铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法以及加工装置
阅读：33发布：2023-03-09
专利汇可以提供铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法以及加工装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种 铝 基或铝 合金 基的印制线路板的加工方法以及加工装置。根据本发明的一种铝基或 铝合金 基的印制线路板的加工方法包括：在对所述印制线路板进行加工时，通过包含易挥发物质和粘接剂的降温液体对加工工具进行降温。所述铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法不仅能够在无需降低生产效率的情况下有效地对铝基或铝合金基的印制线路板 铣床 铣轴进行降温，而且能够提高所获得的铝基或铝合金基的印制线路板的品质。，下面是铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法以及加工装置专利的具体信息内容。
1.一种铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法，其特征在于，包括：在对所述印制线路板进行加工时，通过包含易挥发物质和粘接剂的降温液体对加工工具进行降温；
其中所述降温液体通过塑料或金属的导流管被引导到所述加工工具上，所述导流管嵌进铣轴上自带的凹槽里；
其中所述降温液体为乙醇水溶液，乙醇与水的体积比为1∶1至3∶1。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，乙醇与水的体积比为1.5∶1至
2.5∶1。
3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，乙醇与水的体积比为2∶1。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，其中所述加工工具包括锣刀。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的加工方法，其特征在于，所述导流管配备有流动控制装置，用于控制所述降温液体的流速或压力、和／或喷射速度或方向、和／或温度。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的加工方法，其特征在于，还包括：降低所述加工工具的加工速度，降低铣轴的转速和／或进给速度。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的加工方法，其特征在于，还包括：实时地或定时地检测所述加工工具的温度，以根据加工工具的温度和／或降温区域而用于：
调节所述降温液体的流速或压力、和／或喷射速度或方向、和／或温度；和／或调节所述加工工具的加工速度；和／或
调节所述降温液体中易挥发物质与粘接剂的体积比。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的加工方法，其特征在于，形成负压以去除由所述降温液体挥发后形成的气体。
9.一种铝基或铝合金基的印制线路板的加工装置，用于实现如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括储器，用于储存所述降温液体，所述储器能够使降温液体的温度保持在预定温度以下。
铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法以及加工装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种单面及多层金属基印制线路板的制作，具体涉及一种铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法以及相应的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温装置，此外本发明还涉及铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法以及加工装置。
背景技术
[0002] 随着电子工业的飞速发展以及电子技术的更新换代，电子产品的体积越来越小，功率密度越来越大，如何寻求散热及结构设计的最佳方法，就成为当今电子工业设计的一个巨大的挑战。铝基板无疑是解决散热问题的有效手段之一。
[0003] 与传统的印制线路板相比，铝基板具有良好的导热性、电气绝缘性能等一系列优点，然而，铝基板在成型加工过程中却存在一定的困难，传统的锣刀无法加工，必须使用铝基专用锣刀。具体地说，传统的锣刀为钨钢材质螺旋齿细齿锣刀，其齿数多，刀齿强度不是非常高，容屑空间小，适合加工质地软的传统PCB板。当使用传统锣刀加工铝基板时，在相同的切削参数下，由于铝基板质地坚硬，加工时排屑难，锣刀容易断而失效。而铝基板专用锣刀为钨钢材质的螺旋齿粗齿锣刀，其齿数少，刀齿强度高，容屑空间大，加工铝基板时排屑好，断刀率低。
[0004] 进而，由于锣刀在成型加工时高速旋转并与铝板摩擦产生大量的热量，使刀具和基板温度急剧升高。在不采取任何辅助降温措施的情况下，会出现以下三个问题：第一个问题就是由于铣轴温度过高，会造成卡死停机或者直接烧坏铣轴；第二个问题就是温度过高导致铝金属融化形成毛刺，影响产品外观；第三个问题就是因为铝金属的融化，锣刀无法正常排出碎屑，导致断刀。
