鄒萬(wàn)軍

（清遠(yuǎn)市鈦美鋁業(yè)有限公司，廣東 佛山 511500）

隨著現(xiàn)代電子元件模塊預(yù)設(shè)密度的不斷增大，元件散熱一直是電子設(shè)備開發(fā)機(jī)構(gòu)的核心問題。利用樹脂基制作的電路基板散熱效率極差，而陶瓷基制作的基板雖然可以解決散熱問題，但因?yàn)閮r(jià)格昂貴，不符合成本需求。普通機(jī)械基板雖然具有良好的散熱性，但是因?yàn)樽陨韽?qiáng)度較低，抗震能力差，所以難以大面積使用。

常規(guī)鋁基板大多具有雙面甚至三面性，屬于典型復(fù)合材料。在對(duì)其進(jìn)行鉆孔或銑邊的加工時(shí)，不可避免會(huì)產(chǎn)生大量的熱，如果不能進(jìn)行及時(shí)有效的處理很有可能出現(xiàn)大量毛刺和斷刀現(xiàn)象，影響整體加工效果。針對(duì)上述問題對(duì)進(jìn)行高導(dǎo)熱材料鋁基板加工工藝優(yōu)化[1]。

1 鋁基板加工影響因素分析

鋁基板加工工藝的選擇對(duì)鋁基板整體加工具有極大影響作用，一旦工藝選擇不當(dāng)，不僅會(huì)導(dǎo)致加工切割刀具磨損加劇，更有可能造成鋁基板毛刺過多，甚至出現(xiàn)刀具斷裂現(xiàn)象。所以必須鋁基板加工工藝影響因素進(jìn)行詳細(xì)研究。影響鋁基板機(jī)械加工工藝的主要元素包括：設(shè)備、切割刀具、設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速以及供給量的設(shè)定[2]。

鋁基板的加工設(shè)備必須具有極強(qiáng)的運(yùn)行控制精度力和操控力，這是實(shí)現(xiàn)鋁基板高精度加工的先決條件。此外設(shè)備主軸整體物理性能也是重要的影響因素，新設(shè)計(jì)的加工工藝采用陶瓷質(zhì)軸承中的DC主軸，最高轉(zhuǎn)速可以達(dá)到70KRPM，相比較其他類型的AC主軸，DC主軸具有更高扭矩，從而可以保證在運(yùn)行工作范圍內(nèi)保證轉(zhuǎn)速恒定。該特性也為鋁基板加工提供了技術(shù)保證。鋁基板加工刀具的選取需要完全按照幾何參數(shù)規(guī)范確定，如果選擇不當(dāng)，即便主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量速度均衡，也同樣會(huì)造成加工排屑出現(xiàn)不良效果[3]。主軸轉(zhuǎn)速是確定主軸和刀具后需要考量的一個(gè)重點(diǎn)參數(shù)，根據(jù)主軸品質(zhì)和刀具不同，必須進(jìn)行轉(zhuǎn)速合理調(diào)配，如果轉(zhuǎn)速不符和切割標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)直接導(dǎo)致刀具切削力過低，鋁基板毛刺過多。

2 鋁基板加工工藝優(yōu)化

2.1 主軸轉(zhuǎn)速最優(yōu)化參數(shù)獲取

因?yàn)镈C主軸的轉(zhuǎn)速區(qū)間域?yàn)?0krpm到60krpm，所以將轉(zhuǎn)速分別調(diào)配到40krpm、45krpm、50krpm、55krpm進(jìn)行綜合效果驗(yàn)證，進(jìn)給量固定在0.3m/分鐘，其結(jié)果如表1所示。

表1 不同轉(zhuǎn)速和毛刺對(duì)比表

根據(jù)表1數(shù)據(jù)顯示，隨著主軸速度上升，鋁基板切割毛刺也在不斷發(fā)生變化，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為40krpm時(shí)，毛刺極大，超過1.5毫米左右，隨著轉(zhuǎn)速增加，毛刺開始減少，當(dāng)轉(zhuǎn)軸速度達(dá)到55krpm是，切割效果達(dá)到最優(yōu)，僅有0.03毫米。

2.2 進(jìn)給量最優(yōu)量確定

有上述判定結(jié)果可以確定，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為50krpm時(shí)，切割效果最佳。

所以在主軸轉(zhuǎn)速為50krpm是，分別采用0.1m/分鐘、0.2m/分鐘、0.3m/分鐘、0.4m/分鐘，判定切割效果，其結(jié)果如表2所示

表2 不同進(jìn)給量下毛刺大小對(duì)比表

2.3 鋁基板澆口去除

傳統(tǒng)鋁基板加工工藝針對(duì)鋁基板澆口設(shè)置去除工藝，導(dǎo)致鋁基板加工后有可能出現(xiàn)大型澆口，影響后續(xù)使用。澆口去除首先需要工作人員對(duì)塑料件進(jìn)行區(qū)域分解，將澆口出現(xiàn)的位置根據(jù)其分布的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和塑料件構(gòu)造，進(jìn)行區(qū)域劃分，然后利用澆口砂輪片進(jìn)行澆口處理。

具體操作步驟為：將鋁基板原件正面表層按照澆口分布劃分為A、B、C三個(gè)區(qū)域，A區(qū)內(nèi)澆口為大型澆口，包括起伏較大，存在澆口拐角，用砂輪片進(jìn)行澆口去除時(shí)，可以加大力度，大面積去除。B區(qū)域內(nèi)澆口為開闊型澆口，澆口淺而寬，澆口背型形狀起伏較為平緩，運(yùn)用一般去除方式即可，C區(qū)域內(nèi)澆口為閉合型澆口，澆口狹小且處于閉合狀態(tài)，在進(jìn)行澆口去除時(shí)必須選擇細(xì)小型砂輪片，先將澆口打開，然后去除。

3 結(jié)語(yǔ)

鋁基板作為現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)重要的元件，其加工工藝的優(yōu)越性直接影響后續(xù)生產(chǎn)加工。必須針對(duì)其影響因素，不斷進(jìn)行加工工藝優(yōu)化。

對(duì)此從轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量以及澆口去除三方面進(jìn)行高導(dǎo)熱材料鋁基板加工工藝優(yōu)化，降低毛刺量。