Решение задач малых

Джеймс Торп, глобальный менеджер по продуктам, Sandvik Coromant

Философия Стива Джобса «Мы должны сделать маленькие вещи незабываемыми» с каждым годом становится все более правдивой, поскольку крупные игроки в области электроники, такие как Intel, Samsung и TSMC, вкладывают больше функциональности в меньшие устройства и печатные платы (PCB).

Но этот прогресс создает проблемы в таких приложениях, как микросверление, поскольку производители должны найти баланс между качеством и производительностью при обработке крошечных компонентов.

По данным Fortune Business Insights, ожидается, что мировой рынок услуг электронного производства (EMS) вырастет с 504,22 миллиарда долларов в 2022 году до 797,94 миллиарда долларов к 2029 году. В то же время электронные компоненты становятся все меньше. Необходимость сокращения цифровых схем очевидна, поскольку они могут выполнять больше обработки за меньшее время и умещать больше места для хранения в том же объеме. Потребители также требуют экранов с более высоким разрешением, которое достигается за счет меньшего размера и большего количества пикселей.

Растущая потребность в электронных деталях меньшего размера представляет собой реальные проблемы для производителей, в том числе в таких процессах, как микросверление, которое предполагает изготовление отверстий диаметром менее 3 мм (0,118 дюйма). Методы микросверления используются для производства различных компонентов: от аэрокосмических компонентов, гидравлических клапанов, корпусов часов и медицинских устройств до хирургических инструментов, электроники, приводов, датчиков, навигационных систем и многого другого.

Но каковы проблемы? В частности, производителям все чаще приходится обрабатывать небольшие сложные детали из труднообрабатываемых материалов, таких как инконель, нержавеющая сталь, керамика и титан. Может быть сложно экономически эффективно обрабатывать эти материалы, сохраняя при этом высочайшее качество: действительно, безупречная обработка поверхности так же важна для компонентов аэрокосмической отрасли, как и для оптоволоконных разъемов.

Чтобы конкурировать на растущих рынках EMS, производители должны поддерживать высочайший уровень контроля качества, одновременно сокращая любые проблемы в производственном процессе, которые могут привести к избыточному браку или простоям. Как производители могут справиться с этими проблемами, оставаясь при этом конкурентоспособными? Ответ заключается в высокопроизводительных решениях для бурения.

Инструменты с более длительным сроком службы Производители обнаружили, что микросверла могут иметь недостаточную стойкость инструмента при обработке твердых заготовок, например, изготовленных из материалов ISO M. В этих случаях конструкция, геометрия и тип покрытия сверла существенно влияли на его производительность и долговечность.

В ответ Sandvik Coromant представила два новых микросверла: CoroDrill® 462 с геометрией -XM и CoroDrill® 862 с геометрией -GM. Эти инструменты идеально подходят для прецизионного сверления в отраслях, связанных с изготовлением мелких деталей, таких как медицина, аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, общее машиностроение, электроника, часовое производство и других. Эта линейка микросверл доступна для обработки всех материалов ISO: P, M, K, S, O и H. Новые геометрии предлагают широкий диапазон диаметров и длин резания.

Другими словами, качество микросверла имеет решающее значение для качества конечного обработанного продукта. Но в какой степени? Чтобы ответить на этот вопрос, Sandvik Coromant провел испытание.

Качественный результатСпециалисты по инструменту Sandvik Coromant сравнили производительность инструмента основного конкурента в области микросверл со сверлом CoroDrill 862 с геометрией -GM.

Каждый инструмент был обработан на станке DMG Mori Seiki Milltap 700 с целью сверления глухих отверстий в заготовке из нержавеющей стали ISO M 316L. В каждом случае использовалась одна и та же настройка инструмента: диаметр резания 2,5 мм (Dc) со скоростью (vc) 40 м/мин и скоростью подачи 0,04 (fn) мм/z.

Результаты были очевидны: инструмент конкурента проделал 630 отверстий, прежде чем инструмент достиг срока службы. Между тем, сверло CoroDrill 862 произвело 1260 отверстий, что более чем на 100 процентов увеличивает срок службы инструмента по сравнению со сверлами конкурентов.

Инженеры Sandvik Coromant рекомендуют клиентам, желающим сверлить отверстия микроразмера в таких труднообрабатываемых материалах, как титан, алюминий, стекло и керамика, рассмотреть возможность нанесения покрытия из поликристаллического алмаза (PCD) для увеличения срока службы инструмента в этих сложных условиях. Основываясь на успешных испытаниях сверл PCD на микродеталях из платины, компания Sandvik Coromant обнаружила, что PCD в 100 раз более износостойкий, чем твердосплавный инструмент, а также более точный и обеспечивает более жесткие допуски, чем твердосплавные инструменты.