بررسي تجربي - عددي فشار بين لايه اي طي فرآيند كشش مفتول دو لايه آلومينيوم با روكش مس

Experimental and numerical investigation on interlayer pressure at bimetallic Copper clad Aluminum wire drawing

مفتول دولايه آلومينيوم با پوشش مسي بر اساس استاندارد ASTM B566 قابل استفاده در شبكه‌هاي مخابراتي و انتقال سيگنال است. ميزان فشار بين لايه‌اي طي فرآيند كشش بر كيفيت اتصال دو ماده موثر است. نمونه مفتول دولايه با پوشش مس به ضخامت 0.45 ميليمتر با قطر 9.5 ميليمتر توليد شد. مفتول توليد شده تحت فرآيند كشش سيم با نسبت كاهش سطح مقطع6.2% قرارگرفت. در اين تحقيق اثر دو پارامتر فرآيند كشش سيم شامل نيم زاويه قالب و درصد كاهش سطح مقطع بر تغييرات فشار بين لايه‌اي با استفاده از شبيه سازي به كمك نرم افزار ANSYS 17 مورد بررسي قرار گرفته است. با مقايسه منحني نيرو-جابجايي آزمون تجربي و مدلسازي انجام شده، صحت سنجي نتايج بررسي و مطلوب بود. طي تحقيق مشخص شد، با افزايش نسبت كاهش سطح مقطع، درصد افزايش فشار بين لايه‌اي بيشينه به مقدار نيم زاويه قالب بستگي دارد. به طوري كه در نيم زاويه قالب 5 درجه افزايش نسبت كاهش سطح مقطع موجب افزايش فشار بين لايه‌اي بيشينه نمي‌شود. اما شديدترين تاثير تغيير نسبت كاهش سطح مقطع بر فشار بين لايه‌اي در نيم زاويه 45 درجه است. تغييرات اين فشار با نيم زاويه قالب، به نسبت كاهش سطح مقطع بستگي دارد. به طوري‌كه در نسبت كاهش سطح مقطع 6.2% فشار بين لايه‌اي بيشينه با افزايش نيم زاويه قالب از 5 تا 45 درجه، كاهش مي‌يابد. در صورتي كه فشار بين لايه‌اي در نسبت كاهش سطح مقطع 20% با افزايش نيم زاويه قالب افزايش مي‌يابد.

Bimetallic Copper clad aluminum according to standard ASTM B566 can be used in telecommunication networks and signal transmission. The quality of this product in terms of bonded layer’s, in reference standard is important. The interlayer pressure was affected during the drawing process on the quality of bonded layer’s. Sample of Bimetallic wire at diameter of 9.5 mm was produced by Copper clad with thickness of 0.45 mm. Bimetal wire was formed by wire drawing process with 6.2% reduction in area. In this study the effect of two parameters of wire drawing process: semi die angle and reduction of area on interlayer pressure using ANSYS 17 for simulation is examined. By comparing the force-displacement curve in experimental and modeling works, simulation accuracy was good. During the investigation it was found that, with reduction of area, percentage of the maximum interlayer pressure depends on semi die angle. So that by increases of reduction in area for 5 degrees semi die angle, interlayer pressure does not change. But, for 45 degree semi die angle the worst effect of reduction in area changes in interlayer pressure is sudden. The pressure changes with the increased semi die angle, depends on the reduction of area. So that the maximum interlayer pressure in 6.2% reduction in area is decreased with increases of semi die angle between 5 to 45 degrees; But, the interlayer pressure in 20% reduction in area, increases with increasing the semi die angle.