact. Due to the high speed and the corresponding time duration, cooling of the contacting wire section takes place. Depending on the length of the wire and the endless wire loop formed therefrom, different maximum speeds can be achieved. In particular, let realize higher speeds with an endless wire loop than with a finite wire.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren mehrfach hintereinander und/oder parallel ausgeführt. So wird beispielsweise eine Endenbearbeitung mit dem Verfahren ausgeführt und parallel dazu ein Schneiden. Das Trennbewegen des umlaufenden Werkzeugs relativ zu dem Material erfolgt in einer Ausführung durch Bewegen des Werkzeugs relativ zu einem festen Material. In einer anderen Ausführung wird das Werkzeug ortsfest gehalten und das Material wird relativ dazu bewegt. In noch einer anderen Ausführungsform werden Werkzeug und Material bewegt. Das Bewegen wird beispielsweise CNC-gesteuert durchgeführt und mittels speicherprogrammierbarer Steuerung geregelt. Für die Durchführung des Verfahrens wird das Material auf einer entsprechenden Materialhalterung eingespannt. In einer Ausführungsform sind mehrere Materialhalterungen vorgesehen, sodass mehrere Materialien gleichzeitig gehalten werden. In anderen Ausführungsformen werden die Materialien automatisch zugeführt und eingespannt. Das Werkzeug wird mit einer solch hohen Geschwindigkeit bewegt, dass ein Selbstreinigungsprozess und/oder ein Selbstkühlungsprozess aufgrund der Geschwindigkeit bewirkt wird. Zudem ist durch die hohe Geschwindigkeit eine Wärmeentwicklung an der Kontaktstelle zwischen Werkzeug und Material reduziert. Als Trennwerkzeug wird in einer Ausführungsform ein Diamantdraht eingesetzt. Dieser weist zum Beispiel gegenüber einem Diamantband, welches sich in der Geometrie, insbesondere der Breite, deutlich unterscheidet, einen geringeren Kontakt mit dem zu bearbeitenden Material, beispielsweise einem Rohling, einem Werkstück, einem Werkstoff, einem Halbzeug oder einem Ingot, auf. Der Kontakt ist so gering wie möglich gehalten, um neben einem Nassverfahren auch ein Trockenverfahren möglich zu machen, insbesondere um geringe Schnittkräfte und/oder eine geringe Reibung mit entsprechend geringer Reibungswärme zu realisieren. Der Kontakt ist insbesondere als Linienkontakt, bevorzugt als Punktkontakt, ausgebildet. Dies wird insbesondere durch eine zusätzliche Schwenkbewegung des Materials und/oder des Werkzeugs, beispielsweise nach Art einer Taumelbewegung oder Pendelbewegung, realisiert. Das Trennwerkzeug ist insbesondere als Schneidwerkzeug ausgebildet. In one embodiment of the present invention, the method is carried out several times in succession and / or in parallel. Thus, for example, an end machining is carried out with the method and parallel cutting. The separation movement of the rotating tool relative to the material is carried out in one embodiment by moving the tool relative to a solid material. In another embodiment, the tool is held stationary and the material is moved relative thereto. In yet another embodiment, the tool and material are moved. The movement is performed, for example, CNC-controlled and controlled by programmable logic controller. For carrying out the method, the material is clamped on a corresponding material holder. In one embodiment, multiple material holders are provided so that multiple materials are held simultaneously. In other embodiments, the materials are automatically fed and clamped. The tool is moved at such a high speed that a self-cleaning process and / or a self-cooling process due to the speed is effected. In addition, due to the high speed, heat generation at the contact point between tool and material is reduced. As a parting tool, a diamond wire is used in one embodiment. This has, for example, compared to a diamond strip, which differs significantly in geometry, in particular the width, less contact with the material to be processed, such as a blank, a workpiece, a material, a semi-finished product or an ingot on. The contact is kept as low as possible, in addition to a wet process to make a dry process possible, in particular to realize low cutting forces and / or low friction with correspondingly low frictional heat. The contact is in particular formed as a line contact, preferably as a point contact. This is realized in particular by an additional pivotal movement of the material and / or of the tool, for example in the manner of a tumbling or pendulum motion. The cutting tool is designed in particular as a cutting tool.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das umlaufende Bewegen als endloses Rotieren um mindestens eine Achse durchgeführt wird. Um eine hohe Eigengeschwindigkeit des Trennwerkzeugs zu realisieren, wird das Trennwerkzeug um mindestens eine Achse rotiert. In anderen Ausführungsformen wird eine Bewegung um mehrere Achsen durchgeführt, sodass eine Art Taumelbewegung realisiert wird. In einer Ausführungsform wird eine endlose Diamantdrahtschlaufe um entsprechende Rollen rotiert. Hierfür wird der Diamantdraht um mindestens zwei Rollen geführt und entsprechend gespannt. Die beiden Rollen werden rotiert, wodurch der Diamantdraht mitrotiert wird und eine Endlosrotation durchführt. Es können mehrere Rollen vorgesehen werden, sodass eine längere Diamantdrahtschlaufe eingesetzt werden kann. Zudem kann der Diamantdraht mittels Umlenkrollen umgelenkt werden, wobei auch hierunter ein endloses Rotieren im Sinne der Erfindung zu verstehen ist, da der Draht entlang dieser Führungsrollen endlos umläuft. Zusätzlich sind in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Stütz- und/oder Spannrollen vorgesehen. Die Rollen sind in einer Ausführungsform verstellbar und/oder elastisch gelagert. Eine oder mehrere Rollen weisen bevorzugt eine oder mehrere Führungsnut(en) oder Führungsrille(n) auf. Für ein endlos umlaufendes Bewegen oder endloses Rotieren ist vorgesehen, dass eine umlaufende Drahtschlaufe gespannt ist, um eine trennende Bearbeitung durchzuführen. In einer Ausführung ist deshalb der Schritt Spannen des Werkzeugs umfasst. Die Rollen, um welche die Drahtschlaufe umläuft, lassen sich entsprechend bewegen oder verschieben, sodass das Werkzeug, genauer die Drahtschlaufe, gespannt wird. In anderen Ausführungsformen sind mehrere Trennwerkzeuge vorgesehen, die entsprechend bewegt werden. Zum kontrollierten trennenden Bearbeiten sind in anderen Ausführungsformen die Trennwerkzeuge geführt, sodass beim Trennen kein Versatz oder dergleichen auftritt. Beispielsweise wird eine Drahtschlaufe - oder ein Drahtring oder Drahtendlosband - in einer Führungsnut oder dergleichen geführt. Mehrere Drahtschlaufen werden in anderen Ausführungsformen parallel zueinander umlaufend bewegt oder rotiert. In one embodiment of the present invention it is provided that the circulating movement is carried out as an endless rotation about at least one axis. In order to realize a high intrinsic speed of the separating tool, the separating tool is rotated about at least one axis. In other embodiments, a movement is performed around several axes, so that a kind of wobbling motion is realized. In one embodiment, a endless diamond wire loop rotates around corresponding rollers. For this purpose, the diamond wire is guided by at least two rollers and tensioned accordingly. The two rollers are rotated, whereby the diamond wire is co-rotated and performs a continuous rotation. Several rollers can be provided so that a longer diamond wire loop can be used. In addition, the diamond wire can be deflected by means of deflection rollers, which also means an endless rotation within the meaning of the invention, since the wire runs endlessly along these guide rollers. In addition, in other embodiments of the present invention support and / or tension rollers are provided. The rollers are adjustable and / or elastically mounted in one embodiment. One or more rollers preferably have one or more guide groove (s) or guide groove (s). For an endless circulating or endless rotation, it is provided that a circumferential wire loop is stretched to perform a separating processing. In one embodiment, therefore, the step of clamping the tool is included. The rollers around which the wire loop revolves can be moved or moved accordingly, so that the tool, or more precisely the wire loop, is tensioned. In other embodiments, a plurality of separating tools are provided, which are moved accordingly. For controlled separating processing, the separating tools are guided in other embodiments, so that no separation or the like occurs during separation. For example, a wire loop - or a wire ring or wire endless belt - is guided in a guide groove or the like. Multiple wire loops are circumferentially moved or rotated parallel to one another in other embodiments.

