在AI算力爆發、5G通信深化與汽車電子崛起的多重驅動下,PCB行業正迎來前所未有的發展機遇。作為現代電子設備的核心基石,PCB制造精度與效率直接決定了電子產品的性能表現。據前瞻產業研究院預測,至2030年,PCB行業市場規模將突破4000億元,2025至2030年間復合年增長率達6.5%,展現出強勁的發展勢頭。
一、PCB行業發展面臨的挑戰
當前,PCB行業主要面臨以下三大痛點:
? 高精度加工需求激增:
AI服務器(如英偉達GB200NVL72)對PCB層數、孔徑精度及表面處理提出更高要求,加工難度呈指數級增長,傳統制造工藝難以滿足日益嚴苛的標準。
? 效率與成本壓力并存:
在厚板、硬板鉆孔加工中,需同時兼顧大孔徑加工能力與小孔高速鉆削效率。然而,傳統設備啟停耗時且能耗偏高,嚴重制約了生產效率與成本控制。
? 維護成本高企:
頻繁換刀及摩擦損耗致使設備故障率上升,拉刀機構壽命普遍低于50萬次,大幅增加了設備的維護成本與生產中斷風險。
二、昊志機電系統性解決方案
昊志機電憑借在PCB電主軸、直線電機、導軌和伺服驅動器的全鏈條技術布局,為行業提供了全面且高效的解決方案:
? 電主軸:昊志機電的PCB電主軸系列覆蓋多種轉速(20萬~40萬rpm),經優化的大軸徑軸系結構顯著提升了軸向承載力與徑向剛性,軸向承載力提升10%-15%,徑向剛性提升6%-11%,搭配大扭力電機,鉆孔整體效率提升8%~23%以上。同時,超長壽命拉刀機構(50萬次無故障使用)有效降低了設備維護成本。
? 直線電機:采用直接驅動方式,系統剛度高達500N/μm(絲桿系統約100N/μm),具備5G高加速度(絲桿僅0.5G)與5m/s高速度(絲桿僅1m/s),可實現快速、精準的直線運動,顯著提升生產效率與加工精度。
? 導軌:采用優秀的DB構造力學設計,能承受四個方向的高負荷,有效降低摩擦系數與摩擦接觸面損耗,延長使用壽命,進一步降低設備維護成本。
? 伺服驅動器:高帶寬、高采樣頻率、高響應速度:智能參數自整定,機械振動抑制能力;可支持多種編碼器反饋協議和多種控制方式,方便的自整定功能,電流環周期62.5us,速度/位置環周期500us。
三、昊志機電各款PCB電主軸性能亮點
1. 市場20萬轉鉆孔主軸替代性產品-20萬轉速電主軸:
? 高穩定性
經充分優化的大軸徑軸系結構,軸向承載力提升15%,徑向剛性提升11%,結合大扭力電機,輕松應對各種工況,主軸具有極高穩定性。
? 高性能電機
搭載雙繞組技術的超寬范圍調速電機(弱磁倍數3.3),將高、低速性能均發揮到極致:①強勁的鉆大孔能力:低速扭力高達0.18Nm,6.35mm刀具連續加工10000孔以上(S20000F0.3R5.03*1.6mmFR4)),能輕松應對各類厚板、硬板;②優異的高速性能:3.8S直升20萬轉,轉差率低至1%,并能在20萬轉極速下長期穩定工作。
? 超長壽命拉刀機構
高分子材料的軸霸、高穩定性能的碟簧和高氮不銹鋼材料組合而成的拉刀機構,能穩定50萬次無故障使用。
? 低能耗
主軸耗氣量降低20%(較市場同類產品),節能效果顯著。
2. 新一代主流產品橫空出世-25萬轉速電主軸
? 高穩定性
經充分優化的大軸徑軸系結構,軸向承載力提升10%;徑向剛性提升6%,結合大扭力電機,輕松應對各種工況,主軸具有極高穩定性。
? 高性能電機
搭載雙繞組技術的超寬范圍調速電機(弱磁倍數4.2),將高、低速性能均發揮到極致:
①強勁的鉆大孔能力:低速扭力高達0.16N.m,6.35mm刀具連續加工10000孔以上(S20000F0.3R5.03*1.6mmFR4),能輕松應對各類厚板、硬板;②超快的鉆小孔能力:3.8秒直升20萬轉,7.5秒直升25萬轉,僅啟停一項提高效率3%以上,鉆0.2mm以下小孔時提高效率20%以上,并能在25萬轉極速下長期穩定工作。
? 超長壽命拉刀機構
高分子材料的軸霸、高穩定性能的碟簧和高氮不銹鋼材料組合而成的拉刀機構,能穩定50萬次無故障使用。
