常時接触ヘッド方式コンピューターハードディスクの摺動疲労損傷と寿命評価

点击翻译按钮获取中文摘要

1.ハードディスクの摺動摩耗試験装置の改良試作したハードディスク摩耗試験機にモーターの振動の影響を防ぐため,非接触高精度レーザー測定器を専用のスタンドに設置し,外側から摩耗量を測定できるように改良した。また,ディスクの固定はねじ方式を止めパッキンで押える方式に変更し,ガラス基盤のハードディスクでも対応できるようにした。さらにヘッドアームの上下にひずみゲージを接着しアームに加わる回転ディスク接線方向の力を測定しディスクとヘッド間の摩擦係数を評価できるようにした。2.ハードディスクの摺動摩耗実験負荷荷重が10g-100gまで段階的に荷重を変化させ摺動摩耗量を測定したところ,いずれの段階荷重でも類似した摩耗深さの変動を示し,30000回転以上では6μm-8μmの定常値に達している。これはハードディスクがクラッシュするとすぐに下地層(Ni-P)にまで摩耗損傷が到達する傾向があることを示している。このとき,アームに取り付けたひずみゲージより摩擦係数を評価したところ0.3-0.4の値が得られた。3.摺動接触荷重を受ける被覆板の応力解析厚さ1mmの基盤上に15μmの薄膜下地層(Ni-P)が接合された被覆板上に回転摺動接触荷重が働いた場合の接触荷重と実験により得られた摩擦係数を用いた接触摩擦せん断応力を与えた場合について3次元弾性論により応力解析を行った.温度上昇はほとんどなかったので熱応力は小さいとして無視した.この解析結果に基き応力分布の数値計算を行ったところ,円周応力はいずれの場合も被覆材表面で最大圧縮応力を示し,10g-100gに対応してアルミ基盤の場合は0.212MPa-2.12MPaの大きさとなり,ガラス基盤の場合は0.218MPa-2.18MPaの大きさとなる。また,せん断応力も被覆材表面で最大となり,10g-100gに対応してアルミ基盤の場合は0.104-1.04MPa,ガラス基盤の場合は0.103Mpa-1.03MPaの大きさとなり,被覆板表面に生ずる最大応力はアルミ基材とガラス基材ではあまり大きな違いが見られないことがわかった。