I. अल्ट्रासाउंड क्या है?

अल्ट्रासोनिक तरंगें एक ऐसी तकनीक है जो उच्च आवृत्ति वाले कंपनों द्वारा उत्पन्न ऊर्जा का उपयोग किसी वस्तु की सतह पर कार्य करने के लिए करती है, जिससे धातु के भागों को आपस में जोड़ा जा सकता है।

II. अल्ट्रासोनिक तरंगों का कार्य सिद्धांत

1. विद्युत ऊर्जा को उच्च आवृत्ति वाले यांत्रिक कंपन में परिवर्तित किया जाता है, जिसे ध्वनि-नियंत्रित वेल्डिंग हेड के माध्यम से वेल्डिंग नोजल तक पहुँचाया जाता है। ऊपरी और निचली वर्कपीस 20,000 या 40,000 बार प्रति सेकंड के दबाव चक्रों के तहत एक दूसरे से रगड़ खाती हैं। उच्च आवृत्ति वाले कंपन और दबाव के संयुक्त प्रभाव से वर्कपीस की सतह पर मौजूद पदार्थ और ऑक्साइड की पतली परत फैल जाती है, जिससे एक साफ और नियंत्रणीय डिफ्यूजन वेल्ड बनता है। वर्कपीस के बीच परमाणुओं के पुनर्संयोजन से अंततः एक विश्वसनीय धातुकर्म संलयन परत का निर्माण होता है।
2. एक जनरेटर द्वारा निम्न-आवृत्ति धारा को उच्च-आवृत्ति धारा में परिवर्तित किया जाता है। फिर इस उच्च-आवृत्ति धारा को एक ट्रांसड्यूसर द्वारा यांत्रिक कंपन में परिवर्तित किया जाता है। कंपन के आयाम को समायोजित करने का कार्य एम्प्लीट्यूड मॉड्यूलेटर और वेल्डिंग हेड द्वारा किया जाता है। एक निश्चित स्थिर दाब के तहत, धातु की सतह पर मौजूद आणविक संरचनाएं आपस में रगड़ खाती हैं और टकराती हैं, जिससे अंतर-आणविक अंतर्प्रवेश होता है और वेल्डिंग प्रक्रिया पूरी हो जाती है।

अल्ट्रासाउंड की बुनियादी जानकारी और समस्या निवारण

III. अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग में सामान्य दोष

(ए) अपूर्ण सोल्डरिंग

1. अपर्याप्त वेल्डिंग आउटपुट पावर: अपर्याप्त दबाव, अपर्याप्त आयाम, या आधार ठीक से स्थिर नहीं है।
2. अपर्याप्त वेल्डिंग ऊर्जा: आउटपुट ऊर्जा की गणना का सूत्र है E=P×T=F×V×T=μN×A×f×T (जहाँ E ऊर्जा है, P शक्ति है, V गति है, μ घर्षण गुणांक है, N दाब है, A आयाम है, f आवृत्ति है और T समय है)। अपर्याप्त ऊर्जा के कारण वेल्डिंग खराब होगी।
3. सामग्री की सतह पर तेल या ऑक्साइड की परतें वेल्डिंग बॉन्डिंग के प्रभाव को प्रभावित कर सकती हैं।
4. यदि दांत बहुत नुकीले हों, तो वेल्डिंग के दौरान वे आसानी से वेल्ड की गई सतह को भेद सकते हैं।
5. वेल्ड की सतह पर एक ऐसी सामग्री की परत चढ़ी हुई है जो अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग के लिए उपयुक्त नहीं है।
6. जिन सामग्रियों की वेल्डिंग की जा रही है, वे अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

(ii) वेल्डिंग हेड बेस

कारण जब वेल्डिंग हेड या वेल्डिंग बेस सामग्री के संपर्क में आता है, तो अत्यधिक उच्च तापमान उत्पन्न होता है, जिससे सामग्री और वेल्डिंग हेड या बेस के बीच आणविक प्रवेश होता है, जिसके परिणामस्वरूप आसंजन होता है।

