Determinação da transição dúctil-frágil do silício policristalino no corte com fio diamantado

Abstract

A crescente demanda pelo uso de energia renovável, proveniente da conscientização a respeito das mudanças climáticas, incentiva o estudo do processo produtivo de painéis solares, visando aumentar a sua eficiência energética e reduzir os custos de fabricação. A disseminação de painéis solares como fonte energética enfrenta problemas em relação aos elevados custos com matéria-prima e fabricação. Tendo em vista esse aspecto, o estudo do processo de corte dos painéis à base de silício cristalino, pode contribuir como forma de otimizar o custo final e a qualidade do produto final, uma vez que cerca de 30% dos custos de fabricação dos painéis solares são oriundos do processo de corte. O processo de corte de silício mais empregado no âmbito industrial é o corte de silício com múltiplos fios por suspensão abrasiva (Wire Slurry Sawing – WSS). Entretanto, devido aos aspectos cinemáticos e características do processo, torna-se difícil aplicar abordagens experimentais que visam a análise da influência dos parâmetros de corte (velocidade de corte e avanço), sobre a qualidade da superfície usinada. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi avaliar a influência dos parâmetros de corte sobre a integridade da superfície de silício policrsitalino e deflexão de um laço de fio diamantado contínuo. Como resultados obtidos, destaca-se a redução nos valores de parâmetros de rugosidade de altura ao reduzir a velocidade de avanço e aumentar a velocidade de corte. A profundidade média das microtrincas geradas na subsuperfície reduziu com a diminuição no valor da velocidade de avanço e com o aumento da velocidade de corte. A deflexão do fio aumentou com o aumento do valor da velocidade de avanço e não apresentou correlação significativa com variações na velocidade de corte. A otimização dos parâmetros de corte, demonstrou que a seleção de elevadas velocidades de corte e baixos valores de velocidade de avanço melhoram o aspecto morfológico, a textura e reduzem a profundidade das microtrincas.