La contrainte est une mesure du déplacement de la forme ou du volume d’un objet lorsqu’une force est appliquée à celui-ci.
Cette section décrit le principe de mesure et le mécanisme des jauges de contrainte, qui mesurent la contrainte, par rapport à un outil utilisé pour des applications similaires, le film de mesure de pression.
Les jauges de contrainte ont été créées en utilisant le principe de contrainte.
Lorsqu’une certaine force est appliquée à un métal pour le faire se dilater ou se contracter, la résistance électrique change en conséquence.
La jauge de contrainte mesure la quantité de contrainte en lisant cette résistance électrique et en l’amplifiant en une sortie électrique.
Le film de mesure de pression est un film utilisé pour mesurer la charge par unité de surface lorsqu’une force est appliquée à un objet.
Fujifilm propose ces films sous le nom de film « Prescale ».
Le film Prescale, parfois appelé « film indicateur de pression », « film d’inspection de la pression » ou « papier de pression », est un film qui permet la visualisation et la quantification de la pression sur une surface.
La pression de surface peut être facilement mesurée en insérant simplement le film entre les zones souhaitées.
Les jauges de contrainte sont installées dans les cellules de charge et autres instruments de mesure de charge.
Le rôle d’une jauge de contrainte est de mesurer la force en installant une jauge de contrainte sur un composant appelé « générateur de contrainte », qui génère une contrainte due à la force, en mesurant le degré de contrainte et en la convertissant en signal électrique.
Les cellules de charge dans lesquelles ces jauges de contrainte sont utilisées sont souvent utilisées avec un film « Prescale » qui mesure la pression.
Les cellules de charge utilisant des jauges de contrainte peuvent être utilisées pour mesurer la valeur de la charge appliquée à un objet, tandis que le film Prescale mesure la pression de surface.
Mesurer la valeur (point) de charge appliquée à un objet
Mesurer la pression de surface appliquée à un objet
La contrainte peut être obtenue par la formule suivante.
ΔR (changement de résistance) ÷ R (résistance initiale) = K (facteur de jauge, constante de proportionnalité) × ε (contrainte)
Voici quelques exemples d’utilisation de cellules de charge avec des jauges de contrainte.
Par exemple, processus d’adhérence de laminage de film sec dans la fabrication de substrats
Vérifier les valeurs de charge aux deux extrémités du rouleau
Insérer le film Prescale entre les rouleaux et vérifier visuellement ou quantitativement les valeurs de pression, l’inclinaison du rouleau, la puissance, l’état du rouleau, etc. en fonction de la coloration.
Une pression uniforme est appliquée par les rouleaux.
Les rouleaux se heurtent fortement dans certaines pièces ou les rouleaux sont rayés.
Par exemple, processus d’empilage dans la fabrication de substrats ou de dispositifs céramiques multicouches
Vérifier la valeur de charge de l’arbre d’une presse à laminer.
Insérer un Prescale entre la presse de laminage et le composant pour vérifier visuellement ou quantitativement la fragmentation, la distribution, la présence de matière étrangère, etc. sur la surface de la presse en fonction de l’état de coloration.
La pression est appliquée uniformément par le moule.
Le moule touche un seul côté et la pression au centre est faible.
Par exemple, procédé de sertissage avec équipement de collage de plaquettes dans la fabrication de semiconducteurs
Vérifiez la valeur de charge sur l’axe du gabarit de sertissage
Placez un film Prescale entre le matériau à sertir et le gabarit, et vérifiez visuellement ou quantitativement le parallélisme du gabarit, l’irrégularité de pression, la valeur de charge, etc. en fonction de la coloration.
La pression est appliquée uniformément.
La pression est appliquée de manière inégale.
Par exemple, processus d’étanchéité des matériaux d’emballage extérieur ou processus d’activation dans la fabrication de batteries lithium-ion
Vérifier les valeurs de charge au niveau de la barre de thermoscellage ou d’un gabarit
Vérifier visuellement ou quantitativement le parallélisme des barres et gabarits, la distribution de la pression, les valeurs de charge, etc., en plaçant un film Prescale entre la barre d’étanchéité et l’élément d’étanchéité ou entre le gabarit de fixation et l’élément de pressurisation.
Le parallélisme horizontal est atteint et la pression est appliquée uniformément.
Pas de parallélisme, la pression est inégale.
Une cellule de charge équipée d’une jauge de contrainte peut mesurer la force appliquée à ce point (unidimensionnelle), mais elle ne peut pas voir la pression appliquée à une surface (bidimensionnelle).
Si la valeur de pression sur une surface n’est pas contrôlée, il n’est pas possible de saisir l’inclinaison de l’équipement ou la tendance globale, ce qui peut entraîner des défauts de produit.
C’est là que le film de mesure de pression « Prescale » entre en jeu.
Le film Prescale, parfois appelé « film indicateur de pression », « film d’inspection de la pression » ou « papier de pression », est un film qui permet la visualisation et la quantification de la pression sur une surface.
La pression de surface peut être facilement mesurée en insérant simplement le film entre les zones souhaitées.