الیکٹران بیم ویلڈنگ

فیوژن: خلا میں الیکٹران بیم بہت موٹی دھات ویلڈ کرتی ہے

الیکٹران بیم ویلڈنگ خلا کے چیمبر میں تیز رفتار سے داغی گئی الیکٹرانوں کی مرکوز دھار سے جوڑ کو پگھلاتی ہے۔ یہ تمام فیوژن ویلڈز میں سب سے گہرے، تنگ اور صاف ویلڈ بناتی ہے، ایک ہی پاس میں 10 cm سے موٹے سٹیل کے آر پار۔ ہوائی جہاز کے انجن، راکٹ کے پرزے اور پارٹیکل ایکسلریٹر اس پر انحصار کرتے ہیں۔

تصویر: Zobac, CC0, بذریعہ Wikimedia Commons

الیکٹران بیم ویلڈنگ · خلا کے چیمبر میں گن، بیم اور کی ہولدائروں میں لکھے نمبر نیچے دیے گئے مراحل سے ملتے ہیں؛ گن کے اوپر سے پرزے تک بیم کی پیروی کریں۔

یہ کیسے کام کرتا ہے

الیکٹران آزاد کریں۔ ٹنگسٹن کیتھوڈ (منفی الیکٹروڈ) اس وقت تک گرم کیا جاتا ہے جب تک وہ الیکٹران خارج نہ کرے، پرانے بلب کے فلامنٹ کی طرح۔
انہیں تیز کریں۔ اونچی وولٹیج، عموماً تقریباً 30–150 kV، الیکٹرانوں کو اینوڈ (مثبت پلیٹ) کے سوراخ سے کھینچتی ہے۔ وہ روشنی کی رفتار کے بڑے حصے پر نکلتے ہیں۔
مرکوز کریں اور رخ دیں۔ مقناطیسی کوائل لینز کا کام کرتے ہیں: وہ بیم کو ایک ملی میٹر سے کہیں چھوٹے نقطے میں دباتے ہیں اور ویلڈ کی شکل بنانے کے لیے اسے ہلا سکتے ہیں۔
جوڑ پر ضرب لگائیں۔ جب الیکٹران دھات سے ٹکراتے ہیں تو ان کی حرکت کی توانائی تقریباً فوراً حرارت بن جاتی ہے۔ خلا (ہوا کا دباؤ عام کا تقریباً دس لاکھواں حصہ یا کم) ہوا کے مالیکیولوں کو بیم بکھیرنے سے روکتا ہے۔
کی ہول بنائیں۔ لیزر ویلڈنگ کی طرح، دھات پگھلتی اور جزوی ابلتی ہے، اور پوری موٹائی تک پہنچنے والی تنگ بخارات کی نالی کھل جاتی ہے۔
چلیں اور جمنے دیں۔ میز پرزے کو ساکن بیم کے نیچے سے چلاتی ہے۔ کی ہول کے پیچھے پگھلاؤ بند ہو کر ایسی سیون میں جم جاتا ہے جو اپنی چوڑائی سے تقریباً 20 گنا گہری ہو سکتی ہے۔

خلا کیوں اہم ہے۔ یہ اس کی طاقت بھی ہے اور کمزوری بھی۔ ہوا نہیں تو آکسیڈیشن نہیں اور شیلڈنگ گیس نہیں، جو ٹائٹینیم جیسی تعاملی دھاتوں کے لیے موزوں ہے۔ لیکن ہر بیچ کو انتظار کرنا پڑتا ہے جب تک چیمبر خالی نہ ہو، اکثر کئی منٹ۔

اہم حقائق

مواد: سٹیل، سٹین لیس سٹیل، ٹائٹینیم، نکل سپر الائے، تانبا، نائیوبیم اور ٹینٹلم جیسی ریفریکٹری دھاتیں؛ بہت سے مختلف جوڑے
عام پرزے: جیٹ انجن کے روٹر اور گیئرز، راکٹ اور سیٹلائٹ کے پرزے، ٹرانسمیشن گیئرز، ایکسلریٹر کیویٹیاں، نیوکلیئر اجزا
پرزے کا سائز: ننھے سینسروں سے کئی میٹر لمبے پرزوں تک؛ حد چیمبر طے کرتا ہے
درستگی: بہت کم بگاڑ؛ پرزے اکثر تقریباً ±0.1 mm کے اندر، تیار سائز کے قریب ویلڈ ہو سکتے ہیں
سطح کی تکمیل: مکمل نفوذ ہو تو دونوں سطحوں پر تنگ، ہموار سیون؛ سپیٹر کم یا نہیں
کتنی مقدار کے لیے موزوں: اعلیٰ قدر کے پرزوں کے چھوٹے سے درمیانے بیچ؛ کچھ گاڑی گیئر پلانٹ اسے بڑی مقدار میں چلاتے ہیں
ٹولنگ اور مشین کی لاگت: تقریباً چند سو ہزار سے چند ملین ڈالر، اس کے علاوہ فکسچر
رفتار: تیز ویلڈنگ، اکثر تقریباً 1 m فی منٹ، لیکن ہر چیمبر لوڈ کے لیے منٹوں کی پمپ ڈاؤن

