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Cutting edge preparation of microdrills by shear thickening polishing for improved hole quality in electronic PCBs

Frontiers of Mechanical Engineering 2024年第2期19卷 99-107页

作者： Jiahuan WANG Mingfeng KE jiepei liao Yu ZHOU Saurav GOEL Jaya VERMA Xu WANG Weigang GUO Julong YUAN Binghai LYU College of Mechanical Engineering Zhejiang University of TechnologyHangzhou 310000China Ultra-precision Machining Center Key Laboratory of Special Purpose Equipment and Advanced Manufacturing TechnologyZhejiang University of TechnologyHangzhou 310000China School of Engineering London South Bank UniversityLondon SE10AAUK Shenzhen Jinzhou Precision Technology Corporation Shenzhen 518116China Department of Mechanical Engineering University of Petroleum and Energy StudiesDehradun 248007India Special Equipment Institute Hangzhou Vocational&Technical CollegeHangzhou 310018China

Printed circuit boards(PCBs)are representative composite materials,and their high-quality drilling machining remains a persistent challenge in the *** finishing of the cutting edge of a microdrill is crucial to drill performance in machining fine-quality holes with a prolonged tool *** miniature size involving submicron scale geometric dimensions,a complex flute shape,and low fracture toughness makes the cutting edge of microdrills susceptible to breakage and has been the primary limiting factor in edge preparation for *** this study,a newly developed cutting edge preparation method for microdrills was tested experimentally on electronic printed circuit *** proposed method,namely,shear thickening polishing,limited the cutting edge burrs and chipping on the cutting edge,and this in turn transformed the cutting edge’s radius from being sharp to ***,the edge–edge radius could be regulated by adjusting the processing *** drilling experiments were conducted to investigate the influence of different cutting edge radii on wear,hole position accuracy,nail head value,and hole wall *** proposed approach showed 20%enhancement in hole position accuracy,33%reduction in the nail head value,and 19%reduction in hole wall roughness compared with the original ***,a threshold is needed;without it,excessive shear thickening polishing will result in a blunt edge,which may accelerate the wear of the *** was identified as the primary factor that reduced hole *** study indicates that in printed circuit board machining,microdrills should effectively eliminate grinding defects and maintain the sharpness of the cutting edge as much as possible to obtain excellent drilling ***,shear thickening polishing is a promising method for cutting edge preparation of *** research and optimization can lead to additional improvements in microdrill performance and contribute to the conti

关键词： microdrill shear thickening polishing cutting edge preparation electronic printed circuit boards hole quality

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超细硬质合金钴相分布均匀性对PCB铣刀使用性能的影响

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硬质合金 2024年第3期41卷 190-195页

作者：凌平曾瑞霖廖杰培方啸林深圳市金洲精工科技股份有限公司广东深圳518100 硬质合金国家重点实验室湖南株洲412000 株洲硬质合金集团有限公司湖南株洲412000

将钴质量分数为6%的3种钴相均匀性不同的超细硬质合金棒材制成PCB铣刀,对3种超细硬质合金棒材及PCB铣刀样品进行物理力学性能、显微组织结构和铣刀使用性能的对比,使用ICALIBUR钴相分析软件定量分析硬质合金棒材钴相分布均匀性,研究钴... 详细信息

将钴质量分数为6%的3种钴相均匀性不同的超细硬质合金棒材制成PCB铣刀,对3种超细硬质合金棒材及PCB铣刀样品进行物理力学性能、显微组织结构和铣刀使用性能的对比,使用ICALIBUR钴相分析软件定量分析硬质合金棒材钴相分布均匀性,研究钴相分布均匀性对PCB铣刀使用性能的影响。结果表明:钴相分布均匀性在物理力学性能上没有体现,只能通过直接的钴相分布检测方法进行检测,钴相分析软件检测显示,钴相质量分数在5%~7%的微区间,样A为50%,样B为66%,样C为80%。制成PCB铣刀后,钴相均匀性较差的样A、样B比钴相均匀性较好的样C寿命低20%以上。钴相分布均匀性差会造成硬质合金棒材制成的铣刀刃局部区域的硬度不均匀,使得铣刀在使用过程中产生磨损不均匀和崩缺现象,导致使用寿命降低。

关键词：硬质合金棒材钴相分布均匀性钴相分析软件铣刀显微组织

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超细硬质合金高温处理表面氧化行为及对合金性能的影响

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硬质合金 2023年第6期40卷 425-434页

作者：屈建国梅鹏文王骏廖杰培凌平厉学广深圳市金洲精工科技股份有限公司广东深圳518100

将4种常用高性能超细硬质合金棒材分别在空气、低真空中,加热至300~1000℃并保温不同时间,研究了高温处理的表面氧化行为及其对合金性能的影响。结果表明:在空气氛围中,在400℃及以下时,超细合金未见氧化,在500℃及以上时,合金发生明显... 详细信息

将4种常用高性能超细硬质合金棒材分别在空气、低真空中,加热至300~1000℃并保温不同时间,研究了高温处理的表面氧化行为及其对合金性能的影响。结果表明:在空气氛围中,在400℃及以下时,超细合金未见氧化,在500℃及以上时,合金发生明显氧化,表面明显变得粗糙,最终完全氧化;在低真空氛围中,温度为600℃及以上时,合金发生氧化,氧化层较薄。在空气中,加热到500℃时,出现CoWO_(4)和WO_(3)相;随着保温时间由30 min延长至120 min,氧化层厚度增加,CoWO_(4)和WO_(3)占比逐渐增加;加热到800℃时,CoWO_(4)和WO_(3)占比趋于稳定,合金表面已完全氧化。超细硬质合金抗氧化能力随合金钴相平均自由程增加而增强,钴相比表面积越大,越容易被氧化成CoWO_(4)。由于CoWO_(4)和WO_(3)体积膨胀,形态疏松,氧气顺着蓬松的氧化层渗入,导致合金氧化加剧。随着氧化进行,合金矫顽磁力、钴磁及硬度未发生明显变化,合金横向断裂强度下降。去除氧化层后,合金横向断裂强度与未氧化时相当,这表明合金加热氧化后横向断裂强度的降低主要是表面氧化所致。氧化后的样品去除氧化层后制作成精密微型钻头和铣刀,其使用寿命与未氧化时相当。

关键词：钴相平均自由程抗氧化能力超细硬质合金高温处理横向断裂强度

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