作者: 发布时间:2018-01-05 浏览次数:112
根据氧化铝陶瓷薄片的特性和参数要求(见下表1),选择使用STX-202A小型金刚石线切割机(见下图1)进行切割。
氧化铝陶瓷原样尺寸(mm) |
氧化铝陶瓷切割尺寸(mm) |
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50×50×50 |
40×40×1.5 |
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金刚石线线长(m) |
金刚石线线径(mm) |
切割速度(mm/min) |
主轴转数(rpm) |
回程速度(mm/min) |
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20 |
0.3 |
0.15 |
260 |
20 |
表1 氧化铝陶瓷参数及使用STX-202A小型金刚石线切割机对其切割时的设置参数
图1 STX-202A小型金刚石线切割机及其相关信息
一、进行试样的粘接
将石墨、载物板、试样放到MTI加热台上,打开电源开关。当温度加热到80℃时,依次在载物板、石墨上均匀地涂上石蜡,将石墨放在载物板中间位置,再将试样放在石墨中间位置,进行压实粘牢后取下冷却,关闭加热台电源。
二、进行金刚石线的安装
将线径为0.3mm、线长为20m的金刚石线从线轴拉出,经过右导向轮至右张紧轮再到绕丝筒,将端头固定在绕丝筒的外侧。按逆时针方向转动绕丝筒,使金刚石线均匀的分布在整个绕丝筒上,然后将其另一端头经过左导向轮至左张紧轮,再到绕丝筒内侧并固定。
三、进行试样安装及调整
先将十字夹具锁紧在工作台上,再将粘样锁紧在十字夹具上。松开工作台固定螺母,旋转工作台调整试样的初切面位置,锁紧工作台。拧开二维夹具螺母,调整试样的水平角度后锁紧。打开控制盒开关,选择手动控制,按上升或下降对试样进行Z轴方向的调整,再调节千分尺,调整试样的Y轴方向,使金刚石线在试样的初切位置。
四、进行试样的切割
将防水罩依次安装好后,再将装有红油的冷却液盒放在切割机下面,连接出液管、水管、水泵,接通电源。调整出液管至适当高度,使红油能够浇到试样的中间部分,以确保良好的冷却效果,且又避免二者在切割过程中发生碰撞。点击主轴转数设置框,设为260 rpm;点击低速切割设置框,设为0.15 mm/min;点击回程速度设置框,设为20 mm/min;点击行程设置框,设为55 mm(考虑包角的因素)。依次点击主轴运行、选择低速切割、点击切割停止、点击切割运行,此时机器开始切割试样。切割完成后,点击主轴停止,调节千分尺进程为40.32 mm(考虑金刚石线线径和抖动偏移量),再按照前面的顺序依次点选,进行第二刀切割。再次切割完成后,点击主轴停止,关闭控制盒、水泵电源。取下粘样,按与原来垂直的方向进行二次装卡,并按前面的操作方法进行纵向的两刀切割。切割完成后,点击主轴停止,关闭控制盒、水泵电源,取下粘样。将其放置在加热台上加热,分离试样、石墨、载物板,取下后使用酒精清洗。然后再次粘样,方法与前面一致,但采用试样的40mm×50mm面作为粘合面。将冷却好的粘样,以40mm×50mm面为正前,按前面第一次安装方法调试进行初切位置调整,使金刚石线与该面平行。取下粘样,按与原来垂直的方向进行二次装卡。然后打开水泵电源,调节好出液管位置,再进行参数设置时,行程设置为45 mm(考虑包角的因素),其他参数数值不变,开始切割即可。切割完成后,点击主轴停止,调节千分尺进程为1.82mm(包含金刚石线线径和抖动偏移量),再点击主轴运行,待运行完成后,重复此操作即可切得多片薄片。
将切割完毕的粘样再次进行加热、分离,再对所得薄片进行酒精清洗即可。下图2即是贴近拍摄的单片氧化铝陶瓷薄片。
可见,切得的氧化铝陶瓷薄片能够保持原有形态及特征,具有良好的切割精度和面形,完全可以满足所用需求。目前,使用此切割工艺,能够切得的最薄的氧化铝陶瓷薄片的厚度为0.08mm,是较为领先的工艺水平。
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