物理機(jī)械法是目前印刷電路板資源化的重要基礎(chǔ)和方法。它是破碎、粉碎和物理分選的組合，其中粉碎是分選即金屬富集的關(guān)鍵步驟。因?yàn)橛∷㈦娐钒宓奶厥饨Y(jié)構(gòu)和材質(zhì)，使得破碎過程中機(jī)械易損件磨損嚴(yán)重。

　　研究中使用的3種不同刀具材料為不銹鋼304 13.00%；通用高速鋼材料組成為C< 1.3試驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)安排采用平行試驗(yàn)方法：（1）常溫與低溫實(shí)驗(yàn)比較，同一材料刀具的磨損情況；（2）同樣條件下，不同材料刀具的磨損情況。具體見表1.表1試驗(yàn)安排編號(hào)溫度次數(shù)編號(hào)溫度次數(shù)常溫其中BCrG分別代表不銹鋼、Cr12和高速鋼。每次投加量為0.125kg左右，這由粉碎機(jī)處理能力和喬切特最小取樣量經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定。每次運(yùn)行時(shí)間7min低溫試驗(yàn)的溫度指預(yù)冷罐中溫度，粉碎機(jī)中仍為常溫。因高速鋼在3種材料中理論硬度值最高，所以把高速鋼常溫刀具試驗(yàn)增加為11組，低溫試驗(yàn)調(diào)整為-20°C的3組，-60°C的3組，-100°的5組，每組投加量不變。預(yù)冷罐低溫范圍的確定與印刷電路板材料性質(zhì)有關(guān)，采用-100°C為最低限。

　　采用Taysurf5P120型表面形貌儀對(duì)齒板刃口進(jìn)行測(cè)量，未使用前測(cè)量一次，平行試驗(yàn)后測(cè)量一次，對(duì)比2次測(cè)量結(jié)果，同時(shí)稱量齒板前后質(zhì)量，作為參照。因齒板每個(gè)刃口長(zhǎng)約630mm形貌測(cè)量時(shí)，每個(gè)刃口分2次測(cè)量，每0.005mm測(cè)量一個(gè)點(diǎn)，然后用Matldb編程連接成一個(gè)刃口的表面形貌曲線。

　　2試驗(yàn)結(jié)果下面以不銹鋼刀具常溫試驗(yàn)2個(gè)刃口測(cè)量圖為例說明，標(biāo)號(hào)分別為BCC11和BCC2―中上曲線為粉碎前形貌曲線，下曲線為粉碎后形貌曲線。不銹鋼刀具常溫試驗(yàn)，18個(gè)刃口測(cè)量結(jié)果類似于粉碎后形貌曲線有“凹”和“平”

　　2種結(jié)果。破碎前因加工導(dǎo)致的深裂縫在試驗(yàn)后都消失，比如（a）中第一次測(cè)量的裂縫1、裂縫2及裂縫3對(duì)應(yīng)的A、BC區(qū)。以前的小裂縫更沒有生長(zhǎng)。以第一次測(cè)量的水平位置為基準(zhǔn)，比較第二次測(cè)量的最低位置，計(jì)算線磨損大約值：h =1.9mm（BCC11），h=l.lmm（BCC21）。用同樣方法處理不銹鋼其它刃口線磨損量，并把磨損質(zhì)量記入，結(jié)果見表2不銹鋼刀具常溫試驗(yàn)表面形貌測(cè)量結(jié)果表2不銹鋼304刀具常溫試驗(yàn)?zāi)p量編號(hào)線磨損量/nm磨損前質(zhì)量/kg磨損后質(zhì)量/kg磨損量/kg磨損率合計(jì)計(jì)篩網(wǎng)損失，BCC刀具實(shí)際磨損量00071kg實(shí)際粉碎量1.2343kg對(duì)刀具，每粉碎1kg物料，磨損0.0015kg對(duì)整套刀具，每粉碎1kg物料，磨損0.0058kg 3套刀具表面形貌測(cè)量結(jié)果不銹鋼刀具低溫試驗(yàn)的結(jié)果也正如常溫試驗(yàn)，第二次測(cè)量有凹、平之分。但是常溫試驗(yàn)第二次測(cè)量凹形曲線有9條：BCC1（11、12、13）、BCC4（41、4―43）、BCC5（51、5-53），其它為平形。而不銹鋼刀具低溫試驗(yàn)第二次測(cè)量凹形曲線僅有3條：BLC3（3-3-33）。不銹鋼刀具低溫試驗(yàn)?zāi)p量采用常溫刀具同樣的處理方式，得其各刃口線磨損量合計(jì)25.8mm，各齒板磨損質(zhì)量合計(jì)00022kg計(jì)篩網(wǎng)損失，BLC刀具實(shí)際磨損量0.007kg實(shí)際粉碎量1.2222kg對(duì)刀具，每粉碎1kg物料，磨損0.0018kg對(duì)整套刀具，每粉碎1kg物料，磨損0.0057kg高速鋼刀具第二次測(cè)量的表面形貌曲線沒有明顯差別很大，表面更加粗糙。原有深裂縫寬度的生長(zhǎng)快于深度的生長(zhǎng)。同理可得其常溫實(shí)驗(yàn)各刃口線磨損量合計(jì)21.9mm，各齒板磨損質(zhì)量合計(jì)0.0005kg計(jì)篩網(wǎng)損失，GCC刀具實(shí)際磨損量0.0070kg實(shí)際粉碎量1.3488kg對(duì)刀具，每粉碎1kg物料，磨損0.00037kg對(duì)整套刀具，每粉碎1kg物料，磨損0.0052kg低溫買驗(yàn)各刃口線磨損量合計(jì)24. 8mm各齒板磨損質(zhì)量合計(jì)0.000 7kg計(jì)篩網(wǎng)損失，GLC刀具實(shí)際磨損量00069kg實(shí)際粉碎量1.3372kg對(duì)刀具，每粉碎1kg物料，刀具磨損0.00052kg對(duì)整套刀具，每粉碎1kg物料，磨損0.0052kg不銹鋼刀具與高速鋼刀具磨損明顯，Cr12刀具磨損最小，能清楚辨認(rèn)刃口原有外形，因此未作磨損量測(cè)量。但同樣低溫試驗(yàn)后刃口表面粗糙度增大程度大于常溫試驗(yàn)。

