Analiza i optymalizacja zgrzewów ultradźwiękowych przewodów miedzianych z wykorzystaniem logiki rozmytej

• Autorzy: Zawadzki Jacek , Jędryczka Cezary

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2019.100.0014

Warianty tytułu

EN

Analysis and optimization of ultrasonic copper wires using fuzzy logic approach

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (15-16.04.2019 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule skoncentrowano się na badaniu wpływu podstawowych parametrów procesu zgrzewania ultradźwiękowego takich jak: amplituda wibracji, siła nacisku oraz czas zgrzewania na wybrane parametry jakościowe uzyskanego połączenia przewodów miedzianych. Badania przeprowadzono metodą czynnikową (ang. fractional desing) z czterema poziomami. Jako parametry jakościowe mierzono siłę zrywania (Fpull), siłę odrywania (Fpeel) oraz obszar zgrzewu. Wyniki przeprowadzonych badań eksperymentalnych wykorzystano do opracowania nieliniowego modelu regresji drugiego stopnia. Ze względu na wariację wyników badań oraz parametrów wejściowych przy tworzeniu reguł modelu wykorzystano logikę rozmytą. Zastosowanie logiki rozmytej pozwoliło na uniezależnienie się od konieczności prowadzenia badań niszczących w procesie produkcyjnym i osiągnięcie najwyższego poziomu jakości zgrzewów.

EN

Ultrasonic welding has been used in the market over the past thirty years. Very short time, low energy consumption, repeatability and lack of additional materials and operations during the connection process are key reasons for which this technology has been found advantageous in the mass production. Nevertheless the problems faced by industry regarding to ultrasonic welding are the poor weld quality and low strength of the joints surface when the welding parameters are incorrect. In this paper, the control parameters like vibration amplitude, weld pressure and weld time are considered for the welding and copper wires (Cu-ETP1). Experiment is conducted according to the fractional design with replications to get the responses like tensile shear stress and T-peel stress and weld area. Measured data are utilized to develop fuzzy logic model between responses and predictors. As a quality is an very important issue in these manufacturing industries, the optimal combinations of these parameters are found using fuzzy logic approach.

Słowa kluczowe

PL

zgrzewanie ultradźwiękowe; logika rozmyta

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2019
• Tom: No. 100
• Strony: 157--166
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zawadzki Jacek

• TKH Kabeltechniek Polska Sp. z o.o.

autor

Jędryczka Cezary

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Jones J.B., Elmore W.C., De Frisco C.F., Method and apparatus employing vibratory energy for bonding metals, Aeroprojects Inc., Assignee, U.S. Patent, 2,946,119, (1960).
• [2] Satpathy M.P., Moharana B.R., Dewangan S., Sahoo S.K., Modeling and optimization of ultrasonic metal welding on dissimilar sheets using fuzzy based genetic algorithm approach., Engineering Science and Technology, an International Journal 18 (2015), pp. 634–647.
• [3] VersaGraphiX WSX Ergo Instrukcja obsługi DCM00059 Rev. Pierwsze wydanie Wersja oprogramowania 24.0. American Technology.
• [4] https://www.emerson.com/documents/automation/learn-more-2032s-ultrasonicwelding-system-branson-en-us-164748.pdf, dostęp z dnia 2019.02.01.
• [5] Elangovan S., Prakasan K., Jaiganesh V., Optimization of ultrasonic welding parameters for copper to copper joints using design of experiments, Int. J. Adv. Manuf. Technol. 51 (1e4) (2010), pp. 163–171.
• [6] Kao C.C., Shih A.J., Miller S.F., Fuzzy logic control of microhole electrical discharge machining, J. Manuf. Sci. Eng. Trans. ASME 130 (6) (2008), 0645021-0645026.
• [7] Tzeng Y., Chen F., Multi-objective optimisation of high-speed electrical discharge machining process using a taguchi fuzzy-based approach, Mater. Des. 28 (4) (2007), pp. 1159–1168.
• [8] http://www.conductivity-app.org/download-alloy-pdf/33, dostęp z dnia 2019.02.01.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).