الٹراسونک ویلڈنگ

ٹھوس حالت: تیز ارتعاش چھوٹے جوڑوں کو ایک سیکنڈ سے کم میں جوڑ دیتا ہے

الٹراسونک ویلڈنگ پرزوں کو ایک ساتھ دبا کر اور بہت تیزی سے، فی سیکنڈ تقریباً 20,000 سے 40,000 بار، ہلا کر جوڑتی ہے۔ رگڑ جوڑ کو اتنا گرم کرتی ہے کہ وہ ایک سیکنڈ سے بھی کم میں جڑ جائے، بغیر گوند، اسکرو یا فلر کے۔ گاڑی کی لائٹوں سے ٹوتھ برش کے ہینڈلوں تک زیادہ تر ویلڈ کیے پلاسٹک ہاؤسنگ، اور بیٹری اور تاروں کے بہت سے کنکشن اسی طرح بنتے ہیں۔

تصویر: Herrmann Ultraschalltechnik, CC BY-SA 4.0, بذریعہ Wikimedia Commons

الٹراسونک ویلڈنگ · ویلڈنگ اسٹیک اور جوڑ کا کلوز اپدائروں میں لکھے ہندسے نیچے کے مراحل سے ملتے ہیں؛ دائیں طرف کا کلوز اپ دکھاتا ہے کہ پلاسٹک پرزوں میں جوڑ پر کیا ہوتا ہے۔

یہ کیسے کام کرتا ہے

پرزے لوڈ کریں۔ دونوں پرزے اینول (انہیں تھامنے کی شکل کا ساکن سہارا) پر فکسچر میں رکھے جاتے ہیں۔ پلاسٹک کے پرزے جہاں چھوتے ہیں وہاں انرجی ڈائریکٹر نامی چھوٹے ابھار کے ساتھ مولڈ کیے جاتے ہیں۔
دبائیں۔ ہارن (جسے سونوٹروڈ بھی کہتے ہیں، مشین کی شکل دار دھاتی نوک) نیچے آتا ہے اور پرزوں کو ایک ساتھ دباتا ہے۔
ارتعاش کریں۔ جنریٹر کنورٹر کو تیز تعدد کا کرنٹ بھیجتا ہے، جس کے پیزو الیکٹرک قلم (وولٹیج سے شکل بدلنے والے مواد) اسے ارتعاش میں بدلتے ہیں۔ بوسٹر اور ہارن اسے ملی میٹر کے چند سویں حصے کی حرکت تک بڑھاتے ہیں۔
جوڑ پگھلائیں۔ رگڑ چھوٹے رابطے کے نقطے پر گرمی مرکوز کرتی ہے، اس لیے انرجی ڈائریکٹر پہلے پگھلتا ہے اور جوڑ پر بہہ جاتا ہے۔ باقی پرزہ ٹھنڈا رہتا ہے۔
تھامیں اور ٹھنڈا کریں۔ ارتعاش رک جاتا ہے، مگر پگھلاؤ کے جمنے تک قوت کچھ دیر قائم رہتی ہے۔ دونوں پرزے اب ایک ہیں۔

دھاتیں مختلف طرح کام کرتی ہیں۔ دھات کی تاروں، فوائلوں اور بیٹری ٹیبوں کے لیے ہارن اوپر نیچے ٹھونکنے کے بجائے پہلو کی طرف رگڑتا ہے۔ رگڑ سطح کی آکسائیڈ توڑ دیتی ہے اور صاف دھات کو ایک ساتھ دباتی ہے، اس لیے جوڑ بغیر پگھلاؤ کے بنتا ہے۔

اہم حقائق

مواد: تھرمو پلاسٹک جیسے ABS، پولی کاربونیٹ، پولی پروپیلین اور نائلون؛ پتلی، نرم دھاتیں جیسے تانبے اور ایلومینیم کی فوائلیں اور تاریں
عام پرزے: گاڑیوں کی لائٹوں کے ہاؤسنگ، طبی آلات، فلٹر، کھلونے، بلسٹر پیک، بیٹری ٹیب، تاروں کی ہارنس کے جوڑ
پرزے کا سائز: ایک ہارن سے جوڑ کا رقبہ چند ملی میٹر سے تقریباً 20–30 cm تک؛ دھات کی شیٹیں عموماً تقریباً 1 mm سے کم
درستگی: بہت دہرائی جانے والی؛ جب مشین کولیپس کو کنٹرول کرے تو ویلڈ کیے پرزے کی اونچائی عموماً تقریباً ±0.05–0.1 mm کے اندر
سطح کی تکمیل: صاف، اکثر نظر نہ آنے والا جوڑ؛ کبھی چھوٹا نچڑا ہوا پلاسٹک کا ابھار (فلیش) یا دھاتوں پر ہارن کا بنایا ٹیکسچر دار نشان
کتنی مقدار کے لیے موزوں: بڑی سیریز؛ ہر پرزے کی شکل کو اپنا ہارن اور فکسچر چاہیے
ٹولنگ اور مشین کی لاگت: ویلڈر کے لیے دسیوں ہزار ڈالر؛ ہر مخصوص ہارن اور فکسچر کے لیے چند ہزار
رفتار: ویلڈ کا وقت عموماً 0.1–1 s؛ پورا چکر چند سیکنڈ کا، اس لیے فی مشین روزانہ ہزاروں پرزے

