رگڑی ہلچل ویلڈنگ: فولادی پلیٹوں سمیت بلند نقطۂ پگھلاؤ والے مواد کی کم لاگت ویلڈنگ

اشاعت کا وقت:

2025-06-11

ہونڈا نے بڑی پیمانے کی مصنوعات کے لیے رگڑی ہلچل ویلڈنگ سے فولاد اور ایلومینیم الائے کو جوڑنے کی ٹیکنالوجی تیار کی ہے؛ جاپان کی توہوکو یونیورسٹی اور ہٹاچی نے کوبالٹ الائے کا ہلچل سر تیار کیا ہے، جو فولاد اور ٹائٹینیم جیسی بلند نقطۂ پگھلاؤ والی دھاتوں کو ویلڈ کر سکتا ہے۔ رگڑی ہلچل ویلڈنگ (FSW: رگڑی ہلچل ویلڈنگ)، جو پہلے بڑی پیمانے کی پیداوار میں صرف ایلومینیم، تانبے اور میگنیشیم کے الائے جیسی کم نقطۂ پگھلاؤ والی دھاتوں تک محدود تھی، اب فولاد جیسی زیادہ نقطۂ پگھلاؤ والی دھاتوں تک پھیلنے لگی ہے*1۔

*1 معیاری فضائی دباؤ پر ایلومینیم کا نقطۂ پگھلاؤ 660℃، تانبے کا 1083℃ اور میگنیشیم کا 651℃ ہے، جبکہ لوہے کا 1539℃ اور ٹائٹینیم کا 1727℃ تک ہے۔

رگڑ کی حرارت دھات کو لیس دار حالت تک نرم کرتی ہے

رگڑی ہلچل کی ویلڈنگ میں بیلناکار سر کے آخری حصے کے ابھار (ہلانے والی پن) والا سر استعمال ہوتا ہے۔ کناروں سے ملی یا ایک دوسرے پر رکھی دو بنیادی پلیٹوں کے مطلوبہ مقام کے اوپر سے اسے گھماتے ہوئے دبا کر دونوں پلیٹوں کو جوڑا جاتا ہے۔

گھومتی ہوئی پن اور پلیٹ کے درمیان رگڑ کی حرارت پن کے گرد دھات کو لیس دار حالت تک نرم کرتی ہے، جس سے پن پلیٹ میں داخل ہوتی ہے۔ اس طرح گرد کی نرم دھات آپس میں ملتی ہے (پلاسٹک بہاؤ ہوتا ہے) اور دونوں دھاتی پلیٹیں یکجا ہوتی ہیں، یا ان کی اتصال کی سطح پر دھاتی بندھن بن کر انہیں یکجا کرتا ہے۔

پہلے بلند حرارت برداشت کرنے والے ہلانے کے سروں کی کمی تھی

رگڑی ہلچل کی ویلڈنگ کے چار فوائد ہیں: (1) بنیادی مادہ پگھلائے بغیر اتصال (ٹھوس حالت کی ویلڈنگ) سے بگاڑ اور ویلڈ کے نقائص کم ہوتے ہیں، اس لیے معیار بہتر اور لاگت کم ہو سکتی ہے؛ (2) فیوژن ویلڈنگ سے کم توانائی خرچ ہوتی ہے؛ (3) حفاظتی گیس نہیں چاہیے؛ (4) شور کم اور گرد پیدا نہیں ہوتی۔ یہ مختلف مواد کو جوڑنے میں بھی بہت مؤثر ہے، اس لیے صنعت کی خاص توجہ کا مرکز ہے۔ ہر مقام کے لیے موزوں مواد چن کر کم وزن وغیرہ کے نتائج کی توقع ہے*2۔ لیکن، جیسا آغاز میں بتایا، بڑے پیمانے کی پیداوار میں پہلے یہ طریقہ صرف کم نقطۂ پگھلاؤ والی دھاتوں کے لیے تھا۔

*2 بنیادی مادے کو پگھلانے والی مائع حالت کی ویلڈنگ، یعنی فیوژن ویلڈنگ، کے مقابلے میں رگڑی ہلچل کی ویلڈنگ کم حرارت پر ہوتی ہے اور شرائط طے کر کے داخل ہونے والی حرارت کا کنٹرول آسان ہے۔ اس لیے ویلڈ کی مضبوطی گھٹانے والے بنیادی عامل، یعنی بین دھاتی مرکبات، کی تشکیل آسانی سے کم کی جا سکتی ہے۔ ان کی تہہ کی موٹائی گھٹا کر اتصال کی مضبوطی بڑھتی ہے۔ رگڑی ہلچل کی ویلڈنگ میں حد سے زیادہ ہلانے سے بھی بہت سے بین دھاتی مرکبات بنتے ہیں۔

