Questo è l'ultimo di una serie di post in cui si parla delle preforme di saldatura rinforzate per ottenere un'elevata affidabilità e un basso livello di vuoto. Questo post si concentra sui risultati del nostro DOE per scoprire se abbiamo effettivamente evitato il vuoto.
Analizzando i dati sul voiding del DOE, sono emerse alcune differenze chiaramente identificabili tra i progetti di preforme di saldatura rinforzate. Di seguito è riportata una sintesi dei dati.
Per il tipo stand-off, i primi due caratteri (LM o SM) si riferiscono alla quantità di spaziatura. I secondi due caratteri si riferiscono alla quantità di standoff (04 è 0,004″ e 08 è 0,008″). Tutti i disegni hanno mostrato una percentuale media di vuoti inferiore al 10%!!! Cinque dei progetti non presentavano punti di dati superiori al 10%. Sono state effettuate ulteriori analisi per determinare la significatività di attributi specifici. In questa analisi statistica, se il valore P è inferiore a 0,05, la media di almeno uno dei fattori è statisticamente diversa.
Nell'esaminare l'impatto dello spessore complessivo della preforma, abbiamo isolato il tipo di stand-off; pertanto, abbiamo esaminato separatamente i set di dati LM04, LM08 e SM04. In tutti i casi, un maggiore spessore complessivo della preforma ha comportato una riduzione del voiding. Il riepilogo di questa analisi è riportato di seguito.
I vuoti fuoriescono dalla saldatura fusa a causa della tensione superficiale che li spinge verso il perimetro. Il metallo non fuso nella saldatura fusa potrebbe ostacolare il percorso di fuoriuscita dei vuoti. Avendo a disposizione una quantità maggiore di saldatura, i vuoti possono fuoriuscire intorno alla matrice metallica prima del collasso completo del giunto di saldatura.
Nell'analisi della densità di impaccamento del materiale di separazione, le differenze di vuoto tra SM e LM sono state esaminate singolarmente per ogni spessore complessivo della preforma. Questa analisi è riassunta di seguito.
I risultati non sono altrettanto chiari. Per le preforme di spessore 0,016″ e 0,010″, la densità di impacchettamento non ha avuto un impatto significativo sulle prestazioni dei vuoti. Per lo spessore di 0,012″, il prodotto SM è risultato statisticamente migliore di LM. Sulla base di questi risultati, non si può affermare con certezza che la densità di impaccamento abbia un'influenza sul vuoto. I dati suggeriscono che, al massimo, questo fattore contribuirebbe solo in misura minore al voiding.
È stato esaminato anche lo spessore dello stand-off. In questo caso, LM04 è stato confrontato con LM08 per ciascuno spessore della preforma. Per ogni spessore di preforma, lo stand-off più alto (08) ha sempre determinato un aumento statisticamente significativo dei vuoti. Ciò può essere spiegato anche in relazione al materiale solido dello stand-off che impedisce la fuoriuscita dei vuoti. Poiché il materiale 08 è più spesso, il volume complessivo del metallo di separazione incorporato nella preforma è maggiore rispetto a quello del materiale 04. Un materiale più solido può potenzialmente ostacolare la fuoriuscita dei vuoti. Un materiale più solido può potenzialmente ostacolare la fuoriuscita dei vuoti dalla saldatura fusa. Di seguito è riportato un riepilogo.
Il parametro finale analizzato in questo studio è la percentuale di flusso. In base alla chimica della rimozione degli ossidi e della volatilizzazione, ci si aspetta che una maggiore quantità di flussante determini un maggior numero di vuoti. Fondamentalmente, quando il prodotto viene sottoposto a rifusione, il flussante rimuove gli ossidi dalle superfici metalliche. Questo processo di rimozione degli ossidi crea un po' di vapore. Inoltre, il flussante contiene ingredienti non attivi che volatilizzano a temperature elevate. Entrambe queste caratteristiche del flussante potrebbero far sì che il vapore rimanga intrappolato nella saldatura fusa. Tuttavia, il lavoro svolto in questo studio non ha evidenziato alcuna differenza significativa tra il flussante all'1% e quello al 2%. Si può solo ipotizzare che forse la differenza dell'1% di flussante non sia sufficiente a influenzare il voiding. Si tratta di un'area su cui si potrebbe lavorare ulteriormente.
In sintesi, gli studi condotti sulle preforme di saldatura rinforzate dimostrano che possono contribuire a migliorare l'affidabilità dei giunti di saldatura, fornendo una linea di giunzione coerente. Il lavoro mostra anche che lo spessore finale della preforma, la densità di impaccamento del materiale stand-off e lo spessore dello stand-off possono essere regolati per influenzare la quantità di vuoti nel giunto di saldatura. Grazie a una progettazione ottimizzata della preforma rinforzata, è chiaro che questa tecnologia può produrre giunti di saldatura ad alta affidabilità e a basso rischio di vuoti. Questa tecnologia è probabilmente più necessaria quando si tratta di componenti più pesanti in cui il collasso del giunto di saldatura potrebbe essere eccessivo se non controllato. Questa tecnologia, che prevede lo stand-off senza dover affrontare ulteriori fasi di processo (come la cucitura del filo per controllare il collasso della saldatura), può far risparmiare tempo e denaro agli assemblatori.
Alla prossima volta,
Adamo
