碳刷的制造方法、 碳棒的制造方法、 以及碳刷 技术领域 本发明涉及集成电路封装设备制造领域， 尤其涉及一种碳刷的制造方法、 碳棒的 制造方法、 以及碳刷。
背景技术 划片机的工作机理是通过强力磨削进行工件加工， 在划片机中， 空气静压电主轴 是强力磨削的执行部件， 测高碳刷用于测量空气静压电主轴的位置高度， 该高度决定了划 片机的划切深度。
由于划片机对工件划切时要求划切的精确度较高， 因此很多外界因素都会影响测 高过程的准确性， 而一旦测高过程失准或失效， 将会导致工件损坏或报废。
在划片机工作时， 高速旋转的主轴 ( 例如， 主轴的旋转速度可以是 30000 转 / 分 钟 ) 与测高碳刷彼此接触， 因此， 测高碳刷会被磨损而产生变形、 测高碳刷组件本身所具有 的较高电阻以及碳刷与空气静压电主轴之间接触不良等各方面的因素均会影响测高过程 的准确度， 进而影响加工的结果， 并且还会使主轴被磨损， 影响主轴的精度， 提高维护成本。
此外， 在其他采用空气静压电主轴的设备、 以及采用其他高速运转的主轴的设备 中， 同样需要对空气静压电主轴的位置 ( 例如， 高度等 ) 进行测量， 因此， 同样会出现由于碳 刷磨损、 碳刷本身的阻抗、 以及碳刷接触不良导致测量不准确的问题。
目前， 针对相关技术中碳刷存在的上述问题， 目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容 针对相关技术中由于碳刷磨损、 碳刷本身的阻抗、 以及碳刷接触不良导致测量不 准确的问题， 本发明提出一种碳刷的制造方法、 碳棒的制造方法、 以及碳刷， 能够降低碳刷 与旋转轴的摩擦系数、 降低碳棒的阻抗、 避免碳棒与旋转轴接触不良的问题。
本发明的技术方案是这样实现的 ：
本发明提供了一种碳刷的制造方法。
根据本发明的碳刷的制造方法包括 ： 对石墨粉、 铅粉和铜粉进行混合， 得到混合 物， 其中， 所述混合物中所述石墨粉的重量占所述混合物总重量的 71％ -79％， 所述铅粉的 重量占所述混合物总重量的 17％ -23％， 所述铜粉的重量占所述混合物总重量的 4％ -6％； 将粘接剂加入到所述混合物中并与所述混合物进行均匀混合 ； 对加入所述粘接剂后的混合 物进行成型处理， 并对成型后的所述混合物进行加热 ； 对加热后的混合物进行石墨化处理 得到碳棒 ； 将弹簧的一端与所述碳棒的一端连接， 并将所述弹簧的另一端与具有导电性的 连接轴的一端连接， 将所述连接轴的另一端与后座固定。
该方法进一步包括 ： 通过导线将所述碳棒与所述连接轴连接， 其中， 所述导线的一 端与所述弹簧的一端连接至所述碳棒的同一端， 所述导线的另一端与所述弹簧的另一端连 接至所述连接轴的同一端。
其中， 所述导线位于所述弹簧形成的通道内。
具体地， 所述导线的一端通过焊接的方式与所述连接轴连接， 并且， 对成型后的所 述混合物进行加热时， 将所述导线的另一端连接至所述碳棒， 通过加热将所述导线固定至 所述碳棒。
优选地， 对成型后的所述混合物进行加热包括 ： 将成型后的所述混合物在温度为 1000 度至 1500 度的情况下进行焙烧。
并且， 所述弹簧通过套接的方式与所述碳棒和所述连接轴固定连接。
此外， 所述连接轴以过盈配合的方式与所述后座固定。
可选地， 所述粘合剂为树脂。
优选地， 在添加所述粘接剂之前的混合物中， 所述石墨粉的含量占 75％， 所述铅粉 的含量占 20％， 所述铜粉的含量占 5％。
本发明还提供了一种碳棒的制造方法。
根据本发明的碳棒的制造方法包括 ： 对石墨粉、 铅粉和铜粉进行混合， 得到混合 物， 其中， 所述混合物中所述石墨粉的重量占所述混合物总重量的 71％ -79％， 所述铅粉的 重量占所述混合物总重量的 17％ -23％， 所述铜粉的重量占所述混合物总重量的 4％ -6％； 将粘接剂加入到所述混合物中并与所述混合物进行均匀混合 ； 对加入所述粘接剂后的混合 物进行成型处理， 并对成型后的所述混合物进行加热 ； 对加热后的混合物进行石墨化处理 得到碳棒。 本发明还提供了一种碳刷。
根据本发明的碳刷包括碳棒、 弹簧、 连接轴、 以及后座， 其中， 所述碳棒由对包含 石墨粉、 铅粉和铜粉的混合物以及加入到所述混合物中的粘接剂进行成型、 加热以及石墨 化处理后得到， 所述混合物中所述石墨粉的重量占所述混合物总重量的 71％ -79％， 所述 铅粉的重量占所述混合物总重量的 17 ％ -23 ％， 所述铜粉的重量占所述混合物总重量的 4％ -6％ ； 并且， 所述弹簧的一端与所述碳棒的一端连接， 所述弹簧的另一端与具有导电性 的连接轴的一端连接， 所述连接轴的另一端与后座固定。
本发明制造的碳刷能够借助弹簧与旋转轴接触， 避免接触不良的问题， 并且由于 碳棒采用了石墨粉和铅粉， 能够有效降低碳棒对旋转轴的摩擦系数， 通过采用铜粉， 能够使 得碳棒具有一定的刚性， 从而能够有效提高测量的精度， 并且能够延长碳刷的寿命， 还可以 避免碳刷磨损主轴， 有效降低设备的成本。
附图说明
图 1 是根据本发明实施例的碳刷的制造方法的流程图 ；
图 2 是根据本发明实施例的碳刷的制造方法所制造的碳刷的结构示意图。 具体实施方式