समाधान :

1. वेल्डिंग हेड और बेस के दांतों का निरीक्षण करें। यदि घिसाव गंभीर है, तो इससे तापमान बढ़ जाएगा, और इसका समय रहते समाधान करना आवश्यक है।
2. वेल्डिंग के अच्छे परिणाम सुनिश्चित करते हुए, वेल्डिंग हेड और सामग्री के बीच अत्यधिक ऊर्जा विनिमय को कम करने के लिए शक्ति को उचित रूप से बढ़ाया जा सकता है और वेल्डिंग का समय कम किया जा सकता है।

(iii) वेल्ड दरारें

1. वेल्डिंग जोड़ के आसपास दरारें पड़ना: जब कई परतों वाली सामग्री की वेल्डिंग की जाती है, तो वेल्डिंग जोड़ का किनारा ढलानदार हो जाता है। वेल्डिंग हेड के कंपन करने पर, यह किनारे पर खिंचाव बल डालता है, जिससे आसानी से दरारें पड़ सकती हैं।
2. समाधान वेल्ड जोड़ के किनारे पर विशेष उपचार करें ताकि तनाव का समान वितरण सुनिश्चित हो सके और कंपन से उत्पन्न होने वाले तनाव बल को कम किया जा सके।
3. सोल्डर जोड़ के पास दरारें: सोल्डरिंग हेड के कंपन के कारण सामग्री आगे-पीछे हिलती है। उदाहरण के लिए, जब एल्यूमीनियम पन्नी को बैटरी से जोड़ा जाता है, तो खींचने से आसानी से टूट सकती है।
4. समाधान ① सामग्री पर बल की दिशा को समायोजित करने के लिए दांत के पैटर्न की दिशा बदलें (उदाहरण के लिए, विकर्ण पैटर्न का उपयोग करें); ② बैटरी और सोल्डर जोड़ के बीच बफर स्थान बनाने के लिए टैब को उचित रूप से लंबा करें।

(iv) उत्पादन शक्ति में बड़े उतार-चढ़ाव

कारण आउटपुट पावर को प्रभावित करने वाले कई कारक हैं, और उन्हें एक-एक करके जांचने की आवश्यकता है।

समाधान :

1. ट्रिपल यूनिट की स्थापना का निरीक्षण करें, किसी भी प्रकार की क्षति की जांच करें और यदि आवश्यक हो तो इसे पुनः संयोजित करें।
2. यह सुनिश्चित कर लें कि आधार के पेंच अच्छी तरह से कसे हुए हैं।
3. बेस क्लैंप के स्थान पर किसी भी प्रकार की कमी की जांच करें।
4. वेल्डिंग फिक्स्चर का निरीक्षण करके यह सुनिश्चित करें कि वेल्डिंग की स्थिति हर बार एक जैसी हो।
5. सामग्री की सतह पर ऑक्सीकरण या तेल के दाग की जांच करें।
6. यह सुनिश्चित करें कि आने वाली सामग्रियों की विशिष्टताएँ सुसंगत हों (जब वेल्डिंग हेड स्ट्रोक स्थिर होता है, तो सामग्रियों की मोटाई और कठोरता में अंतर के कारण आउटपुट पावर में उतार-चढ़ाव होगा)।
7. कारखाने की वायु आपूर्ति की स्थिरता की जांच करें और देखें कि क्या इनटेक एयर प्रेशर गेज में उतार-चढ़ाव हो रहे हैं।
8. जांचें कि पावर सप्लाई बॉक्स का अल्ट्रासोनिक आउटपुट स्थिर है या नहीं।

(v) अतिभार

कारण इसमें दो स्थितियाँ शामिल हैं: पावर ओवरलोड और फ़्रीक्वेंसी ओवरलोड।

समाधान :

1. वेल्डिंग मापदंडों को उचित रूप से कम करें।
2. वेल्डिंग हेड के आधार और वेल्डिंग हेड के बीच एक निश्चित दूरी बनाए रखने के लिए वेल्डिंग हेड के नीचे उतरने की गहराई को सीमित करें।