非焊接法微型铣刀、钻针的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微型铣刀、钻针技术领域，具体地说涉及一种用于加工PCB (印刷电路板)的非焊接法微型铣刀、钻针的生产方法。
【背景技术】
[0002]印刷电路板(PCB-Printed Circuit Board)是所有电子信息产品不可缺少的基本构成要件，也是全球电子元件产品中市场份额占有率最高的产品。移动电话、笔记本式电脑等产品的印制电路板(PCB)上安装元件的小型化，不但推动了印制电路板小型化的发展，而且对于印制电路板的电路图形精细也起到了促进作用。
[0003]过孔是PCB的重要组成部分之一，其作用是各层间的电气连接通道和器件的固定或定位孔，用微型铣刀、钻针进行机械钻孔是最常用的加工方法。PCB的孔径越来越小，布线密度越来越高，加工速度越来越快，这样就对硬质合金微加工工具提出了更高的要求，因为在铣、钻、削这种微孔时，微型铣刀、钻针钻头磨损、折断对微孔的加工质量、加工效率、废品率、加工成本等都有较大的影响。
[0004]目前，一般的微型铣刀、钻针都包括刀柄和刀头两部分，行业内制作微型铣刀、钻针的方法有两种，第一种方法采用焊接法，即将刀柄部分与刀头部分采用焊接的方法焊接成一休，这种方法一是导致加工生产成本的增加，二来由于刀头部分直径较小，焊接面积小，焊接容易脱落，不能保证微型铣刀、钻针整体的刚度、强度以及同轴度，难以保证PCB板的加工质量；第二种方法整体削磨法，即用整体棒材料经磨削的方法加工出刀柄和刀头，这种方法一来磨削时间长，导致加工成本的增加；二来造成大量原材料的浪费，浪费率达到49%，同样造成型铣刀、钻针价格的高企。
【发明内容】
[0005]为了克服现上述现有技术的缺陷，本发明提供一种非焊接法微型铣刀、钻针的生产方法，以期克服焊接法所制成的微型铣刀、钻针整体刚度、强度、同轴度差和整体削磨法所制成的微型铣刀、钻针加工时间长、加工成本高、材料浪费多的缺陷。
[0006]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
一种非焊接法微型铣刀、钻针的生产方法，所述非焊接法微型铣刀、钻针由刀柄和刀头两部分组成，所述非焊接法微型铣刀、钻针由作为刀头的较细直径的硬质合金细棒和作为刀柄的金属粉末基体经模压、烧结、收缩、冷却而成；所述生产方法的工艺步骤为:
(O按金属粉末基体的原材料配方选取各金属粉末原料，进行充分混合；
(2)成型阴模压装在下冲头上，使下冲头的头部装卡在成型阴模的下模孔中，将硬质合金细棒放置到下冲头的沉孔中，使硬质合金细棒的一部分进入沉孔中，一部分留在成型阴模的上模孔，然后将金属粉末原料装填在成型阴模的上模孔中；
(3)加压，上冲头动作，上冲头的头部将成型阴模的上模孔中装填的金属粉末原料与硬质合金细棒挤压到一起，形成铣刀、钻针毛坯； (4)将铣刀、钻针毛坯放置到烧结炉中进行烧结成型；
A、升温，在O?35min时间内，使烧结炉内温度达到烧结温度；
B、保温，保持烧结温度30?90min;
C、降温，在30?35min时间内，将烧结炉内温度降至室温；
(5)从烧结炉中取出烧结毛坯。
[0007]作为对上述技术方案的改进，所述的烧结温度为700°C?1000°C。
[0008]作为对上述技术方案的改进，所述金属粉末基体为铁基粉末基体、不锈钢粉末基体、铜基粉末基体或铝基粉末基体。
[0009]作为对上述技术方案的改进，在步骤(2)中，所述上冲头的加压压力为500MPa?600MPao
[0010]与现有技术相比，本发明所取得的有益效果是:
本发明的生产方法利用金属粉末在烧结时的把持力，将硬质合金棒材和基体牢牢的结合在一起，铣刀、钻针由刀柄和刀头由两部分分别制造而成，刀头是切削加工部分，用硬质合金棒材制成，可以保证加工时的强度、刚度，保证加工的质量和效率，刀柄是非切削加工部分，由低成本的基粉末基体、不锈钢粉末基体、铜基粉末基体或铝基粉末基体构成，从而减少铣刀、钻针的制造成本，两部分合体时的同轴度由模具保证，同轴度高；本发明的生产方法所制备的非焊接法微型铣刀、钻针整体刚度、强度、同轴度都大大提高，不需要较长的加工时间，加工成本低，材料浪费少。
【附图说明】
[0011]图1为本发明采用模压成型的工作状态示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体的实施例对本发明作进一步地说明。
[0013]实施例1:
(1)选取12.14wt%Cr-0.83wt%S1-0.13wt%Si的410LV不锈钢粉末原料，进行充分混合；
