আলট্রাসনিক ওয়েল্ডিং

সলিড স্টেট: দ্রুত কম্পন এক সেকেন্ডেরও কমে ছোট জোড় বাঁধে

আল্ট্রাসনিক ওয়েল্ডিং অংশগুলোকে চেপে ধরে সেকেন্ডে প্রায় 20,000 থেকে 40,000 বার খুব দ্রুত কাঁপিয়ে জোড়ে। ঘষায় জোড় গরম হয়ে এক সেকেন্ডেরও অনেক কম সময়ে বন্ধন গড়ে, আঠা, স্ক্রু বা ফিলার ছাড়াই। গাড়ির লাইট থেকে টুথব্রাশের হাতল পর্যন্ত বেশির ভাগ ওয়েল্ড করা প্লাস্টিক হাউজিং, এবং অনেক ব্যাটারি ও তারের সংযোগ এভাবে তৈরি।

ছবি: Herrmann Ultraschalltechnik, CC BY-SA 4.0, সূত্র: Wikimedia Commons

আল্ট্রাসনিক ওয়েল্ডিং · ওয়েল্ডিং স্ট্যাক এবং জোড়ের ক্লোজ-আপবৃত্তাকার সংখ্যাগুলো নিচের ধাপের সঙ্গে মেলে; ডানের ক্লোজ-আপে প্লাস্টিক অংশের জোড়ে কী ঘটে তা দেখা যায়।

যেভাবে কাজ করে

অংশগুলো লোড করুন। দুটি অংশ অ্যানভিলে (অংশ ধরে রাখার আকারে গড়া স্থির সাপোর্ট) একটি ফিক্সচারে বসে। প্লাস্টিক অংশের যেখানে স্পর্শ হয়, সেখানে এনার্জি ডিরেক্টর নামের একটি ছোট খাঁজ মোল্ড করা থাকে।
চাপ দিন। হর্ন (সোনোট্রোডও বলে, মেশিনের আকার-দেওয়া ধাতব ডগা) নেমে এসে অংশ দুটিকে একসঙ্গে চেপে ধরে।
কাঁপান। একটি জেনারেটর কনভার্টারে উচ্চ-কম্পাঙ্কের কারেন্ট পাঠায়, যার পিজোইলেকট্রিক ক্রিস্টাল (ভোল্টেজে আকার বদলানো উপাদান) তাকে কম্পনে পরিণত করে। বুস্টার ও হর্ন তা বাড়িয়ে মিলিমিটারের কয়েক শতাংশের গতি করে।
জোড় গলান। ঘর্ষণ ছোট স্পর্শবিন্দুতে তাপ কেন্দ্রীভূত করে, তাই এনার্জি ডিরেক্টর প্রথমে গলে জোড়ের ওপর ছড়িয়ে পড়ে। অংশের বাকি অংশ ঠান্ডা থাকে।
ধরে রাখুন ও ঠান্ডা করুন। কম্পন থামে, কিন্তু গলিত অংশ জমে যাওয়া পর্যন্ত চাপ কিছুক্ষণ থাকে। এখন দুটি অংশ এক।

ধাতুতে কাজ ভিন্ন। ধাতব তার, ফয়েল ও ব্যাটারি ট্যাবে হর্ন ওপর-নিচে ঠোকার বদলে পাশে ঘষে। ঘষায় পৃষ্ঠের অক্সাইড ভেঙে যায় এবং পরিষ্কার ধাতু একসঙ্গে চেপে বসে, তাই না গলেই জোড় তৈরি হয়।

