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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 인천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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최근 환경 문제가 대두되면서 친환경적인 용착 공법이 대두 되고 있다. 초음파 금속 용착은 저온용착 방법중 하나로 Solder를 사용하지 않아 친환경적이고 열의 악영향을 최소화하는 공법으로 전기 전자 부품 산업 및 산업 제조 분야 전반에서 널리 각광받고 있는 기술이다.
초음파 금속 용착기의 구성은 크게 발진기(generator), 진동자(converter) , 부스터(booster), 혼(horn)으로 구성되며, 50 or 60 Hz 전류를 20,000hz or 40,000hz 전기 에너지로 변환시키는 발진기를 통해 들어온 전기적 신호가 진동자의 압전효과(piezoelectric effect)에 의해 기계적인 횡진동으로 변환되고 부스터로 그 진동 진폭을 증폭시켜 혼의 끝단에서 최대의 진폭이 금속 용착물에 전달되면 용착면에 강제적 확산현상이 일어나 강력한 결합이 이루어진다.
본 연구에서는 팁의 형상에 따른 용착성 평가를 위해 A, B, C 타입의 혼을 설계 하였고, 초음파 용착실험을 수행하였다. 진동방정식을 통해 혼의 길이를 68mm로 설정하고, 유한요소해석을 통해 Modal 해석 결과 39,794Hz, 하모닉 해석 결과 38,000Hz를 나타내었다. 이를 바탕으로 제작한 혼을 Optical sensor를 이용해 최대 진폭이 12.2㎛임을 확인하였다.
제작된 혼을 이용하여 니켈(Nickel) 박판을 팁의 형상에 따른 최적의 용착 조건 확림을 위해 초음파 금속 용착성 실험을 수행 하였으며, 인장시험 결과 최대 인장력은 C 타입에서 압력 2bar, 진폭 100%, 용착시간 0.38초에서 236.73N을 나타 내었다.
초음파 금속 용착기의 구성은 크게 발진기(generator), 진동자(converter) , 부스터(booster), 혼(horn)으로 구성되며, 50 or 60 Hz 전류를 20,000hz or 40,000hz 전기 에너지로 변환시키는 발진기를 통해 들어온 전기적 신호가 진동자의 압전효과(piezoelectric effect)에 의해 기계적인 횡진동으로 변환되고 부스터로 그 진동 진폭을 증폭시켜 혼의 끝단에서 최대의 진폭이 금속 용착물에 전달되면 용착면에 강제적 확산현상이 일어나 강력한 결합이 이루어진다.
본 연구에서는 팁의 형상에 따른 용착성 평가를 위해 A, B, C 타입의 혼을 설계 하였고, 초음파 용착실험을 수행하였다. 진동방정식을 통해 혼의 길이를 68mm로 설정하고, 유한요소해석을 통해 Modal 해석 결과 39,794Hz, 하모닉 해석 결과 38,000Hz를 나타내었다. 이를 바탕으로 제작한 혼을 Optical sensor를 이용해 최대 진폭이 12.2㎛임을 확인하였다.
제작된 혼을 이용하여 니켈(Nickel) 박판을 팁의 형상에 따른 최적의 용착 조건 확림을 위해 초음파 금속 용착성 실험을 수행 하였으며, 인장시험 결과 최대 인장력은 C 타입에서 압력 2bar, 진폭 100%, 용착시간 0.38초에서 236.73N을 나타 내었다.
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