[0006] 并且，现有的这些铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法还存在一个较为严重的问题，那就是所生产出来的铝基或铝合金基的印制线路板的周边仍然会存在较多的毛刺。如图1所示，图1示意性地示出了根据现有技术的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法获得的铝基或铝合金基的印制线路板。
[0007] 因此，铝基板在成型加工过程中的辅助降温措施显得尤为重要。从而，希望能够提出一种在成型加工过程中对铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴进行降温的方法，其不仅能够在无需降低生产效率的情况下有效地对铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴进行降温，而且能够提高所获得的铝基或铝合金基的印制线路板的品质。
发明内容
[0008] 本发明的一个目的是提供一种在成型加工过程中对铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴进行降温的方法，其不仅能够在无需降低生产效率的情况下有效地对铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴进行降温，而且能够提高所获得的铝基或铝合金基的印制线路板的品质。
[0009] 根据本发明的第一方面，提供了一种铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法，包括：在对所述印制线路板进行加工时，通过包含易挥发物质和粘接剂的降温液体对加工工具进行降温。
[0011] 在本发明实施例中采用的降温液体为酒精和水的混合溶液，酒精起到降温的作用，而水可以有效的防止碎屑飞散在空气中，因此，酒精和水必须以一定的比例混合才能启到降温兼防尘的效果。其中，当酒精与水的体积比为1∶1至3∶1之间时，能够起到有效的降温防尘效果。当无水乙醇与水的体积比为2∶1时，效果最佳。其中，水即可作为用于避免诸如铝屑之类的加工碎末的粘接剂；本领域技术人员可以理解的是，还可以采用其它可以溶解乙醇的液体溶剂作为粘接剂。
[0012] 本发明针对铝基板成型过程中因温度过高引起的铣轴卡死烧坏、毛刺、断刀等问题，利用酒精无环境污染、挥发性强可以迅速带走热量的特性对铣机的铣轴进行有效降温，从而在不降低生产效率的情况下消除毛刺，并且避免了由于高温而引起的铣轴卡死烧坏等问题。由于酒精具有环保、降温、价廉、无刺激性、安全等优点，所以采用酒精是相当优选的。
[0013] 优选地，在上述铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法中，所述加工工具是铣床铣轴。当然，本领域技术人员可以理解的是，本发明除了“锣刀”之外，同样可对因高速旋转或者切削引起高温的设备设施进行降温，例如诸如铣刀之类的由于切削引起高温的工具、或者诸如铣床铣轴之类的由于高速旋转引起高温的工具等。由此可知，本发明尤其适合于对因高速旋转或者切削引起高温的加工工具进行降温。
[0014] 优选地，在上述铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法中，所述降温液体通过塑料或金属的导流管被引导到所述加工工具上。采用塑料或金属的导流管使得本发明变得更加简单且易于实现。
[0015] 优选地，在上述铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法中，所述导流管配备有流动控制装置，用于控制所述降温液体的流速或压力、和/或喷射速度或方向、和/或温度。通过控制所述降温液体的流速或压力、和/或喷射速度或方向、和/或温度，使得本发明能够精确控制降温程度以及降温效果，从而提高加工精度。
[0016] 优选地，在上述铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法中，方法还包括：降低所述加工工具的加工速度，例如降低铣轴的转速和/或进给速度。降低所述加工工具的加工速度使得本发明更加具有灵活性，能更广泛地适应于各种加工应用。
[0017] 优选地，在上述铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法中，方法还包括：实时地或定时地检测所述加工工具的温度，以根据加工工具的温度和/或降温区域而用于：调节所述降温液体的流速或压力、和/或喷射速度或方向、和/或温度；和/或调节所述加工工具的加工速度；和/或调节所述降温液体中易挥发物质与粘接剂的体积比。同样，通过上述调节步骤，使得本发明能够精确控制降温程度以及降温效果，从而提高加工精度。
[0018] 优选地，在上述铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法中，方法还包括：形成负压以去除由所述降温液体挥发后形成的气体。由此，可以去除气体以防止气体影响加工精度。
