Cu 박판에 대한 초음파 용착 조건 확립

Q: 이 논문에서 정의한 초음파 금속용착이란 무엇인가?

초음파 금속용착은 초음파 진동과 압력을 결합하여 두 금속 재료를 빠르고 안전하게 접합하는 기술이다. 이는 고주파 진동에 의해 금속 접합면에 기계적인 진동을 가하여 물리적인 확산 작용을 일으키며, 금속 표면의 산화막을 제거하고 강력한 결합을 형성한다. 이 과정에서 상당한 양의 열이 발생하지 않는다.

Q: Cu 박판 초음파 금속용착의 최적 조건은 무엇인가?

연구 결과, Cu 박판의 초음파 금속용착 시 최적 조건은 정압 0.15MPa, 진동 진폭 80%, 용착 시간 0.28초로 나타났다. 이 조건에서 약 160.7N의 최대 인장력을 얻을 수 있었으며, 0.28초 이후 용착 시간을 증가시켜도 인장력은 더 이상 증가하지 않고 오히려 감소하는 경향을 보였다.

서정석; 박동삼

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자료유형: 학술저널

저자정보: 서정석 (인천대학교) 박동삼 (인천대학교)

저널정보: 한국생산제조학회 한국생산제조학회지 한국공작기계학회지 Vol.19 No.2

발행연도: 2010.4

수록면: 282 - 287 (6page)

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This paper gives a description of an experimental study of the ultrasonic welding of metals. In ultrasonic metal welding, high frequency vibrations are combined with pressure to join two materials together quickly and securely, without producing significant amount of heat. Ultrasonic metal welder consists of Transducer, Booster, and horn that are designed very accurately to get the natural frequencies and vibration mode. In this study, The horn was designed and analyzed the natural frequency by the modal analysis and harmonic analysis. And using a fiber optic sensor, we measured the amplitude and analyzed the Fast Fourier Transformed result. Using the horn, Ultrasonic metal welding between Cu sheet and Cu sheet of 0.1mm thickness was accomplished under the optimal conditions of static pressure 0.15㎫, vibration amplitude 30% and welding time of 0.28s. This result can be used for ultrasonic metal welding in manufacturing industry.

#Ultrasonic metal welding (초음파 금속용착) #Horn (혼) #modal analysis (모달해석) #Fiber optic sensor (광학센서) #FFT (고속 푸리에 변환) #Test of tensile load (인장시험)

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