[发明专利]微型钻头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微型钻头，该钻头用于在印刷电路板（PCB）、精密模具等之中加工微型孔，以及其该钻头的制造方法，更具体涉及一种微型钻头及其制造方法，其中支撑钻头部分的柄部分是由与钻头材料不同的材料制成。

背景技术

虽然放电、超声波、激光等可用于加工微型孔，但迄今为止，使用微型钻头的精密机械加工已被最广泛使用。这是因为使用微型钻头加工的优势在于，它比任何其他方法可以加工出更深的孔，生产出直度、圆度、平行度、表面粗糙度等具有极佳精度的孔，并有助于加工之后的精加工。特别是，在电子和计算机行业，微孔加工技术通常用于加工印刷电路板，和用于制造集成电路（IC）的掩膜等。响应于大规模集成电路（LSIs）的集成度增加，出于各种原因，如加工孔的精细化、相对于加工孔直径的深度（也就是，纵横比）增加，电路板的高密度等，需要更高的加工精度和更高的生产率。随着开发集成高功能的微型元件的竞争变得激烈，微型孔加工技术的重要性与日俱增。

这种微型钻头通常分为加工孔的钻头部分，和固定在高转速电机夹头上的柄部分。相关技术的制造方法包括通过烧结超硬材料制备具有预定直径的圆棒，以及成形加工圆棒使得它具有钻头部分和柄部分。这样，微型钻头的整个部分是用超硬材料制成的。然而，由于超硬材料是昂贵的，如果使用更多的超硬材料，制造成本增加。因此，为了降低成本，制成由超硬材料制成的钻头，以及由不锈钢如STS420J制成的柄部分，并连接柄部分和超硬材料制成的钻头部分等方法已经被提出。

作为通过制造不同材料的钻头部分和柄部分而制造微型钻头的方法实例，如图1所示，一种加工孔62的方法被广泛使用，其超硬棒80能够装配在柄部分60的孔62中，在高温条件下使用加热装置70将超硬棒80压力装配到孔62中，并最终加工出钻头刀刃82。

由于柄部分是由不锈钢制成的，这种相关技术的方法可以减少一定数量的超硬材料的使用。然而，这种方法仍导致超硬材料的大量损失，因为加工的钻头刀刃82的最终直径在0.1mm到0.4mm的范围中，而超硬棒80的直径为大约1.5mm。此外，由于用于柄部分的不锈钢通常是具有高硬度的脆性材料，在柄部分62中形成旨在装配超硬棒的孔比在普通钢材料中形成更昂贵。此外，为了安装超硬棒到柄部分中，需要根据超硬棒直径精细加工孔。然而，在超硬不锈钢中形成具有1mm或者更小直径的微细孔是非常困难的，而且需要加热到高温以将超硬材料连接到柄中。

发明内容

技术问题

本发明的各个方面提供了一种制造微型钻头的方法，其中，支撑钻头部分的柄部分是由与钻头部分材料不同的材料制成的，并且其中加工可简化。

此外提供了一种制造微型钻头的方法，可以通过减少昂贵的超硬材料的浪费来降低制造成本。

此外，还提供了一种微型钻头及其制造方法，其中钻头部分和柄部分之间的连接结构比相关技术的结构更稳定。

技术方案

本发明的一方面，是一种制造微型钻头的方法，该微型钻头包括用于加工孔的钻头部分和固定在发动机上的柄部分，钻头部分和柄部分是由不同的材料制成的，所述制造方法包括以下步骤：形成在其一端具有凹槽的钻头部分成形粉末压块，并形成具有突起的柄部分成形粉末压块，所述突起旨在装配进钻头部分成形粉末压块的凹槽中；随着突起装配进凹槽，形成钻头部分与柄部分的装配体；并且同时烧结钻头部分成形粉末压块与柄部分成形粉末压块的装配体。

在这种方法中，优选的是，在钻头部分成形粉末压块中形成的凹槽的内径尺寸与柄部分成形粉末压块中形成的突起外径尺寸可进行确定，使得压块经受烧结后凹槽的内径小于突起的外径。钻头部分成形粉末压块可以由选自碳化钨粉、钴粉、金属陶瓷粉的组中的至少一种制成，柄部分成形粉末压块可以由300Hv或者更大后烧结硬度的铁基合金粉末制成。尤其是，优选钻头部分成形粉末压块是采用粉末注射成型（PIM）形成的。此外，钻头部分成形粉末压块可以包括钻头刀刃部分和连接部分，连接部分的直径大于钻头刀刃部分的直径，并且可以在连接部分的一端形成凹槽。烧结压块后，形成通过烧结而整体化的压块，通过加工微型钻头的钻头刀刃部分而形成钻头刀刃。