Wiederum andere Ausführungsformen sehen als zusätzliches Trennwerkzeug einen Schleifkörper, wie eine Schleifscheibe oder einen Schleifzylinder, vor. Insbesondere sind mehrere Trennwerkzeuge vorgesehen, beispielsweise zwei Schleifzylinder, die beabstandet zueinander einen Schleifspalt bilden, in dem beispielsweise eine Endenbearbeitung durchgeführt wird. Auch die Schleifkörper werden mit entsprechend hoher Geschwindigkeit rotiert. Das Rotieren erfolgt um eine Drehachse, die bevorzugt zentrisch zu dem Schleifkörper ausgebildet ist. Ein weiteres Rotieren wird in vorteilhaften Ausführungsformen um eine exzentrisch zu dem Schleifkörper angeordnete Drehachse bewirkt. Die Drehachse ist bevorzugt bei Einsatz von mehreren Schleifkörpern zentrisch zu den Schleifkörpern angeordnet. Schleifkörper und Diamantdrahtsäge sind in einer Ausführungsform in einer Anlage integriert ausgebildet, sodass sowohl ein Trennen als auch ein Schneiden auf einer Anlage oder Maschine ausführbar ist. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass das Trennbewegen mindestens eine Translationsbewegung entlang mindestens einer Achse und/oder mindestens eine Schwenkbewegung um mindestens eine Achse umfasst. Das Trennbewegen erfolgt, indem das Material zu dem Werkzeug oder das Werkzeug zu dem Material oder sowohl Material als auch Werkzeug relativ zueinander bewegt werden. Dies erfolgt bevorzugt CNC-gesteuert. Die Bewegung erfolgt bevorzugt entlang und/oder um mehrere Achsen, sodass eine beliebige trennende Bearbeitung realisierbar ist. Auf diese Weise lassen sich statt einfaches Schneiden von Scheiben, das heißt einem Schneiden in einer Schnittebene, auch Schnitte entlang verschiedener Ebenen durchführen, sodass auch Konturen erzeugt werden können. Yet other embodiments contemplate an abrasive tool such as a grinding wheel or a grinding cylinder as an additional parting tool. In particular, a plurality of separating tools are provided, for example two grinding cylinders, which form a grinding gap at a distance from each other, in which, for example, an end machining is performed. The grinding wheels are also rotated at a correspondingly high speed. The rotation takes place about a rotation axis, which is preferably formed centrically to the grinding body. Further rotation is effected in advantageous embodiments about an axis of rotation arranged eccentrically to the grinding body. The axis of rotation is preferably arranged with the use of a plurality of abrasive bodies centric to the grinding wheels. Grinding body and diamond wire saw are integrated in one embodiment integrated in a system, so that both a separation and a cutting on a plant or machine is executable. A further embodiment of the present invention provides that the separating movement comprises at least one translational movement along at least one axis and / or at least one pivotal movement about at least one axis. The separation movement takes place by moving the material to the tool or the tool to the material or both material and tool relative to each other. This is preferably done CNC-controlled. The movement is preferably along and / or around several axes, so that any separating processing can be realized. In this way, instead of simply cutting slices, that is to say cutting in a cutting plane, it is also possible to make cuts along different planes so that contours can also be generated.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass ein Trennbewegen eine Vorschubbewegung umfasst, die mit einer Geschwindigkeit in einem Bereich von größer gleich 5 Millimeter pro Minute bis kleiner gleich 100 Millimeter pro Minute, bevorzugt in einem Bereich größer gleich 10 Millimeter pro Minte bis kleiner gleich 75 Millimeter pro Minute und weiter bevorzugt in einem Bereich größer gleich 15 Millimeter pro Minute bis kleiner gleich 50 Millimeter pro Minute, durchgeführt wird. Die Vorschubbewegung erfolgt mittels Translation und/oder Rotation des Werkzeugs und/oder des Materials. Eine entsprechende Steuerung zur Koordinierung der Bewegung ist vorgesehen. In anderen Ausführungsformen sind andere Geschwindigkeiten realisierbar. In one embodiment of the present invention, it is contemplated that a separation movement comprises a feed motion at a speed in a range of greater than or equal to 5 millimeters per minute to less than or equal to 100 millimeters per minute, preferably within a range greater than or equal to 10 millimeters per minute to less equal to 75 millimeters per minute and more preferably in a range greater than or equal to 15 millimeters per minute to less than or equal to 50 millimeters per minute. The feed movement takes place by means of translation and / or rotation of the tool and / or the material. A corresponding control for coordinating the movement is provided. In other embodiments, other speeds are feasible.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das endlos umlaufende Bewegen das umlaufende Rotieren mindestens eines endlosen Diamantdrahtes, insbesondere von mehreren Diamantdrähten, umfasst. Der Diamantdraht wird dabei als Endlosschlaufe ausgeführt und umläuft mehrere Rollen, insbesondere eine Antriebsrolle und eine Umlenkrolle. Auf diese Weise wird der endlose Diamantdraht um die Rollen und deren Achsen rotiert. In anderen Ausführungsformen sind weitere Rollen vorgesehen, um welche der endlose Diamantdraht geführt ist. Diese sind beispielsweise zum Spannen oder weiteren Umlenken ausgebildet, sodass der Diamantdraht entsprechend um mehrere Achsen umläuft und im Sinne dieser Erfindung um diese Achsen rotiert. Die Achsen der einzelnen Umlenkrollen sind in einem Ausführungsbeispiel um eine weitere gemeinsame Schwenkachse verschwenkbar. Bevorzugt ist die gemeinsame Schwenkachse parallel zu den Achsen der Umlenkrollen ausgebildet. Auf diese Weise wird der Diamantdraht, zusätzlich zu dem Umlauf um die Achsen der Rollen, um die Schwenkachse bewegt, sodass der Draht neben der Rotation eine Schwenkbewegung ausführt. Die Achsen lassen sich parallel und/oder winklig anordnen, wobei eine parallele Anordnung bevorzugt ist. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass beim Trennen mindestens ein Zusatzstoff, insbesondere ein Kühlmittel und/oder ein Schmiermittel, in den Kontaktbereich von Sägedraht und Material zugeführt wird. Der Zusatzstoff ist in einer Ausführungsform flüssig ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform ist der Zusatzstoff gasförmig ausgebildet. In noch einer anderen Ausführungsform ist der Zusatzstoff fest ausgebildet. In weiteren Ausführungsformen weist der Zusatzstoff flüssige und/oder feste und/oder gasförmige Bestandteile auf. In another embodiment of the present invention, it is provided that the endlessly circulating movement comprises the revolving rotation of at least one endless diamond wire, in particular of a plurality of diamond wires. The diamond wire is designed as an endless loop and rotates a plurality of rollers, in particular a drive roller and a guide roller. In this way, the endless diamond wire is rotated around the rollers and their axes. In other embodiments, further rollers are provided around which the endless diamond wire is guided. These are for example designed for clamping or further deflection, so that the diamond wire correspondingly rotates about a plurality of axes and rotates about these axes in the sense of this invention. The axes of the individual deflection rollers are pivotable in an exemplary embodiment about a further common pivot axis. Preferably, the common pivot axis is formed parallel to the axes of the pulleys. In this way, in addition to the rotation about the axes of the rollers, the diamond wire is moved about the pivot axis so that the wire makes a pivotal movement in addition to the rotation. The axes can be arranged parallel and / or angled, wherein a parallel arrangement is preferred. In a further embodiment of the present invention, it is provided that during separation at least one additive, in particular a coolant and / or a lubricant, is supplied into the contact area of saw wire and material. The additive is liquid in one embodiment. In another embodiment, the additive is gaseous. In yet another embodiment, the additive is solid. In further embodiments, the additive has liquid and / or solid and / or gaseous constituents.

Noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die abgetrennten Teile des Materials abgesaugt werden. Die bei der trennenden Bearbeitung entstehenden Teile oder Späne des Materials werden bei der Trockenbearbeitung als Abfall abgesaugt. Hierzu sind aerodynamisch ausgelegte Absaugrohre vorgesehen, die die Späne entsprechend an deren Flugbahn beim Trennen angepasst absaugen. Bevorzugt werden die Späne an mehreren Stellen abgesaugt. Insbesondere werden die Späne in eine Verlaufsrichtung des Werkzeugs im Bereich eines Kontakts mit dem Material abgesaugt. Das Absaugen erfolgt zusätzlich zu einem Ausbringen der Späne aufgrund des umlaufenden Trennwerkzeugs. Mit der Bewegung des Trennwerkzeugs werden Materialspäne von dem Material wegbewegt. Diese wegbewegten Materialspäne werden weiter mittels Absaugen abtransportiert. Yet another embodiment of the present invention provides that the severed portions of the material are aspirated. The parts or shavings of the material resulting from the cutting process are sucked off as waste during dry processing. For this purpose, aerodynamically designed suction tubes are provided, which suck the chips adapted to their trajectory when separating. Preferably, the chips are sucked off at several points. In particular, the chips are sucked off in a running direction of the tool in the region of a contact with the material. The suction is in addition to a spreading of the chips due to the rotating cutting tool. With the movement of the cutting tool, chips of material are moved away from the material. These wegbewegten material chips are further removed by suction.