[0019] 根据本发明的第二方面，提供了一种铝基或铝合金基的印制线路板的加工装置，用于实现根据本发明第一方面的方法。
[0020] 本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的第二方面的铝基或铝合金基的印制线路板的加工同样可以实现根据本发明的第一方面的铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法所能实现的技术效果以及优势。
[0021] 优选地，在上述铝基或铝合金基的印制线路板的加工装置中，还包括储器，用于储存所述降温液体，优选地所述储器能够使降温液体的温度保持在预定温度以下。储存所述降温液体的储器能够使降温液体的温度保持在预定温度以下，同样使得本发明能够精确控制降温程度以及降温效果，从而提高加工精度。
附图说明
[0024] 图1示意性地示出了根据现有技术的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法获得的铝基或铝合金基的印制线路板。
[0025] 图2示意性地示出了个根据本发明实施例的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法的流程图。
[0026] 图3示意性地示出了根据本发明实施例的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法获得的铝基或铝合金基的印制线路板。
[0027] 图4示意性地示出了个根据本发明另一实施例的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法的流程图。
[0028] 注意，附图用于说明本发明，而非限制本发明。并且，为了突出显示，可能对图中的某些元素进行了放大。
具体实施方式
[0029] 本发明提供一种铝基或铝合金基的印制线路板的加工方法，其特征在于，包括：在对所述印制线路板进行加工时，通过包含易挥发物质和粘接剂的降温液体对加工工具进行降温。这样，一方面可通过易挥发物质的蒸发吸热为加工工具降温，而另一方面可通过粘接剂将碎屑粘接在一起(例如形成铝泥)以防止飞散。
[0030] 优选地，在本发明的各实施例中，所述降温液体为乙醇水溶液，其中乙醇与水的体积比为1∶1至3∶1，优选地为1.5∶1至2.5∶1，例如为2∶1。在此，乙醇作为易挥发物质，而水作为粘接剂。
[0031] 不过，在其它实施例中，也可使用其它物质作为易挥发物质和粘接剂。例如，可使用低碳数(例如碳数为1-4)的有机物(醇、醚、酮等)或无机物作为易挥发物质，例如，丙醇，或液氮。再如，可使用非水粘接剂，例如具有适合粘度的有机液体。
[0032] 优选地，在本发明的各实施例中，所述加工工具包括锣刀或者铣刀。在其它实施例中，加工工具也可为车刀、磨具等。
[0033] 优选地，在本发明的各实施例中，所述降温液体通过塑料或金属的导流管被引导到所述加工工具上。
[0034] 优选地，在本发明的各实施例中，所述导流管配备有流动控制装置，用于控制所述降温液体的流速或压力、和/或喷射速度或方向、和/或温度。这样，可根据降温需要而调节降温液体。
[0035] 优选地，在本发明的各实施例中，还包括：降低所述加工工具的加工速度，例如降低铣轴的转速和/或进给速度。
[0036] 优选地，在本发明的各实施例中，还包括：实时地或定时地检测所述加工工具的温度，以根据加工工具的温度和/或降温区域而用于：
[0037] 调节所述降温液体的流速或压力、和/或喷射速度或方向、和/或温度；和/或[0038] 调节所述加工工具的加工速度；和/或
[0039] 调节所述降温液体中易挥发物质与粘接剂的体积比。
[0040] 虽然降温液体可预先配制并被供应用于降温。不过在其它实施例中，易挥发物质与粘接剂可分别供应而实时地混合为降温液体，以利于根据需要实时地调节易挥发物质与粘接剂的体积比。
[0041] 优选地，在本发明的各实施例中，形成负压以去除由所述降温液体挥发后形成的气体。虽然降温液体优选地对人体和环境是无害的，不过，为了确保工作环境的安全，可及时将挥发气体去除，例如通过形成负压(真空)而去除。
[0043] 优选地，在本发明的各实施例中，所述加工装置包括储器，用于储存所述降温液体，优选地所述储器能够使降温液体的温度保持在预定温度以下。
[0044] 为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
[0045] 现在参考附图来描述根据本发明实施例的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法，图2示意性地示出了个根据本发明实施例的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法的流程图。
[0046] 根据本发明实施例的铝基或铝合金基的印制线路板的加工装置可包括一个导流管，用于在对所述印制线路板进行加工时，通过包含易挥发物质的降温液体(在本实施例中为无水乙醇与水以体积比2∶1稀释的酒精溶液)对加工工具(在本实施例中为铣床铣轴)进行降温。并且，导流管还可包括流动控制装置，用于控制降温液体的流速和/或流向。
[0047] 现在描述根据本发明的方法的具体步骤。首先，在步骤S1中，通过无水乙醇与水以体积比2∶1稀释，形成酒精溶液作为降温液体。
