PCB異型加工鑽孔工藝

鑽孔是重要的一環 PCB 輪廓加工技術,鑽頭的選擇尤為關鍵。 焊接硬質合金鑽頭以鑽尖與刀體的連接強度高著稱,可加工表面粗糙度好、孔徑公差小、位置精度高的孔。 當鎖緊螺釘擰緊時,電鑽可以達到與焊接鑽頭一樣高的進給量。

印刷電路板

許多人錯誤地認為鑽孔必須在低進給率和低速度下進行。 這曾經是真的,但今天的硬質合金鑽頭是另一回事。 事實上,選擇正確的鑽頭可以顯著提高生產率並降低全面的每孔成本。

最終用戶可以使用四種基本類型的硬質合金鑽頭:整體硬質合金、可轉位刀片、焊接硬質合金鑽頭和可更換硬質合金鑽頭。 每種方法在特定應用中都有其優勢。

第一個整體硬質合金鑽頭用於現代加工中心。 這些自定心鑽頭由細晶粒硬質合金製成,並塗有 TIAlN 以延長刀具壽命,由於其特殊設計的切削刃,這些自定心鑽頭可在大多數工件材料中提供出色的切屑控制和去除。 整體硬質合金鑽頭的自定心幾何形狀和精度確保無需任何進一步加工即可獲得高質量的孔。

可轉位刀片鑽頭的直徑範圍很廣,深度從 2XD 到 5XD。 它們可用於旋轉應用和車床。 這些鑽頭對大多數工件材料使用自定心幾何角度,以減少切削力並提供良好的切屑控制。

焊接鑽頭加工出的孔具有相當高的表面光潔度、高尺寸精度和良好的位置精度,無需進一步精加工。 通過冷卻通孔,焊接鑽頭可用於加工中心、數控車床或其他具有足夠穩定性和轉速的機床。

最終的鑽頭形式將鋼刀體與稱為牙冠的可拆卸整體硬質合金刀尖結合在一起。 該鑽頭提供與焊接鑽頭相同的精度,同時以更低的加工成本實現更高的生產率。 這種帶有硬質合金牙冠的下一代鑽頭提供精確的尺寸增量和自定心幾何角度,確保高尺寸精度。

仔細考慮公差和機床穩定性

工廠應根據加工上的具體公差來選擇鑽頭。 小直徑孔通常具有更嚴格的公差。 因此,鑽頭製造商通過指定標稱孔徑和公差上限對鑽頭進行分類。 在所有鑽頭形式中,整體硬質合金鑽頭具有最嚴格的公差。 這使它們成為鑽孔公差極小的最佳選擇。 工廠可以用直徑10mm的整體硬質合金鑽頭鑽孔,公差從0到+0.03mm。

一方面,帶有可更換硬質合金牙冠的焊接鑽頭或高位鑽頭可以鑽孔到 0 到 +0.07mm 的公差。 這些鑽頭通常是鑽井生產過程的理想選擇。可轉位刀片鑽頭是工業中的重型工作鑽頭。 雖然它們的前期成本通常低於其他鑽頭,但它們也具有最大的公差,範圍從 0 到 +0.3 毫米,具體取決於直徑與孔深的比率。 這意味著當孔的公差很高時,最終用戶可以使用可轉位刀片鑽頭,否則他們必須準備用鏜刀完成孔。 除了孔公差,工廠在選擇過程中還需要考慮機床的穩定性。 因為穩定性保證了刀具壽命和鑽孔精度。 工廠應驗證機床主軸、夾具和附件的狀態。 他們還應該考慮鑽頭的固有穩定性。 例如,整體硬質合金鑽頭提供最佳剛性,從而實現高精度。

另一方面,可轉位刀片往往會偏轉。 這些鑽頭配備有兩個刀片——一個位於中心的內刀片和一個從內刀片向外延伸到邊緣的刀片——最初只有一個刀片參與切割。 這會造成不穩定的情況,導致鑽頭體偏轉。 並且位月長偏差越大。 因此,當使用 4XD 和更多可轉位刀片時,工廠應考慮減少第一毫米的進給量,然後將進給量增加到正常水平。 焊接鑽頭和可轉換冠形鑽頭設計為兩個對稱的切削刃,形成一個自定心的幾何角度。 這種穩定的切削設計允許鑽頭全速進入工件。 唯一的例外是當鑽頭不垂直於被加工表面時。 建議在切削和切削過程中減少30%~50%的進給量。

鋼製鑽頭體允許輕微偏轉,使其能夠在車床上成功使用。 剛性好的整體硬質合金鑽頭很容易折斷,特別是當工件沒有正確對中時。 不要忽視切屑 許多工廠在切屑去除方面存在問題。 事實上,排屑不良是鑽孔中最常見的問題,尤其是在加工低碳鋼時。 你使用什麼鑽頭都沒有關係。 工廠通常使用外部冷卻來解決這個問題,但僅適用於小於 1XD 的孔深和降低的切削參數。 否則,他們必須使用正確的冷卻劑來匹配孔徑的流量和壓力。 對於沒有主軸中心冷卻的機床,工廠應使用冷卻液出入裝置。 請記住,孔越深,清除切屑就越困難,需要的冷卻壓力也越大。 始終檢查製造商推薦的最低冷卻液流量水平。 在較低的流速下,可能需要減少進料。 檢查生命週期成本生產率或每孔成本是當今影響鑽井的最大趨勢之一。 這意味著鑽頭製造商必須設法結合某些工藝並開發可適應高進給率和高速加工的鑽頭。

帶有可互換整體硬質合金刀頭的最新鑽頭提供了卓越的經濟性。 最終用戶無需更換整個鑽頭體,而只需購買一個硬質合金頭,其成本與重新研磨焊接或整體硬質合金鑽頭的成本相同。 這些牙冠易於更換且精確,允許工廠在單個鑽頭體上使用多個牙冠來鑽幾個不同尺寸的孔。 這種模塊化鑽井系統降低了直徑從 12 毫米到 20 毫米的鑽頭的庫存成本。

此外,當重新研磨焊接鑽頭或整體硬質合金鑽頭時,它消除了備用鑽頭的成本。 工廠在審查每孔成本時還應考慮總刀具壽命。 通常,單個硬質合金鑽頭在工廠內可重新磨削 7 至 10 次,而焊接鑽頭可重新磨削 3 至 4 次。 另一方面,牙冠鑽頭有一個鋼刀體,在加工鋼時可以更換至少 20 到 30 個牙冠。

還有生產力的問題。 焊接或整體硬質合金鑽頭必須重新研磨; 因此,工廠往往會降低速度以避免粘芯片。 但是,可更換鑽頭不需要重新研磨,因此工廠可以以足夠的進給和速度進行加工,而不必擔心硬質合金切屑。