随着现代电子元件模块预设密度的不断增大,元件散热一直是电子设备开发机构的核心问题｡利用树脂基制作的电路基板散热效率极差,而陶瓷基制作的基板虽然可以解决散热问题,但因为价格昂贵,不符合成本需求｡普通机械基板虽然具有良好的散热性,但是因为自身强度较低,抗震能力差,所以难以大面积使用｡

常规铝基板大多具有双面甚至三面性,属于典型复合材料｡在对其进行钻孔或铣边的加工时,不可避免会产生大量的热,如果不能进行及时有效的处理很有可能出现大量毛刺和断刀现象,影响整体加工效果｡针对上述问题对进行高导热材料铝基板加工工艺优化｡

1铝基板加工影响因素分析

铝基板加工工艺的选择对铝基板整体加工具有极大影响作用,一旦工艺选择不当,不仅会导致加工切割刀具磨损加剧,更有可能造成铝基板毛刺过多,甚至出现刀具断裂现象｡所以必须铝基板加工工艺影响因素进行详细研究｡影响铝基板机械加工工艺的主要元素包括:设备､切割刀具､设备主轴转速以及供给量的设定｡

铝基板的加工设备必须具有极强的运行控制精度力和操控力,这是实现铝基板高精度加工的先决条件｡此外设备主轴整体物理性能也是重要的影响因素,新设计的加工工艺采用陶瓷质轴承中的DC主轴,最高转速可以达到70KRPM,相比较其他类型的AC主轴,DC主轴具有更高扭矩,从而可以保证在运行工作范围内保证转速恒定｡该特性也为铝基板加工提供了技术保证｡铝基板加工刀具的选取需要完全按照几何参数规范确定,如果选择不当,即便主轴转速和进给量速度均衡,也同样会造成加工排屑出现不良效果｡主轴转速是确定主轴和刀具后需要考量的一个重点参数,根据主轴品质和刀具不同,必须进行转速合理调配,如果转速不符和切割标准,会直接导致刀具切削力过低,铝基板毛刺过多｡

2铝基板加工工艺优化

2.1主轴转速最优化参数获取

因为DC主轴的转速区间域为10krpm到60krpm,所以将转速分别调配到40krpm､45krpm､50krpm､55krpm进行综合效果验证,进给量固定在0.3m/分钟,其结果如表1所示｡

根据表1数据显示,随着主轴速度上升,铝基板切割毛刺也在不断发生变化,当主轴转速为40krpm时,毛刺极大,超过1.5毫米左右,随着转速增加,毛刺开始减少,当转轴速度达到55krpm时,切割效果达到最优,仅有0.03毫米｡

2.2进给量最优量确定

有上述判定结果可以确定,当主轴转速为50krpm时,切割效果最佳｡

所以在主轴转速为50krpm时,分别采用0.1m/分钟､0.2m/分钟､0.3m/分钟､0.4m/分钟,判定切割效果,其结果如表2所示。

2.3铝基板浇口去除

传统铝基板加工工艺针对铝基板浇口设置去除工艺,导致铝基板加工后有可能出现大型浇口,影响后续使用｡浇口去除首先需要工作人员对塑料件进行区域分解,将浇口出现的位置根据其分布的结构特点和塑料件构造,进行区域划分,然后利用浇口砂轮片进行浇口处理｡

具体操作步骤为:将铝基板原件正面表层按照浇口分布划分为A､B､C三个区域,A区内浇口为大型浇口,包括起伏较大,存在浇口拐角,用砂轮片进行浇口去除时,可以加大力度,大面积去除｡B区域内浇口为开阔型浇口,浇口浅而宽,浇口背型形状起伏较为平缓,运用一般去除方式即可,C区域内浇口为闭合型浇口,浇口狭小且处于闭合状态,在进行浇口去除时必须选择细小型砂轮片,先将浇口打开,然后去除｡

3结语

铝基板作为现代电子设计重要的元件,其加工工艺的优越性直接影响后续生产加工｡必须针对其影响因素,不断进行加工工艺优化｡

对此从转速､进给量以及浇口去除三方面进行高导热材料铝基板加工工艺优化,降低毛刺量｡

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