[发明专利]一种PCB刀具硬质合金制备工艺

说明书

技术领域

 本发明属于硬质合金技术领域，具体涉及PCB刀具硬质合金的制备工艺。

背景技术

现代电子产品的高速发展，对于印制线路（PCB）板的切削加工需求量越来越大。之前，PCB线路板的切削加工基本采用整体硬质合金刀具，对材质的要求很高，主要材料为高性能碳化钨（WC），材质昂贵，用量大，成本高。随着焊接技术的发展，PCB刀具普遍采用WC硬质合金与高强度不锈钢基体焊接，其中刀柄部分为高强度不锈钢，刀头部分为WC硬质合金，此种工艺改造虽然一定程度上降低了成本，但随着PCB刀具市场需求量的增加，其成本节约效果也微乎其微。基于以上原因，通过工艺改造、提高效率来降低PCB刀具成本的方法已受到一定限制，需要其它的解决途径。

碳化钛（TIC）是钨钴钛类（YT）硬质合金的主要成分之一，其价格比WC便宜得多，硬度比WC还要硬。在硬质合金制备过程中，用TIC替换部分WC，在保证硬度的前提下，可大幅度降低成本。但由于TIC硬度太高，容易出现破损，在焊接刀柄时容易出现断裂。而作为硬质合金粘结剂的Co对提高硬质合金韧性，提高强度中起着决定作用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的步骤，提供一种综合性能达标、价格低廉的PCB硬质合金制备工艺。

实现本发明涉及的PCB刀具硬质合金的制备工艺，包括以下步骤：1）湿磨：原料配比为：CO为12%，TI为12.8%，碳化物CK（TiC：WC为4:6）为13%，WC为62.2%，按照以上质量百分比称取原料，装入球磨机内进行湿磨，球磨比为1:4，纯度为99.5%的乙醇加入量为0.35L/Kg；匀浆采用三层400目不锈钢筛网过筛，料浆在Z型搅拌干燥器内真空干燥，真空度0.06-0.09MPa，温度95℃，干燥物料经三层60~80目筛网过筛；2）压制：在混合网筛过的干料中加入成型剂石蜡，石蜡含量为2%（质量比）制粒，经干燥网筛后，制得混合料，混合料加入磨具内，在压力机上压抷；3）低压真空烧结：1Pa真空状态下烧结，烧结温度为1480℃，烧结时间20h，降温至80℃以下卸炉；4）表面处理：采用50-80目刚玉砂，压缩空气压力为264~400KPa。

本发明的有益效果在于： 

1.混合料球磨时，采用二次分开加料代替一次整体加料，先加入TI、碳化物CK40（TiC：WC为4:6）和WC，球磨24小时后再加入粘合剂Co，降低了晶粒长大的几率；

2.用TI和TIC替换部分WC，WC的含量降低至62.2%，同时增加Co的比例，Co的比例由常规的9%提高到12%，TIC在此工艺中既是硬质合金组份又是晶粒抑制剂，此工艺在保证PCB刀具强度、硬度的同时，大幅度降低了成本；

3.采用本发明工艺制备的PCB刀具硬质合金综合性性能优良，价格低廉。

 

具体实施方式

本发明的具体实施方案为：

1.配料：各原料配比为：CO为12%，TI为12.8%，碳化物CK（TiC：WC为4:6）为13%，WC为62.2%。

2.湿磨：先称取上述比例的TI、碳化物CK（TiC：WC为4:6）和WC，装入球磨机内进行湿磨，球磨24小时后，按照步骤1所述比例加入Co，整个工艺中球磨比为1:4，纯度为99.5%的酒精加入量为0.35L/Kg；匀浆采用三层400目不锈钢筛网过筛，沉淀后吸出上层的乙醇，将料浆装入Z型搅拌干燥器进行真空干燥，真空度0.06~0.09MPa，温度95℃，搅拌速度20-25r/min，干燥时间5h，冷却降温12h，冷却水温18~20℃，干燥物料经三层60-80目筛网过筛进行均匀化处理；

3.鉴定：取样品鉴定牌号、物料磁力、磁饱和、密度、硬度及金相，按照鉴定结果确定制备精确工艺；

4.压制：在混合网筛过的干料中加入成型剂石蜡，石蜡含量为2%（质量比）制粒，经干燥网筛后，制得混合料，混合料加入磨具内，在压力机上压抷；

5.低压真空烧结：1Pa真空状态下烧结，烧结温度为1480℃，烧结时间20h，降温至80℃以下卸炉；

6.表面处理：采用50~80目刚玉砂，压缩空气压力为264-400KPa。