EoW May 2011

technischer artikel

Einschlüssen verursacht werden oder als Oberflächenfehler verbleiben, wenn das Ziehverfahren wiederholt wird.

2 Durch Ziehen

verursachte Arten von Drahtbrüchen

Kürzlich von Drahtbrüchen während des Ziehverfahrens stark abgenommen, dank der reduzierten Partikeltrennung und den geringeren Einschlüssen in Stäben und Drähten, was wiederum durch eine wirksame Materialreinigung und einer Verbesserung der Ziehbedingungen bewirkt wurde. Dennoch, je dünner der Drahtdurchmesser ist, desto höher ist die Auftrittshäufigkeit des Drahtbruchs während des Ziehverfahrens. mehreren Gründen verursacht werden ( Bild 1 ). Zwei Arten von Brüchen entstehen durch Einschlüsse. Eine davon tritt auf wenn Einschlüsse an der Bruchfläche gefunden werden, und die andere, die als Bruch mit “Hohlem Endstück” bezeichnet wird, entsteht, wenn Spuren von konkaven Einschlüssen gefunden werden, ohne daß jedoch die Einschlüsse selbst gefunden werden. Zwei Arten von Brüchen werden durch Fremdmaterial verursacht, das während eines Verfahrens - anderes als das Gießverfahren - eingearbeitet wird. Davon wird eine “Verunreinigungs”-Bruch genannt, wenn Fremdmaterial an der Bruchfläche gefunden wird, und die andere wird Bruch mit “gepreßtem Hohlraum” genannt, wenn kein Fremdmaterial festgestellt werden kann. Darüber hinaus betrachtet man den Bruch mit “gespaltenem Endstück” als durch Oberflächenfehler verursacht und den “Spannungs”-Bruch als durch die Anwendung einer Spannung verursacht, die stärker als die Drahtfestigkeit ist 5 . Untersucht wurden Arten von Drahtbrüchen, die auftreten wenn Goldverbindungsdraht gezogen wird. Bild 2 zeigt die Auftrittshäufigkeit jeder Art von Drahtbrüchen, mit Angabe der in drei Gruppen aufgeteilten Durchmesser der gezogenen Drähte d. h. 100-350μm, 50-99μm und 20-49μm 4 . Bild 1 und 2 zeigen, daß Oberflächenfehler, Fremdmaterial und das Auftreten einer übermäßigen Ziehspannung wegen dem Fressen, die Gründe des Drahtbruchs hat das Auftreten Drahtbrüche können aus

Nichts

Nicht-dimensionale Draht-Ziehspannung

Nicht-dimensionale Ziehlänge

▲ ▲ Bild 3 : Veränderung der Ziehspannung, wenn der Einschluss durch den Ziehstein läuft (mit FEM untersucht (Reduzierungsprozentsatz R/P=10%))

Häufigkeit

D

/D

i

o

▲ ▲ Bild 4 : Häufigkeit des Drahtbruchs verglichen mit D i /D o

3 FEM-Analyse des Ziehens eines Drahts mit Einschlüssen oder Fremdmaterial 3.1 Wirkung der Einschlüsse imDraht Die meisten Einschlüsse im Draht sind harte Werkstoffe. Die Ergebnisse zur Analyse von Einschlüssen an Bruchflächen von Drähten mittels eines energiedispersiven Spektrometers (EDS) zeigten, daß viele davon A1 2 O 3 oder SiO 2 waren, und die

darstellen. spekuliert, daß viele der Gründe des Bruchs von Drähten mit einem Durchmesser unter 50μm den Einschlüssen im Draht zuzuschreiben sind, die sich während des Gießens bilden 5 . keine Oberflächenfehler haben sollten und die Einschlüsse so gering und so klein wie möglich sein sollten, um somit während des Ziehverfahrens den Brüchen widerstehen zu können. Jedoch wird Demzufolge kann zusammengefaßt werden, daß Drähte

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EuroWire – Mai 2011