温度对不同材质板材冲孔品质的影响实验报告

翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD溫度對不同材質板材沖孔溫度對不同材質板材沖孔品質的影響實驗報告品質的影響實驗報告內容摘要•一.實驗目的•二.實驗工具•三.實驗說明•四.實驗方法•五.實驗標准•六.實驗內容•七.實驗結論翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD一一..實驗目的實驗目的本司在沖床現場作業時烤箱溫度管理比較混亂，經本司在沖床現場作業時烤箱溫度管理比較混亂，經常導致在沖孔後出現發白，板裂，拉翹銅等異常常導致在沖孔後出現發白，板裂，拉翹銅等異常((不考慮不考慮模具，制程設計能力的影響模具，制程設計能力的影響))。為盡量減少烤箱溫度混亂。為盡量減少烤箱溫度混亂對不同材質板材相關沖孔品質的不良影響，特進行此實對不同材質板材相關沖孔品質的不良影響，特進行此實驗方案，以期找到同一材質板材沖孔品質相對良好的溫驗方案，以期找到同一材質板材沖孔品質相對良好的溫度范圍，建立比較規范的烤箱溫度管理標准。度范圍，建立比較規范的烤箱溫度管理標准。翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD二二..實驗工具實驗工具不同材質的板材，二次元，溫度槍，烤箱及不同材質的板材，二次元，溫度槍，烤箱及液壓沖床。液壓沖床。翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD三三..實驗說明實驗說明1.1.理論分析理論分析理論上來講，溫度越高，理論上來講，溫度越高，铜箔与基材层的结合力（剥离强度）铜箔与基材层的结合力（剥离强度）就越低，导致就越低，导致同一材質板材拉翹銅的風險同一材質板材拉翹銅的風險就就越大；溫度越低，越大；溫度越低，材材质的耐冲剪性能就越差，同质的耐冲剪性能就越差，同一材質板材板裂的風險越大。一材質板材板裂的風險越大。板材對沖壓力的收縮率板材對沖壓力的收縮率（即有效释放冲压应力）（即有效释放冲压应力）決定了是否決定了是否需要加溫。需要加溫。在强大的冲压力下，板材的外形和孔径等尺寸都有一在强大的冲压力下，板材的外形和孔径等尺寸都有一个涨缩。如果材质个涨缩。如果材质本身本身涨缩很大，而板材又没有预热来缓冲这个涨缩很大，而板材又没有预热来缓冲这个涨缩，那么就会造成板裂，爆边等品质异常。对于密集的排孔，涨缩，那么就会造成板裂，爆边等品质异常。对于密集的排孔，无法有效释放冲压应力，极易造成排孔板裂。对部分材质较脆的无法有效释放冲压应力，极易造成排孔板裂。对部分材质较脆的板材进行预热能有效缓冲应力，减少由于涨缩来释放应力而带来板材进行预热能有效缓冲应力，减少由于涨缩来释放应力而带来的品质异常。的品质异常。翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD2.2.溫度說明溫度說明3.3.量測說明量測說明高分子材料的高分子材料的TGTG点（玻璃化温度）也为此材料能长期正常工点（玻璃化温度）也为此材料能长期正常工作的工作温度。冲孔预热时一般不要达到作的工作温度。冲孔预热时一般不要达到TGTG点温度，且不要反复点温度，且不要反复多次加温，影响材质本身的电气性能。多次加温，影响材质本身的电气性能。现场的作业速度很快，当作业人员从烤箱中取出板材时，用现场的作业速度很快，当作业人员从烤箱中取出板材时，用温度枪打点读出板材的表面温度，然后冲孔，评价其品质特点。温度枪打点读出板材的表面温度，然后冲孔，评价其品质特点。烤箱的设定温度与板面温度相差较大，本实验中的温度均指冲孔烤箱的设定温度与板面温度相差较大，本实验中的温度均指冲孔前的板面温度。前的板面温度。翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD四四..