Die technische Lehre der Erfindung sieht weiter vor, dass bei einer Vorrichtung zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien wie monokristallinen oder polykristallinen Materialien, insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien und dergleichen, vorgesehen ist, dass Mittel zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sind. The technical teaching of the invention further provides that in a device for separating processing of crystalline materials such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, it is provided that means for carrying out the method according to the invention are provided.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien, wie monokristallinen oder polykristallinen Materialien, insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien und dergleichen, ist diamantbeschichtetes Trennwerkzeug vorgesehen. Das Trennwerkzeug umfasst mindestens einen umlaufend bewegbaren, umfänglich diamantbeschichteten Sägedraht und mindestens eine Bewegungseinrichtung zum Ausführen einer Trennbewegung des umlaufenden Trennwerkzeugs relativ zu dem Material zum trennenden Bearbeiten des Materials. Der Sägedraht weist einen beliebigen Querschnitt auf, insbesondere einen kreisförmigen, einen ovalen, einen quadratischen, einen rechteckigen, einen trapezförmigen oder einen mehreckigen Querschnitt. Umfänglich, das heißt entlang einer Kontur des Querschnitts, ist der Sägedraht diamantbeschichtet. In einer Ausführungsform ist der Diamantdraht bondierungsfrei ausgebildet. Der Querschnitt ist bevorzugt konstant über die Länge des Sägedrahts ausgebildet, kann aber in einzelnen Ausführungsformen auch über die Länge unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Der Diamantdraht ist als Endlosschlaufe ausgebildet. In a device according to the invention for the separating processing of crystalline materials, such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for the machining of silicon materials and the like, diamond-coated cutting tool is provided. The cutting tool comprises at least one circumferentially movable, circumferentially diamond-coated saw wire and at least one movement device for carrying out a separating movement of the rotating cutting tool relative to the material for the cutting treatment of the material. The saw wire has any cross section, in particular a circular, an oval, a square, a rectangular, a trapezoidal or a polygonal cross section. Peripheral, that is along a contour of the cross section, is the Saw wire diamond coated. In one embodiment, the diamond wire is formed bondierungsfrei. The cross section is preferably formed to be constant over the length of the saw wire, but in individual embodiments may also have different cross sections over the length. The diamond wire is designed as an endless loop.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein als umfänglich diamantbeschichteter, als Endlosschlaufe ausgebildeter Sägedraht als Trennwerkzeug vorgesehen ist, der in einer Endlosschleife mittels einer Antriebseinrichtung, die mindestens zwei Umlenkrollen aufweist, rotiert wird. In anderen Ausführungsformen sind mehrere Sägedrähte vorgesehen. Die mehreren Sägedrähte sind dabei bevorzugt parallel zueinander ausgerichtet und/oder angeordnet. In anderen Ausführungsformen sind winklige Anordnungen vorgesehen. Bevorzugt rotieren die mehreren Drähte in die gleiche Richtung. In einer Ausführungsform rotieren die mehreren Drähte in unterschiedliche Richtungen, beispielsweise entgegengesetzt. In einer anderen Ausführungsform sind die Diamantdrähte gegenüberliegend angeordnet, sodass diese einen Spalt bilden, in dem beispielsweise ein Material gleichzeitig von zwei oder mehreren Seiten bearbeitet werden kann. Der Diamantdraht ist umfänglich beschichtet. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, Konturen zu sägen. In one embodiment of the present invention, it is provided that at least one saw wire, which is designed as an endless diamond-coated saw wire and is designed as an endless loop, is provided as a parting tool which is rotated in an endless loop by means of a drive device which has at least two deflection rollers. In other embodiments, a plurality of saw wires are provided. The multiple saw wires are preferably aligned parallel to each other and / or arranged. In other embodiments, angled arrangements are provided. Preferably, the multiple wires rotate in the same direction. In one embodiment, the plurality of wires rotate in different directions, for example oppositely. In another embodiment, the diamond wires are opposed so that they form a nip in which, for example, one material can be machined simultaneously from two or more sides. The diamond wire is coated circumferentially. This gives the possibility to saw contours.

Deshalb ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass mindestens eine Bewegungseinrichtung vorgesehen ist, um eine Trennbewegung des umlaufenden Trennwerkzeugs relativ zu dem Material und/oder umgekehrt zum trennenden Bearbeiten des Materials zu bewirken. Die Bewegungseinrichtung ist in einer Ausführungsform mehrachsig ausgebildet, sodass eine Bewegung in mehr als eine Richtung realisierbar ist. Dabei ist in einer Ausführungsform die Bewegungseinrichtung derart ausgebildet, dass eine Bewegung mittels Translation und/oder Rotation durchführbar ist. Hierzu sind Linear- und/oder Schwenk- oder Pendelantriebe vorgesehen. Therefore, in one embodiment it is provided that at least one movement device is provided in order to effect a separation movement of the rotating separation tool relative to the material and / or conversely for the separating processing of the material. The movement device is multiaxial in one embodiment, so that a movement in more than one direction can be realized. In this case, in one embodiment, the movement device is designed such that a movement by means of translation and / or rotation is feasible. For this purpose, linear and / or swivel or pendulum drives are provided.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung als Trockentrennvorrichtung zusatzmittelzuführvorrichtungsfrei ausgebildet ist, um das trennende Bearbeiten trocken, das heißt ohne Zufuhr eines Zusatzmittels wie Kühlmittel und/oder Schmiermittel, durchzuführen. In a further embodiment of the present invention it is provided that the device is designed as a dry separation device additive Zuführungsvorrichtungsfrei in order to carry out the separating processing dry, that is without the supply of an additive such as coolant and / or lubricant.

Die Vorrichtung ist in einer Ausführungsform entsprechend kühlmittelfrei ausgebildet, das heißt, es sind keine Vorrichtungen oder Einrichtungen zur Zuführung und/oder Abführung von Kühlmittel, Schmiermittel und dergleichen, zumindest im Bereich des trennenden Eingriffs des Werkzeugs in das Material vorgesehen. Eine Kühlung erfolgt durch das mit hohen Geschwindigkeiten permanent umlaufende Werkzeug und/oder die geringe Kontaktfläche zwischen Material und Werkzeug, die durch die Geometrie des Werkzeugs bestimmt vorzugsweise linienförmig und weiter bevorzugt punktförmig ausgebildet ist. Das Diamanttrennwerkzeug ist umlaufend bewegbar ausgebildet, das heißt, eine bestimmte Stelle des Trennwerkzeugs ist bei mehrfachem Umlauf auch mehrfach im trennenden Eingriff mit dem Material, da das Werkzeug mehrmals an dem Werkzeug vorbei umläuft. In einer anderen Ausführungsform ist eine Kühlung vorgesehen. In one embodiment, the device is correspondingly designed coolant-free, that is, there are no devices or devices for supplying and / or discharge of coolant, lubricant and the like, at least in the area of the separating engagement of the tool in the Material provided. Cooling takes place by means of the tool, which rotates permanently at high speeds, and / or the small contact surface between the material and the tool, which is determined by the geometry of the tool, preferably linear and more preferably punctiform. The diamond cutting tool is formed circumferentially movable, that is, a certain point of the cutting tool is in multiple circulation even in multiple disengaging engagement with the material, as the tool rotates several times past the tool. In another embodiment, cooling is provided.

Entsprechend sieht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor, dass die Vorrichtung eine Zusatzmittelzuführvorrichtung aufweist, um das trennende Bearbeiten nass, das heißt mit Zufuhr eines Zusatzmittels wie Kühlmittel und/oder Schmiermittel, durchzuführen. Die Zusatzmittelzuführvorrichtung ist in einer Ausführungsform materialnah ausgebildet. Das heißt, eine Kühlung oder Zusatzmittelzufuhr erfolgt unmittelbar an dem Material, genauer im Kontakbereich von Trennwerkzeug und Material. In einer anderen Ausführungsform ist die Zusatzmittelzuführvorrichtung materialfern ausgebildet. Hier erfolgt eine Zusatzmittelzufuhr entfernt von dem Material. Beispielsweise wird der umlaufende Diamantdraht entfernt von dem Material gekühlt und/oder geschmiert. Accordingly, an embodiment of the present invention provides that the device comprises a Zusatzzuführvorrichtung to perform the separating processing wet, that is, with the supply of an additive such as coolant and / or lubricant, perform. The Zusatzmittelzuführvorrichtung is formed material close in one embodiment. That is, a cooling or additive supply takes place directly on the material, more precisely in the contact area of cutting tool and material. In another embodiment, the Zusatzmittelzuführvorrichtung is formed remotely material. Here is an additive supply away from the material. For example, the rotating diamond wire is cooled and / or lubricated away from the material.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Bewegungseinrichtung eine Vorschubeinheit und/oder eine Schwenkeinheit umfasst und so als Mehrfach- Bewegungseinrichtung ausgebildet ist, um mindestens eine Translationsbewegung entlang mindestens einer Achse und/oder mindestens eine Schwenkbewegung um mindestens eine Achse durchzuführen. Das Material und/oder das Trennwerkzeug ist somit in mehrere Richtungen translatorisch und/oder rotatorisch bewegbar. A further embodiment of the present invention provides that the movement device comprises a feed unit and / or a pivoting unit and is thus designed as a multiple movement device to perform at least one translational movement along at least one axis and / or at least one pivotal movement about at least one axis. The material and / or the cutting tool is thus translationally and / or rotationally movable in several directions.

Noch eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Schwenkeinrichtung eine Trennwerkzeugpendeleinheit umfasst, um das Trennwerkzeug während des Trennvorgangs pendelnd zu bewegen. Auf diese Weise ist ein Kontaktbereich zwischen Material und Diamantdraht minimierbar, wodurch geringe Schnittkräfte realisierbar sind. Durch einen pendelnden Eingriff eines Diamantdrahts in das Material ist beispielsweise ein quasi punktförmiger Kontaktbereich an dem Material realisierbar. Verbunden mit der hohen Umlaufgeschwindigkeit des Diamantdrahts sind bei hoher Qualität hohe Vorschubgeschwindigkeiten, beispielseise von etwa 5 Millimeter pro Minute bis etwa 50 Millimeter pro Minute, realisierbar. Je nach Schnitthöhe des zu schneidenden Werkstücks ist die Vorschubgeschwindigkeit somit einstellbar. Bevorzugt wird bei einer Schnitthöhe von etwa 20 Millimetern mit einer Vorschubgeschwindigkeit von etwa 50 Millimeter pro Minute geschnitten. Auf diese Weise ist ein hoher Durchsatz realisierbar. In anderen Ausführungsformen sind andere Vorschubgeschwindigkeiten und/oder andere Schnitthöhen vorgesehen. Yet another embodiment provides that the pivoting device comprises a separating tool pendulum unit for oscillatingly moving the separating tool during the separating operation. In this way, a contact area between material and diamond wire can be minimized, whereby low cutting forces can be realized. By a swinging engagement of a diamond wire in the material, for example, a quasi punctiform contact area on the material can be realized. Combined with the high rotational speed of the diamond wire, high feed rates, for example from about 5 millimeters per minute to about 50 millimeters per minute, can be achieved at high quality. Depending on the cutting height of the workpiece to be cut, the feed rate is thus adjustable. Preference is given to a cutting height of about 20 Millimeters at a feed rate of about 50 millimeters per minute cut. In this way, a high throughput can be realized. In other embodiments, other feed rates and / or other cutting heights are provided.

