从“制造难题”到“智造标杆”:Cimatron如何助力耐科装备实现“双轮驱动”
探秘耐科装备:用设计制造一体化与微铣削技术,抢占高端模具“智”高点
客户信息
| 公司 | 安徽耐科装备科技股份有限公司 |
|---|---|
| 行业 | 塑料挤出模具、半导体封装装备 |
| 地区 | 中国安徽 |
| 方案 | Cimatron设计制造一体化、自动钻孔、微铣削 |
关键数据
30分钟
基于2D图纸建立复杂流道三维模型(其他软件通常需要数个小时)
几天 → 几小时
自动钻孔编程
±0.002mm
IC封装模具电极精度要求
引言:“双主业”的挑战,是难题更是机会
安徽耐科装备科技股份有限公司(股票代码:688419)成立于2005年10月,主要从事应用于塑料挤出成型及半导体封装领域的智能制造装备的研发、生产和销售。公司为国家高新技术企业、制造业单项冠军示范企业。
作为面向全球市场的塑料挤出成型与半导体封装装备供应商,耐科装备的塑料挤出成型模具远销全球40多个国家;其半导体封装设备及模具服务于全球前十大半导体封测企业中的多数。
耐科装备将“塑料挤出”和“半导体封装”两大主业作为企业发展的双轮。随着市场竞争日益激烈,两大领域也面临不同的制造挑战:
- 塑料挤出端:复杂共挤模具的设计、仿真、制造与调试周期长、难度大。
- 半导体封装端:IC封装模具的精度要求已从毫米级迈向微米级,良品率成为影响竞争力的关键因素。
如何实现突破?耐科装备选择以Cimatron设计制造一体化平台和微铣削技术为基础,将技术挑战转化为效率、质量与市场优势。
Cimatron设计制造一体化和独特的‘微铣削(Micro Milling)’功能非常适合作为我们的数字化制造平台,为高端模具高效稳定量产提供坚实的基础。
价值亮点一:设计制造一体化——将“数小时”缩短为“30分钟”,赢在起跑线
塑钢共挤模具的流道设计是核心。每种熔体配置独立流道,上游全程不接触,仅在靠近模口的位置汇合。流道截面沿路径不断变化,入口截面最大超过R10mm,末端最小低于R0.5mm,同时还包含多分支、非对称渐变等复杂结构。
传统CAD软件在处理变截面、多分支异形流道时,往往耗时长、易出错。Cimatron的线框与曲面造型功能支持变截面扫掠、多引导线扫掠,以及沿路径进行线性或二次截面渐变。通过G1/G2曲面连续性检查、曲率梳和曲面偏差分析,可确保流道平滑过渡,避免折痕、尖角和可能造成物料滞留降解的死角。
基于2D图纸建立三维模型,在熟练掌握Cimatron软件的情况下,仅需30分钟,而其他软件通常需要数个小时。
在加工阶段,Cimatron可在刀路计算前预览每步工序后的残留模型,帮助工程师快速规划刀具,精确识别残留毛坯,并生成安全高效的粗加工、残留粗加工和精加工刀路。针对狭长、渐变流道,标准化的“三板斧”编程策略进一步缩短了从设计到加工的周期。
更快的建模速度、更稳定的曲面质量和更高效的编程流程,能够直接缩短项目交付周期,并提升产品的一致性与客户满意度。
价值亮点二:自动化与智能化加工——将“几天”压缩为“几小时”,突破产能瓶颈
挤出模具的模头与型板布满大量密集深孔、交叉冷却水路、顶针孔、螺纹孔、沉头孔和密封槽。部分孔具有较大的长径比或需要采用3+2固定轴钻孔。孔位间距小、薄壁隔层多,也增加了孔干涉和碰穿风险。
Cimatron的自动钻孔与特征识别功能可自动识别通孔、盲孔、沉头孔、螺纹孔、阶梯孔、碰穿孔和3+2定轴孔等特征,并从工艺库中自动匹配相应的钻孔工艺。
自动生成的钻孔工艺单提高了加工过程的一致性和可追溯性,同时降低了人工编程工作量和人为错误风险。
Cimatron的自动钻孔功能对我们来说是效率革命,以前需要几天完成的工作,现在仅需要几个小时。感谢Cimatron!
在订单高峰期,这种效率提升意味着更短的交货周期和更强的订单承接能力。标准化工艺则有助于稳定产品质量,进一步增强客户对耐科装备可靠性的信任。
价值亮点三:微铣削核心科技——挑战物理极限,打赢“毫厘之争”
随着IC尺寸不断缩小、单套模具中的封装数量持续增加,IC封装模具的制造要求日益严苛。微小电极通常包含大量凸台特征,所需刀具直径可低至0.2mm,尺寸精度要求达到±0.002mm。
电极材料通常为紫铜或石墨。紫铜质软,加工过程中容易产生毛刺;石墨质脆,稍有不慎便可能崩裂。这些特点对机床、加工工艺、微小刀具和CAM软件都提出了极高要求。
Cimatron的微铣削(Micro Milling)功能通过四项核心能力应对这些挑战:
- 计算精度达到0.1微米;
- 残留毛坯识别精度达到0.01mm;
- 生成连续光顺、负载均衡的刀具路径,确保切入、切削和切出过程稳定;
- 支持输出小数点后五位的G代码,满足超精密加工要求。
Cimatron微铣削功能能有效降低加工中断刀情况,报废损耗显著减少,提高了良品率。
更少的断刀和报废意味着更低的制造成本与更稳定的批量生产能力。掌握微米级精密加工能力,也帮助耐科装备在高附加值的IC封装模具市场建立更高的技术门槛。
寄语与展望:从“技术领先”到“市场引领”
耐科装备副总经理徐劲风先生提出了双方未来进一步合作的五个方向:
- 深化算法,引领未来:升级微铣削核心算法,提高极小刀具、微米级薄壁和微小圆角加工的稳定性。
- 定制工艺库,赋能团队:开发多层共挤流道和半导体微小电极阵列专用加工模板,实现一键编程。
- 打通数据闭环,建设智慧工厂: 推动Cimatron与MES、机床和检测设备的数据互通,实现设计、编程、加工与检测的全流程联动。
- 联合创新,攻克难题:围绕前沿模具研发开展新工艺和刀路专项测试,持续突破精密制造瓶颈。
- 共建行业解决方案: 打造覆盖塑料挤出与半导体封装双领域的标准化数字化制造方案,推动中国精密模具产业升级。
结语
从塑料挤出到半导体封装,Cimatron不仅是耐科装备的设计与制造工具,更是其实现“双轮驱动”战略、提升生产效率、稳定产品质量并增强市场竞争力的重要数字化平台。
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