(2)如图1所示，成型阴模2压装在下冲头4上，使下冲头4的头部装卡在成型阴模2的下模孔中，将WC-8wt%Co硬质合金细棒3放置到下冲头4的沉孔中，使WC-8wt%Co硬质合金细棒3的一部分进入沉孔中，一部分留在成型阴模2的上模孔，然后将12.14wt%Cr-0.83wt%Si_0.13wt%Si的410LV不锈钢粉末装填在成型阴模2的上模孔中；
(3)上冲头I动作，加压600MPa，上冲头I的头部将成型阴模2的上模孔中装填的12.14wt%Cr-0.83wt%S1-0.13wt%Si的410LV不锈钢粉末与WC_8wt%Co硬质合金细棒3挤压到一起，形成铣刀、钻针毛坯；
(4)将铣刀、钻针毛坯放置到烧结真空炉中进行烧结成型，
A、升温，在O?35min时间内，使烧结炉内温度达到1000°C的烧结温度；
B、保温，保持烧结温度30min;
C、降温，在30?35min时间内，将烧结炉内温度降至室温；
(5)从烧结炉中取出烧结毛坯。
[0014]实施例2:
(1)选取90wt%Cu-10wt%Zn铜合金粉末原料，进行充分混合；
(2)如图1所示，成型阴模2压装在下冲头4上，使下冲头4的头部装卡在成型阴模2的下模孔中，将WC-8wt%Co硬质合金细棒3放置到下冲头4的沉孔中，使WC-8wt%Co硬质合金细棒3的一部分进入沉孔中，一部分留在成型阴模2的上模孔，然后将90wt%Cu-10wt%Zn铜合金粉末装填在成型阴模2的上模孔中；
(3)上冲头I动作，加压500MPa，上冲头I的头部将成型阴模2的上模孔中装填的90wt%Cu-10wt%Zn铜合金粉末与WC_8wt%Co硬质合金细棒3挤压到一起，形成铣刀、钻针毛坯；
(4)将铣刀、钻针毛坯放置到烧结真空炉中进行烧结成型，
A、升温，在O?35min时间内，使烧结炉内温度达到850°C的烧结温度；
B、保温，保持烧结温度20min;
C、降温，在30?35min时间内，将烧结炉内温度降至室温；
(5)从烧结炉中取出烧结毛坯。
[0015]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种非焊接法微型铣刀、钻针的生产方法，其特征在于: 所述非焊接法微型铣刀、钻针由刀柄和刀头两部分组成，所述非焊接法微型铣刀、钻针由作为刀头的较细直径的硬质合金细棒和作为刀柄的金属粉末基体经模压、烧结、收缩、冷却而成；所述生产方法的工艺步骤为: (O按金属粉末基体的原材料配方选取各金属粉末原料，进行充分混合； (2)成型阴模压装在下冲头上，使下冲头的头部装卡在成型阴模的下模孔中，将硬质合金细棒放置到下冲头的沉孔中，使硬质合金细棒的一部分进入沉孔中，一部分留在成型阴模的上模孔，然后将金属粉末原料装填在成型阴模的上模孔中； (3)加压，上冲头动作，上冲头的头部将成型阴模的上模孔中装填的金属粉末原料与硬质合金细棒挤压到一起，形成铣刀、钻针毛坯； (4)将铣刀、钻针毛坯放置到烧结炉中进行烧结成型； A、升温，在O?35min时间内，使烧结炉内温度达到烧结温度； B、保温，保持烧结温度30?90min; C、降温，在30?35min时间内，将烧结炉内温度降至室温； (5)从烧结炉中取出烧结毛坯。2.根据权利要求1所述的非焊接法微型铣刀、钻针的生产方法，其特征在于:所述的烧结温度为700 °C?1000 °C。3.根据权利要求1或2所述的非焊接法微型铣刀、钻针的生产方法，其特征在于:所述金属粉末基体为铁基粉末基体、不锈钢粉末基体、铜基粉末基体或铝基粉末基体。4.根据权利要求3所述的非焊接法微型铣刀、钻针的生产方法，其特征在于:在步骤(2)中，所述上冲头的加压压力为500MPa?600MPa。
【专利摘要】本发明公开了一种非焊接法微型铣刀、钻针的生产方法，非焊接法微型铣刀、钻针由作为刀头的较细直径的硬质合金细棒和作为刀柄的金属粉末基体经模压、烧结、收缩、冷却而成；其工艺步骤为：（1）充分混合金属粉末基体粉末；（2）装配成型模具，将硬质合金细棒放置到下冲头的沉孔中，然后将金属粉末原料装填在成型阴模的上模孔中；（3）加压，形成铣刀、钻针毛坯；（4）烧结成型；（5）取出烧结毛坯。本生产方法利用金属粉末在烧结时的把持力，从而使硬质合金棒材和基体牢牢的结合在一起，本发明的生产方法所制备的非焊接法微型铣刀、钻针整体刚度、强度、同轴度都大大提高，加工时间短，加工成本低，材料浪费少。
【IPC分类】B22F7/08
【公开号】CN105665717
【申请号】
【发明人】陈铮
【申请人】河南省大地合金股份有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年11月20日