Аналітичний огляд сучасних підходів до забезпечення точності формоутворення елементів та плоских поверхонь виробів із текстолітів з металізованою поверхнею

Козяр, Я.А.; Koziar, Y.A.

Аналітичний огляд сучасних підходів до забезпечення точності формоутворення елементів та плоских поверхонь виробів із текстолітів з металізованою поверхнею

Козяр, Я.А.; Koziar, Y.A.

URI: https://eztuir.ztu.edu.ua/123456789/9162

Дата: 2026

Анотація:

Стрімкий розвиток високотехнологічних галузей, таких як телекомунікації, аерокосмічне будування та медичне приладобудування, висуває нові вимоги до точності формоутворення елементів із металізованих текстолітів. Специфічна гетерогенна структура цих матеріалів, що поєднує пластичний мідний шар із крихким і абразивним діелектриком, створює складний конфлікт фізико-механічних вимог під час обробки. Це часто призводить до деламінації композита, термічної деструкції полімерної матриці або утворення задирок на металевій поверхні. У роботі проведено аналітичне дослідження сучасних підходів до вирішення цих проблем, що дозволило систематизувати наявні технології та оцінити їхню ефективність у забезпеченні заданих параметрів якості. Аналіз показав, що традиційне субтрактивне хімічне травлення має суттєві обмеження для виробів високої щільності через ефект ізотропного бокового підтравлювання. Хоча впровадження процесу прямої металізації (DM) дозволяє мінімізувати дефекти з’єднань і підвищити екологічність виробництва, цей підхід, як і більшість хімічних методів, залишається обмеженим виключно площинною обробкою. Аналогічна закономірність спостерігається і серед оптичних технологій: попри те, що пряме лазерне експонування (LDI) забезпечує роздільну здатність до 25 мкм, воно не задовольняє сучасні потреби у формуванні складної просторової геометрії деталей. Саме обмеженість цих методів зумовлює перехід до детального розгляду механічної обробки, де фрезерування є безальтернативним та екологічно безпечним методом для поетапного знімання шарів і створення складних тривимірних (3D) профілів. Досліджено, що для успішного фрезерування та запобігання відриванню скляних волокон критично важливим є використання спеціалізованого твердосплавного інструменту з DLC-покриттям, збільшеною кількістю зубів та специфічною геометрією – малим кутом нахилу спіралі (близько 8°), що мінімізує підйомну силу під час різання. У підсумку встановлено, що, попри високу технологічність механічної обробки, головною перешкодою для широкого застосування залишається проблема забезпечення площинності під час базування тонких заготовок. Це дозволяє визначити розробку методів базування матеріалу як пріоритетний вектор для майбутніх наукових пошуків у напрямі забезпечення точності формоутворення функціональних елементів у виробах із металізованих текстолітів методом фрезерування.

Анотація (англ.):

With the advancement of modern high-tech industries, the requirements for their products are simultaneously increasing. The continuous process of improvement and innovation dictates the need to relentlessly develop the methods, approaches, and equipment necessary to support them. Aerospace engineering, telecommunications (particularly 5G network infrastructure), medical device manufacturing, automotive electronics, and intelligent systems are stimulating a growing demand for products with stringent requirements for quality, dimensional accuracy, and surface finish, specifically those made from metal-clad laminates. Today’s industry cannot exist without metal-clad laminates – this material serves as the foundation of technological progress. Its application as a base material in the manufacturing of circuit boards for various electronic devices, including industrial controllers, power electronics, telecommunications, and communication systems, makes it critically important. At first glance, such a widely used material should have a strictly refined processing technology employing various methods and approaches. Indeed it does, but progress does not stand still. Different industries are continuously raising the requirements for the components themselves. For instance, the increase in operating frequencies of antennas made from laminates in the radio engineering sector leads to a reduction in the permissible tolerances for the geometric dimensions of the forming features and planes. This significantly complicates manufacturing processes and necessitates the implementation of new approaches. For this reason, this study presents an analytical review of modern approaches utilized by both researchers and industry practitioners. The primary challenges in the machinability of metal-clad laminates are identified. Although the paper is largely dedicated to mechanical machining methods, it also encompasses and describes alternative methods, detailing their respective advantages and disadvantages.

Показати повний опис матеріалу