28730

بهينه‌سازي اتصال ورق‌هاي دو فلزي به كمك فرآيند جوش فراصوتي

كارشناسي ارشد

مكانيك-ساخت و توليد

1399

1402/04/13

دكتر رامين هاشمي-دكتر رضوان عابديني

مكانيك

اتصال ورقه‌هاي نازك فلزي مورد استفاده در اتصالات الكتريكي، به روش‌هاي سنتي اتصال‌دهي مانند جوشكاري و لحيم‌كاري سخت موجب ايجاد صدمه حرارتي به قطعات مي‌گردد. يكي از روش‌هاي نوين اتصال ورقه‌هاي نازك فلزي از جنس‌هاي مختلف نظير آلومينيوم و مس با يكديگر از طريق اعمال ارتعاشات توان بالاي فراصوتي (فراصوتي) معروف به Ultrasonic Metal Welding مي‌باشد. اين روش اتصال تا حدود زيادي مسائل و مشكلات موجود در روش‌هاي اتصال‌دهي معمول را مرتفع نموده است. در اين پژوهش با هدف بهينه‌سازي اتصال ورق‌هاي نازك فلزي آلومينيوم و مس خالص به كمك ارتعاشات توان بالاي فراصوتي، اثر پارامترهاي ورودي شامل زمان، فشار استاتيكي و توان جوشكاري بر پارامتر خروجي استحكام اتصال، بررسي شده است. طراحي آزمايش جهت دستيابي به حالت بهينه پارامترهاي ورودي با استفاده از نرم‌افزار Design Expert و با روش سطح پاسخ انجام شد. نتايج نشان داد پارامتر زمان داراي بيشترين تاثير بر نيروي حاصل از آزمون كشش-برش مي‌باشد. حالت بهينه در زمان 0.98 ثانيه، فشار 2 بار و توان 85 درصد با بيشينه مقدار حقيقي نيروي آزمون كشش-برش 667.6 نيوتن با مقدار خطاي 11.4 درصد توسط نرم‌افزار ‌بدست آمده است.

1402/07/03

Optimization of the Joining of Bimetallic Sheets Using Ultrasonic Metal Welding Process

7/3/2024 12:00:00 AM

Thin metal sheets joint used in electrical connections based on traditional methods same as welding and brazing cause thermal damage to the segments. One of the modern methods of joining thin metal sheets together in different materials such as aluminum and copper through the operation of high-power ultrasonic vibrations is known as Ultrasonic Metal Welding.‌ This joint method has immensely solved the issues and problems in the usual joining methods. In this study, with the aim of optimizing the joining of thin aluminum and pure copper metal sheets using high-power ultrasonic vibration, The effect of input parameters including time, static pressure, and welding power on the output parameter of joint strength was investigated. The design of the experiment was carried out to achieve the optimum state of the input parameters using Design Expert software and the response surface method. The results showed that the time parameter has the greatest effect on the force obtained from the tensile-shear test. The optimal condition was obtained with a time of 0.98 s, a pressure of 2 bars, and a power of 85%, with the maximum predicted tensile-shear test force of 753.297 N with an error value of 11.4% has been obtained by the software.

اتصال ورق‌هاي فلزي , جوشكاري فلزات فراصوتي , بهينه سازي استحكام اتصال

metallic sheets joining , ultrasonic metal welding , optimization of joint strength

Negin Goodarzi

Dr. Ramin Hashemi, Dr. Rezvan Abedini