[0048] 在步骤S2中，将混合溶液导入存储槽，其中存储槽与导流管相通。作为储器的存储槽被用于储存所述降温液体，优选地存储槽能够使降温液体的温度保持在预定温度以下。
[0049] 在步骤S3中，打开加工设备开始加工。
[0050] 在步骤S4中，打开与存储槽相通的导流管的流动控制装置(该流动控制装置可用于控制降温液体的流速和/或流向)，由此在铣轴运转的同时，让稀释过的酒精流到锣刀上，这样就可以达到降温的效果了。
[0051] 并且，在本发明的一个优选实施例中，加工装置还包括一个控制器，用于根据降温区域大小和/或目标温度的大小来调节流动控制装置。此外，在本发明的一个优选实施例中，加工装置还包括用于形成负压以去除由所述降温液体挥发后形成的气体的装置。由此，可以去除气体以防止气体影响加工精度。
[0052] 图3示意性地示出了根据本发明实施例的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法获得的铝基或铝合金基的印制线路板。通过将图3与图1进比较可知，根据发明实施例的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法极大地减少了毛刺，提高了铝基或铝合金基的印制线路板的品质。
[0053] 可以对图3所示的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法做出进一步的改进，例如可以降低加工工具的加工速度，例如降低铣轴的转速和/或进给速度。具体地，如图4所示，图4示意性地示出了个根据本发明另一实施例的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温方法的流程图。
[0054] 在图4中，步骤S1至步骤S4与图1所示的步骤S1至步骤S4完全相同，但是增加了步骤S5，用于在正常运转参数基础上降低铣轴转速40％，进给速度同时降低40％；实际上，不一定将转速的减小限制为40％，而是可以是其它比例。这样，可以通过降低速度来进一步提高降低温度和消除毛刺的效果。
[0055] 本发明还包括一种实现上述方法的铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴降温装置。也就是说，本发明对铝基或铝合金基的印制线路板铣床铣轴进行改造，即增加一根导流管。并且，导流管有效地可嵌进铣轴上自带的凹槽里面。而且，本发明适合任何类型的铣床，因为改造不会损坏设备上任何配件。
[0056] 在本发明中，酒精可以通过一根细的塑料导流管导流到锣刀上帮助锣刀降温；对铣床(加工设备)的改造很经济节省，同时可操作性强。
[0057] 优选地，塑料导流管中液体的流量可以调节，从而可以更精确地控制降温效果。塑料导流管的一个优选示例是医院用的输液管，尤其是医用输液管，流量小，自带开关(即流动控制装置的一个具体示例)，成本低廉。
[0058] 在某些特定实施例中，所配置的流动控制装置能够实时地或定时地检测所述加工工具的温度，以根据加工工具的温度和/或降温区域而用于：调节所述降温液体的流速或压力、和/或喷射速度或方向、和/或温度；和/或调节所述加工工具的加工速度；和/或调节所述降温液体中易挥发物质与粘接剂的体积比。
[0059] 当然，本领域技术人员可以理解的是，也可以采用塑料导流管之外的其它材料的导流管，例如金属导流管。
[0060] 纯酒精在铣床锣刀高速旋转和抽风的情况下挥发更快，这样铝金属碎屑会飞散到铣床工作台面和空气中，加入1/3的水之后，水的挥发没酒精块，在水的作用下，铝金属的碎屑会聚到一起形成铝泥，这样碎屑就不会飞散到工作台面上和空气中。
[0061] 但是，本领域技术人员可以理解的是，无水乙醇与水以体积比2∶1进行稀释混合仅仅是一种优选实施方式，实际上，在能够实现碎屑就不会飞散到工作台面上和空气中的效果的情况下，可以对该体积混合比进行适当调整。实际上，酒精起到降温的作用，而水可以有效的防止碎屑飞散在空气中，因此，酒精和水必须以一定的比例混合才能启到降温兼防尘的效果。只是，当酒精与水的体积比为1∶1至3∶1之间时，能够起到有效的降温防尘效果。当无水乙醇与水的体积比为2∶1时，效果最佳。
[0062] 此外，对于铝基或铝合金基的印制线路板的原材料，在没有有效的降温方法以前，往往需要采用具有高导热性的铝合金作为基板，这不仅降低了生产效率，而且增加了成本。一般情况下，铝合金的成本基本上是纯铝的2倍。而在采用根据本发明的酒精降温方法以后，可以加工任何纯铝或者铝合金的板材。除特殊行业的铝合金基要求外，其他完全可以用纯铝基取代，由此可以节省50％以上的原材料成本。
[0063] 而且，酒精的优点还在于，酒精不同于其他有机物，虽然具有挥发性，但是它对吸入者没有毒害，同时因为吸尘机管道一直附在铣轴下端吸取锣刀锣板时产生的碎屑，酒精一并被吸走了，所以铣床操作人员的健康得以保障。
[0064] 因此，使用本发明所描述的散热降温方法，可以提高产品外观质量、避免损坏设备、降低生产成本、提高生产效率，且安全可靠不会有环境污染。
[0065] 对于本领域技术人员来说明显的是，可在不脱离本发明的范围的情况下对本发明进行各种改变和变形。本领域技术人员可以理解的是，所描述的实施例仅用于说明本发明，而不是限制本发明；本发明并不限于所述实施例，而是仅由所附权利要求限定。
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