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PTFE板槽孔加工工艺介绍

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PTFE是一种广泛应用的高频材料 ,该材料具有优秀的电气性能。PTFE板自身的特性,在PCB槽孔机械加工过程中 ,很容易出现孔边铜皮起翘、槽孔变形损伤以及角孔边缘纤维丝去除不净等问题。

现有的PTFE板料,钻孔时未被切碎的纤维丝会缠绕在钻刀上,使得钻刀排屑性能下降,从而引起更多的纤维丝缠刀,造成孔壁粗糙、孔边披锋严重等不良现象。所以钻孔参数的优化目的,就是确保可以最大限度地割碎PTFE板材内的纤维丝,保证在生产过程中,钻刀不被纤维丝缠绕。

优化钻孔参数,选取PTFE板常用的0.3mm、0.8mm、1.2mm、2.4mm、3.2mm几个孔径进行参数对比试验,沉铜板电后切片确认孔壁粗糙程度,来确认钻刀工作时对板料的切割是否可以满足品质要求。

PTFE板槽孔加工时主轴转速下降10%,最低转速不低于20krpm,进刀速度降低40%,退刀速度降低20%,使用全新刀具,且刀具寿命调为原参数寿命的80%。

优化钻孔参数,主轴转速下降10%,最低转速不低于20krpm,进刀速度降低40%,退刀速度降低20%,使用全新刀具,且刀具寿命调为原寿命的20%;同时孔数由G85格式工程资料设备默认n孔增加到4n-3孔,槽孔内基本无毛刺,可以得到比较好的加工效果。

由于钻刀和铣刀均为圆形,不能生产出绝对的直角槽孔,为避免非直角槽对插件的不良影响,通常先在槽孔四个角处钻角孔,然后进行CNC铣槽。而PTFE板太过柔软,角孔边缘的材料在进行CNC铣槽时发生移动,使铣刀无法去除角孔与铣刀交接处的毛刺。

1)优化CNC工程资料:去除角孔,将角孔整合在CNC铣槽路径中,从而去除铣刀加工因材料形变而产生的切削盲点。

2)优化CNC参数:因参数设定不当,切断的纤维丝难以排出,铣刀被纤维丝缠绕而丧失切削能力,造成刚开始行刀就发生断刀。

为了避免铣刀被纤维丝缠绕而断刀,最主要的改善是:

①优化主轴转速,提高刀具切削能力,将纤维丝彻底切碎。增加切削能力的主要方法是提高刀具边缘的线速度,线速度越大一切削能力越高;当然线速度也不是越快越好,需要实时考虑散热状况。

②使用螺旋铣刀,降低行刀速度,增加铣刀的排屑能力。用排屑能力更强的螺旋铣刀代替普通铣刀,降低铣刀的切削速度,让铣刀有充裕的时间排屑。

1)PTFE板材料不适合机加工直角金属化槽孔,在工程阶段应及时与客户沟通,更改圆角槽型,可以使用钻槽也可以铣槽,减少毛刺。

2)无法更改时,工程阶段将角孔整合进铣槽路径中,刀具用1.0mm制作工程资料;生产时选用螺旋铣刀,行刀速度在需要适当下调;加工完成一次铣槽加工后再加工一次,二次加工行刀速度可改为原参数,以达到较理想的PTFE板加工效果。

针对PTFE板进行的槽孔生产实验跟进,得出以下结论:1)钻槽孔,按照优化后作业参数生产,工程资料进行加密孔,孔数由G85格式工程资料设备默认n孔增加到4n-3孔,并且采用线性钻法,可以得到较好的加工效果。2)铣槽孔,直角槽孔需要CNC加工时,工程资料优化阶段,将角孔整合进铣槽路径中,刀具用1.0mm制作工程资料;生产时选用螺旋铣刀,行刀速度在原基础需要适当下调;加工时完成一次铣槽加工后再加工一次,第二次加工行刀速度可以更改为原参数,可以达到一个相对理想的加工效果。3)针对PTFE板直角槽孔,在前阶段建议客户进行资料优化,更改为圆形槽孔,在不影响插件功能的前提下,可以达到更好的加工效果。