磨劃工具中,結(jié)合劑的功用是黏結(jié)磨粒形成砂輪,其作用主要體現(xiàn)兩個(gè)方面,1、使磨料可以成型成磨具,2、使砂輪具有磨劃能力。在半導(dǎo)體等硬脆材料切割領(lǐng)域,常見的結(jié)合劑有樹脂結(jié)合劑、金屬結(jié)合劑兩種。
樹脂結(jié)合劑
樹脂結(jié)合劑,是由熱固性樹脂做粘結(jié)劑加上各種填料組成的,其各種成分的性質(zhì)和用量的多少對(duì)結(jié)合劑的物理性能,機(jī)械性能和刀片劃切性能有很大的影響,因此,必須針對(duì)加工工件的材質(zhì)、性能加以選擇,才能達(dá)到良好的切割效果。
可用作硬脆材料樹脂劃片刀的粘結(jié)劑材料,廣泛應(yīng)用的是酚醛樹脂,除此外還有聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨脂等。
樹脂結(jié)合劑本身具有良好的彈性和有拋光作用,與金剛石磨料結(jié)合形成樹脂刀片后,仍具有良好的自銳性,不易堵塞,修整少,經(jīng)常應(yīng)用于封裝基板、陶瓷、玻璃等材料的切割。但樹脂結(jié)合劑對(duì)磨料的把持性較差,耐熱性也較差,導(dǎo)致高溫切割下刀片的磨損大。
金屬結(jié)合劑
金屬結(jié)合劑包含青銅和電鍍兩大類。
青銅結(jié)合劑一般以銅,錫為主,為改變其性能,可加入一些其它金屬粉末,如銀,鎳,鋅等。將以上金屬粉末以及金剛石微粉充分混和均勻,然后置于模具中壓制成型,燒結(jié)而成即為金屬軟刀。該種刀片的結(jié)合劑和磨粒的結(jié)合強(qiáng)度高,耐磨性好,磨損小,所以使用壽命長,而且能夠保持良好的形狀,故能承受較大的負(fù)荷。但缺點(diǎn)是自銳性較差,表面容易堵塞,發(fā)熱大,修整也十分困難。主要用于玻璃、陶瓷、半導(dǎo)體等非金屬材料的切割。
金屬結(jié)合劑對(duì)刀片的性能的影響是多方面的,單靠調(diào)整錫銅含量無法滿足需要,必須加入一定比例的其它金屬粉末來調(diào)節(jié),在銅錫合金中加入適量的鉛可提高耐磨性;加入適量鎳可提高機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性;加入銀粉可改進(jìn)合金的機(jī)械性能和導(dǎo)電性能,而且可使合金的抗折強(qiáng)度有很大提高。除此外,要達(dá)到制造中工藝性能好,混料的方式,方法,成型壓力,模具結(jié)構(gòu),燒成升溫曲線等都有嚴(yán)格要求。
電鍍結(jié)合劑是一種結(jié)合強(qiáng)度更高的結(jié)合劑,一般將單層或多層磨粒用電鍍方法鍍?cè)诮饘倩w上,該種結(jié)合劑刀具,磨料層薄,磨粒密度高,刀具表面切割鋒利,切割效率高,經(jīng)濟(jì)效益好,不需要修整。
金剛石刀具中結(jié)合劑的作用是將金剛石磨料牢固地黏在一起,不同硬度的結(jié)合劑對(duì)刀片的壽命影響比較大。
軟性結(jié)合劑能夠加速金剛石顆粒的“自我鋒利”,使劃片刀始終保持比較鋒利的狀態(tài),能減小切割材料的正面崩缺、分層及毛刺問題。硬性結(jié)合劑能更好地把持金剛石顆粒,增加刀片的耐磨性,提高刀片的壽命。
軟性結(jié)合劑的缺點(diǎn)是刀片壽命的縮短,硬性結(jié)合劑的缺點(diǎn)是切割產(chǎn)品的品質(zhì)較差。
結(jié)合劑的選用,一方面是結(jié)合劑類型的選用,另一方面,也是結(jié)合劑體系的選用。每一種結(jié)合劑的體系或種類很多,針對(duì)不同材料不同的加工要求,需要選擇合適的結(jié)合劑。由于產(chǎn)品科技的進(jìn)步,很多加工領(lǐng)域,樹脂結(jié)合劑可以用,金屬結(jié)合劑也可以用,但是要使劃切方案最優(yōu)化,還需要專業(yè)人士進(jìn)行選擇和配制。