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PCB复合材料微钻磨损情况分析

PCB复合材料微钻磨损包括化学磨损和摩擦磨损。化学磨损是由于PCB材料中释放出的高温分解产物对微钻材料WC-Co硬质合金中的Co粘结剂的化学侵蚀所造成的。在300℃左右,这种侵蚀反应已比较明显。而在钻进速度低于150mm/min时,化学磨损不再是磨损的主要形式,摩擦磨损成为磨损的主要形式。PCB微钻的磨损还与切削速度、进给量及钻头半径对纤维束宽度的比值有关。Inoue等人的研究表明:钻头半径对纤维束(玻璃纤维)宽度的比值对刀具寿命影响较大,比值越大,刀具切削纤维束宽度也越大,刀具磨损也随之增大。在实际应用中,新钻头钻达2500个孔需研磨,一次研磨钻头达2000个孔需再研磨,二次研磨钻头达1500个孔需再研磨,三次研磨钻头达1000个孔报废。
  在PCB微孔加工过程中,轴向力和扭矩随着进给量和钻孔深度的增加而增大,其主要原因与排屑状态有关。随着钻孔深度的增加,切屑排出困难,在这种情况下,切削温度升高,树脂材料熔化并牢固地将玻璃纤维和铜箔碎片粘结,形成坚韧的切削体。这种切削体与PCB母体材料具有亲和性,一旦产生这种切削体,切屑的排出便停止,轴向力和扭矩急剧增大,从而造成微孔钻头的折断。PCB微孔钻头的折断形态有压曲折断、扭转折断和压曲扭转折断,一般多为两者并存。折断机理主要是切屑堵塞,它们是造成钻削扭矩增大的关键因素。减少轴向力和切削扭矩是减少微孔钻头折断的关键。