การวิเคราะห์การสึกหรอของตัวจับหัวอ่าน/เขียนในกระบวนการประกอบ ฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟด้วยวิธีทางไฟไนต์เอลิเมนต์

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

การสึกหรอของอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการ ผลิตฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟ นอกจากจะก่อให้เกิดการปนเปื้อน อันเกิดจากเศษวัสดุที่หลุดออกมา ซึ่งทำความเสียหาย โดยตรงให้แก่ชิ้นส่วนฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟแล้ว ยังมีผลต่อ ความเที่ยงตรงของขั้นตอนการประกอบชิ้นส่วนด้วย อุปกรณ์หนึ่งในกระบวนการผลิตที่พบความเสียหาย อันเนื่องมาจากการสึกหรอคือ ตัวจับหัวอ่าน/เขียน (Gripper A-B) ซึ่งทำหน้าที่บังคับหัวอ่าน/เขียน (Slider) ให้อยู่ใน ตำแหน่งที่ถูกต้องก่อนจะถูกส่งไปประกอบเข้ากับชุด หัวอ่าน/เขียน โดยในขั้นตอนการประกอบปัจจุบันพบว่า เมื่อตัวจับหัวอ่าน/เขียน เกิดความเสียหาย จะส่งผลให้ ตำแหน่งของหัวอ่าน/เขียนเบี่ยงเบนไป จำเป็นต้องมี การเปลี่ยนตัวจับหัวอ่าน/เขียน ซึ่งทำให้เพิ่มค่าใช้จ่าย และเวลาในกระบวนการประกอบ งานวิจัยนี้จึงต้องการ นำระเบียบวิธีทางไฟไนต์เอลิเมนต์มาวิเคราะห์สาเหตุ และลักษณะการเสียหายที่เกิดขึ้นกับตัวจับหัวอ่าน/เขียน เพื่อเป็นแนวทางในการปรับปรุงขั้นตอนการประกอบ และยืดอายุการใช้งานของตัวจับหัวอ่าน/เขียน โดยใน การวิเคราะห์ด้วยไฟไนต์เอลิเมนต์ จะอ้างอิงข้อมูลจาก ขั้นตอนการประกอบจริงในโรงงาน เป็นต้นว่าตำแหน่ง และมุมตั้งต้นของหัวอ่าน/เขียนก่อนการสัมผัสตัวจับ ระยะ ทางและความเร็วในการเคลื่อนที่ของตัวจับหัวอ่าน/ เขียน จากผลการศึกษาพบว่าการสึกหรอเกิดขึ้นกับ ทุกตำแหน่งบนตัวจับหัวอ่าน/เขียน แต่ตำแหน่งที่มี การสึกหรอรุนแรงจะสอดคล้องกับตำแหน่งที่มีความเค้นสูง จากการจำลองด้วยไฟไนต์เอลิเมนต์พบว่าความเค้น ที่เกิดขึ้นบนตำแหน่งสัมผัสต่างๆ ของตัวจับหัวอ่าน/เขียน จะขึ้นอยู่กับมุมเบี่ยงเบนและระยะเบี่ยงเบนของตำแหน่ง ตั้งต้นของหัวอ่าน/เขียน โดยมุมเบี่ยงเบนในทิศทาง +ve จะก่อให้เกิดความเค้นสูง เมื่อเทียบกับมุมเบี่ยงเบน ในทิศทาง –ve

คำสำคัญ : หัวอ่าน/เขียน ฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟ ชุดหัวอ่าน/ เขียน การเสียหาย การสึกหรอ

Abstract

Wear of a tool used in hard disk drive (HDD) production line can lead to contamination as well as affecting the precision of the assembled parts. One such example is the wear of grippers used to align the slider to the correct position before being forwarded to the Head Gimbal Assembly (HGA) process. As a result of wear, precise position of the slider cannot be achieved and the grippers need to be replaced. This increases the production cost and decreases productivity due to the tool change interruption. This research aims to study the wear behavior of grippers using finite element simulation. It was found that the wear observed on the gripper surface corresponds to the location of high stresses. The +ve angle deviation of the slider initial position can lead to substantially higher stresses compared to the –ve angle deviation.

Keywords : Slider, Hard Disk Drive, Head Gimbal Assembly, Failure, Wear