Die Vorrichtung ist insbesondere für das trennende Bearbeiten von monokristallinen und/oder polykristallinen Materialien oder Werkstoffen, insbesondere Silizium und dergleichen, ausgebildet. Die Materialien sind in beliebiger Form bearbeitbar. Es lassen sich sowohl runde als auch eckige Werkstoffe, beispielsweise zylindrische oder quaderförmige Werkstoffe bearbeiten. Neben dem endlos umlaufend bewegbaren, das heißt in mindestens eine Umlaufrichtung bewegbaren, Diamanttrennwerkzeug, umfasst die Vorrichtung mindestens eine Bewegungseinrichtung, mit welcher eine Relativbewegung des Werkzeugs zu dem Material ausgeführt wird. Die Bewegungseinrichtung ist als einachsige Bewegungseinrichtung und/oder als mehrachsige Bewegungseinrichtung ausgeführt. In einer Ausführungsform bewegt die Bewegungseinrichtung das Material relativ zu dem Werkzeug. In einer anderen Ausführungsform bewegt die Bewegungseinrichtung das Werkzeug relativ zu dem Material. In wiederum einer anderen Ausführungsform bewegt die Bewegungseinrichtung das Werkzeug und das Material gleichzeitig. Entsprechend weist die Bewegungseinrichtung korrespondierende Bewegungsmechanismen wie Linearmotoren, Schlitten und dergleichen auf. Die Bewegungseinrichtung ist als translatorische und/oder rotatorische Bewegungseinrichtung ausführbar. Das heißt, die Bewegungseinrichtung ist für translatorische und/oder rotatorische Bewegungen des Materials und/oder des Werkzeugs ausgebildet, sowohl entlang und/oder um eine Achse oder entlang und/oder um mehrere Achsen. The device is designed in particular for the separating processing of monocrystalline and / or polycrystalline materials or materials, in particular silicon and the like. The materials are workable in any form. It can be both round and square materials, such as cylindrical or cuboid materials edit. In addition to the endlessly movable, that is to say movable in at least one direction of rotation, diamond cutting tool, the device comprises at least one movement device with which a relative movement of the tool is performed to the material. The movement device is designed as a uniaxial movement device and / or as a multi-axis movement device. In one embodiment, the moving means moves the material relative to the tool. In another embodiment, the moving means moves the tool relative to the material. In yet another embodiment, the moving means moves the tool and the material simultaneously. Accordingly, the movement device has corresponding movement mechanisms such as linear motors, slides and the like. The movement device can be executed as a translatory and / or rotary movement device. That is, the movement device is designed for translational and / or rotational movements of the material and / or the tool, both along and / or about an axis or along and / or around several axes.

Über die Bewegungseinrichtung sind beliebige trennende Bearbeitungsschritte für verschiedenste Formen ausführbar. Bevorzugt ist die Bewegungseinrichtung CNC-gesteuert, beispielsweise über eine speicherprogrammierbare Steuerung oder eine SPS-Regelung. Geeignete Trennwerkzeuge sind beispielsweise Drahtwerkzeuge oder dergleichen, das heißt Trennwerkzeuge, die einen möglichst kleinen Kontaktbereich beim Trennen mit dem Material realisieren. Bandwerkzeuge wie von Bandsägen sind hierfür ungeeignet, da diese eine zu große Kontaktfläche beim Trennen mit dem Material aufweisen und eine Kühlung erforderlich wäre. Andere zusätzlich geeignete Trennwerkzeuge sind Schleifkörper, beispielsweise Schleifscheiben oder Schleifzylinder. Die Schleifkörper sind für einen möglichst geringen, vorzugsweise linienförmigen und besonders bevorzugt für einen punktförmigen, Kontakt ausgebildet. Sie lassen sich zur Einstellung eines Schleifspalts entsprechend anordnen. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Trennwerkzeug mindestens eine endlose Diamantdrahtschlaufe umfasst. Durch Ausführen des Diamanttrennwerkzeugs als Endlosschlaufe ist eine endlos umlaufende Bewegung des Diamanttrennwerkzeugs auf einfache Weise möglich. Das Diamanttrennwerkzeug umfasst in einer Ausführungsform eine einzige Endlosschlaufe. In anderen Ausführungsformen umfasst das Diamanttrennwerkzeug mehrere Endlosschlaufen, beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder noch mehr Endlosschlaufen, die bevorzugt parallel angeordnet sind. Die Endlosschlaufen sind über entsprechende Führungseinheiten, beispielsweise über Nuten an Antriebs- und/oder Umlenkrollen voneinander beabstandet angeordnet, bevorzugt in einer axialen Richtung der Rollen hintereinander beabstandet. Der Abstand ist über entsprechende Bauteile oder Anordnungen der Rollen variierbar. Bevorzugt sind die Diamanttrennwerkzeuge über einen gemeinsamen Antrieb steuerbar. In anderen Ausführungsformen sind mindestens zwei Antriebe zum Ansteuern vorgesehen. Bevorzugt sind mehrere Diamantdrähte über eine gemeinsame Welle angetrieben. Die Diamantdrähte sind in einer Ausführungsform auf unterschiedlich großen Rollen angeordnet. Die Rollen weisen in einer Ausführungsform eine Rille für eine Diamantdrahtschlaufe auf. In anderen Ausführungsformen weist eine Rolle mehrere Rillen für mehrere Diamantdrahtschlaufen auf. Zusätzlich zu den Umlenkrollen sind in einer Ausführungsform der Erfindung Stützrollen, Zusatzrollen und/oder Spannrollen vorgesehen. Diese weiteren Rollen wie Stützrolle, Zusatzrolle und/oder Spannrolle verfügen in einer Ausführungsform über mindestens eine Rille oder Nut. Über die weiteren Rollen ist der umlaufende Draht entsprechend stütz- und/oder spannbar, insbesondere im Bereich des Eingriffs in das Material. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung stützrollenfrei und/oder zusatzrollenfrei, insbesondere im Eingriffsbereich des Drahtes mit dem Werkstück, ausgebildet ist. About the movement device any separating processing steps for a variety of forms executable. Preferably, the movement device is CNC-controlled, for example via a programmable logic controller or a PLC control. Suitable cutting tools are, for example, wire tools or the like, that is, cutting tools that realize the smallest possible contact area when separating with the material. Band tools such as band saws are unsuitable for this because they have too large a contact surface when separating with the material and cooling would be required. Other additionally suitable cutting tools are grinding wheels, for example grinding wheels or grinding cylinders. The grinding wheels are designed for the smallest possible, preferably linear, and particularly preferred for a point, contact. They can be arranged to adjust a grinding gap accordingly. In a further embodiment of the present invention it is provided that the separating tool comprises at least one endless diamond wire loop. By executing the diamond cutting tool as an endless loop, an endless circulating movement of the diamond cutting tool is easily possible. The diamond cutting tool in one embodiment comprises a single endless loop. In other embodiments, the diamond cutting tool comprises a plurality of endless loops, for example two, three, four, five or even more endless loops, which are preferably arranged in parallel. The endless loops are spaced apart via corresponding guide units, for example via grooves on drive and / or deflection rollers, preferably spaced one behind the other in an axial direction of the rollers. The distance is variable via corresponding components or arrangements of the rollers. Preferably, the diamond cutting tools are controllable via a common drive. In other embodiments, at least two drives are provided for driving. Preferably, a plurality of diamond wires are driven via a common shaft. The diamond wires are arranged in one embodiment on different sized rollers. The rollers in one embodiment have a groove for a diamond wire loop. In other embodiments, a roll has multiple grooves for multiple diamond wire loops. In addition to the deflection rollers supporting rollers, additional rollers and / or tension rollers are provided in one embodiment of the invention. These other roles such as support roller, additional role and / or tension roller have in one embodiment, at least one groove or groove. About the other roles of the rotating wire is corresponding support and / or tensioned, especially in the field of engagement in the material. In another embodiment of the present invention, it is provided that the device is formed without support rollers and / or without additional rollers, in particular in the engagement region of the wire with the workpiece.

