[发明专利]PCD棒料的线切割装置及方法

说明书

本发明提供了一种PCD棒料的线切割装置及方法，用于将PCD柱片切割成PCD棒料，该线切割装置包括PCD柱片夹持结构、行走机构、控制器、支撑结构以及固定于上电极和下电极上的线割丝，PCD柱片夹持结构用于固定PCD柱片，行走机构用于驱动线割丝对所述PCD柱片进行切割，支撑结构固定于行走机构上，线割丝穿过支撑结构，支撑结构用于支撑切割过程中的PCD棒料，支撑结构上设置有压力传感器，压力传感器用于检测PCD柱片与支撑结构之间的接触压力，压力传感器和支撑结构均与控制器电连接，控制器用于根据接触压力的大小控制支撑结构上升或者下降，支撑结构在切割过程中对PCD棒料起到了支撑作用，避免了PCD棒料线切割时凸起缺陷的产生。

技术领域

本发明属于金刚石刀具加工技术领域，更具体地说，是涉及一种PCD棒料的线切割装置及方法。

背景技术

印制电路板(Printed Circuit Board；PCB)，又称印刷线路板，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体，印制线路板已经极其广泛地应用在电子产品的生产制造中。PCB钻孔是PCB制版的一个过程，也是非常具有加工难度的一步，PCB板材对钻头的耐磨性提出巨大要求，常规硬质合金钻头难于满足寿命和钻孔品质要求。

聚金刚石(polycrystalline diamond；PCD)具有的高硬度、高耐磨性以及低摩擦系数的特性，使得PCD材料的钻头成为解决难加工PCB板材钻孔的有效方案。PCD材料是采用高温高压复合而成，主要以圆柱片的形式成型。PCD棒料主要通过线切割的工艺，从PCD柱片切割而成。但是采用现有的线切割工艺，会在PCD棒料表面残留一道“凸起”缺陷，直接影响PCD棒料材料性能和PCD材料钻头的生产工艺。主要原因如下：第一，该“凸起”缺陷存在大量的裂纹源，如果不进行后处理，会导致PCD棒料裂纹扩展，降低PCD棒料强度；第二，该“凸起”痕迹导致PCD棒料表面质量差，影响PCD材料钻头的连接工艺。并且由于PCD棒料质量轻、外径小、材料硬度和耐磨性高，很难采取有效的后处理工艺去除凸起缺陷。导致PCD棒料线割后无法直接用于PCB板材的微钻生产。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种PCD棒料的线切割装置，以解决现有线切割技术中PCD棒料表面残留凸起缺陷，影响PCD棒料材料性能和生产工艺的技术问题。

本发明实施例的目的在于提供一种PCD棒料的线切割方法，以解决现有线切割技术中PCD棒料表面残留凸起缺陷，影响PCD棒料材料性能和生产工艺的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明第一方面提供一种PCD棒料的线切割装置，用于将PCD柱片切割成PCD棒料，包括PCD柱片夹持结构、行走机构、控制器、支撑结构以及固定于上电极和下电极上的线割丝；

所述PCD柱片夹持结构用于固定PCD柱片，所述行走机构用于驱动所述线割丝对所述PCD柱片进行切割，所述支撑结构固定于所述行走机构上，所述线割丝穿过所述支撑结构，所述支撑结构用于支撑切割过程中的PCD棒料；

所述支撑结构上设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述PCD柱片与所述支撑结构之间的接触压力，所述压力传感器和所述支撑结构均与所述控制器电连接，所述控制器用于根据所述接触压力的大小控制所述支撑结构上升或者下降。

在一个实施例中，所述支撑结构包括直线电机、电机导轨和支撑板，所述支撑板设置于所述直线电机上，所述直线电机安装于所述直线导轨上，所述直线电机和支撑板上开设有供所述线割丝穿过的通孔。

在一个实施例中，所述通孔的直径为0.2-0.5mm。

在一个实施例中，所述支撑板的外轮廓尺寸与所述直线电机与所述支撑板接触的一侧的外轮廓尺寸相匹配。

在一个实施例中，所述支撑结构为绝缘材料，所述支撑结构为耐磨件。

在一个实施例中，所述支撑结构为陶瓷件。