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Yaskawa Group2023 년 2 월 6 일
바카라 하는 법 조인트는 모터의 자석을 고정하는 데 사용되며 주요 제품인 인코더 용 디스크를 고정하는 데 사용됩니다. 바카라 하는 법 결합은 볼트 고정과 같은 기계적 결합과 비교하여 중량 감소, 강성 증가 및 가공 작업의 단순화와 같은 많은 특징을 갖는 결합 방법이다. 모터가 점점 작아지고 더 높은 출력이 계속됨에 따라 안정적인 접착 성능 및 높은 신뢰성을 달성하기 위해서는 고온에서 사용될 때 강도 변화 및 강도 감소와 같은 결합의 도전을 다루는 것이 그 어느 때보 다 필요합니다. 최근에, CAE (컴퓨터 보조 엔지니어링)를 사용한 접착력 강도 및 골절 거동 예측에 대한 수요는 접착 메커니즘을 명확히하고 높은 신뢰성으로 설계하기 위해 증가했습니다.
① 강도 변화를 줄이기위한 증착을위한 표면 처리 기술
② 고온 사용 중 바카라 하는 법 특성을 평가하는 내열성 평가 기술
③ 바카라 하는 법 부품의 파괴 동작을 예측하는 바카라 하는 법 분석 기술
그림 1 바카라 하는 법 메커니즘
그림 2 : 바카라 하는 법의 파괴 형태
그림 1은 접착 메커니즘을 보여줍니다. 접착력은 "바카라 하는 법에 의해 매개되는 기계적, 물리적 또는 화학적 힘에 의해 두 표면이 함께 결합되는 상태로 정의되며, 접착력 강도를 강화하기 위해 바카라 하는 법가 가까워지고 접착력이 가까워 질수록 습윤성이 높아집니다.*1| 중요합니다. 바카라 하는 법의 파괴 형태는 응집력 실패 및 계면 실패를 포함하며 혼합 실패로 분류된다 (도 2). 또한, 바카라 하는 법 신뢰성, 점탄성 및 유리 전이 온도는 바카라 하는 법의 내선에 영향을 미칩니다.*2, 크리프 특성*3를 고려합니다.
*1 습윤성이란?
증착 된 물질의 표면에 바카라 하는 법력을 바카라 하는 법하기 쉽다
*2 유리 전이 온도는 무엇입니까
부드러운 고무에서 단단한 유리로 바카라 하는 법가 변하는 온도
*3 크리프 특성
연속 하중으로 인해 바카라 하는 법가 점차 변형되어야합니다
신뢰할 수있는 바카라 하는 법력을 달성하기 위해서는 높은 바카라 하는 법력 강도를 가질뿐만 아니라 강도의 작은 변화를 갖는 것이 중요합니다. 큰 변화가 있다면, 바카라 하는 법력 강도에 대한 큰 안전 계수를 설정해야하므로 지금까지 우리는 설계시 허용 가능한 강도를 크게 추정했습니다.
금속 표면은 오일 및 산화물과 같은 오염 물질로 덮여 있으며 바카라 하는 법로 습윤성을 향상 시키려면이 오염 물질을 제거하고 표면 장력을 증가시켜야합니다. 강도 변화를 줄이기 위해, 본 발명자들은이 바카라 하는 법의 표면에 초점을 맞추고 일반적인 탈지 처리뿐만 아니라 표면 처리로 인한 바카라 하는 법로 습윤성을 향상시켜 그 효과를 확인했습니다.
예를 들어, 용매 탈지만으로 알루미늄 플레이트의 표면에 바카라 하는 법력에 비해 UV 조사 및 폭발 처리*4안정적인 바카라 하는 법 강도를 달성 할 수 있습니다. 금속에 대한 안정적인 접착 강도를 달성하기 위해서는 표면의 산화물 필름을 물리적으로 또는 기계적으로 제거해야합니다. 또한, 바카라 하는 법 및 금속보다 표면 장력이 낮은 수지의 경우, 극 기능 그룹을 사용하여 습윤성을 향상시킨다.*5효과적입니다. 예를 들어, 산소 혈장으로 어려운 수지의 표면을 조사함으로써 강도 변화를 감소시킬뿐만 아니라 바카라 하는 법력 강도를 향상시킵니다 (그림 3).
이런 식으로, 우리 회사는 새로운 재료 또는 다른 재료가 결합되는 응용 분야에서 결합 강도의 변화를 줄이는 방법으로서 각 바카라 하는 법 재료에 최적의 표면 처리를 적용합니다.
알루미늄에 대한 표면 처리 및 바카라 하는 법력 강도
수지에 대한 표면 처리 및 바카라 하는 법력 강도
그림 3 각 물질에 대한 표면 처리 및 바카라 하는 법력 강도
그림 4 : 바카라 하는 법 강도 및 탄성 계수의 온도 특성
바카라 하는 법의 내열 온도는 바카라 하는 법의 유리 전이 온도와 부착 인터페이스 사이의 접착력에 의해 영향을 받으므로 바카라 하는 법 및 부속에 따라 내열성도 변화합니다.
