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微小孔的高效加工刀具技术
作者:沪马刀具 ‖ 时间:2010-01-16 ‖ 来源:网络 ‖ 点击:

近年来,随着IT技术的迅速发展,印刷电路板的设计、制作技术也有了空前的进步。其中,印刷电路板孔加工也日益要求实现小直径化和高精度化。为了提高加工效率,目前印刷电路板大都采取多层重迭加工方式,这就要求所用刀具也必须朝着小直径化、高刚性化方向发展。

  日本东芝Tungaloy公司最近开发的微型钻头,即可满足上述加工要求。

  孔加工刀具小直径化及长度加工带来的问题

  加工印刷电路板的钻头总是要求长度加大精度更高。长度加大是为了更好地进行印刷电路板的重迭加工,这意味着在缩小刀具直径的同时,还必须加大L/D(长度/直径)之比;精度更高则意味着孔定位精度和孔内壁精度都必须进一步提高。

  但是,长度加大和提高精度是互相矛盾的,这种矛盾表现在两个方面:(1)长度加大,直径缩小,必须降低钻头的机械刚性,从而易使孔出现弯曲,影响孔的位置精度;(2)长度加大后,排屑性能下降,将使孔内壁表面精度降低。

  针对上述问题,通常对孔加工刀具采取的措施是:(1)采用加大钻芯厚度等方式,提高钻头刚性,借以保持孔的位置精度(不增大孔的偏斜度);(2)随着刚性的提高,钻沟容积将有所减小,对此应调整槽宽比例和芯厚锥度,确定一个最佳值;同时应采用大螺旋角以提高排屑性能和切削锋利度,获得良好的孔内壁加工精度。?

  随着印刷电路板高密度多层重迭加工不断进展,仅仅依靠单纯提高钻头刚性和增大钻沟容积等刀具形状的改进,仍难以实现高效率高精度微小孔加工。本文拟从刀具形状之外的另一角度来探讨上述问题。

  加工条件的最佳化

  在进行高效率印刷电路板孔加工时,提高进给速度是最直接的手段。高速进给使加工间隙减少,可望降低生产成本。而要实现这种高效率加工,就必须做到加工条件最佳化。钻头的转速和进给量是实现加工条件最佳化的两个关键因素。现以东芝Tungaloy公司0.20mm硬质合金钻头为例,考查这些因素对切削效率的影响。表1所示为试验方法,使用刀具为0.20mm钻头,转速为100000~160000r/min,进给量在10~25μm/rev范围内变化。

  印刷电路板:BT树脂材料(两面用板,铜箔18μm),t0.40mm×5层重迭

  刀具进入口垫片:铝片(t0.15mm)

  底层衬片:酸醛塑料(t1.5mm)

  加工条件:N=100000~160000r/min,f=10~25μm/rev

  加工孔数:3000个

  使用工具:φ0.20mm钻头,刃长4.0mm

  研究钻头切削刃刀尖圆弧处的磨损量Vs′和转速N、进给量

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