In einer Ausführungsform weist die endlose Diamantdrahtschlaufe eine Länge in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 2.500 Meter auf. Bevorzugt beträgt die Länge in einer Ausführungsform etwa 3 bis 4 Meter, beispielsweise 3,656 Meter. Je nach Durchmesser und Material des Drahtes sind beliebige Längen realisierbar. Bevorzugt liegt ein Durchmesser des Drahtes zwischen etwa 0,1 Millimetern und 0,9 Millimetern. Jedoch sind in anderen Ausführungsformen kleinere oder größere Durchmesser realisiert. In one embodiment, the endless diamond wire loop has a length in a range of about 1 to about 2,500 meters. Preferably, in one embodiment, the length is about 3 to 4 meters, for example 3.656 meters. Depending on the diameter and material of the wire any lengths can be realized. Preferably, a diameter of the wire is between about 0.1 millimeters and 0.9 millimeters. However, in other embodiments, smaller or larger diameters are realized.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Diamanttrennwerkzeug mindestens einen diamantbeschichteten Schleifkörper umfasst. Der Schleifkörper ist beliebig ausgeformt, beispielsweise als Schleifscheibe, als Schleifzylinder, als Schleifkegelstumpf oder dergleichen. Bevorzugt sind mehrere Schleifkörper vorgesehen. Die Schleifkörper sind in einer bevorzugten Ausführungsform gleich ausgebildet, in anderen Ausführungsformen auch unterschiedlich ausgebildet. Bevorzugt sind mindestens zwei voneinander beabstandete Schleifkörper vorgesehen, die einen Schleifspalt zur trennenden Bearbeitung des in den Schleifspalt eingeführten Materials zwischen sich bilden. In another preferred embodiment of the invention it is provided that the diamond cutting tool comprises at least one diamond-coated grinding wheel. The abrasive body is arbitrarily shaped, for example as a grinding wheel, as a grinding cylinder, as Abrasive truncated cone or the like. Preferably, a plurality of abrasive bodies are provided. The grinding wheels are of the same design in a preferred embodiment, in other embodiments also differently formed. Preferably, at least two spaced apart abrasive bodies are provided, which form a grinding gap for the separating processing of the material introduced into the grinding gap between them.

Die Schleifkörper eignen sich besonders für eine Endenbearbeitung eines Materials. Für eine trennende Bearbeitung des Materials sind die Schleifkörper um entsprechende Achsen rotierbar ausgebildet, sodass die Schleifkörper eine endlos umlaufende, rotierende Bewegung ausführen. Die Achsen der Schleifkörper sind bevorzugt parallel zueinander ausgebildet. In anderen Ausführungen sind winklige Anordnungen vorgesehen. Über die Form der Schleifkörper und/oder die Anordnung der Achsen ist eine Form des Schleifspalts definierbar, welche wiederum eine trennende Bearbeitung des Materials vorgibt. Über einen konusförmigen Spalt ist beispielsweise ein konusförmiges Material herstellbar. In anderen Ausführungsformen sind andere Spaltformen vorgesehen. Die Schleifkörper sind um eine vorzugsweise zentrische Achse des Schleifkörpers rotierbar. Zudem sind in einer Ausführungsform mehrere Schleifkörper um eine gemeinsame, mittig angeordnete Drehachse drehbar. Auf diese Weise führt jeder Schleifkörper für sich eine Rotation um die eigene zentrische Achse aus. Zudem führen alle Schleifkörper eine gemeinsame Drehung um eine mittige, aber exzentrisch zu den einzelnen Schleifkörpern angeordnete gemeinsame Drehachse aus. Insbesondere ist in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Bewegungseinrichtung nach Art eines Planetengetriebes ausgeführt ist. Die Schleifkörper sind in einer Ausführungsform mit ihren Stirnflächen in einer Ebene angeordnet. Sowohl die Stirnflächen als auch die Umlauf- oder Mantelflächen der Schleifkörper sind dabei diamantbeschichtet ausgeführt. In anderen Ausführungsformen sind mehrere Schleifkörper hintereinander ausgeführt, wobei mindestens zwei Schleifkörper paarweise in einer Ebene einen Schleifspalt bildend angeordnet sind. Auf einer Anlage sind in einer Ausführungsform Diamantdraht-Trennwerkzeug und Schleifkörper-Trennwerkzeug integriert angeordnet, um so eine Mehrfachbearbeitung von Material zu realisieren. The grinding wheels are particularly suitable for finishing a material. For a cutting treatment of the material, the grinding wheels are rotatable about corresponding axes, so that the grinding wheels perform an endless rotating rotating movement. The axes of the grinding bodies are preferably formed parallel to one another. In other embodiments, angular arrangements are provided. About the shape of the abrasive article and / or the arrangement of the axes of a shape of the grinding gap is definable, which in turn specifies a separating processing of the material. For example, a cone-shaped material can be produced via a cone-shaped gap. In other embodiments, other gap shapes are provided. The grinding wheels are rotatable about a preferably central axis of the grinding body. In addition, in one embodiment, a plurality of grinding wheels are rotatable about a common, centrally arranged axis of rotation. In this way, each grinding wheel performs a rotation about its own centric axis. In addition, all the abrasive bodies perform a common rotation about a central, but eccentric to the individual grinding bodies arranged common axis of rotation. In particular, it is provided in one embodiment that the movement device is designed in the manner of a planetary gear. The abrasive bodies are arranged in one embodiment with their end faces in a plane. Both the end faces and the circumferential or circumferential surfaces of the grinding wheels are diamond coated. In other embodiments, a plurality of abrasive bodies are executed in succession, wherein at least two abrasive bodies are arranged in pairs forming a grinding gap in a plane. In one embodiment, diamond wire severing tool and abrasive grinder cutting tool are integrally disposed on a plant to realize multiple machining of material.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist somit vorgesehen, dass eine Antriebseinrichtung zum Antreiben, insbesondere zum Rotieren, des Diamanttrennwerkzeugs vorgesehen ist. Um das Diamanttrennwerkzeug umlaufend zu bewegen, ist eine entsprechende Antriebseinrichtung vorgesehen. Diese umfasst in einem Ausführungsbeispiel mindestens eine Antriebsrolle und mindestens eine Umlenkrolle, um eine Endlosdrahtschlaufe entsprechend umlaufend zu bewegen. Über die Antriebsrolle wird die Drahtschlaufe angetrieben. Über eine oder mehrere Umlenkrollen wird die Drahtschlaufe umgelenkt. Zudem sind in einer Ausführungsform Spannrollen zum Spannen der Drahtschlaufe vorgesehen. Für mehrere Drahtschlaufen sind entsprechend mehrere Antriebs-, Umlenk- und/oder Spannrollen vorgesehen. Die Rollen weisen zur Führung der Drahtschlaufe entsprechende Nuten oder Rillen auf. Zudem können an der Antriebseinrichtung weitere Führungen vorgesehen sein. Durch Vergrößern der Anzahl an Umlenkrollen ist eine längere Drahtschlaufe einsetzbar. In a further embodiment of the present invention it is thus provided that a drive device for driving, in particular for rotating, the diamond cutting tool is provided. In order to move the diamond cutting tool circumferentially, a corresponding drive means is provided. In one embodiment, this comprises at least one drive roller and at least one deflection roller in order to circulate an endless wire loop in a corresponding manner. About the drive roller, the wire loop is driven. About one or several pulleys, the wire loop is deflected. In addition, in one embodiment tensioning rollers are provided for tensioning the wire loop. For several wire loops a plurality of drive, deflection and / or tension rollers are provided accordingly. The rollers have corresponding grooves or grooves for guiding the wire loop. In addition, further guides can be provided on the drive device. By increasing the number of pulleys a longer wire loop can be used.

Für das Antreiben der Umlenk- oder Antriebsrollen sind entsprechende Antriebseinheiten vorgesehen. Diese wirken mit den Umlenkrollen derart zusammen, dass Umlaufgeschwindigkeiten oder Drahtgeschwindigkeiten in einem Bereich von größer gleich 500 Meter pro Minute bis kleiner gleich 7.500 Meter pro Minute, bevorzugt in einem Bereich von größer gleich 750 Meter pro Minute bis kleiner gleich 6.000 Meter pro Minute und weiter bevorzugt in einem Bereich von größer gleich 1.000 Meter pro Minute bis kleiner gleich 5.000 Meter pro Minute durchführbar sind. Die Antriebseinheit umfasst insbesondere einen Motor wie einen Elektromotor. Dieser ist über eine Kupplung und/oder ein Getriebe mit den Umlenkrollen oder direkt mit diesen gekoppelt. Es sind in einer Ausführungsform mehrere Motoren vorgesehen. Die Motoren sind für entsprechende Drehzahlen ausgelegt. For driving the deflection or drive rollers corresponding drive units are provided. These cooperate with the pulleys such that speeds of revolution or wire speeds in a range of greater than or equal to 500 meters per minute to less than or equal to 7,500 meters per minute, preferably in a range of greater than or equal to 750 meters per minute to less than or equal to 6,000 meters per minute preferably in a range of greater than or equal to 1,000 meters per minute to less than or equal to 5,000 meters per minute are feasible. The drive unit in particular comprises a motor such as an electric motor. This is coupled via a clutch and / or a gear with the pulleys or directly with these. In one embodiment, several motors are provided. The motors are designed for appropriate speeds.

