Effect of process parameters on the force parameters in warm skew rolling of copper ball

Efecto de los parámetros del proceso sobre los parámetros de fuerza en el laminado en caliente oblicuo de bolas de cobre

Con el fin de controlar mejor la calidad de conformado de la bola de cobre mediante el proceso de laminado en caliente, se estableció un modelo de elementos finitos (MEF) del laminado en caliente de la bola de cobre para el acoplamiento térmico y mecánico. Se analizó la influencia de los parámetros del proceso en la fuerza y el par de laminación mediante el método de investigación de factor único. Los resultados muestran que cuanto menor es el ángulo transversal, cuanto menor es la temperatura de laminación, cuanto menor es la velocidad de rotación de laminación, mayor es la fuerza de conformación y el par de laminación, más difícil es la conformación. La temperatura óptima de laminación es de 600 °C; el ángulo transversal óptimo es de 2,5°; la velocidad óptima de rotación de laminación es de 60 rpm.

INTRODUCCIÓN

Como una de las materias primas clave para el cobreado de Circuitos Impresos (PCB), la bola de cobre tiene una influencia importante en la calidad del cobreado de los PCB, como la uniformidad y la fiabilidad. El rendimiento de la bola de cobre depende en gran medida del método de conformado. En comparación con los métodos tradicionales, como la forja, el corte y la fundición, la técnica de laminado oblicuo tiene muchas ventajas. Por ejemplo, alta productividad, ahorro de materiales y energía, bajo coste y buen entorno de trabajo. Se pueden obtener bolas de cobre de alta calidad mediante el proceso de laminado en caliente [1].

En los últimos años, muchos estudiosos han investigado mucho sobre la formación de bolas por laminación en caliente. Pater et al [2,3] analizaron los procesos de laminación helicoidal de varios filos para producir bolas de acero y predijeron la distribución de la deformación efectiva, la temperatura y la tensión efectiva de las bolas de acero. Hu et al [4] realizaron un estudio sobre la fuerza de laminación en el proceso de laminación oblicua de bolas de cobre fosforado con el fin de mejorar la productividad individual y obtener parámetros de laminación de bolas de cobre fosforado que sirvieran de base para el diseño del laminador.

En este trabajo, se desarrolla un nuevo modelo numérico para el proceso de laminado oblicuo de bolas de cobre a temperatura caliente utilizando el software de simulación Simufact 14.0. Es de gran importancia explorar la influencia de los parámetros del proceso en los parámetros de fuerza de la bola de cobre, que se refleja principalmente en la producción eficiente de la bola de cobre por laminación en caliente, el diseño ligero del tren de laminación en caliente, y el control de la calidad de la conformación por laminación.