PCB分板机是一种用于将大型印刷电路板(PCB)分割成多个小型电路板的专用设备。在电子制造过程中,为了提高生产效率和便于后续的组装操作,往往会先制作大型的PCB板,上面包含多个相同的电路单元,然后通过PCB分板机将其分割成单个的电路板。以下详细介绍一下相关内容:
设备硬件问题
切割刀具相关因素
刀具磨损:
在走刀式分板机中,铣刀长时间使用后,刃口会逐渐磨损。磨损的铣刀切削能力下降,切割时需要克服更大的阻力。例如,新铣刀切割 PCB 板可能就像锋利的刀切豆腐一样轻松,但磨损后的铣刀在切割相同的 PCB 板时,就如同钝刀割肉,效率明显降低。当铣刀磨损到一定程度,切割速度可能会从正常状态下降 30% - 50%。
对于冲压式分板机,模具刃口磨损后,冲切时需要更大的压力才能切断 PCB 板。这不仅会使单次冲压时间延长,而且如果压力不足还可能无法一次切断,需要多次冲压,从而大大降低了切割速度。
刀具不合适:
如果选择的铣刀直径、刃长等参数与 PCB 板的厚度、材质等不匹配,也会影响切割速度。例如,对于较厚的 PCB 板,使用直径较小的铣刀,每次切割深度有限,就需要多次走刀才能完成切割,导致切割速度变慢。
在冲压式分板机中,模具的形状和尺寸如果与 PCB 板的分割线路和尺寸不契合,如模具刃口的角度不合适,会使冲切过程中的阻力增大,切割速度降低。
动力系统故障
电机问题:
走刀式分板机和激光分板机中的电机故障是导致切割速度变慢的一个重要原因。电机的转速下降会直接影响切割速度。例如,电机的轴承磨损、绕组短路等问题可能导致电机输出功率不足,使铣刀转速降低或者激光扫描速度减慢。当电机转速从额定转速下降 20% 时,切割速度可能相应下降 20% 左右。
对于冲压式分板机,压力机的电机如果出现故障,会导致压力供应不足。压力不足使得模具冲压速度变慢,因为无法快速提供足够的力量来冲断 PCB 板。
传动部件故障:
走刀式分板机的传动部件(如皮带、齿轮、丝杆等)出现问题会影响动力传递。皮带松弛会导致铣刀转速不稳定且降低,齿轮磨损可能会出现打滑现象,丝杆磨损则会使进刀精度和速度受影响。例如,皮带松弛会使铣刀的实际转速比设定转速低,进而使切割速度下降,而且还可能导致切割质量变差。
在冲压式分板机中,传动部件的故障会影响压力机的冲压频率。例如,连杆机构磨损会使冲压动作不流畅,延长每次冲压的时间间隔,从而降低切割速度。
切割材料因素
PCB 板材质变化:
如果 PCB 板的材质硬度增加,例如含有较多的金属成分(如铝基板)或者增强纤维材料,切割时的阻力会显著增大。走刀式分板机的铣刀在切割这种高硬度的 PCB 板时,切割速度会明显变慢。例如,切割普通 FR - 4 材质 PCB 板时,切割速度可以达到每分钟 10 - 15 块,而切割含有大量金属散热层的铝基板时,速度可能会下降到每分钟 3 - 5 块。
对于冲压式分板机,高硬度的 PCB 板需要更大的冲压力才能切断,这会使压力机的工作频率降低,切割速度也就随之变慢。
PCB 板厚度变化:
当 PCB 板厚度增加时,走刀式分板机需要更深的进刀深度和更多的切割次数。例如,原本切割 0.5mm 厚的 PCB 板可能只需要一次走刀,当 PCB 板厚度变为 1.5mm 时,可能需要三次走刀才能完成切割,这必然会导致切割速度下降。
在冲压式分板机中,较厚的 PCB 板需要更大的冲压力和合适的模具行程来保证切断。如果压力和行程设置不合理,就会导致切割速度变慢甚至无法切断。
工艺参数设置不当
切割速度参数调整错误:
在走刀式分板机中,如果设定的铣刀进给速度过低,会使切割过程变得缓慢。例如,正常情况下铣刀进给速度可以设置为每分钟 5 - 10 米,但错误地设置为每分钟 1 - 2 米,切割速度就会大幅下降。
对于激光分板机,扫描速度和切割速度的参数设置对切割效率有很大影响。如果扫描速度过慢或者切割速度设置得过于保守,会导致切割时间延长,切割速度变慢。
其他相关参数影响:
走刀式分板机的铣刀转速和进刀深度也需要合理搭配。如果铣刀转速过低,同时进刀深度又较大,会导致切割阻力过大,切割速度下降。而且,这种不合理的参数设置还可能引起铣刀的过度磨损和 PCB 板的切割质量问题。
在冲压式分板机中,压力和冲压频率的参数设置很关键。如果压力设置过低,冲压频率就不能过高,否则无法有效切断 PCB 板,导致切割速度变慢。同时,冲压模具的闭合高度等参数如果设置不当,也会影响切割速度和质量。