In noch einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Bewegungseinrichtung als Mehrfach-Bewegungseinrichtung ausgebildet ist, um mindestens eine Translationsbewegung entlang mindestens einer Achse und/oder mindestens eine Schwenkbewegung um mindestens eine Achse durchzuführen. Hierzu weist die Bewegungseinrichtung mehrere Bewegungsachsen auf, über die mindestens eine translatorische und/oder mindestens eine rotatorische Bewegung realisierbar ist. Bevorzugt erlaubt die Bewegungseinrichtung eine Bewegung um und/oder entlang mehrerer Achsen. So ist beispielsweise während des Trennens eine zusätzliche Schwenkbewegung des Trennwerkzeugs relativ zu dem zu bearbeitenden Material ausführbar, sodass eine quasi punktförmige Kontaktstelle zwischen Werkzeug und Material realisiert ist. Das Werkzeug führt hierbei eine Pendel- oder Taumelbewegung aus. In yet another embodiment of the present invention, it is provided that the movement device is designed as a multiple movement device in order to perform at least one translational movement along at least one axis and / or at least one pivotal movement about at least one axis. For this purpose, the movement device has a plurality of axes of movement, via which at least one translatory and / or at least one rotary movement can be realized. The movement device preferably allows a movement about and / or along several axes. Thus, for example, during the separation an additional pivotal movement of the cutting tool relative to the material to be machined executed, so that a quasi-point contact point between the tool and material is realized. The tool executes a pendulum or wobble motion.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere Trennwerkzeuge vorgesehen sind. Die Diamanttrennwerkzeuge sind dabei in einer Ausführungsform unterschiedlich ausgebildet und/oder an unterschiedlichen Bereichen vorgesehen. So weist in einer Ausführungsform eine Vorrichtung ein Diamantdrahtwerkzeug und ein Diamantschleifkörperwerkzeug auf. Die beiden unterschiedlichen Werkzeuge sind beabstandet voneinander angeordnet, sodass eine parallele Bearbeitung an zwei oder je nach Anzahl der Werkzeuge an mehreren Stellen erfolgt. Die Werkzeuge sind entsprechend einzeln oder gemeinsam ansteuerbar. In another embodiment of the present invention, it is provided that a plurality of separating tools are provided. The diamond cutting tools are designed differently in one embodiment and / or provided on different areas. So points in one Embodiment, an apparatus comprises a diamond wire tool and a diamond abrasive tool. The two different tools are arranged at a distance from each other, so that a parallel processing takes place at two or, depending on the number of tools in several places. The tools can be controlled individually or jointly.

Noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass eine Absaugeinrichtung vorgesehen ist, um Teile des abgetrennten Materials abzusaugen. Bei der trockenen Bearbeitung ist bevorzugt eine Absaugvorrichtung vorgesehen, da kein Kühl- oder Bindemittel für die abgetrennten Späne vorgesehen ist. Die Absaugvorrichtung ist aerodynamisch an eine Flugbahn der abgetrennten Späne angepasst. Bevorzugt verläuft ein Diamantdraht zumindest teilweise durch einen Absaugkanal der Absaugeinrichtung. Yet another embodiment of the present invention provides that a suction device is provided to suck off parts of the separated material. In dry processing, a suction device is preferably provided, since no cooling or binding agent is provided for the separated chips. The suction device is aerodynamically adapted to a trajectory of the separated chips. Preferably, a diamond wire extends at least partially through a suction channel of the suction device.

Weiter schließt die technische Lehre der vorliegenden Erfindung ein, dass bei einem Trennsystem zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien, wie monokristallinen oder polykristallinen Materialien, insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien und dergleichen, mit einem diamantbeschichteten Trennwerkzeug, mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorgesehen ist. Das Trennsystem ist in einer Ausführungsform als CNC-Maschine ausgebildet. An unterschiedlichen Stellen befinden sich bevorzugt unterschiedliche Vorrichtungen, die unterschiedlich ausgebildet sein können, um eine mehrfache Bearbeitung zu realisieren. Eine Vorrichtung ist dabei bevorzugt als Diamantdrahtschneidewerkzeug mit einem endlos umlaufenden Diamantdraht ausgebildet. Eine andere Vorrichtung ist bevorzugt als Diamantschleifwerkzeug mit zwei einen Schleifspalt bildenden Schleifkörpern, die um sich selbst und eine gemeinsame Drehachse rotieren, ausgebildet. Furthermore, the technical teaching of the present invention includes that in a separation system for separating processing of crystalline materials, such as monocrystalline or polycrystalline materials, in particular for machining silicon materials and the like, with a diamond-coated cutting tool, at least one device according to the invention is provided. The separation system is formed in one embodiment as a CNC machine. At different points are preferably different devices that can be designed differently to realize a multiple processing. A device is preferably designed as a diamond wire cutting tool with an endless rotating diamond wire. Another device is preferably formed as a diamond grinding tool having two grinding bodies forming a grinding gap which rotate about themselves and a common axis of rotation.

Entsprechend ist in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass das Trennsystem für eine gleichzeitige Bearbeitung von mehreren Materialien und/oder eines Materials an mehreren Abschnitten ausgebildet ist. Dies kann über einen gemeinsamen Antrieb, mehrere Antriebe, eine gemeinsame Steuerung und/oder mehrere Steuerungen erfolgen. Accordingly, it is provided in a further embodiment of the present invention that the separation system is designed for a simultaneous processing of a plurality of materials and / or a material at a plurality of sections. This can be done via a common drive, multiple drives, a common control and / or multiple controls.

Entsprechend schließt die technische Lehre der vorliegenden Erfindung weiter ein, dass eineAccordingly, the technical teaching of the present invention further includes that a

Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder eines erfindungsgemäßenUse of a device according to the invention and / or a device according to the invention

Trennsystems zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien wie Siliziummaterialien, insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien, Ingots und dergleichen zur Herstellung von Siliziumwafern oder Siliziumteilen für Solarmodule vorgesehen ist. Dabei geht die Verwendung über das bloße Schneiden von Scheiben hinaus. Vielmehr lassen sich auch Endenbearbeiten, Konturen sägen und dergleichen. Separating system for separating processing of crystalline materials such as silicon materials, in particular for machining silicon materials, ingots and the like Production of silicon wafers or silicon parts is provided for solar modules. The use goes beyond the mere cutting of slices. Rather, also end machining, contours sawing and the like.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mindestens einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in den Figuren schematisch dargestellt ist. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Further, measures improving the invention are specified in the subclaims or will become apparent from the following description of at least one embodiment of the invention, which is shown schematically in the figures. All of the claims, the description or the drawings resulting features and / or advantages, including design details, spatial arrangement and method steps may be essential to the invention both in itself and in various combinations.

In den Figuren ist Folgendes dargestellt: The figures show the following:

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Ausführungsform einer Vorrichtung, 1 shows a schematic side view of an embodiment of a device,

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung und Fig. 2 shows a schematic side view of a further embodiment of the device and

Fig. 3 zeigt in einer Perspektivansicht schematisch ein Trennsystem mit zwei Vorrichtungen. Fig. 3 shows in a perspective view schematically a separation system with two devices.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Ausführungsform einer Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 ist zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet und umfasst ein als umfänglich diamantbeschichteten Draht, auch Diamantdraht genannt, ausgebildetes Werkzeug 2. Genauer ist der Diamantdraht als endlos umlaufender Diamantdraht oder als Drahtschlaufe oder Drahtring ausgebildet. Das Werkzeug 2, genauer der Diamantdraht, läuft um mehrere Rollen 3 um. Angetrieben wird der Diamantdraht von einer Antriebsrolle 3a. Die Antriebsrolle 3a ist in einem oberen Teil der Vorrichtung 1 angeordnet. Über eine entsprechende Führung wird der Diamantdraht an der Antriebsrolle 3a geführt. Die Führung umfasst in der vorliegenden Ausführungsform eine Nut, in welcher der Diamantdraht an dem Umfang der Antriebsrolle 3a umläuft. Für einen Antrieb ist die Nut aus einem geeigneten Material ausgebildet, welches eine geeignete Reibpaarung mit dem Diamantdraht bildet, sodass ein optimierter Antrieb des Diamantdrahts durch die Antriebsrolle 3a erfolgt. Die Antriebsrolle 3a rotiert um eine Drehachse A, wie durch den Pfeil bei A an der Antriebsrolle 3a dargestellt. Fig. 1 shows a schematic side view of an embodiment of a device 1. The device 1 is designed to carry out the method according to the invention and comprises a circumferentially diamond-coated wire, also called diamond wire, trained tool 2. More specifically, the diamond wire as endlessly rotating diamond wire or as Wire loop or wire ring formed. The tool 2, more precisely the diamond wire, runs around several rollers 3. The diamond wire is driven by a drive roller 3a. The drive roller 3a is disposed in an upper part of the device 1. About a corresponding guide the diamond wire is guided on the drive roller 3a. In the present embodiment, the guide comprises a groove in which the diamond wire runs around the circumference of the drive roller 3a. For a drive, the groove is formed of a suitable material, which forms a suitable friction pair with the diamond wire, so that an optimized drive of the diamond wire by the drive roller 3a he follows. The drive roller 3a rotates about an axis of rotation A, as shown by the arrow at A on the drive roller 3a.