? 低能耗
主軸耗氣量降低20%(較市場同類產品),節能效果顯著。
3. 32萬轉極小徑鉆孔主軸批量銷售-32萬轉速電主軸
? 高精度
全轉速動態偏擺低于6um;尤其適合0.05-0.3mm孔徑高精度鉆孔。
? 高性能電機
搭載雙繞組技術的超寬范圍調速電機,將高、低速性能均發揮到極致:①強勁的鉆大孔能力:低速扭力高達0.044Nm,5.0mm刀具連續加工1000孔以上(S25000F0.3R5.03*1.6mmFR4),能應對各類厚板、硬板:②優異的高速性能:3.4S直升20萬轉,4.1S直升25萬轉,5.2S直升32萬轉,僅啟停一項提升效率2.5%。
? 超長壽命拉刀機構
高分子材料的軸霸、高穩定性能的碟簧和高氮不銹鋼材料組合而成的拉刀機構,能穩定50萬次無故障使用。
? 高熱穩定性
建立熱一結構耦合模型,對溫度場進行了深度優化,確保主軸溫升≤3.5°C(同類產品4°C),機臺漲縮6um(同類產品7um),CPK相對同類產品提升3%,進一步提升機臺鉆孔精度。
4. 創新型產品36萬轉鉆孔主軸-36萬轉速電主軸
? 高精度
全轉速動態偏擺低于5um,尤其適合0.3-0.05mm孔徑高精度鉆孔。
? 高性能電機
搭載雙繞組技術的超寬范圍調速電機,將高、低速性能均發揮到極致:
①強勁的鉆大孔能力和穩定的鉆小孔能力:低速扭力高達0.022Nm,3.2mm刀具連續加工1000孔以上無異常,能應對各類厚板、硬板:長時間加工小孔(37萬孔)CPK差異小于0.5。
②優異的高速性能:2S直升20萬轉,2.2S直升25萬轉,2.5S直升32萬轉,2.8S直升36萬轉,僅啟停一項提升效率3.8%。
? 超低慣量
主軸采用輕量化設計,重量僅1.5Kg(同類產品2.5Kg),急速下鉆時的慣量減小40%。
? 高熱穩定性
建立熱一結構耦合模型,對溫度場進行了深度優化,確保主軸溫升≤3.5℃,進一步提升機臺鉆孔精度。
5. 創新型40萬轉鉆孔主軸-40萬轉速電主軸
? 高精度
PCB行業電主軸靜態回轉精度≤2μm,動態精度≤6μm(出廠標準),具有無與倫比的高精密度的特性,實現更高的鉆孔CPK值。
? 低故障率
創新穩定的設計,使主軸的穩定性大幅度優于同行產品,一年期內下機率平均低于3%,第二年平均低于10%。
? 高節能
保證性能前提下,氣浮主軸耗氣量和滾珠主軸防塵氣封耗氣量優化到最小,降低終端客戶使用成本,耗氣量可降低20%。
四、昊志機電直線電機、導軌與驅動器技術優勢
直線電機vs絲桿系統:
導軌:
DB力學結構:四向高負荷承載,摩擦系數降低30%,延長使用壽命,降低設備維護頻率與成本。
伺服驅動器:
全數字式交流伺服驅動器具備多樣化的控制方式,包括總線控制(CANopen?或EtherCAT?)、脈沖控制(含電子手輪的A/B脈沖)和模擬控制。并支持多種編碼器反饋接口,如TTLencoder+HES、SinCosencoder等。
五、創新與專利賦能
創新是企業的生命線,昊志機電在2025年向國家知識產權局提交的“一種電主軸”專利申請(公開號CN119839328A),旨在有效解決因碟簧失效而導致的松刀問題。這不僅提升了電主軸的可靠性和穩定性,還延長了設備的使用壽命,降低了維護成本,為制造企業帶來了實實在在的經濟效益。
六、市場表現與客戶認可
2024年,昊志機電實現營業收入13億元,同比增長30.63%。眾多PCB制造企業選擇昊志機電的電主軸產品,被廣泛應用于電路板行業的各種鉆孔機、成型機、分板機等設備上,憑借卓越的性能和品質,昊志機電在PCB電主軸領域樹立了良好的口碑和品牌形象,成為眾多企業的信賴之選。
七、產業發展新態勢
隨著"十四五"智能制造規劃推進,PCB設備市場呈現兩大趨勢:1)國產化率提升,核心部件自主可控需求增強;2)全球頭部企業加速布局東南亞市場,出口型設備占比提升。昊志機電將繼續秉持自主技術創新的發展理念,不斷優化和升級PCB電主軸產品,為PCB行業的高質量發展貢獻更多力量。