Les plaquettes CBN brasées utilisent un brasage à base d'argent entre la pointe PCBN et le substrat en carbure ; le contrôle qualité central couvre la préparation avant brasage, le contrôle des paramètres en cours de processus et l'inspection multi-niveaux après brasage pour éviter les soudures froides, les fissures, la dégradation thermique du CBN et une liaison insuffisante.

1. Contrôle qualité des matières premières et de la surface avant brasage

(1) Contrôle à la réception des matériaux

• Vérifier la qualité de l'ébauche PCBN, la teneur en CBN et la cohérence du carbure de tungstène du substrat ; rejeter les lots présentant des différences de dilatation thermique incompatibles qui provoquent facilement des fissures d'interface après brasage.
• Select matched silver solder (melting point 680~920℃) and corresponding flux; flux activation temperature shall be 30~50℃ lower than solder melting point to remove surface oxide fully.
• Stocker la soudure et le flux dans un environnement sec pour éviter la porosité de soudure due à l'humidité.

(2) Traitement de surface des surfaces de liaison

• Meuler ou polir finement les faces de joint de la base composite CBN et de la plaquette en carbure ; nettoyer par dégraissage ultrasonique pour éliminer l'huile, la rouille et le film d'oxyde. Une surface rugueuse ou des contaminants résiduels provoquent un mauvais mouillage de la soudure et une fusion incomplète.
• Appliquer une pâte à souder fine et uniforme sur l'espace de joint, fixer la pointe CBN avec un dispositif de précision pour contrôler le jeu entre 0,03 et 0,10 mm ; un jeu trop grand entraîne une liaison faible, tandis qu'un jeu trop petit provoque un remplissage insuffisant de la soudure.

2. Contrôle des paramètres de brasage en cours de processus (contrôle qualité central)

La plupart des CBN brasés utilisent un brasage par induction haute fréquence ou un brasage sous vide ; verrouiller strictement la courbe de chauffage pour éviter la graphitisation/oxydation à haute température du cristal CBN.

1. Contrôle de la température : régler la température de brasage maximale à 780~890℃ selon le type de soudure ; une surchauffe >950℃ endommage la couche CBN et réduit la dureté de la plaquette, une température basse entraîne une soudure froide et une faible résistance au cisaillement. Utiliser un pyromètre infrarouge pour la surveillance de la température en temps réel au niveau de la zone de joint.
2. Temps de maintien : maintien à température constante court (15~45 s seulement après la fusion complète de la soudure) ; une exposition prolongée à la chaleur provoque l'oxydation de la phase cobalt du substrat CBN et l'initiation de fissures internes.
3. Vitesse de chauffage et de refroidissement : mettre en œuvre un préchauffage par étapes (maintien à 300℃ et 500℃ pour éliminer l'humidité résiduelle) ; refroidissement lent au four au lieu d'une trempe rapide à l'air pour libérer les contraintes thermiques dues aux différentes dilatations thermiques du CBN/carbure et éviter la fissuration de la pointe.
4. Protection atmosphérique : le brasage sous vide maintient un vide ≤1×10⁻² Pa ; le brasage par induction remplit un gaz de protection inerte pour isoler l'oxygène et éviter l'oxydation et les pores de soudure.

3. Inspection multi-tours après brasage et critère d'acceptation

(1) Inspection visuelle de l'apparence (contrôle complet à 100 %)

Vérifier le cordon de soudure : pas de fissures de surface évidentes, de cloques, de manque de débordement de soudure, de résidus de flux ; la couverture de brasage effective ≥90 % de la surface totale de liaison selon la norme industrielle JB/T10719.

(2) Essais non destructifs (END, échantillonnage + inspection complète des lots clés)

• Test de ressuage : détecter les fines fissures de surface le long du bord de soudure invisibles à l'œil nu.
• Test ultrasonique / micro-rayons X : vérifier les soudures froides internes cachées, les pores internes et les inclusions ; le diamètre d'une cavité unique ne doit pas dépasser 0,5 mm.
• Inspection visuelle automatisée par IA pour la production de masse afin de trier rapidement les plaquettes défectueuses en ligne.

(3) Test destructif d'échantillonnage des performances mécaniques

1. Test de résistance au cisaillement : appliquer une force latérale sur la pointe CBN ; un joint qualifié se rompt au niveau de l'ébauche CBN ou du substrat en carbure plutôt qu'à l'interface de soudure, prouvant une liaison métallurgique fiable.
2. Contrôle par échantillonnage de choc thermique : chauffer les plaquettes à 650~700℃ puis tremper à l'eau ; aucun détachement de la pointe ni fissure de soudure après cyclage est qualifié.
3. Échantillonnage métallographique : attaquer la section transversale au microscope pour observer l'infiltration de la soudure et la microstructure de liaison d'interface selon la norme de brasage ISO18279.

4. Traçabilité du processus et contrôle stable SPC

• Enregistrer les données de lot du numéro de lot de matière première, la courbe de température/temps de brasage, le résultat d'inspection pour une traçabilité complète de la production.
• Adopter un contrôle statistique SPC pour les paramètres clés (température de chauffage, durée de maintien) ; ajuster rapidement l'équipement une fois que la dérive des paramètres dépasse la tolérance pour réduire le taux de défauts récurrents.