　　3試驗(yàn)結(jié)果分析比較試驗(yàn)結(jié)果，可見低溫試驗(yàn)后刀具磨損大于常溫試驗(yàn)。有2種可能：（1）線路板隨溫度降低強(qiáng)度增強(qiáng)；（2）刀具耐磨性能受溫度影響而下降。線路板主要由2部分組成：非金屬基板和銅箔。非金屬基板通常是樹脂與玻璃纖維形成的玻璃鋼，資料顯示大部分玻璃鋼在低溫環(huán)境下強(qiáng)度增強(qiáng)；純銅為面心立方晶格結(jié)構(gòu)，不存在脆性轉(zhuǎn)變溫度，在低溫下強(qiáng)度有增強(qiáng)趨勢(shì)。此外粉碎腔內(nèi)溫度在線記錄顯示，即使預(yù)冷溫度為-100°C，粉碎腔內(nèi)最低溫度也在0°C以上，該溫度段對(duì)材料耐磨性能影響不大，而且不銹鋼304是奧氏體鋼，受低溫影響更不明顯，因而第一個(gè)原因可能性大，第二個(gè)原因可能性小。

　　不銹鋼刀具表面形貌圖顯示原有深裂縫在第二次刃口形貌圖中基本都消失，表面粗糙度減小。這說明該粉碎機(jī)雖然中間安裝高速運(yùn)轉(zhuǎn)的飛輪，周圍安裝靜止的齒1板即刀具與篩網(wǎng)，結(jié)構(gòu)類似于剪切式粉碎機(jī)的動(dòng)刀與靜刀，然而粉碎物料的用力方式不是剪切式粉碎機(jī)的沖剪破壞，而理論硬度值最高的高速鋼磨損情況嚴(yán)重，于是測(cè)量刀具的實(shí)際硬度，不銹鋼304高速鋼和Cr12維氏硬度分別為HV428HV145HV587（MPa）可見試驗(yàn)用高速鋼未達(dá)到理論硬度值，是3種材料中硬度最低的（應(yīng)是制作刀具單位出了問題），卻是第二抗磨的，這應(yīng)與高速鋼成分有關(guān)，它含有鎢、釩這樣的抗磨元素，所以即使硬度低，也能表現(xiàn)出稍好的抗磨能力。

　　4結(jié)論使用不銹鋼、高速鋼、Cr12不同材料刀具，在不同預(yù)冷溫度下，利用FL150型粉碎機(jī)進(jìn)行手機(jī)邊框板粉碎試驗(yàn)，結(jié)果表明，經(jīng)過低溫預(yù)冷后，線路板強(qiáng)度增大，加大了對(duì)刀具的磨損；不銹鋼304刀具、高速鋼刀具和Cr12刀具的表面形貌曲線表明，粉碎機(jī)主要粉碎形式以“磨”為主，而非剪切力；3種材料刀具，不銹鋼刀具最不耐磨。因試驗(yàn)用高速鋼未達(dá)到理論硬度，因而不能充分表現(xiàn)抗磨能力，試驗(yàn)結(jié)果雖好于不銹鋼，但不如Cr12刀具。材料抗磨能力除了與材料硬度有關(guān)外，還與材料本身成分有關(guān)，當(dāng)材料洛氏硬度大于HRC50（維氏硬度512）時(shí)，抗磨能力區(qū)別不大，因而高速鋼與Cr12在粉碎手機(jī)邊框板耐磨方面的優(yōu)缺點(diǎn)需進(jìn)一步研究。