针对相关技术中由于碳刷磨损、 碳刷本身的阻抗、 以及碳刷接触不良导致测量不 准确的问题， 本发明提出了一种碳刷的制造方法， 其中， 在制造与空气静压电主轴、 电主轴 等高速旋转的轴接触的碳棒时， 采用了一定比例的石墨粉、 铜粉、 以及铅粉， 这样， 不仅能够 使碳棒具有一定的刚性， 而且还能够降低碳棒的阻抗以及碳棒与旋转轴的摩擦系数， 从而 能够有效提高测量的精度， 并且能够延长碳刷的寿命， 还可以避免碳刷磨损主轴。下面将详细描述根据本发明实施例的碳刷的制造方法。
根据本发明实施例的碳刷的制造方法所制造的碳刷可以应用于划片机等包含空 气静压电主轴的设备中， 该碳刷用于对空气静压电主轴和电主轴的位置 ( 例如， 高度 ) 进行 测量。
如图 1 所示， 根据本发明实施例的碳刷的制造方法包括 ：
步骤 S101 对石墨粉、 铅粉和铜粉进行混合， 得到混合物， 其中， 混合物中石墨粉的 含量占 71％ -79％， 铅粉的含量占 17％ -23％， 铜粉的含量占 4％ -6％ ；
步骤 S103， 将粘接剂加入到混合物中并与混合物进行均匀混合 ；
步骤 S105， 对加入粘接剂后的混合物进行成型处理， 并对成型后的混合物进行加 热；
步骤 S107， 通过对加热后的混合物进行石墨化处理得到碳棒 ( 通过执行步骤 S101 至步骤 S107， 即可完成根据本发明的碳棒的制作 ) ；
步骤 S109， 将弹簧的一端与碳棒的一端固定连接， 并将弹簧的另一端与连接轴的 一端固定连接， 将连接轴的另一端与后座固定。
通过上述方法， 使得制造的碳刷能够借助弹簧与旋转轴接触， 避免接触不良的问 题， 并且由于碳棒采用了石墨粉和铅粉， 能够有效降低碳棒对旋转轴的摩擦系数， 通过采用 铜粉， 能够使得碳棒具有一定的刚性， 从而能够有效提高测量的精度， 并且能够延长碳刷的 寿命， 还可以避免碳刷磨损主轴， 有效降低设备的成本。
在上述碳棒的一端以及连接轴的一端， 可以分别设置突起部， 这样， 弹簧 3 的一端 就能套接在碳棒的突起部上， 弹簧的另一端就能够套接在连接轴的突起部上， 以便固定。 此 外， 弹簧还可以采用其他的方式与碳棒和连接轴连接， 只要能够保证弹簧与碳棒和连接轴 电导通即可。
在对添加了粘接剂的混合物进行成型时， 可以利用半干法进行模压成型。
为了进一步保证碳棒与连接轴之间的导电性， 上述制造方法还可以包括 ： 通过导 线将碳棒与连接轴连接， 其中， 导线的一端与弹簧的一端连接至碳棒的同一端， 导线的另一 端与弹簧的另一端连接至连接轴的同一端。
这样， 通过弹簧与导线进行电传导， 能够进一步避免接触不良而影响测量的问题。
可选地， 导线可以位于弹簧形成的通道内。
并且， 导线可以通过多种方式与碳棒和连接轴连接， 例如， 导线的一端可以通过焊 接等固定方式与连接轴连接， 并且， 对成型后的混合物进行加热时， 将导线的另一端连接至 碳棒， 这样， 在对碳棒进行加热时， 就能将导线固定在碳棒上。 此外， 导线还可以采用其他的 方式与碳棒和连接轴连接， 只要能够保证导线与碳棒和连接轴电导通即可。
可选地， 在对成型后的混合物进行加热时， 可以对成型后的混合物在温度为 1000 摄氏度至 1500 摄氏度的情况下进行焙烧。
弹簧与碳棒和连接轴的固定方式有很多， 例如， 可以将弹簧通过套接的方式与碳 棒和连接轴固定连接。
为了保证后座与连接轴之间的稳固性， 连接轴可以通过过盈配合的方式与后座固 定。
在本发明的一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占75％， 铅粉的含量占 20％， 铜粉的含量占 5％， 在加热时， 可以采用 1250 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的另一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占 71％， 铅粉的含量占 23％， 铜粉的含量占 6％， 在加热时， 可以采用 1000 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的再一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占 77％， 铅粉的含量占 17％， 铜粉的含量占 6％， 在加热时， 可以采用 1500 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的再一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占 75％， 铅粉的含量占 21％， 铜粉的含量占 4％， 在加热时， 可以采用 1250 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的再一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占 73％， 铅粉的含量占 22％， 铜粉的含量占 5％， 在加热时， 可以采用 1000 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的再一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占 78％， 铅粉的含量占 17％， 铜粉的含量占 5％， 在加热时， 可以采用 1500 摄氏度的问题进行 焙烧。 