Am unteren Teil der Vorrichtung 1 ist eine Umlenkrolle 3b vorgesehen, um welche der Diamantdraht umläuft. Die Umlenkrolle 3b ist ähnlich wie die Antriebsrolle 3a ausgebildet, das heißt, sie weist einen ähnlichen Durchmesser, eine ähnliche Führung und ein ähnliches Material wie die Antriebsrolle 3a auf. Die Umlenkrolle 3b rotiert ebenfalls um eine Drehachse A, wie durch den entsprechenden Pfeil bei A angedeutet, sodass der Diamantdraht umlaufend um die beiden Rollen 3a, 3b rotiert. Der Diamantdraht selbst ist als Endlosband ausgebildet und so geeignet für ein endloses Umlaufen um die Rollen 3. Für unterschiedliche Einsatzzwecke, Ausführungsformen des Diamantdrahts und dergleichen, sind weitere Rollen 3c-3f vorgesehen. Die weiteren Rollen 3c-3f sind zwischen den anderen beiden Rollen 3a, 3b angeordnet und sind als Umlenkrollen und/oder Spannrollen ausgebildet, die sich alle um eine eigene Drehachse drehen. Für spezielle Anwendungen umläuft der Diamantdraht auch diese Rollen 3c-3f. At the lower part of the device 1, a deflection roller 3b is provided, around which the diamond wire rotates. The guide roller 3b is formed similarly to the drive roller 3a, that is, it has a similar diameter, a similar guide and a similar material as the drive roller 3a. The deflection roller 3b also rotates about a rotation axis A, as indicated by the corresponding arrow at A, so that the diamond wire rotates circumferentially about the two rollers 3a, 3b. The diamond wire itself is formed as an endless belt and thus suitable for endless circulation around the rollers 3. For different purposes, embodiments of the diamond wire and the like, further rollers 3c-3f are provided. The further rollers 3c-3f are arranged between the other two rollers 3a, 3b and are designed as deflection rollers and / or tension rollers, which all rotate about their own axis of rotation. For special applications, the diamond wire also rotates around these rollers 3c-3f.

Der Diamantdraht umläuft die Rollen 3 bevorzugt mit einer Drahtgeschwindigkeit von etwa 3.000 bis 4.000 Metern pro Minute. Ein bevorzugter Umfang der Endlosdrahtschlaufe liegt in einem Bereich etwa von 1 bis 2.500 Meter, insbesondere etwa von 3 bis 4 Meter, beispielsweise 3,656 Meter. Ein bevorzugter Durchmesser des Diamantdrahts liegt bei etwa 0,1 bis 0,9 Millimeter, bevorzugt zwischen 0,4 und 0,6 Millimeter. Die Diamantbeschichtung ist mit beliebiger Körnung realisierbar, die auf den entsprechenden Einsatzzweck abgestimmt ist. Der Durchmesser des Diamantdrahts ist möglichst klein ausgebildet, sodass eine geringe Schnittbreite realisiert ist. Durch eine geringe Schnittbreite entstehen weniger Späne und damit ein geringerer Abfall. Zudem sind dadurch eine geringere Wärmeentwicklung und folglich ein geringerer Energiebedarf realisiert. In dem Material erfolgt beim trennenden Bearbeiten eine Linienberührung oder besser eine Punktberührung von Material und Werkstoff, je nach Betriebsweise. Die Linienberührung wird ohne Pendelbewegung des Trennwerkzeugs realisiert. Wird mit dem Werkzeug eine zusätzliche Pendelbewegung realisiert, indem beispielsweise die Rollen samt Antrieb und Draht pendelartig verschwenkt werden, so wird eine Punktberührung realisiert. Durch die Linien- bzw. Punktberührung ist das trennende Bearbeiten von empfindlichen Werkstoffen wie von Monosilizium oder Polysilizium möglich. The diamond wire preferably rotates the rollers 3 at a wire speed of about 3,000 to 4,000 meters per minute. A preferred perimeter of the endless wire loop is in a range of about 1 to 2,500 meters, more preferably about 3 to 4 meters, for example, 3,656 meters. A preferred diameter of the diamond wire is about 0.1 to 0.9 millimeters, preferably 0.4 to 0.6 millimeters. The diamond coating can be realized with any grain size that is tailored to the respective application. The diameter of the diamond wire is made as small as possible, so that a small cutting width is realized. A small cutting width results in fewer chips and thus less waste. In addition, this results in a lower heat generation and consequently a lower energy consumption. In the material, a line contact or better a point contact of material and material, depending on the mode of operation takes place during the separating processing. The line contact is realized without pendulum movement of the cutting tool. If an additional pendulum motion is realized with the tool, for example, by pivoting the rollers together with drive and wire pendulum-like, a point contact is realized. The line or point contact makes it possible to cut sensitive materials such as monosilicon or polysilicon.

Aufgrund der hohen Schnittgeschwindigkeiten und der geringen Vorschubkräfte sind nur minimale Spannkräfte zum Halten des Materials oder Werkstoffs erforderlich. Aufgrund der Biegevorgänge an den Rollen 3 und durch die Fliehkräfte aufgrund der hohen Umlaufgeschwindigkeiten wird an dem Diamantdraht ein Selbstreinigungsprozess realisiert, der hohe Standzeiten ohne Kühlung ermöglicht. Die Rollen 3 lassen sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel um eine gemeinsame Schwenkachse R verschwenken zur Realisierung einer Taumel- oder Pendelbewegung. Due to the high cutting speeds and the low feed forces only minimal clamping forces for holding the material or material are required. Due to the bending operations on the rollers 3 and the centrifugal forces due to the high rotational speeds is at the Diamond wire realized a self-cleaning process that allows long service life without cooling. The rollers 3 can be pivoted in the illustrated embodiment about a common pivot axis R for the realization of a wobble or pendulum motion.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 umfasst hier ein Schleifwerkzeug 20 mit zwei Schleifkörpern 21. Die Schleifkörper 21 sind vorliegend zylindrisch ausgebildet. Sowohl die Mantelfläche der Schleifkörper 21 wie auch die Stirnseite sind diamantbeschichtet. Die Schleifkörper 21 sind um entsprechende Drehachsen A rotierbar. Die Drehachsen A sind so angeordnet, dass zwischen den Schleifkörpern 21 ein Schleifspalt S realisiert ist, in welchem das Material W trennend bearbeitet wird. Hierzu rotieren die Schleifkörper 21 mit entsprechend hohen Geschwindigkeiten im Bereich von etwa 1.000 bis 4.000 Umdrehungen pro Minute. Die Schleifkörper 21 sind in einer Dreheinheit 22 gelagert, welche um eine Drehachse D rotierbar ist und die Schleifkörper 21 insgesamt zusätzlich rotiert. Die Dreheinheit 22 und die Schleifkörper 21 sind somit nach Art eines Planetengetriebes ausgebildet. Die Dreheinheit 22 rotiert bevorzugt mit 500 bis 2.000 Umdrehungen pro Minute. Die Drehgeschwindigkeiten sind frei regelbar, beispielsweise über eine Steuerung. Das zu bearbeitende Material W ist etwa konzentrisch zu der Drehachse D angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind auch die Drehachse D und die Schwenkachse R konzentrisch angeordnet. 2 shows a schematic side view of a further embodiment of the device 1. The device 1 here comprises a grinding tool 20 with two grinding bodies 21. The grinding bodies 21 are presently cylindrical. Both the lateral surface of the grinding wheel 21 as well as the front side are diamond-coated. The grinding wheels 21 are rotatable about respective axes of rotation A. The axes of rotation A are arranged so that between the grinding bodies 21, a grinding gap S is realized, in which the material W is processed by cutting. For this purpose, the grinding wheels 21 rotate at correspondingly high speeds in the range of about 1,000 to 4,000 revolutions per minute. The grinding wheels 21 are mounted in a rotary unit 22, which is rotatable about a rotation axis D and rotates the grinding wheels 21 as a whole in addition. The rotary unit 22 and the grinding wheels 21 are thus formed in the manner of a planetary gear. The rotary unit 22 preferably rotates at 500 to 2,000 revolutions per minute. The rotational speeds are freely adjustable, for example via a controller. The material W to be processed is arranged approximately concentric with the axis of rotation D. In the embodiment of FIG. 2, the axis of rotation D and the pivot axis R are arranged concentrically.

Fig. 3 zeigt in einer Perspektivansicht schematisch ein Trennsystem 100 mit zwei Vorrichtungen 1. Das Trennsystem 100 ist bevorzugt als CNC-Trennsystem ausgebildet. Die Vorrichtungen 1 sind an unterschiedlichen Stellen des Trennsystems 100 angeordnet, sodass eine parallele Bearbeitung eines Materials W erfolgen kann. Das Trennsystem 100 weist eine Halterung 110 für die gleichzeitige Aufnahme von mehreren Materialien W auf. Sowohl das Material W als auch die Werkzeuge sind bewegbar ausgebildet, sodass sich ein Material W oder mehrere Materialien beliebig trennend bearbeiten lässt/lassen. Insbesondere ist die als Drahtschneide ausgebildete Vorrichtung 1 (rechts) mit dem Diamantdraht zusätzlich um eine Schwenkachse verschwenkbar, sodass eine höhere Flexibilität beim Schneiden gewährleistet ist. Die Schwenkachse ist bevorzugt exzentrisch zu den Rollen ausgebildet. Das gesamte Trennsystem 100 ist als CNC-Maschine ausgebildet mit entsprechenden Steuereinheiten. Über die Steuereinheiten ist auch eine Absaugeinrichtung 120 steuerbar, welche die abgetrennten Späne absaugt. Bezugszeichenliste 3 shows a perspective view of a separation system 100 with two devices 1. The separation system 100 is preferably designed as a CNC separation system. The devices 1 are arranged at different locations of the separation system 100, so that a parallel processing of a material W can take place. The separation system 100 has a holder 110 for the simultaneous recording of multiple materials W. Both the material W and the tools are designed to be movable, so that a material W or several materials can be processed in any desired manner. In particular, the device 1 (right) designed as a wire cutter can additionally be pivoted about a pivot axis with the diamond wire, so that a higher flexibility during cutting is ensured. The pivot axis is preferably formed eccentrically to the rollers. The entire separation system 100 is designed as a CNC machine with corresponding control units. Via the control units and a suction device 120 is controllable, which sucks the separated chips. LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Vorrichtung 1 device