우리 회사는 바카라 하는 법력 강도와 동적 점탄성을 기반으로 바카라 하는 법 부품의 내열성을 평가합니다.
탄성 계수의 온도 변화가 접착력 강도에 중첩 될 때, 유리 전이 온도보다 낮은 온도 범위에서 강도 감소가 부드럽게 발생하는 것으로 밝혀졌으며, 이는 바카라 하는 법의 내선을 나타내는 지표입니다. 또한 골절 형태는 응집성 골절에서 온도 상승에 따른 탄성 계수의 감소 속도가 변화하기 시작하는 변곡 지점으로부터 응집성 골절에서 계면 골절로 변하는 것으로 나타 났으며, 강도의 감소는 접착 계면의 접착 감소로 인한 것으로 생각된다 (도 4).
많은 바카라 하는 법는 탄성 및 점성 요소를 결합한 점탄성 몸체이며, 스프링 및 도어 냄비 (대시 냄비)와 유사한 기계적 특성을 나타냅니다. 그것이 폭발력 인 경우, 그것은 탄성 요소와 변형에만 작용하며, 힘이 제거되면 원래 상태로 돌아 오지만 연속력이 적용되면 점성 요소가 계속 변형되어 원래 모양으로 돌아 가지 않습니다. 살금살금 기다*3하중이 높고 온도가 높아짐에 따라 생성됩니다 (그림 5).
이런 식으로, 크리프 변형으로 인한 강도 감소는 파손을 초래할 수 있으므로 동적 점탄성은 내열성을 고려할 때 중요한 요소로 평가됩니다. 평가 방법으로, 우리 회사는 대학과 협력하여 마스터 곡선의 크리프로 인한 스트레스 이완을 추정합니다 (그림 6).
그림 5 바카라 하는 법의 탄성 및 점성 요소의 메커니즘
외부 힘으로 인해 일정한 변형이 적용되면 스트레스가 완화되고 변형이 시간이 지남에 따라 적용 되더라도 탄성 계수가 변합니다. 데이터는 일정한 온도에서 이완 곡선으로 측정되며, 온도 시간 변환 규칙이라고하는 시간 축을 이동시킴으로써 다른 온도에서의 응력 완화 곡선이 겹치는 것으로 경험적으로 알려져 있습니다. 이제 120 ~ 160 ° C 사이의 곡선을 오버레이하여 110 ° C에서 응력 완화 곡선으로 오른쪽으로 확장하면 단일 마스터 곡선으로 합성 할 수 있습니다. 스트레스 이완은 110 ° C 에서이 마스터 곡선으로부터 몇 년 동안 추정 될 수 있습니다.
그림 6 마스터 곡선에서 크리프로 인한 응력 완화의 추정 결과
그림 7 CZM 개념*6
그림 8 DCB 시험 개요 및 테스트 결과
CAE 분석은 프로토 타입 실험 전에 제품 강도, 강성 및 골절 모드를 예측하는 수단으로 제품 개발 프로세스에서 널리 사용됩니다. CAE의 최근 개발로, 바카라 하는 법 조인트의 분석 모델이 가능해졌으며, 그중에서도 골절 역학을 기반으로 한 분석 방법 중 하나 인 CZM (응집력 구역 모델)은 전형적인 방법이되었습니다. 균열 팁 근처의 영역을 균열이 닫히는 방향으로 결합력이 가해지는 영역으로서, CZM은 바카라 하는 법 손상의 시작부터 재료 분리에 이르기까지 골절 과정을 시뮬레이션 할 수있다 (도 7). 커플 링력은 DCB (Double Cantilever Beam) 테스트에 의해 결정된 바와 같이 균열 성장 동안 손실 된 에너지입니다.IC"(그림 8)를 사용하여 이루어집니다.
대학과의 기술 협력에서 우리는 CZM을 사용하여 바카라 하는 법 조인트를 분석하는 기술을 구성했습니다. 금속
그림 9 : CZM을 사용한 바카라 하는 법 결합 분석 결과
*4 폭발 치료
입자와 분말이 뿌려지고 증착 된 물질의 표면을 거칠게하고 갈기
*5 극 기능 그룹은 무엇입니까
편광되고 바카라 하는 법와의 화학적 반응이있는 결합 구조
*6 CZM 개념 참조 자료
Y.Sekiguchi, J. Adhesion Soc. jpn., 56,447 (2020).
우리는 바카라 하는 법 성 신뢰성을 보장하기 위해 노력하고있는 표면 처리 기술, 내열성 평가 기술 및 바카라 하는 법 분석 기술을 도입했습니다. 앞으로는 이러한 기술을 서보 모터의 신뢰성 설계에 적용 할 계획입니다.
이번에 도입 된 기술은 문제 해결을위한 예이며, 바카라 하는 법 신뢰성을 더욱 향상시키기 위해 채권 설계, 본딩 작업, 신뢰성 평가 및 CAE 분석을 포함한 다양한 원소 기술 간의 협력을 더욱 발전시킬 것입니다.
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