মূল তথ্য

উপাদান: থার্মোপ্লাস্টিক, যেমন ABS, পলিকার্বোনেট, পলিপ্রোপিলিন ও নাইলন; পাতলা, নরম ধাতু, যেমন তামা ও অ্যালুমিনিয়ামের ফয়েল ও তার
সাধারণ অংশ: গাড়ির লাইটের হাউজিং, মেডিক্যাল ডিভাইস, ফিল্টার, খেলনা, ব্লিস্টার প্যাক, ব্যাটারি ট্যাব, তারের হারনেসের জোড়
অংশের আকার: একটি হর্নে জোড়ের এলাকা কয়েক মিলিমিটার থেকে প্রায় 20–30 cm; ধাতব পাত সাধারণত প্রায় 1 mm-এর কম
নির্ভুলতা: খুব পুনরাবৃত্তিযোগ্য; মেশিন ভেঙে বসা নিয়ন্ত্রণ করলে ওয়েল্ড করা অংশের উচ্চতা সাধারণত প্রায় ±0.05–0.1 mm-এর মধ্যে
পৃষ্ঠের মান: পরিষ্কার, প্রায়ই অদৃশ্য জোড়; কখনো চেপে বেরোনো প্লাস্টিকের ছোট বিড (ফ্ল্যাশ) বা ধাতুতে হর্নের টেক্সচারের দাগ
কোন ব্যাচ আকারে মানানসই: বড় সিরিজ; প্রতিটি অংশের আকারের জন্য আলাদা হর্ন ও ফিক্সচার লাগে
টুলিং ও মেশিনের খরচ: ওয়েল্ডারের জন্য কয়েক দশ হাজার ডলার; প্রতিটি কাস্টম হর্ন ও ফিক্সচারে কয়েক হাজার
গতি: ওয়েল্ড সময় সাধারণত 0.1–1 s; পুরো চক্র কয়েক সেকেন্ডের, তাই প্রতি মেশিনে দিনে হাজার হাজার অংশ

শক্তি ও সীমাবদ্ধতা

শক্তির দিক

খুব দ্রুত, পরিষ্কার এবং স্বয়ংক্রিয় করা সহজ
আঠা, স্ক্রু, সলভেন্ট বা ফিলার কেনার দরকার নেই
কম শক্তি লাগে, শুধু জোড়েই তাপ
তামা ও অ্যালুমিনিয়ামের মতো ভিন্ন ধাতু জোড়ে

সীমাবদ্ধতা

শুধু ছোট জোড় ও মোটামুটি পাতলা অংশের জন্য
প্রতিটি অংশের নকশার জন্য আলাদা হর্ন ও ফিক্সচার লাগে
শুধু থার্মোপ্লাস্টিক ও নরম, পাতলা ধাতুতে কাজ করে
কম্পন অংশের ভেতরের নাজুক ইলেকট্রনিক্সের ক্ষতি করতে পারে

কোথায় ব্যবহৃত হয়

অটোমোটিভটেইল-লাইট ও হেডল্যাম্পের হাউজিং, তারের হারনেসের জোড়
ব্যাটারিইলেকট্রিক গাড়ি ও ফোনের ব্যাটারির সেল ট্যাব ও বাসবার
চিকিৎসাফিল্টার, IV-এর অংশ, সিল করা ডিভাইস হাউজিং
প্যাকেজিংব্লিস্টার প্যাক, কফি ক্যাপসুলের ঢাকনা, টিউব সিলিং
ভোগ্যপণ্যখেলনা, টুথব্রাশ, ফোনের অংশ, নন-ওভেন মাস্ক ও ওয়াইপ

কীভাবে চিনবেন

স্ক্রু, ক্লিপ বা আঠা ছাড়া জোড়া লাগানো মোল্ড করা দুটি প্লাস্টিক অর্ধেক, আর পাতলা জোড়, যা খোলা যায় না।
কখনো জোড় বরাবর চেপে বেরোনো প্লাস্টিকের সূক্ষ্ম রেখা।
ধাতব তারের জোড় বা ব্যাটারি ট্যাবে একটি ছোট চ্যাপ্টা এলাকা, হর্নের রেখে যাওয়া নার্লড টেক্সচারের নকশাসহ।