The importance of FEM simulation in design of a forming tool for test sample preparation to measure solder wettability

• Autorzy: Kapustova Maria , Sobota Robert , Kolenak Roman , Bilik Jozef , Simna Vladimir

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2019.8.6

Warianty tytułu

PL

Rola symulacji MES w projektowaniu narzędzia do kształtowania próbek do pomiaru zwilżalności lutu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes the construction design, simulation and preparation of a forming tool for manufacturing the ball-shaped test samples. This test sample shape is required for innovative evaluation of solder wettability, as the ball represents by its ideal shape a complete non-wettability of the substrate surface. The simulation software Deform was used for the FEM analysis of material flow in the tool cavity in order to verify the correctness of the forming tool design. After the successful computer simulation the designed forming tool was manufactured. The production of the ball-shaped test samples was successfully performed under laboratory conditions.

PL

W artykule przedstawiono projekt, symulację i przygotowanie narzędzia kształtującego, które umożliwia wytwarzanie próbek w kształcie kuli. Tego typu próbki są wymagane przy innowacyjnym sposobie oceny zwilżalności lutu, gdyż kula dzięki swemu idealnemu kształtowi odzwierciedla całkowity brak zwilżalności powierzchni podłoża. Program symulacyjny Deform, który wykorzystano do przeprowadzenia analizy MES płynięcia materiału w wykroju narzędzia, umożliwił weryfikację poprawności projektu narzędzia kształtującego. Po przeprowadzonej symulacji komputerowej wytworzono zaprojektowane narzędzie kształtujące, które z powodzeniem zastosowano do produkcji próbek kulistych w warunkach laboratoryjnych.

Słowa kluczowe

EN

solder wettability; ball-shaped test sample; forming tool; optimization of semiproduct; FEM simulation

PL

zwilżalność lutu; próbka kulista; narzędzie kształtujące; optymalizacja półwyrobu; symulacja MES

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 86, nr 8
• Strony: 253--256
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fig.

Twórcy

autor

Kapustova Maria

• Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Materials Science and Technology in Trnava, Bottova 25, 917 24 Trnava, Slovak Republic

autor

Sobota Robert

• Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Materials Science and Technology in Trnava, Bottova 25, 917 24 Trnava, Slovak Republic

autor

Kolenak Roman

• Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Materials Science and Technology in Trnava, Bottova 25, 917 24 Trnava, Slovak Republic

autor

Bilik Jozef

• Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Materials Science and Technology in Trnava, Bottova 25, 917 24 Trnava, Slovak Republic

autor

Simna Vladimir

• Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Materials Science and Technology in Trnava, Bottova 25, 917 24 Trnava, Slovak Republic

Bibliografia

• [1] Altan Taylan, Soo-Ik Oh, Harold L. Gegel. 1983. Metal Forming: Fundamentals and Applications, ASM, Metals Park, OH: 285–288.
• [2] Champion Edward R. 1993. Finite Element Analysis in Manufacturing Engineering. New York: McGraw-Hill, Inc.
• [3] Dixit Prakash Mahadeo, Uday Shanker Dixit. 2008. Modeling of Metal Forming and Machining Processes by Finite Element and Soft Computing Methods. London: Springer Verlag: 590.
• [4] Hosford William F., Robert M. Caddell. 2011. Metal Forming: Mechanics and Metallurgy. New York: Cambridge University Press.
• [5] Kapustová Maria, Ingrid Görögová. 2016. “Application of computer simulation at optimization of technological parameters of precision die forging”. Technical Gazette, 23 (2): 357-361.
• [6] Kobayashi Shiro, Soo-Ik Oh, Taylan Altan. 1989. Metal Forming and the Finite-Element Method. London: Oxford University Press.
• [7] Koleňák Roman, Michal Chachula, Pavol Šebo, Monika Koleňáková. 2011. “Wettability and shear strength of active Sn2Ti solder on Al2O3 ceramics”. Soldering and Surface Mount Technology 23 (4): 224-228.
• [8] Koleňák Roman, Igor Kostolný, Daniel Dřímal, Andrej Rabatin. 2016. “Wettability of soldering alloys at heating by electron beam”. International Review of Mechanical Engineering 10 (2): 95-98.
• [9] Radford John Dennis, Donald Brian Richardson. 1980. Production Engineering Technology, Third Edition. London: MacMillan Publishers LTD.
• [10] Yu Weiyuan, Yun Liu, Xinya Liu. 2008. “Spreading of Sn-Ag-Ti and Sn-Ag-Ti(-Al) solder droplets on the surface of porous graphite through ultrasonic vibration”. Materials and Design 150: 9-16.

Uwagi

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