ফ্রিকশন স্টির ওয়েল্ডিং

কঠিন অবস্থায়: ঘুরন্ত টুল নরম কিনারাগুলোকে মিশিয়ে নাড়ে

ফ্রিকশন স্টির ওয়েল্ডিং জোড় বরাবর ঘুরন্ত টুল ঠেলে ধাতুর পাত জোড়ে: ঘর্ষণ ধাতুকে নরম করে আর টুল দুই কিনারাকে নেড়ে এক করে দেয়, কখনও না গলিয়ে। যেন দুই দলা কাদামাটি মেখে এক করা। 1991 সালে যুক্তরাজ্যের TWI-তে উদ্ভাবিত এই পদ্ধতিতে এখন রকেটের জ্বালানি ট্যাংক, ট্রেনের বডি ও বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারি ট্রে বানানো হয়।

ছবি: NASA, Public domain, সূত্র: Wikimedia Commons

ফ্রিকশন স্টির ওয়েল্ডিং · ঘুরন্ত টুল, নাড়া অঞ্চল ও জোড়, পাশ থেকে দেখাবৃত্তে ঘেরা সংখ্যাগুলো নিচের ধাপের সঙ্গে মেলে; টুল ডানদিকে চলে এবং পেছনে জোড় রেখে যায়।

যেভাবে কাজ করে

শক্ত করে আটকানো। পাতগুলো ব্যাকিং বারের ওপর পাশাপাশি রাখা হয় ও জোরে আটকানো হয়, কারণ টুল বড় বলে তাদের আলাদা করে ঠেলে।
ঘোরানো ও ঢোকানো। একটি শক্ত টুল, সাধারণত কয়েক শো থেকে প্রায় 2,000 rpm-এ ঘুরে, তার পিন জোড়ে ঢোকায়, যতক্ষণ না চওড়া শোল্ডার পৃষ্ঠ স্পর্শ করে।
ঘর্ষণে গরম করা। ধাতুর ওপর ঘষা শোল্ডার সেটিকে গলনাঙ্কের প্রায় 70–90% পর্যন্ত গরম করে। ধাতু মডেলিং ক্লের মতো নরম হয় কিন্তু কঠিনই থাকে।
চলা ও নাড়া। টুল জোড় বরাবর চলে। প্যাঁচওয়ালা পিন নরম ধাতুকে সামনে থেকে পেছনে ঘুরিয়ে এনে দুই কিনারা মিশিয়ে দেয়।
পিটিয়ে বসানো ও শেষ করা। ঠান্ডা হয়ে সূক্ষ্ম গ্রেনের শক্ত জোড়ে পরিণত হওয়ার সময় শোল্ডার নাড়ানো ধাতুকে চেপে বসায়। শেষে টুল উঠে যায় এবং একটি ছোট বেরোনোর গর্ত থাকে, প্রায়ই বাড়তি টুকরোয়।

গলানো না হওয়ায় কেন সুবিধা। গলানো ও আবার জমে যাওয়াই বেশির ভাগ ওয়েল্ড ত্রুটির কারণ: গ্যাসের বুদবুদ, ফাটল ও দুর্বল ঢালাই গ্রেন। ফ্রিকশন স্টির ওয়েল্ড এগুলো এড়ায়, তাই ফিউশন ওয়েল্ডিংয়ে কঠিন অ্যালুমিনিয়াম সংকরও ভালোভাবে জোড়া যায়, কম বিকৃতি, ধোঁয়া, স্ফুলিঙ্গ বা ফিলার ছাড়াই।

মূল তথ্য

উপাদান: প্রধানত অ্যালুমিনিয়াম সংকর; এছাড়া ম্যাগনেসিয়াম, তামা ও ভিন্ন ধাতুর জোড়া; ইস্পাত ও টাইটানিয়ামের জন্য দামি বিশেষ টুল
সাধারণ অংশ: রকেটের জ্বালানি ট্যাংক, রেলগাড়ির বডি, জাহাজের ডেক প্যানেল, ব্যাটারি ট্রে, হিট সিংক
অংশের আকার: প্রায় 1 মিমি পাত থেকে কয়েক সেন্টিমিটার পুরু অ্যালুমিনিয়াম পাত পর্যন্ত; কয়েক মিটার লম্বা জোড়
নির্ভুলতা: কম বিকৃতি; CNC মেশিনে জোড়ের অবস্থান মিলিমিটারের ভগ্নাংশের মধ্যে
পৃষ্ঠের মান: মসৃণ জোড়, সূক্ষ্ম অর্ধচন্দ্র ঢেউসহ, পৃষ্ঠের সামান্য নিচে; কিনারায় ছোট ফ্ল্যাশ (বার)
কোন ব্যাচ আকারে মানানসই: লম্বা, সোজা বা হালকা বাঁকা জোড়ের মাঝারি থেকে বড় সিরিজ
টুলিং ও মেশিনের খরচ: CNC রূপান্তরের জন্য কয়েক দশ হাজার থেকে বড় নির্দিষ্ট মেশিনের জন্য 1 মিলিয়ন ডলারের অনেক বেশি
গতি: সাধারণত একটি পাসে প্রতি মিনিটে 0.1–2 মিটার জোড়

শক্তি ও সীমাবদ্ধতা

শক্তির দিক

গলানো হয় না, তাই পোরোসিটি বা গরম ফাটল নেই
যে অ্যালুমিনিয়াম সংকর ফিউশন ওয়েল্ডিংয়ে জোড়া কঠিন তা জোড়ে
কম বিকৃতি, আর শক্ত, সূক্ষ্ম গ্রেনের জোড়
ফিলার নেই, গ্যাস নেই, ধোঁয়া বা স্ফুলিঙ্গ নেই

সীমাবদ্ধতা

ভারী, দৃঢ় মেশিন ও শক্ত আটকানো দরকার
প্রতিটি জোড়ের শেষে একটি বেরোনোর গর্ত থেকে যায়
সহজ সোজা বা সমতল জোড়ে সবচেয়ে ভালো
ইস্পাত ও টাইটানিয়াম টুল দ্রুত ক্ষয় করে

কোথায় ব্যবহৃত হয়

মহাকাশউৎক্ষেপণ যানের জ্বালানি ও অক্সিডাইজার ট্যাংক
রেলদ্রুতগতির ও যাত্রীবাহী ট্রেনের অ্যালুমিনিয়াম বডি
জাহাজ নির্মাণবড় অ্যালুমিনিয়াম ডেক ও হাল প্যানেল
অটোমোটিভবৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারি ট্রে, চাকা, সাসপেনশনের অংশ
ইলেকট্রনিক্স ও তাপহিট সিংক, কোল্ড প্লেট, বয়লারের হিট এক্সচেঞ্জার

কীভাবে চিনবেন

মসৃণ, সমতল জোড়, সূক্ষ্ম, সমান দূরত্বের অর্ধচন্দ্র দাগ সবই একই দিকে মুখ করা।
শোল্ডার যেখানে চেপেছে সেখানে সামান্য নিচু, আর কিনারা বরাবর পাতলা কোঁকড়ানো বার (ফ্ল্যাশ)।
জোড়ের শেষে একটি গোল বেরোনোর গর্ত, যদি না কেটে ফেলা হয়।