การวิเคราะห็และปรับปรุงกระบวนการ Swaging สำหรับการประกอบ HSA ของฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์

Swaging Process Analysis and Improvement for Head Stack Assembly using FEM

Name: สิทธิพงษ์ แสงสานนท์

Name: Sithipong Saengsanon

keyword: ชุดหัวอ่านข้อมูล

Abstract: กระบวนการประกอบชุดหัวอ่านข้อมูล (Head Stack Assemble - HSA) โดยทั่วไปจะใช้การ Ball Swaging โดยยิงลูก่บอลผ่านรูของ Head Gimbal Addembly (HGA) ผลคือ HGA เกิดการเสียรูปทั้งการ บิดตัวตามแนวยาว และการกระดกตัว ซึ่งมีค่า Roll Static Attitude (RSA) และ Pitch Static Attitude (PSA) เป็นค่าควบคุมความแม่นยำในการอ่าน /เขียน ตามลำดับส่งผลให้ค่า Gram Load เปลี่ยนแปลง ไป นอกจากปัจจัยพื้นฐานต่าง ๆ เช่น ความเร็วในการยิงบอล ทิศทางการยิง และขนาดของลูกบอลแล้ว ยังมีปัจจัยจากสัมประสิทธิ์ความเสียดทานเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย จึงทำให้การวิเคราะห์และปรับปรุง กระบวนการเป็นไปได้ยาก งานวิจัยนี้ได้ประยุกต์วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (FEM ) เพื่อศึกษาผลกระทบของ ปัจจัยข้างต้นต่อความต้านทานโมเมนต์บิด และการเสียรูปของ HGA ผลการศึกษาพบว่าการจับยึด HGA ก่อนเข้าสู่กระบวนการ Swaging กระทบต่อการเสียรูปของ Baseplate และแนวร่วมศูนย์ ซึ่ง นำไปสู่การเริ่มสัมผัสของลูกบอลกับ Baseplate อย่างไม่สมมาตร และจากการศึกษาถึงปัจจัยพื้นฐาน ต่าง ๆ พบว่ค่าความต้านทางโมเมนต์บิดแปรผกผันกับค่า Gram -Load โดยขนาดลูกบอลที่ใหญ่ขึ้น และการยิงลูกบอลกลับทิศทาง ส่งผลให้ค่าความต้านทานโมเมนต์บิดเพิ่มสูงขึ้นแต่ทำให้ค่า Gram Load ลดลง ในขณะที่ความเร็วในการยิงลูกบอลและค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ ค่าความต้านทานโมเมนต์บิดลดลง อย่างไรก็ตามตัวแปรที่ทำการศึกษา ไม่มีนัยสำคัญต่อการเปลี่ยน แปลงของหัวอ่านตามแนวยาว และการกระดกตัว ซึ่งผลการศึกษานี้คาดว่าจะสามารถใช้เป็นแนวทาง ในการพัฒนาอุตสาหกรรมฮาร์ดดิสก์ เพื่อเสริมความสามารถในการแข่งขันของผู้ประกอบการ

Abstract: Ball swaging is a general method in head stack assembly process to permanently attach Head Gimbal Assemblies (HGAs) on the carriage or actuator arm. As a result of swaging process, HGA twisted in both longitudinal and latitudinal directions. These alter the controlled parameter for read/write accuracy, namely Roll Static Attitude (RSA) and Pitch Static Attitude (PSA), and lead to gram load changed. Beside the fundamental aspects (velocity, passing direction and swage ball size.), friction coefficient is also influence. These cause complexity to the outcome and difficulties to the analysis and improvement. In this work, the finite element method (FEM) is employed to study and analyze the effects of mentioned parameters on the key indicator of assembly process i.e. tightening torque and HGAs deformation. Analytical results showed that the clamping of HGA before swaging process affects the baseplate deformation and the alignment, lead to an unsymmetrical contact of swage ball and baseplate. Moreover, the results of effective parameters showed that the tightening torque is inversed to the Gram Load. The larger swage ball size and inverse shooting direction would result in increased tightening torque, whereas Gram Load is decreased. Higher ball speed and higher friction coefficient would result in reduced tightening torque. Nonetheless, the effective parameters studied cause insignificant effect to the slider for both longitudinal and latitudinal directions. The benefits of this study could be used as guideline for the development of hard disk drive industrially to enhance manufacturer competitiveness.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. สำนักหอสมุด.

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: ทศนพ กำเนิดทอง

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2553

Modified: 2554-04-16

Issued: 2554-03-31

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: MEE2092

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเครื่องกล

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	MEE2092.pdf	2.78 MB	103	2021-11-11 21:24:23
2	MEE2092ab.pdf	26.95 KB	23	2020-10-17 10:56:43

ใช้เวลา

0.035076 วินาที