خوبیاں اور حدیں

خوبیاں

کسی بھی عمل سے سب سے گہرے سنگل پاس ویلڈ
بہت تنگ ویلڈ، اس لیے بگاڑ کم
خلا تعاملی دھاتوں کو بالکل صاف رکھتا ہے
ویلڈ کرنے میں مشکل اور مختلف دھاتیں جوڑتی ہے

حدود

خلا کا چیمبر چاہیے، جو پرزے کا سائز محدود کرتا ہے اور پمپ ڈاؤن کا وقت بڑھاتا ہے
بہت مہنگی مشینیں اور ماہر آپریٹر
ایکس رے پیدا کرتی ہے، اس لیے چیمبر شیلڈ ہونا چاہیے
پرزے کس کر بیٹھنے چاہییں اور ڈی میگنیٹائز ہوں، ورنہ بیم بھٹک جاتی ہے

کہاں استعمال ہوتا ہے

ایرو اسپیسجیٹ انجن کے کمپریسر روٹر، ٹائٹینیم ڈھانچے، راکٹ نوزلیں
خلاسیٹلائٹ کے ایندھن ٹینک اور تھرسٹر کے پرزے
آٹوموٹیوٹرانسمیشن گیئرز اور گیئر کلسٹر
سائنس اور توانائیپارٹیکل ایکسلریٹر کی کیویٹیاں، نیوکلیئر ری ایکٹر کے پرزے
طبی اور الیکٹرانکسسینسر اور سیل بند آلات کے ہاؤزنگ

اسے کیسے پہچانیں

انتہائی تنگ، سیدھی سیون، اکثر موٹے پرزوں پر بھی 1–2 mm سے کم چوڑی۔
وہی پتلی سیون پچھلی سطح پر بھی نظر آتی ہے (مکمل نفوذ)۔
سیون کے ساتھ چمکدار، آکسائیڈ سے پاک دھات، بغیر حرارتی رنگت کے، ٹائٹینیم پر بھی۔

موازنہ کریں

لیزر ویلڈنگ7.4الیکٹرانوں کی جگہ روشنی کے ساتھ وہی کی ہول خیال؛ یہ کھلی ہوا میں کام کرتی ہے لیکن کم گہرائی تک جاتی ہے۔آرک ویلڈنگ7.1موٹی پلیٹوں کو نالی اور کئی پاس چاہییں، جو حرارت اور بگاڑ بڑھاتے ہیں جنہیں الیکٹران بیم ویلڈنگ سے بچا جاتا ہے۔فرکشن سٹر ویلڈنگ7.6اعلیٰ معیار کے ویلڈ بنانے کا ایک اور طریقہ، لیکن بغیر پگھلائے اور صرف ایلومینیم جیسی نرم دھاتوں میں۔

دیکھیں

Cambridge Vacuum Engineering · گن، بیم اور کی ہول، اینیمیشن میں

Aluminium Guide Videos · عمل کا سادہ زبان میں جائزہ

TWI Ltd · تحقیقی لیب میں حقیقی مشینیں اور چیمبر

TWI Ltd · بہت بڑے پرزے دیو ہیکل خلائی چیمبروں میں کیسے سماتے ہیں

اصل تصاویر دیکھیں

Wikipedia: Electron-beam welding — اصول، گن اور چیمبر کے خاکے، تصاویر کے لنکس کے ساتھ
Wikimedia Commons تصویری تلاش

یاد رکھیں

اونچی وولٹیج پر داغے گئے الیکٹران اتنی توانائی لے جاتے ہیں کہ بہت موٹی دھات میں کی ہول کھول دیتے ہیں۔
خلا بیم کو مرکوز اور ویلڈ کو بالکل صاف رکھتا ہے۔
یہ سب سے گہرے، تنگ ویلڈ دیتی ہے، چیمبر، پمپ ڈاؤن کے وقت اور اونچی قیمت کے بدلے۔