在本发明的再一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占 74％， 铅粉的含量占 20％， 铜粉的含量占 6％， 在加热时， 可以采用 1300 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的再一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占 73％， 铅粉的含量占 23％， 铜粉的含量占 4％， 在加热时， 可以采用 1400 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的再一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占 72％， 铅粉的含量占 23％， 铜粉的含量占 5％， 在加热时， 可以采用 1350 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的再一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占 72％， 铅粉的含量占 23％， 铜粉的含量占 5％， 在加热时， 可以采用 1450 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的再一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占 72％， 铅粉的含量占 22％， 铜粉的含量占 6％， 在加热时， 可以采用 1200 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的再一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占 74％， 铅粉的含量占 21％， 铜粉的含量占 5％， 在加热时， 可以采用 1150 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的再一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占 76％， 铅粉的含量占 18％， 铜粉的含量占 6％， 在加热时， 可以采用 1100 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的再一个应用实例中， 在添加粘接剂之前的混合物中， 石墨粉的含量占
76％， 铅粉的含量占 19％， 铜粉的含量占 5％， 在加热时， 可以采用 1050 摄氏度的问题进行 焙烧。
在本发明的实现过程中， 在之前的要求内， 石墨粉、 铅粉和铜粉的含量比例还可以 有其他组合， 本文不再一一列举。
通过上述方式制造的碳棒的参数如下 ： 电 阻 率 35-58μΩm， 接触电压降 3 1.7-3.57， 摩擦系数≤ 0.27， 体积密度 1.64g/cm 。
上述的弹簧可以采用铜丝， 为了使得弹簧的弹性适当， 弹簧丝的直径可以为 φ0.2mm， 弹簧的中径可以为 φ2.5mm， 卷绕制作完成后具体参数为旋绕比可以为 13( 或其 他值 )， 这样， 弹簧刚度 0.054， 极限负荷 1.095N。 其中， 这里给出了弹簧的具体参数指标， 在 实际应用中， 可以对上述指标进行改变， 本文不再详述。
图 2 示出了通过上述方法制造得到的碳刷。
本发明还提供了一种碳刷， 包括碳棒 1、 弹簧 2、 连接轴 3、 以及后座 4， 其中， 所述 碳棒 1 由对包含石墨粉、 铅粉和铜粉的混合物以及加入到所述混合物中的粘接剂进行成 型、 加热以及石墨化处理后得到， 该混合物中所述石墨粉的重量占所述混合物总重量的 71％ -79％， 所述铅粉的重量占所述混合物总重量的 17％ -23％， 所述铜粉的重量占所述混 合物总重量的 4％ -6％ ； 并且， 所述弹簧的一端与所述碳棒的一端连接， 所述弹簧的另一端 与具有导电性的连接轴的一端连接， 所述连接轴的另一端与后座固定。 此外， 连接轴 3 与后座 4 以过盈配合的方式固定， 碳棒 1 与连接轴 3 之间还可以连 接有导线 ( 未示出 )， 且导线位于螺旋状弹簧性成的通道中。
在进行测量时， 碳棒 1 与空气静压电主轴、 电主轴等设备的转子紧密接触， 当主轴 高速转动时， 碳棒 1 在主轴转子上摩擦 ( 其中， 碳棒在弹簧的作用下轻微接触转子， 不对转 子造成过大的摩擦， 从而避免影响主轴转动甚至磨坏主轴 )， 即可完成测量。
根据本发明的方法制造的碳刷能够应用于包含空气静压电主轴、 电主轴等高速旋 转设备中 ( 例如， 划片机等 )。
综上所述， 借助于本发明的上述技术方案制造的碳刷具有耐磨性强、 摩擦小、 导电 性好的碳棒， 借助于压力弹簧， 能够将碳棒以一定的力顶在转轴上， 从而能够避免碳棒与旋 转的主轴接触不良， 因此， 本发明制造的碳刷具有较长的寿命， 并且能够在其本身不容易出 现被磨损的情况下保证主轴的正常运转， 降低对主轴的不良影响， 能够有效延长主轴的寿 命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。