高導熱材料制作的鋁基板加工改進工藝技術研究

鄒萬軍

（清遠市鈦美鋁業有限公司，廣東 佛山 511500）

隨著現代電子元件模塊預設密度的不斷增大，元件散熱一直是電子設備開發機構的核心問題。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，但因為價格昂貴，不符合成本需求。普通機械基板雖然具有良好的散熱性，但是因為自身強度較低，抗震能力差，所以難以大面積使用。

常規鋁基板大多具有雙面甚至三面性，屬于典型復合材料。在對其進行鉆孔或銑邊的加工時，不可避免會產生大量的熱，如果不能進行及時有效的處理很有可能出現大量毛刺和斷刀現象，影響整體加工效果。針對上述問題對進行高導熱材料鋁基板加工工藝優化[1]。

1 鋁基板加工影響因素分析

鋁基板加工工藝的選擇對鋁基板整體加工具有極大影響作用，一旦工藝選擇不當，不僅會導致加工切割刀具磨損加劇，更有可能造成鋁基板毛刺過多，甚至出現刀具斷裂現象。所以必須鋁基板加工工藝影響因素進行詳細研究。影響鋁基板機械加工工藝的主要元素包括：設備、切割刀具、設備主軸轉速以及供給量的設定[2]。

鋁基板的加工設備必須具有極強的運行控制精度力和操控力，這是實現鋁基板高精度加工的先決條件。此外設備主軸整體物理性能也是重要的影響因素，新設計的加工工藝采用陶瓷質軸承中的DC主軸，最高轉速可以達到70KRPM，相比較其他類型的AC主軸，DC主軸具有更高扭矩，從而可以保證在運行工作范圍內保證轉速恒定。該特性也為鋁基板加工提供了技術保證。鋁基板加工刀具的選取需要完全按照幾何參數規范確定，如果選擇不當，即便主軸轉速和進給量速度均衡，也同樣會造成加工排屑出現不良效果[3]。主軸轉速是確定主軸和刀具后需要考量的一個重點參數，根據主軸品質和刀具不同，必須進行轉速合理調配，如果轉速不符和切割標準，會直接導致刀具切削力過低，鋁基板毛刺過多。

2 鋁基板加工工藝優化

2.1 主軸轉速最優化參數獲取

因為DC主軸的轉速區間域為10krpm到60krpm，所以將轉速分別調配到40krpm、45krpm、50krpm、55krpm進行綜合效果驗證，進給量固定在0.3m/分鐘，其結果如表1所示。

表1 不同轉速和毛刺對比表

根據表1數據顯示，隨著主軸速度上升，鋁基板切割毛刺也在不斷發生變化，當主軸轉速為40krpm時，毛刺極大，超過1.5毫米左右，隨著轉速增加，毛刺開始減少，當轉軸速度達到55krpm是，切割效果達到最優，僅有0.03毫米。

2.2 進給量最優量確定

有上述判定結果可以確定，當主軸轉速為50krpm時，切割效果最佳。

所以在主軸轉速為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，其結果如表2所示

表2 不同進給量下毛刺大小對比表

2.3 鋁基板澆口去除

傳統鋁基板加工工藝針對鋁基板澆口設置去除工藝，導致鋁基板加工后有可能出現大型澆口，影響后續使用。澆口去除首先需要工作人員對塑料件進行區域分解，將澆口出現的位置根據其分布的結構特點和塑料件構造，進行區域劃分，然后利用澆口砂輪片進行澆口處理。

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三個區域，A區內澆口為大型澆口，包括起伏較大，存在澆口拐角，用砂輪片進行澆口去除時，可以加大力度，大面積去除。B區域內澆口為開闊型澆口，澆口淺而寬，澆口背型形狀起伏較為平緩，運用一般去除方式即可，C區域內澆口為閉合型澆口，澆口狹小且處于閉合狀態，在進行澆口去除時必須選擇細小型砂輪片，先將澆口打開，然后去除。

3 結語

鋁基板作為現代電子設計重要的元件，其加工工藝的優越性直接影響后續生產加工。必須針對其影響因素，不斷進行加工工藝優化。

對此從轉速、進給量以及澆口去除三方面進行高導熱材料鋁基板加工工藝優化，降低毛刺量。