FEM을 이용한 초음파 용착부의 온도분포 해석

Q: 이 논문에서 정의한 초음파 금속 용착이란 무엇인가?

외부 열원이나 용접봉을 사용하지 않고 초음파 진동 에너지를 활용하여 금속을 접합하는 친환경적인 기술이다. 이는 기존의 용접 방식과 차별화되며, 초음파 진동을 통해 발생하는 에너지를 이용하여 금속 간의 결합을 유도하는 접합 방식이다.

Q: 초음파 금속 용착 시 온도 분포에 영향을 미치는 핵심 요인은 무엇인가?

연구 결과, 진폭과 용착 시간이 증가할수록 용착부의 온도가 상승하며 고온 영역이 확대되는 경향을 보였다. 반면 용착 압력은 온도 변화에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타나, 적절한 가압력 유지와 진폭 및 시간 조절이 중요함을 확인하였다.

강은지; 민경탁

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자료유형: 학술저널

저자정보: 강은지 (Incheon National University) 민경탁 (Incheon National University)

저널정보: 한국생산제조학회 한국생산제조학회지 한국생산제조시스템학회지 Vol.25 No.2

발행연도: 2016.4

수록면: 105 - 111 (7page)

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Ultrasonic metal welding, unlike the conventional welding techniques, does not require an external heat source, welding rod, or filler metal. Therefore, ultrasonic metal welding is not only economical but also environment-friendly, and hence, it has been receiving much attention. In ultrasonic welding, heat is generated because of the plastic deformation and the friction between both surfaces of the welded materials. It is important to identify the heat-affected zone by measuring the temperature generated at the weld. In this study, the effects of the welding pressure, welding time, and vibration amplitude on the temperature distribution in the weld were evaluated by performing a transient thermal analysis of the heat generated during ultrasonic metal welding. The experimental results indicated that the temperature of the weld tends to increase with the welding time and vibration amplitude. However, an increase in the pressure does not affect the temperature of the weld largely.

#Ultrasonic metal welding #Finite element analysis #Transient thermal analysis #Frictional heat flux #Heat affected #one Temperature distribution

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