Holdings: Prozessgerechte Gestaltung von Werkzeugen auf Basis von Verschleißsimulationen am Beispiel des Ultraschallbondens

Prozessgerechte Gestaltung von Werkzeugen auf Basis von Verschleißsimulationen am Beispiel des Ultraschallbondens:

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Bibliographic Details
Main Author:	Eichwald, Paul (Author)
Format:	Thesis Book
Language:	German
Published:	Düren Shaker Verlag 2021
Series:	Schriften des Lehrstuhls für Dynamik und Mechatronik Band 11
Subjects:	Reibpaarung Finite-Elemente-Methode Reibung Kupferdraht Drahtbonden Ultraschallbonden Bemessung Werkzeugbau Werkzeuggeometrie Werkzeugverschleiß Ultraschallschweißen Modellbildung Modellbasierte Analyse Reibleistung Kaltschweißen Numerische Berechnung Verschleiß FE-Simulation Wedgebonden Optimierung Reibhysterese Kupferdrahtbonden Werkzeugauslegung Hochschulschrift
Online Access:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	xiv, 127 Seiten Illustrationen 21 cm, 213 g
ISBN:	9783844078121 3844078126

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VERZEICHNIS DER VERWENDETEN FORMELZEICHEN XIII 1 EINLEITUNG 1 2 GRUNDLAGEN UND STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK 4 2.1 TRIBOLOGISCHE GRUNDLAGEN ......................................................................... 4 2.1.1 TRIBOTECHNISCHE SYSTEME ................................................................ 4 2.1.2 AUFBAU TECHNISCHER OBERFLAECHEN ................................................... 5 2.1.3 REIBUNG .......................................................................................... 6 2.1.4 VERSCHLEISS ....................................................................................... 7 2.2 ULTRASCHALLBONDEN ....................................................................................... 9 2.2.1 BONDMASCHINE UND-PROZESS ....................................................... 10 2.2.2 EINDIMENSIONALES ULTRASCHALLBONDEN ............................................ 13 2.2.3 MEHRDIMENSIONALES ULTRASCHALLBONDEN ......................................... 14 2.2.4 HERSTELLUNG VON LEISTUNGSHALBLEITERMODULEN ................................ 17 2.3 WERKZEUGE FUER DAS ULTRASCHALLBONDEN ....................................................... 19 2.3.1 BESCHAFFENHEITDESWERKZEUGS .................................................... 20 2.3.2 WERKZEUGGEOMETRIE UND -VARIANTEN ............................................ 22 2.3.3 WERKZEUGMATERIAL UND -HERSTELLUNG .............................................. 23 2.3.4 KRAEFTE AM BONDWERKZEUG ............................................................. 24 2.4 FINITE-ELEMENTE-SIMULATION ...................................................................... 25 2.4.1 NICHTLINEARE FEM MIT REIBUNG UND GROSSEN VERFORMUNGEN ............ 27 2.4.2 FE-SIMULATION MITTELS HOCHLEISTUNGSRECHNER ................................ 28 3 VERSCHLEISSANALYSE VON WERKZEUGEN BEIM KUPFERDRAHTBONDEN 29 3.1 VERSCHLEISS VON BONDWERKZEUGEN AUS WOLFRAMCARBID ............................. 30 3.1.1 ALLGEMEINES VERSCHLEISSVERHALTEN VON WOLFRAMCARBID-COBALT ... 31 3.1.2 URSACHEN FUER WERKZEUGVERSCHLEISS BEIM US-DRAHTBONDEN ............ 31 3.1.3 VERSCHLEISSMECHANISMEN BEIM KUPFER-DICKDRAHTBONDEN ............ 33 3.1.4 VERSCHLEISSERSCHEINUNGSFORM UND FOLGEN FUER DIE SCHERFESTIGKEIT 34 3.2 EINFLUSS VON BONDPROZESS UND WERKZEUGGEOMETRIE AUF DEN VERSCHLEISS . 38 3.3 SCHLUSSFOLGERUNGEN FUER DIE MODELLIERUNG ................................................. 42 4 MODELLBILDUNG FUER DEN BONDPROZESS MITTELS FEM 44 4.1 MODELLIERUNG DES BONDPROZESSES ............................................................. 46 4.1.1 DRAHTVORDEFORMATION ...................................................................... 46 4.1.2 ENTFESTIGUNG DES DRAHTS ................................................................ 47 4.1.3 WERKZEUGAMPLITUDE ...................................................................... 49 4.2 MODELLIERUNG DES VERBINDUNGSAUFBAUS ZWISCHEN DRAHT UND SUBSTRAT ... 50 4.2.1 OXIDSCHICHTREINIGUNG .................................................................... 51 4.2.2 ANBINDUNG ZWISCHEN DRAHT UND SUBSTRAT ..................................... 52 4.3 MODELLIERUNG VON WERKZEUGVERSCHLEISS .................................................... 