خوبیاں اور حدیں

خوبیاں

بہت تیز، صاف اور آٹومیٹ کرنے میں آسان
گوند، اسکرو، سالوینٹ یا فلر خریدنے کی ضرورت نہیں
کم توانائی کا استعمال، گرمی صرف جوڑ پر
تانبے اور ایلومینیم جیسی مختلف دھاتیں جوڑتی ہے

حدود

صرف چھوٹے جوڑوں اور نسبتاً پتلے پرزوں کے لیے
ہر پرزے کے ڈیزائن کو اپنا ہارن اور فکسچر چاہیے
صرف تھرمو پلاسٹک اور نرم، پتلی دھاتوں کے ساتھ کام کرتی ہے
ارتعاش پرزے کے اندر نازک الیکٹرانکس کو نقصان پہنچا سکتا ہے

کہاں استعمال ہوتا ہے

آٹوموٹیوٹیل لائٹ اور ہیڈ لیمپ کے ہاؤسنگ، تاروں کی ہارنس کے جوڑ
بیٹریاںالیکٹرک گاڑیوں اور فون کی بیٹریوں میں سیل ٹیب اور بس بار
طبیفلٹر، IV کے پرزے، بند آلات کے ہاؤسنگ
پیکیجنگبلسٹر پیک، کافی کیپسول کے ڈھکن، ٹیوب سیلنگ
صارفی اشیاکھلونے، ٹوتھ برش، فون کے پرزے، نان ووون ماسک اور وائپس

اسے کیسے پہچانیں

مولڈ کیے گئے دو پلاسٹک نصف بغیر اسکرو، کلپ یا گوند کے جڑے ہوئے، اور پتلا جوڑ جو کھولا نہیں جا سکتا۔
کبھی جوڑ کے ساتھ نچڑے ہوئے پلاسٹک کی باریک لکیر۔
دھات کی تاروں کے جوڑوں یا بیٹری ٹیبوں پر ہارن کا چھوڑا ہوا ٹیکسچر دار، نقش دار چھوٹا چپٹا رقبہ۔

موازنہ کریں

ریزسٹنس سپاٹ ویلڈنگ7.2یہ بھی اوورلیپ ہوتے پرزوں کو چھوٹے رقبوں پر جوڑتی ہے، مگر کرنٹ اور پگھلاؤ سے، موٹی اسٹیل شیٹوں کے لیے۔بریزنگ اور سولڈرنگ7.3فلر کے ساتھ تاریں اور ٹیب جوڑتی ہے؛ الٹراسونک ویلڈنگ کو فلر نہیں چاہیے اور باقی پرزے میں گرمی نہیں بڑھاتی۔فرکشن سٹر ویلڈنگ7.6رگڑ پر مبنی ایک اور طریقہ، مگر موٹی ایلومینیم پلیٹوں کے لیے گھومتے اوزار کے ساتھ۔

دیکھیں

DuskLight · مشین کے حصے، اینیمیشن میں

The Weld Nugget · ارتعاش جوڑ پر گرمی کیسے بنتا ہے

Branson Ultrasonics · ایک ویلڈر خودکار لائن پر کام کرتا ہوا

HerrmannUltrasonics · اسی طرح بنی بہت سی اصلی مصنوعات

اصل تصاویر دیکھیں

Wikipedia: Ultrasonic welding — ویلڈنگ اسٹیک کے حصے اور استعمال، تصاویر کے لنکس کے ساتھ
Wikimedia Commons تصویری تلاش

یاد رکھیں

فی سیکنڈ 20,000 یا زیادہ چکر کا ارتعاش عین جوڑ پر گرمی بن جاتا ہے۔
پلاسٹک کے جوڑ چھوٹے ابھار پر پگھلتے ہیں؛ دھات کے جوڑ پہلو کی طرف رگڑ سے بغیر پگھلے جڑتے ہیں۔
یہ تیز اور صاف ہے، مگر چھوٹے جوڑوں اور پتلے پرزوں تک محدود ہے۔