直径0.01的超微钻头，是如何实现的？

科技 2024-11-14 17:04 北京

☞ 这是金属加工（mw1950pub）发布的第19465篇文章

编者按

可能大部分金粉都对微钻加工并不陌生，小编看多了类似的视频也没什么新鲜感了。但前两天，小编看到了这样一张图片，非常惊艳。今天我们就好好聊聊微钻加工。

这是出现在日本机械切削加工梦想大赛的一个钻头，直径为0.01mm，长度不详的钻头，这个钻头来自一家日本企业。这家企业0.01mm钻头是有常备库存的，下图是其加工参数、工件材料、加工出的盲孔。

微钻的定义

一般来说，直径小于3.175mm的钻头，都可以称为微钻。但是在实际应用中，我们一般不会把1mm以上的当成我们加工意义上的微钻。今天所讨论的就是0.01~1mm直径的超微直径钻头。

微钻的应用在机械加工中，属于特殊领域，我们一般称为超微细加工。比如线路板、喷油嘴、手机扬声器等。

要使微钻在使用中发挥高效率，必须考虑一系列因素：如钻头本身的各项要素、加工参数、孔深、安装的完善性及工件的结构等。如何把这些相互影响又对钻削过程十分敏感的因素处理好？这是微钻加工中不得不考虑的问题。

手机扬声器微孔

微钻的结构

首先微钻的主体结构与我们平时所见的钻头并没有什么本质区别。同样的螺旋槽，同样也有倒锥（倒锥大概1/100~1/200这是为了预防工件收缩的时候卡住钻头）。不同在于微钻为了提高刚性，大多使用阶梯式柄部，用一段中间直径来过渡刃径和柄径之间的巨大落差。以避免应力集中，造成钻头折损。

典型的微钻结构

微钻的应用

超微细加工时，最重要的两点因素，一个是速度，一个是精度。

首先说速度。我们都知道，因为恒定线速度的话，刀具直径越小，要求转速越高。比如我们以0.03mm钻头为例。在以5米线速度进行加工时要求转速为53035转，也就是相当于10mm钻头的159转。

其次是精度。这里所指的精度是说刀具装上机床之后一个综合跳动。一般微钻使用的时候，如果有条件的话，最好在各个转速都测一下钻头的跳动。跳动越小越好。比如日本大昭和公司的RSX型气动刀柄，使用空气静压轴承，可以在6万转转速时，径向跳动控制在0.001mm以内，非常适合做超微细加工。

作为电子信息产业链的关键元器件——印制电路板（简称PCB），广泛应用于通讯电子、计算机、汽车电子、医疗器械、国防及航空航天等领域。

微孔是印制电路板的关键结构，机械钻孔是印制电路板微孔主流的加工方法，而精密微型钻头则是加工印制电路板微孔的关键工具。

电子信息产品更新换代的步伐不断加速，各种新型PCB不断出现，微型钻头向尺寸越来越小、长径比越来越大和性能要求越来越高的方向发展。

金洲微钻

现在我国可以生产

直径只有0.01mm超细微型钻头

你会不会惊掉下巴？

这个钻头就是金洲微钻：

▼金洲微钻

金洲微钻厉害在哪里？

微小代表技术精尖，一如3nm、5nm线宽代表生产芯片的高级技术，0.01mm代表技术，一些超细微型钻头，最细的直径只有0.01mm。

2009年，金洲成功实现0.10mm钻头的批量生产，达到世界先进水平后，为满足未来PCB的发展及做好技术储备，决定向更小直径的微钻发起挑战，以期实现从跟跑到并跑再到领跑的跨越！

这个0.01mm钻头也打破了中国在超细微型钻头受制于人的局面，不仅如此，在这个超微钻头上还能刻出肉眼观察不到的螺旋角，难度早已超过针尖绣花。

别看它细，由于采用了 “工业牙齿”硬质合金作为原材料，金洲微钻比普通高速钢等制成的钻头，具有更高的硬度、精度、刚性、耐磨性、耐腐蚀性等优异性能，使用寿命也更长。

中国企业掌握好了这一关键核心技术，对于避免将来国家电子行业企业发展过程面临“卡脖子”问题，对于增强国内电子、通信、汽车等产业链供应链自主可控能力、确保产业链供应链安全稳定，具有极其重要的意义。

直径0.01的超微钻头，是如何实现的？

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