How FR4 Glass Fiber Sheet And Rod Processing Into Parts?

Peças de fibra de vidro G10 FR4

Folha de vidro G10 FR4 e haste são um material composto composto por pano de fibra de vidro e resina epóxi, oferecendo alta resistência mecânica, resistência de alta temperatura e excelente isolamento. O processamento em peças acabadas requer processos de design que levam em consideração as propriedades do material (como fragilidade e anisotropia). Os produtos resultantes são amplamente utilizados nos setores eletrônicos, industriais e automotivos.

G10 FR4 Processamento de fibra de vidro

O processamento de folhas e hastes FR4 requer um equilíbrio entre a dureza e a fragilidade do material e a viscosidade da resina. O processo mais comum é principalmente a usinagem mecânica, suplementada pelo tratamento e teste de superfície. Os detalhes são os seguintes:

1. Pré -tratamento de matéria -prima

• As folhas e hastes FR4 cruas devem ser cortadas de acordo com as dimensões finais.

• Ferramentas de corte: devido à alta dureza do FR4, as lâminas com serra comuns são suscetíveis ao desgaste. SERÁRIAS DE FIANÇAS DE DIAMIDADES, LAXAS DE SERÃO DE CARBIDO ou corte a laser são comumente usados.

2. Formação mecânica

• Turning/moagem: usada para usinar diâmetros externos, faces finais, ranhuras ou contornos complexos. O FR4 é altamente quebradiço, portanto, é necessário um processo de baixa velocidade e baixa profundidade (velocidade de corte aproximadamente 5-15 m/min, profundidade de corte ≤ 0,5 mm) para evitar a delaminação ou lascar arestas. Recomenda-se ferramentas de corte revestidas com carboneto ou diamante para reduzir o atrito e o desgaste.

• Perfuração: as estruturas laminadas FR4 são propensas a delaminação durante a perfuração. Os bits de broca de aço ou carboneto de alta velocidade devem ser usados e a velocidade e a taxa de alimentação devem ser controladas. Uma placa de apoio (como folha de resina fenólica) pode ser colocada na saída do orifício para reduzir as rebarbas.

• Moagem/polimento: usado para acabamento superficial ou correção dimensional. Rodas de moagem ou rodas de nylon com pasta abrasiva são comumente usadas para evitar rachaduras causadas por contato duro.

3. Tratamento de superfície

• Aprimoramento do isolamento: para maior isolamento, resina de silicone, poliimida (PI) ou tinta epóxi pode ser aplicada.

• Metalização (requisitos condutores): Uma camada condutora é formada na superfície através do revestimento de cobre/níquel com eletrólito ou pulverização a vácuo. Isso é usado para aplicações que requerem condutividade elétrica ou blindagem eletromagnética.

• Logotipo/proteção: impressão de logotipo da seda, pulverização de tinta resistente ao clima ou eletroplatação de cromo.

4. Inspeção e controle de qualidade

• Precisão dimensional: comprimento, diâmetro e tolerâncias são medidos usando uma máquina ou pinça de medição de coordenadas.

• Propriedades mecânicas: resistência à tração (≥300 MPa), resistência à flexão (≥500 MPa) e dureza (dureza Rockwell 80-100 hrm) são testadas aleatoriamente.

• Propriedades elétricas: resistividade de volume (≥10¹⁴Ω · cm) e tensão de quebra (≥15 kV/mm) são testadas.

• Aparência: Verifique defeitos como delaminação, rebarbas, arranhões, etc.

Considerações gerais

1. Compatibilidade da propriedade do material:

O FR4 é um composto de fibra de vidro e resina epóxi, e as propriedades mecânicas dos dois diferem significativamente. Durante o processamento, a concentração de tensão local deve ser evitada, o que pode levar à delaminação (delaminação) na interface de vidro de resina ou quebra de fibra.

• Medidas -chave:

• Inspecione a aparência do material (para delaminação, bolhas ou impurezas) antes do processamento e evite usar matérias -primas com defeitos internos.

• Priorize o corte, a perfuração e outras operações importantes ao longo do alinhamento de fibra de vidro (0 ° ou 90 °) para reduzir o risco de quebra de fibra durante o corte transversal (45 °/135 °).

• Evite desenhos nítidos ou de ângulo direito (que são propensos à concentração de estresse); Os cantos devem ser arredondados (R ≥ 0,5 mm).

2. Seleção de ferramentas e controle de desgaste:

O FR4 é rico em dureza e a fibra de vidro é forte em resistência. As ferramentas convencionais são suscetíveis ao desgaste, e o calor do corte pode suavizar ou eliminar a resina.

• Medidas -chave:

• Material da ferramenta: as ferramentas revestidas com carboneto ou com revestimento de diamante são preferidas, pois oferecem 5 a 10 vezes a resistência ao desgaste do aço comum de alta velocidade.

• Geometria da ferramenta:

• ângulo de ancinho: 10 ° -15 ° (reduz a resistência ao corte e evita a tração da fibra de vidro);

• ângulo nas costas: 15 ° -20 ° (aumenta a depuração do chip e reduz o atrito entre a ferramenta e a superfície usinada);

• raio de ponta: ≤10μm (uma ponta nítida reduz as forças de corte e minimiza a delaminação);

• Gerenciamento de vida da ferramenta: verifique regularmente o desgaste de ponta e substitua as ferramentas imediatamente.

3. Remoção de resfriamento e chip: Prevenindo danos e bloqueios térmicos

Ao usinar FR4, o calor gerado pelo atrito na resina pode causar amolecimento localizado, exacerbando a delaminação. Além disso, os detritos de fibra de vidro podem entrar facilmente a ferramenta ou entupir os canais de resfriamento.

• Medidas -chave:

• Método de resfriamento: prefira fluidos de corte solúveis em água para alta eficiência de resfriamento e descarga de chips. Evite os refrigerantes à base de óleo (que podem reagir com a resina e afetar o isolamento).

• Restrições de corte a seco: São permitidas apenas baixas velocidades e profundidades rasas de corte, exigindo paradas frequentes da máquina para remoção de chips.

• Projeto de remoção de chip: Ao usinar a chapa metálica, use um dispositivo de remoção de chip a vácuo. Ao usinar o estoque da barra, use um transportador de chip em espiral ou jato de água de alta pressão para ajudar na remoção do chip.

O desafio do núcleo no processamento da folha de vidro FR4 e a haste é o material de equilíbrio da fragilidade com a eficiência do processamento. Isso requer otimização da ferramenta, ajuste de parâmetros, resfriamento e remoção de chips e design de processo direcionado (como prevenir a delaminação em folhas e dobrar em barras) para evitar defeitos. Além disso, a inspeção rigorosa em processo (dimensional, desempenho e qualidade da superfície) é crucial para garantir a consistência do produto acabado. O domínio dessas considerações pode melhorar significativamente o rendimento e a confiabilidade da aplicação das peças FR4.

Como folha de fibra de vidro FR4 e processamento de haste em peças?