實驗方法實驗方法1,1,长期大量收集冲床正常作业时的数据（板面温度长期大量收集冲床正常作业时的数据（板面温度,,品品质状况质状况,,料号料号,,材质）材质）..2,2,选取一种材质一个料号的板材对某个品质特性进选取一种材质一个料号的板材对某个品质特性进行专项分析行专项分析,,包括发白包括发白,,板裂板裂,,孔径尺寸孔径尺寸,,外形尺寸外形尺寸等等,,综合综合根据品质状况来评估温度过渡范围根据品质状况来评估温度过渡范围..3,3,无法有效量化的品质状况采用图片来记录无法有效量化的品质状况采用图片来记录..翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD五五..實驗標准實驗標准1,1,發白發白::以發白不得影响邊到最近導体以發白不得影响邊到最近導体((線路線路/PAD)/PAD)的距的距離離為基準為基準..主要衡量孔邊發白主要衡量孔邊發白,,槽邊發白槽邊發白,,板邊發白板邊發白..孔邊發孔邊發白的滲透或邊緣分曾造成該孔邊到最近導線的減少不超白的滲透或邊緣分曾造成該孔邊到最近導線的減少不超過最小規定的過最小規定的50%,50%,或者不大於或者不大於2.5mm;2.5mm;粗糙白邊不超過板粗糙白邊不超過板邊間距的邊間距的50%50%或不大於或不大於2.5mm.2.5mm.22，，板裂板裂::板裂不得影响孔邊到最近導体板裂不得影响孔邊到最近導体((線路線路/PAD)/PAD)的的距離為基準距離為基準..主要衡量排孔板裂主要衡量排孔板裂,,槽邊板裂和板邊板裂槽邊板裂和板邊板裂..板板裂造成距離的減少不超過板邊間距的裂造成距離的減少不超過板邊間距的50%50%或不大於或不大於2.5mm.2.5mm.33，，拉翹銅拉翹銅::以不允許露底材以不允許露底材,,不允許銅箔翹起不允許銅箔翹起,,不影响不影响吃錫為基準吃錫為基準..翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD1.FR1.FR--1,FR1,FR--22材質材質(1).(1).結構分析結構分析FRFR--1,FR1,FR--22材質材質全部采用了纸层作为增强全部采用了纸层作为增强材料，材料机械强度大大降低，材质变脆。材料，材料机械强度大大降低，材质变脆。对冲压力的尺寸收缩和孔径收缩很大。冲压对冲压力的尺寸收缩和孔径收缩很大。冲压加工时易板裂。加工时易板裂。兩者之間，結構成分相同，兩者之間，結構成分相同，FRFR--22除比除比FRFR--11電氣性能更加優越外，無大區電氣性能更加優越外，無大區別。別。为了缓冲对冲压力的收缩。冲孔加工时为了缓冲对冲压力的收缩。冲孔加工时采用高温热冲。采用高温热冲。圖一圖一铜箔铜箔木桨纸木桨纸++酚醛酚醛树脂（含溴）树脂（含溴）六六..實驗內容實驗內容翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD(2).(2).數據統計數據統計圖二圖二FR-1,FR-2數據翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD(3).(3).外形尺寸外形尺寸..以以2940103704(FR2940103704(FR--1)1)為例為例::標准40℃60℃80℃長240240.114240.063239.996寬199.6199.682199.657199.5990.048%0.026%0.002%0.041%0.029%0.001%漲縮比從表中可以看出當溫度在從表中可以看出當溫度在8080℃時，FR-1材質的外形漲縮比是最小的，說明此溫度時板材的預熱能有效緩沖機械沖壓力所帶來的外形變化。翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD(4).(4).板裂板裂..以以2940103704(FR2940103704(FR--1)1)為例為例::圖三圖三(5)(5)小結小結對於對於FRFR--1,FR1,FR--22普通材質的板材，即有鹵素時，在沖孔加工時板材的普通材質的板材，即有鹵素時，在沖孔加工時板材的表面溫度最好控制在表面溫度最好控制在7070--9090℃℃為宜。