Outils à revêtement diamant CVD pour matériaux abrasifs non métalliques : céramique verte, SiC et quartz
Matériaux couverts
Céramique verte d'alumine, nitrure d'aluminium, ébauche verte en carbure de silicium (SiC), verre de quartz fondu, tiges en graphite haute densité, ébauches en pierre composite
1. Difficultés d'usinage courantes
Tous ces matériaux non métalliques fragiles contiennent des grains de poudre abrasive dure qui abrasent continuellement les arêtes de coupe :
- Des ébauches vertes en céramique et en SiC remplies de poudres minérales rigides émoussent les bords en carbure en quelques dizaines de minutes ;
- Le remplissage en fibres de verre à l'intérieur des stratifiés de circuits imprimés use rapidement les micro-perçages lors de l'usinage des microvias, ce qui entraîne une perte de tolérance sur le diamètre des trous ;
- Le quartz et le SiC sont extrêmement fragiles ; les arêtes de coupe émoussées provoquent des ébréchures et des fissures dans la pièce, avec un taux de rebut élevé ;
- Les changements fréquents d'outils réduisent l'efficacité des lignes de production de masse automatisées.
2. Avantages universels du revêtement diamant CVD
- Résistance extrême à l'abrasion contre les matériaux pulvérulents, durée de vie des outils prolongée de 10 à 25 fois, coûts d'achat d'outils de coupe et de temps d'arrêt considérablement réduits ;
- Les bords tranchants du film diamanté minimisent l'écaillage et la fissuration des pièces fragiles, améliorant ainsi le rendement du produit fini ;
- Une conductivité thermique supérieure évite la fissuration des supports en céramique et la carbonisation de la résine des circuits imprimés causées par une surchauffe localisée ;
- Outils sur mesure de micro-diamètre, d'extension et de forme disponibles pour le traitement de micro-trous et de cavités de précision dans les semi-conducteurs.
3. Sélection d'outils basée sur les matériaux
- Céramique verte en alumine / AlN : Fraises et forets à revêtement diamant CVD épais en microns ;
- Ébauche verte en carbure de silicium SiC : revêtement diamant extra épais résistant à l’usure pour une forte abrasion par poudre ;
- Tiges de quartz fondu et de graphite dense : outils de coupe revêtus de nano-diamants pour des sections transversales lisses et sans bavures.
4. Paramètres d'usinage de base recommandés
Vitesse de coupe Vc : 200~600 m/min ; Avance par dent fz : 0,04~0,2 mm/z ; Coupe à sec préférée, refroidissement minimal pour le contrôle de la poussière.
5. Industries d'application en aval
Composants céramiques pour l'encapsulation de semi-conducteurs, ébauches de dispositifs de puissance SiC pour les nouvelles énergies, cartes de circuits imprimés de précision, pièces en quartz optique, éléments chauffants en graphite.
6. Limitations de l'application
Convient uniquement aux ébauches vertes non frittées. Les céramiques dures entièrement frittées et le SiC fritté nécessitent des outils PCD brasés au lieu d'un revêtement diamant CVD mince.
