processing bakelite into parts

Бакелит (ламинат с фенольной смолой) представляет собой термосетирующий изолирующий материал, характеризующийся высокой твердостью, высокой температурной сопротивлением (длительная рабочая температура приблизительно 150-180 ° C), превосходная изоляция и химическая устойчивость. Тем не менее, он также хрупкий, склонен к растрескиванию во время обработки, и демонстрирует высокие силы резки. Обработка требует выбора подходящего метода на основе характеристик материала и тщательного контроля параметров процесса, чтобы избежать дефектов. Ниже приведены конкретные методы обработки и меры предосторожности:

I. Основные методы обработки

(I) обработка

Обработка является основным методом обработки бакелита, подходящей для частей обычных форм. Методы обработки включают поворот, фрезерование, бурение, распиляние и шлифование.

1. Поворот

• Применение: обработка круговых и стержневых деталей.

• Ключевые моменты:

• Выбор инструмента: используйте карбид или керамические инструменты с резкими режущими краями. Для уменьшения трения рекомендуется немного большего угла наклона (от -5 ° до +5 °) и угол зазора от 10 ° до 15 °. • Настройки параметров: используйте низкую скорость (приблизительно 100-300 об/мин для стандартных машин и немного выше для машин с ЧПУ) и низкая скорость подачи (0,05-0,2 мм/r), чтобы избежать генерации тепла от высокоскоростного трения, что может вызвать расслоение или обесцвечивание.

• Охлаждение: можно использовать небольшое количество водорастворимой режущей жидкости (убедитесь, что бакелит совместим с режущей жидкостью, чтобы избежать поглощения влаги), но избегайте чрезмерного использования, что может смягчить смолу.

2. Метринг

• Приложения: плоские поверхности, канавки и контуры.

• Ключевые моменты:

• Выбор инструмента: конечная мельница или шаровой конец (для изогнутых поверхностей); Диаметр не должен быть слишком маленьким (≥6 мм), чтобы избежать недостаточной жесткости.

• Настройки параметров: используйте среднюю скорость (300-800 об/мин) и скорость подачи 0,05-0,15 мм/зуб. Используйте «вниз», чтобы уменьшить износ инструмента и избежать экструзии и скопления во время фрезерования. • Зажим: используйте приспособления высокой жесткости (например, плоскогубцы с плоскими носами + прокладки), чтобы избежать вибрации заготовки; Сложные формы могут использовать вакуумную адсорбцию или специальные приспособления.

3. бурение

• Применение: монтажные отверстия и расположение отверстий (такие как монтажные отверстия для проводящих стержней в электрическом оборудовании).

• Ключевые моменты:

• Предварительное бурение: для толстых пластин (> 6 мм), предварительно тренируйте пилотное отверстие (диаметр 1/2-2/3 конечного диаметра отверстия), чтобы предотвратить растрескивание во время первого прохода.

• Выбор инструмента: высокоскоростная стальная тренировка (например, кобальтосодержащая высокоскоростная сталь) или карбидовая тренировка (покрытое покрытием); Угол точки сверления 118 ° -135 ° (увеличение угла точки уменьшает осевую силу), угол зазора 8 ° -12 °.

• Настройки параметров: низкая скорость (100-500 об/мин, регулируемая в соответствии с толщиной пластины), скорость подачи 0,03-0,1 мм/r; Нанесите мягкое давление во время бурения, чтобы избежать пауза, которые могут вызвать сжигание.

• Охлаждение: можно добавить небольшое количество минерального масла или специализированной резки жидкости для снижения температуры бита.

4. распиливание

• Применение: резка (разрезание больших досок на более мелкие кусочки).

• Ключевые моменты:

• Выбор оборудования: джигская пила (для тонких плат), круговая пила (для средних и толстых досок) или полосовая пила (для толстых досок). Используйте пилочный лезвие с карбидом вольфрама (большое количество зубов и тонкий шаг, чтобы уменьшить вибрацию).

• Настройки параметров: Умеренная скорость пиления (приблизительно 30-50 м/мин для круговых пил) и медленная скорость подачи (чтобы избежать перегрева лезвия пилы и скопления доски).

• Подготовка к краю: после распиливания используйте наждачную бумагу или триммер, чтобы удалить заусенцы (бакелит подвержен тонкому скоплению по краям при распределении).

5. шлифование

• Применение: отделка поверхности (например, улучшение плоскостности, шероховатость RA ≤ 1,6 мкм) или выслушивание.

• Ключевые моменты:

• Выбор шлифовального колеса: привязанное к смол алмазное шлифовальное колесо (размер злака F60-F120, избегайте более тонких зерен, которые могут вызвать засорение) или шлифовальное руль с витрированным соединением (для лучшего рассеивания тепла).

• Настройки параметров: скорость 2000-3000 об/мин, подача 0,02-0,05 мм/ход; Рекомендуется сухое шлифование (бакелит является теплостойким; влажный шлифование может смягчить смолу), но шлифовальный мусор должен быть быстро очищен.

(Ii) Специальная обработка (для сложных форм или точных деталей)

Когда бакелит требует обработки сложных контуров, крошечных отверстий или высоких функций, можно использовать следующие специальные методы обработки:

1. ElectroSpark Machining (EDM)

• Принцип: использует импульсные разряды для разрушения материала, подходящего для полостей обработки и небольших отверстий в твердых и хрупких материалах.