2 Werkzeug  2 tools

3 Rollen  3 rolls

3a Antriebsrolle  3a drive roller

3b Umlenkrolle  3b pulley

3c-3f Umlenk- und/oder Spannrollen  3c-3f deflection and / or tension rollers

20 Schleifwerkzeug 20 grinding tool

21 Schleifkörper  21 grinding wheels

22 Dreheinheit  22 turntable

100 Trennsystem 100 separation system

110 Halterung  110 bracket

120 Absaugeinrichtung  120 suction device

A Achse A axis

D Drehachse  D rotation axis

R Schwenkachse  R pivot axis

S Schleifspalt  S grinding gap

W Material  W material

Claims

Patentansprüche claims 1. Verfahren zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien (W) wie monokristallinen oder polykristallinen Materialien (W), insbesondere zum spanenden Bearbeiten von 1. A method for the separation of crystalline materials (W) such as monocrystalline or polycrystalline materials (W), in particular for machining of Siliziummaterialien und dergleichen, mit mindestens einem als umfänglich diamantbeschichteten, endlosen Sägedraht ausgebildeten Trennwerkzeug (2), umfassend die Schritte: Silicon materials and the like, comprising at least one cutting tool (2) designed as a peripherally diamond-coated, endless saw wire, comprising the steps: endlos umlaufendes Bewegen des Trennwerkzeugs (2) in einer Endlosschleife und endlessly circulating movement of the separating tool (2) in an endless loop and Trennbewegen des umlaufenden Trennwerkzeugs (2) relativ zu dem Material (W) zum trennenden Bearbeiten des Materials (W), Separating the circulating cutting tool (2) relative to the material (W) for cutting the material (W), dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that das endlos umlaufende Bewegen mit einer Umlaufgeschwindigkeit in einem Bereich von größer gleich 500 Meter pro Minute bis kleiner gleich 7.500 Meter pro Minute, bevorzugt in einem Bereich von größer gleich 750 Meter pro Minute bis kleiner gleich 6.000 Meter pro Minute und weiter bevorzugt in einem Bereich von größer gleich 1.000 Meter pro Minute bis kleiner gleich 5.000 Meter pro Minute durchgeführt wird. endlessly circulating in a range of greater than or equal to 500 meters per minute to less than or equal to 7,500 meters per minute, preferably within a range of greater than or equal to 750 meters per minute to less than or equal to 6,000 meters per minute and more preferably within a range of greater than or equal to 1,000 meters per minute to less than or equal to 5,000 meters per minute. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 2. The method according to claim 1, characterized in that ein Trennbewegen eine Vorschubbewegung umfasst, die mit einer Geschwindigkeit in einem Bereich von größer gleich 5 Millimeter pro Minute bis kleiner gleich 100 Millimeter pro Minute, bevorzugt in einem Bereich größer gleich 10 Millimeter pro Minte bis kleiner gleich 75 Millimeter pro Minute und weiter bevorzugt in einem Bereich größer gleich 15 Millimeter pro Minute bis kleiner gleich 50 Millimeter pro Minute, durchgeführt wird. separating movement comprises advancing movement at a speed in a range greater than or equal to 5 millimeters per minute to less than or equal to 100 millimeters per minute, preferably within a range greater than or equal to 10 millimeters per minute to less than or equal to 75 millimeters per minute, and more preferably in one Range greater than or equal to 15 millimeters per minute to less than or equal to 50 millimeters per minute. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that das Trennbewegen mindestens eine Translationsbewegung entlang mindestens einer Achse und/oder mindestens eine Schwenkbewegung um mindestens eine Achse umfasst. the separating movement comprises at least one translational movement along at least one axis and / or at least one pivotal movement about at least one axis. 4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das endlos umlaufende Bewegen das Rotieren des mindestens einen Sägedrahts um mindestens zwei Umlaufrollen (3) umfasst. 4. The method according to any one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the endless circulating movement comprises rotating the at least one saw wire around at least two circulating rollers (3). 5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Trennen mindestens ein Zusatzstoff, insbesondere ein Kühlmittel und/oder ein Schmiermittel, in den Kontakbereich von Sägedraht und Material (W) zugeführt wird. 5. The method according to any one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that during separation at least one additive, in particular a coolant and / or a lubricant, in the contact region of the saw wire and material (W) is supplied. 6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetrennten Teile des Materials (W) abgesaugt werden. 6. The method according to any one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the separated parts of the material (W) are sucked off. 7. Vorrichtung (1) zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien (W) wie 7. Device (1) for separating processing of crystalline materials (W) such as monokristallinen oder polykristallinen Materialien (W), insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien und dergleichen, monocrystalline or polycrystalline materials (W), in particular for machining silicon materials and the like, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that Mittel zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6 vorgesehen sind.  Means for carrying out the method according to one of the preceding claims 1 to 6 are provided. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that mindestens ein als umfänglich diamantbeschichteter, als Endlosschlaufe ausgebildeter Sägedraht als Trennwerkzeug (2) vorgesehen ist, der in einer Endlosschleife mittels einer Antriebseinrichtung, die mindestens zwei Umlenkrollen (3) aufweist, rotiert wird. at least one saw wire designed as an endless diamond-coated saw wire designed as an endless loop is provided as a separating tool (2) which is rotated in an endless loop by means of a drive device which has at least two deflection rollers (3). 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass 9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that mindestens eine Bewegungseinrichtung vorgesehen ist, um eine Trennbewegung des umlaufenden Trennwerkzeugs (2) relativ zu dem Material (W) und/oder umgekehrt zum trennenden Bearbeiten des Materials (W) zu bewirken. at least one movement device is provided in order to effect a separation movement of the circulating separating tool (2) relative to the material (W) and / or conversely for the separating processing of the material (W). 10. Vorrichtung (l)nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Trockentrennvorrichtung zusatzmittelzuführvorrichtungsfrei ausgebildet ist, um das trennende Bearbeiten trocken, das heißt ohne Zufuhr eines Zusatzmittels wie Kühlmittel und/oder Schmiermittel, durchzuführen. 10. Device (l) according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the device is formed as a dry separation additive Zuführmittelzuführvorrichtungsfrei to perform the separating processing dry, that is without supply of an additive such as coolant and / or lubricant. 11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Zusatzmittelzuführvorrichtung aufweist, um das trennende Bearbeiten nass, das heißt mit Zufuhr eines Zusatzmittels wie Kühlmittel und/oder Schmiermittel, durchzuführen. 11. Device (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the device comprises a Zusatzmittelzuführvorrichtung to wet the separating processing, that is, with supply of an additive such as coolant and / or lubricant to perform. 12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung eine Vorschubeinheit und/oder eine Schwenkeinheit umfasst und so als Mehrfach-Bewegungseinrichtung ausgebildet ist, um mindestens eine Translationsbewegung entlang mindestens einer Achse und/oder mindestens eine Schwenkbewegung um mindestens eine Achse durchzuführen. 12. Device (1) according to one of claims 7 to 11, characterized in that the movement device comprises a feed unit and / or a pivoting unit and is thus designed as a multiple movement device to at least one translational movement along at least one axis and / or at least one Swivel movement to perform at least one axis. 13. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass 13. Device (1) according to one of the preceding claims 7 to 12, characterized in that die Schwenkeinrichtung eine Trennwerkzeugpendeleinheit umfasst, um das Trennwerkzeug (2) während des Trennvorgangs pendelnd zu bewegen. the pivoting means comprises a separating tool pendulum unit for reciprocally moving the separating tool (2) during the separating operation. 14. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass 14. Device (1) according to one of the preceding claims 7 to 13, characterized in that eine Absaugeinrichtung vorgesehen ist, um Teile des abgetrennten Materials (W) abzusaugen. a suction device is provided to suck off parts of the separated material (W). 15. Trennsystem (100) zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien (W), wie monokristallinen oder polykristallinen Materialien (W), insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien und dergleichen, mit einem diamantbeschichteten Trennwerkzeug (2), 15. Separating system (100) for separating processing of crystalline materials (W), such as monocrystalline or polycrystalline materials (W), in particular for machining silicon materials and the like, with a diamond-coated separating tool (2), dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that mindestens eine Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 14 vorgesehen ist. at least one device (1) according to one of the preceding claims 7 to 14 is provided. 16. Trennsystem (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass 16. separation system (100) according to claim 14, characterized in that das Trennsystem (100) für eine gleichzeitige Bearbeitung von mehreren Materialien (W) und/oder eines Materials (W) an mehreren Abschnitten und/oder in mehreren Zufuhrrichtungen ausgebildet ist. the separation system (100) is designed for simultaneous processing of a plurality of materials (W) and / or a material (W) at a plurality of sections and / or in a plurality of feed directions. 17. Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 14 und/oder eines Trennsystems (100) nach einem der Ansprüche 15 oder 16 zum trennenden Bearbeiten von kristallinen Materialien (W), wie Siliziummaterialien, insbesondere zum spanenden Bearbeiten von Siliziummaterialien, Ingots und dergleichen zur Herstellung von Siliziumwafern oder Siliziumteilen für Solarmodule. 17. Use of a device (1) according to one of the preceding claims 7 to 14 and / or a separation system (100) according to any one of claims 15 or 16 for the separating processing of crystalline materials (W), such as silicon materials, in particular for machining of silicon materials , Ingots and the like for the production of silicon wafers or silicon parts for solar modules.
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