अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग

अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग में ऊर्जा स्रोत के रूप में अल्ट्रासोनिक कंपनों का उपयोग करके धातुओं को वेल्ड किया जाता है। इस प्रकार की वेल्डिंग का उपयोग धातु और अधात्विक दोनों प्रकार की सामग्रियों के लिए किया जा सकता है। इसका उपयोग सीम, स्पॉट और कंटूर वेल्डिंग में किया जाता है। इस स्थिति में, बंकन और अनुदैर्ध्य यांत्रिक कंपनों का उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग में 20-60 kHz की आवृत्ति वाले अल्ट्रासोनिक कंपनों का उपयोग करके धातुओं को वेल्ड किया जाता है। ये कंपन एक अल्ट्रासोनिक जनरेटर से एक मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव ट्रांसड्यूसर की वाइंडिंग में धारा प्रवाहित करके उत्पन्न होते हैं, जिसे 0.1-0.2 मिमी की पतली प्लेटों से बनाया जाता है। इन प्लेटों की सामग्री एक प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आने पर ज्यामितीय आयामों में परिवर्तन की अनुमति देती है। प्लेट स्टैक के साथ चुंबकीय क्षेत्र को निर्देशित करने से मैग्नेटोस्ट्रिक्टर को छोटा या लंबा किया जा सकता है, जिससे उच्च-आवृत्ति वाले विद्युत कंपन यांत्रिक कंपनों में परिवर्तित हो जाते हैं।

अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग विधि

अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग विधि में निम्नलिखित शामिल हैं:

• वेल्ड किए जाने वाले भागों को दबाव में एक साथ बांधा जाता है;
• उच्च आवृत्ति दोलन के अधीन होते हैं, कंपन होता है, जो कनेक्शन बिंदु पर तनाव का कारण बनता है;
• इस तरह के कनेक्शन के परिणामस्वरूप, घर्षण के कारण सतह पर गर्मी उत्पन्न होती है, सतह पर कंपन वेक्टर का बल एक समकोण पर निर्देशित होता है;
• उच्च आवृत्ति वाली विद्युत ऊर्जा को ऊर्ध्वाधर यांत्रिक गति में परिवर्तित किया जाता है।

वेल्ड की जा रही सतहों पर कणों के शुष्क घर्षण के दौरान उच्च-आवृत्ति कंपन उत्पन्न होते हैं, जिससे सतह पर मौजूद ऑक्साइड फ़िल्में नष्ट हो जाती हैं। इसके बाद, शुद्ध घर्षण शुरू होता है, जो अधिक प्रबल होता है, और घर्षण बिंदु बनते हैं। दो धातु सतहों के बीच कण बनने लगते हैं, जिससे एक सामान्य सीमा बनती है।

अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग विधि इस प्रकार की जाती है:

• राहत द्वारा;
• अतिव्यापी;
• एक सपाट तत्व को एक गोल तत्व के साथ जोड़कर;
• किनारों को कुचलकर;
• बहुपरत भागों और फिल्मों.

दोलन आयाम और यांत्रिक दोलन प्रणाली वेल्डिंग प्रणाली के महत्वपूर्ण तकनीकी पैरामीटर हैं, क्योंकि ये अल्ट्रासोनिक ऊर्जा को वर्कपीस तक पहुँचाते हैं। प्रभावी संचालन के लिए, 30-70 µm का आयाम आवश्यक है।

अल्ट्रासोनिक धातु वेल्डिंग

अल्ट्रासोनिक धातु वेल्डिंग, वास्तविक वेल्डिंग का एक प्रकार है। धातु के क्रिस्टलों को परमाणु दूरी के भीतर एक साथ लाया जाता है, जिससे धातु को उसके गलनांक तक गर्म किए बिना एक शक्तिशाली आकर्षण और एक मज़बूत वेल्ड जोड़ बनता है। इस वेल्डिंग प्रक्रिया में किसी सोल्डर, किसी कनेक्टिंग तार या बाद में सतह की सफाई की आवश्यकता नहीं होती। यह धातुओं को जोड़ने का एक पर्यावरण-अनुकूल तरीका है।

अल्ट्रासोनिक धातु वेल्डिंग के लाभ:

• वेल्ड की जाने वाली सतह को साफ करने की कोई आवश्यकता नहीं है, केवल ग्रीस से;
• सीमित, स्थानीयकृत हीटिंग;
• कठिन स्थानों में सुलभ;
• कोई हानिकारक उत्सर्जन नहीं;
• हीटिंग से वेल्डिंग तक एक सेकंड के अंश;
• 0.001 मिमी तक की बहुत पतली शीटों को वेल्ड किया जाता है।

इस प्रकार की वेल्डिंग के नुकसान:

• मोटाई की सीमा बहुत सीमित है;
• अल्ट्रासाउंड जनरेटर की उच्च लागत;
• अतिरिक्त बाह्य संपीड़न.