• Ключевые моменты:

• Материал электрода: Графитовые электроды предпочтительнее (простые в обработке и стабильный разряд). Медные электроды имеют более высокий износ, но предлагают более высокую точность.

• Настройки параметров: разрядная зазор 0,05-0,2 мм, ток 0,5-2A (низкий ток для тонких ребер, высокий ток для толстых областей), частота подъема инструмента в 50-200 раз/мин (чтобы избежать углерода).

• Ограничения процесса: микроскопические ямы будут образуются на поверхности после обработки (требуя последующей полировки), а эффективность ниже, чем механическая обработка.

2. Лазерная резка

• Принцип: высокоэнергетический лазерный пучок плавит/испаряет материал, подходящий для быстрого резки сложных контуров.

• Ключевые моменты:

• Выбор лазера: Co₂ лазер (длина волны 10,6 мкм, хорошее поглощение для неметаллических материалов); Волокновые лазеры менее эффективны для бакелита.

• Настройки параметров: питание 50-200 Вт (отрегулировано в зависимости от толщины платы), скорость резки 5-20 мм/с; Используйте сжатый воздух (давление 0,2-0,5 МПа) в качестве помощи газа, чтобы предотвратить адгезию шлака.

• Ограничения: затронутая тепловой зоной (HAZ) составляет приблизительно 0,1-0,3 мм, и может произойти небольшое обесцвечивание краев (требует последующей коррекции цвета).

3. Резка для водных варджеров (струя воды высокого давления)

• Принцип: водяной струи с ультра-высоким давлением (300-600 МПа), смешанный с абразивным (гранатовым песком) для резки, без затронутой тепловой зоны.

• Ключевые моменты:

• Преимущества: подходящие для ультратонких (<1 мм) или высоких деталей (например, слоты изоляции для электронных компонентов), с гладкими, без ограждения.

• Ограничения: высокая стоимость (дорогостоящее оборудование и расходные материалы) и более низкая эффективность, чем лазерная резка.

II Обработка мер предосторожности

(1) Предварительная обработка материала

• Сушка: хотя бакелит обладает низкой гигроскопичностью (приблизительно 0,1-0,3%), он требует сушки (60-80 ° C в печи в течение 2-4 часов) после длительного хранения или в средах высокой влажности (> 60% RH), чтобы предотвратить расслоение, вызванное влагой во время обработки.

• Оболочка с краями: новые края бакелита могут иметь заусенцы или расслаивание. Перед обработкой покройте края эпоксидным лаком или парафиновым воском (вылеченным при комнатной температуре), чтобы снизить риск скопления.

(2) Оптимизация инструмента и процесса

• Резкость инструмента: тупые инструменты могут сжимать материал (а не разрезать его), что приводит к скоплению края или расслаиванию. Регулярная заточка или замена инструмента необходима.

• Избегайте перегрузки: если во время обработки возникает серьезная вибрация или необычный шум (например, «заикание» во время фрезерования), немедленно остановите машину для проверки. Это может быть связано с износом инструмента, чрезмерной скоростью корма или свободным зажимом.

(3) Охлаждение и рассеяние тепла

• Несмотря на то, что бакелит является теплостойким (температура разложения> 300 ° C), локальные температуры могут превышать 200 ° C во время высокоскоростной обработки, что приводит к размягчению или обесцвечиванию смолы (пожелтелому). Поэтому:

• Во время обработки рекомендуется использовать минимальную смазку охлаждения (например, технологию MQL, с скоростью масляного тумана 5-20 мл/ч) для уменьшения накопления тепла.

• Во время EDM рабочая жидкость должна быть заменена регулярно, чтобы предотвратить накопление примесей, что может повлиять на стабильность разряда.

(4) Размер и точность контроля

• Пекарня древесина является ламинированной структурой с анизотропией (усадка отличается примерно на 0,1-0,2% между направлением волокна и перпендикулярным направлением). Следовательно, для партийной обработки требуется фиксированное направление обработки (например, равномерно поддерживать направление резки вдоль направления ламинирования).

• Для точных частей (например, с допуском ± 0,05 мм), для предотвращения окончательного размерного отклонений требуется разрешение на обработку 0,1-0,3 мм на сторону.

(5) Безопасность и защита окружающей среды

• Контроль пыли: обработка бакелита (распиливание и шлифование) генерирует тонкую фенольную смолу пыль. Требуется оборудование для сбора пыли (например, система удаления пыли с помощью инструмента), и операторы должны носить маски N95.

• Вентиляция: обработка электропарка или лазерная резка может высвобождать небольшие количества фенола (раздражающий газ). Поддерживайте надлежащую вентиляцию в мастерской или установите оборудование для очистки выхлопных газов.

Бакелитовая обработка в первую очередь опирается на механическую обработку (поворот, фрезерование, бурение и шлифование), со специализированной обработкой (EDM, лазер и струя воды), используемой для сложных применений. Ключевые требования включают низкую скорость/управление подачей, острые инструменты, адекватное охлаждение и тщательное внимание к предварительной обработке материала и консистенции направления, чтобы избежать дефектов, таких как растрескивание и расслаивание, обеспечение точности обработки и качества поверхности.

Методы и меры предосторожности для обработки бакелита в части