54 4.3.1 VERSCHLEISSBERECHNUNG FUER DIE FINITEN ELEMENTE .......................... 55 4.3.2 ERMITTLUNG DES VERSCHLEISSKOEFFIZIENTEN ......................................... 57 4.4 PROGRAMMTECHNISCHE REALISIERUNG DES MODELLS ...................................... 57 4.5 EINFLUSS DER MODELLPARAMETER ................................................................... 59 4.5.1 DISKRETISIERUNG DER FINITEN ELEMENTE .............................................. 59 4.5.2 BERECHNUNGSSCHRITTWEITE ................................................................ 60 4.6 BERECHNUNGSDAUER DES FE-MODELLS ....................................................... 61 5 MODELLVALIDIERUNG 63 5.1 VALIDIERUNG DES ANBINDUNGSMODELLS .......................................................... 63 5.2 VALIDIERUNG DES VERSCHLEISSMODELLS .......................................................... 66 5.2.1 BESTIMMUNG DES VERSCHLEISSVOLUMENS DES WERKZEUGS ............... 66 5.2.2 BESTIMMUNG DER REIBARBEIT IM WERKZEUG/DRAHT-KONTAKT ............ 68 5.2.3 VERGLEICH ZWISCHEN MESSUNG UND SIMULATION ................................ 68 6 MODELLBASIERTE ANALYSE 70 6.1 ANALYSE DES GEGENWAERTIGEN BONDWERKZEUGS ............................. 71 6.1.1 REIBHYSTERESE BEIM ULTRASCHALLBONDEN .................................... 71 6.1.2 REIBARBEIT ALS URSACHE FUER DIE VERSCHLEISSERSCHEINUNG ............. 73 6.1.3 FOLGEN VON WERKZEUGVERSCHLEISS ............................................... 76 6.2 PARAMETERSTUDIEN DER WERKZEUGGEOMETRIE .............................................. 78 6.2.1 STATISTISCHE VERSUCHSPLANUNG .................................................. 78 6.2.2 EINGRENZUNG DES PARAMETERRAUMS .............................................. 80 6.2.3 EFFEKTE UND WECHSELWIRKUNGEN ............................................... 84 6.2.4 WERKZEUGVERSCHLEISS BEI VERSCHIEDENEN OEFFNUNGSWINKELN ....... 88 7 WERKZEUGE FUER DAS MEHRDIMENSIONALE US-BONDEN 91 7.1 VORGEHEN BEI DER WERKZEUGENTWICKLUNG ................................................. 92 7.2 KONTAKTBESTIMMENDE WERKZEUGAUSLEGUNG .............................................. 93 7.2.1 KONTAKTBESTIMMENDE ANFORDERUNGEN AN DAS BONDWERKZEUG ... 94 7.2.2 MODELLAUFBAU ................................................................................. 94 7.2.3 ERGEBNISSE DER KONTAKTBESTIMMENDEN WERKZEUGAUSLEGUNG ... 95 7.3 DYNAMISCHE WERKZEUGAUSLEGUNG ............................................................. 96 7.3.1 DYNAMISCHE ANFORDERUNGEN AN DAS BONDWERKZEUG ...................... 96 7.3.2 MODELLAUFBAU UND VORGEHEN BEI DER DYNAMISCHEN AUSLEGUNG . . 97 7.3.3 ERGEBNISSE DER DYNAMISCHEN WERKZEUGAUSLEGUNG .................... 98 7.4 WERKZEUGERPROBUNG ................................................................................. 99 7.4.1 VERMESSUNG DES SCHWINGSYSTEMS .................................................. 101 7.4.2 EINFLUSS DER WERKZEUGTRAJEKTORIE AUF DIE SCHERFESTIGKEIT .............. 102 7.4.3 EINFLUSS DER PROZESSPARAMETER AUF DIE SCHERFESTIGKEIT ..................... 104 7.4.4 WERKZEUGVERSCHLEISS ......................................................................... 107 7.5 SCHLUSSFOLGERUNG FUER DEN EINSATZ IN DER PRODUKTIONSLINIE ........................... 108 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 109 8.1 ZUSAMMENFASSUNG ....................................................................................... 109 8.2 AUSBLICK ......................................................................................................... 112 A ANHANG 123 A.1 MATERIALDATEN ................................................................................................ 123 A.2 APPROXIMIERTE POLYNOMFUNKTION FUER DEN REINIGUNGSGRAD ............................. 123 A.3 KONFIGURATION DER SIMULATIONSRECHNER .......................................................... 123 A.4 PARAMETERRAEUME DER STATISTISCHEN VERSUCHSPLAENE ...................................... 124 A.5 WERKSTOFFAUSWAHL .......................................................................................... 126 A.6 SCHAFT/WERKZEUG-KONFIGURATIONEN ................................................................ 126 A.7 DEMONSTRATOR FUER DAS MEHRDIMENSIONALE ULTRASCHALLBONDEN .................... 127
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