Analiza procesu mikro-klinczowania

Wraz z rozwojem mikro-procesorów i elementów wykonawczych powstają coraz to nowe koncepcje mikro-urządzeń elektro-mechanicznych. Konsekwencją jest poszukiwanie metod łączenia mikro-elementów metalowych. Klinczowanie ze względu na prostotę narzędzi, brak dodatkowych elementów łączących oraz niezaburzanie struktury materiału, występujące przy zgrzewaniu, wydaje się być obiecującym rozwiązaniem w mikro-skali. W pracy zaprezentowano metodę analizy procesu mikro-klinczowania. Jej podstawą jest sparametryzowanie kształtu narzędzi do niewielu stosunkowo prostych form geometrycznych i ograniczenie tym samym liczby zmiennych. Na podstawie symulacji MES został wybrany proces mikro-klinczowania, który następnie został zrealizowany na przygotowanym do tego celu stanowisku badawczym. Porównano wyniki symulacji z wynikami doświadczalnymi. Stanowisko umożliwia przygotowanie sklinczowanych próbek do trzech rodzajów testów obciążeniowych.

---

With micro-chip and micro-components evolution new concepts of electro-mechanical micro-devices are being designed. As a consequence, research concerning joining of micro-elements are proceeded. Because of the simplicity of the tooling, lack of the additional joining parts and unchanged material microstructure the clinching method is well suited for adaptation for micro-joining. In this paper a method of micro-clinching analysis are presented. They are based on parametrization of the tools geometry to relatively simple geometry and thus limitation of the parameters. Based on the FEM analysis a primary micro-clinching process has been specified, and following that, realized on the dedicated experimental stack-up. Results from FEM modeling and experiments have been compared. Experimental system is universal and allows to prepare three different types of simples for micro-joint loading experiments.