為宜。4040℃℃8080℃℃6060℃℃翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD2.FR2.FR--1(1(無鹵無鹵),FR),FR--2(2(無鹵無鹵))材質材質(1).(1).結構分析結構分析FRFR--1,FR1,FR--22無鹵材質無鹵材質采用含采用含N,PN,P官能团取官能团取代了含溴官能团，分子量增大，材料的刚性代了含溴官能团，分子量增大，材料的刚性增强。对冲压力的收缩小于增强。对冲压力的收缩小于FRFR--1,FR1,FR--22普通普通材材質質，但要大于，但要大于CEMCEM--11材质。材质。無鹵材料有很多無鹵材料有很多密集排孔，重點關注排孔板裂。密集排孔，重點關注排孔板裂。在冲孔加工在冲孔加工时采用高温热冲。时采用高温热冲。圖四圖四铜箔铜箔木桨纸木桨纸++酚醛酚醛树脂（不含溴）树脂（不含溴）翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD(2).(2).數據統計數據統計圖五圖五FR-1FR-2(無鹵)生產溫度分布概率圖5%3%57%30%5%0%10%20%30%40%50%60%40-5050-6060-7070-8080-90FR-1,FR-2(無鹵)數據翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD(3).(3).外形尺寸，孔徑尺寸收縮比外形尺寸，孔徑尺寸收縮比..以以3PAGC00001A3PAGC00001A--R(FRR(FR--11無鹵無鹵))為例為例::從表中可以看出，從表中可以看出，FRFR--1,FR1,FR--2(2(無鹵無鹵))材質在材質在6565--8585℃范圍內，漲縮比最小，說明在此溫度范圍內，板材的預熱能有效緩沖機械沖壓力所帶來的外形漲縮。標准55℃65℃75℃85℃95℃長296295.957295.98295.963295.938295.928寬245244.964245.005244.961244.957244.91554.9785.0034.9884.9744.96454.985.0014.9924.984.9670.015%0.007%0.010%0.021%0.024%0.015%0.002%0.016%0.018%0.035%0.440%0.060%0.240%0.520%0.072%0.400%0.020%0.160%0.400%0.660%漲縮比孔徑翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD(4).(4).排孔板裂排孔板裂..以以2300KPG106A2300KPG106A--F(FRF(FR--22無鹵為例無鹵為例))圖六圖六(5)(5)小結小結對於對於FRFR--1,FR1,FR--22無鹵素材質的板材，在沖孔加工時板材的表面溫度最無鹵素材質的板材，在沖孔加工時板材的表面溫度最好控制在好控制在6060--8080℃℃為宜。為宜。4545℃℃8585℃℃6565℃℃翔國電腦(蘇州)有限公司HSIANGKUOCOMPUTER(SUZHOU)CO.LTD3.CEM3.CEM--11材質材質(1).(1).結構分析結構分析CEMCEM--11材質材質比比CEMCEM--３在面料上减少了３在面料上减少了２层玻纤布结构，在芯料上采用了木浆纸。２层玻纤布结构，在芯料上采用了木浆纸。机械强度大大降低，具有良好的机械加工机械强度大大降低，具有良好的机械加工性，冲孔性能更加优良。但是由于布层和纸性，冲孔性能更加优良。但是由于布层和纸层对冲压力的收缩率差别较大，爆边的风险层对冲压力的收缩率差别较大，爆边的风险大大增加。在冲孔加工时采用低温热冲。大大增加。在冲孔加工时采用低温热冲。圖七圖七铜箔铜箔玻纤布玻纤布++环氧环氧树脂（树脂（22层）层）木桨纸木桨纸++环环氧树脂氧树脂玻纤布玻纤布++环氧环氧树脂