رگڑی ہلچل کی ویلڈنگ پہلے کم نقطۂ پگھلاؤ والی دھاتوں تک محدود تھی کیونکہ بڑے پیمانے کی پیداوار کے لیے سستے اور بلند حرارت برداشت کرنے والے سر موجود نہیں تھے۔ ایلومینیم الائے میں عموماً ٹول اسٹیل جیسے فولادی مواد کا سر استعمال ہوتا ہے۔ اس سے فولاد اور ٹائٹینیم الائے جیسی بلند نقطۂ پگھلاؤ والی دھاتیں ویلڈ کرتے وقت، انہیں نرم کرنے والی حرارت پر سر بھی نرم ہو جاتا ہے، شدید گھستا اور ناقابل استعمال ہوتا ہے۔ سیرامک اور ٹنگسٹن رینیم الائے جیسے غیر فولادی سروں کی تیاری ہو چکی ہے، مگر وہ بہت مہنگے اور بڑے پیمانے کی پیداوار کے لیے ناموزوں ہیں۔

ہلائے بغیر فولاد کی تازہ سطح ظاہر کی جا سکتی ہے

ہونڈا کی تیار کردہ رگڑی ہلچل سے فولاد اور ایلومینیم الائے کو ویلڈ کرنے کی ٹیکنالوجی تہہ در تہہ رکھے ان دونوں بنیادی مواد کو جوڑتی ہے۔ خاص بات یہ ہے کہ صرف ایلومینیم الائے ہلایا جاتا ہے، فولاد نہیں (شکل 1 کی نچلی تصویر)۔ اس سے ہلانے والے سر کا حد سے زیادہ گرم ہونا روکا جا سکتا ہے۔

فولاد کو ہلائے بغیر فولاد اور ایلومینیم الائے کو ویلڈ کیا جا سکتا ہے کیونکہ ان کے درمیان دھاتی بندھن بنتا ہے۔ یعنی یہ ٹیکنالوجی فولاد کو نہیں ہلاتی بلکہ اس کی سطح کی کوٹنگ اور آکسائڈ فلم ہٹاتی ہے۔ یوں فولاد کی تازہ سطح ظاہر ہوتی اور ہلانے سے زیادہ فعال ہوئے ایلومینیم الائے سے دھاتی بندھن بناتی ہے۔ یہی بندھن دونوں کو یکجا کرتا ہے*3۔

*3 فولاد اور ایلومینیم الائے کے درمیان پانی وغیرہ داخل ہونے کے بعد دو دھاتوں کا سنکنرن (برقی سنکنرن) ہوتا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی ان کے درمیان سلیکان فلم ڈال کر اسے روکتی ہے۔

ہونڈا نے شمالی امریکی بازار کی نئی «اکارڈ» کے اگلے سب فریم میں یہ ٹیکنالوجی استعمال کی اور متعدد نتائج حاصل کیے (شکل 2)۔ وزن پرانے فولادی سب فریم کے مقابلے میں 25％ کم ہوا اور ویلڈنگ کی بجلی تقریباً 50％ کم لگی۔ اس ٹیکنالوجی سے سب فریم اور سسپنشن کے نصب ہونے والے حصے کی ساخت بھی بدلی، جس کی سختی 20％ بڑھی اور گاڑی کی حرکی کارکردگی بہتر بنانے میں مدد ملی۔

نئے مواد سے استعمال کے شعبوں میں وسعت

دوسری طرف توہوکو یونیورسٹی، ہٹاچی اور ہٹاچی میٹلز پریسیژن انسٹرومنٹس کمپنی نے بلند حرارت برداشت کرنے والا نسبتاً کم قیمت ہلانے کا سر تیار کیا، جس سے رگڑی ہلچل کی ویلڈنگ کا استعمال وسیع ہوا (شکل 3)۔ اس کا مواد توہوکو یونیورسٹی اور ہٹاچی نے مشترکہ تیار کیا، جبکہ مواد اور سر (ڈھلی ہوئی شے) کی بڑے پیمانے کی پیداواری ٹیکنالوجی ہٹاچی اور ہٹاچی میٹلز پریسیژن نے مل کر کامیابی سے بنائی۔ یہ سر فولاد، ٹائٹینیم الائے اور زرکونیم الائے جیسی بلند نقطۂ پگھلاؤ والی دھاتوں کی رگڑی ہلچل کی ویلڈنگ کر سکتا ہے؛ فروخت سال 2013 کے خزاں میں شروع کرنا طے ہے۔ ہٹاچی میٹلز پریسیژن انسٹرومنٹس کا کہنا ہے کہ «قیمت پر بعد میں بات ہوگی»، مگر اندازہ ہے کہ وہ بڑے پیمانے کی پیداوار کے لیے قابل استعمال قیمت کی حد میں ہوگی۔

توہوکو یونیورسٹی وغیرہ نے رگڑی ہلچل کی ویلڈنگ کے سر کے لیے کوبالٹ الائے تیار کیا، جس میں ایسے بین دھاتی مرکبات پھیلے ہیں جو بلند حرارت میں بھی زیادہ مضبوطی رکھتے ہیں۔ خصوصاً کوبالٹ پر مبنی الائے میں Co3 (Al، W) پھیلایا گیا ہے۔ اہم بات Co3 (Al، W) کو یکساں باریک تقسیم دینا اور تقسیم کی مقدار و دانوں کی سرحدوں کی شکل کو مطلوبہ حالت کے قریب لانا ہے۔ اس کے لیے زیادہ موزوں ترکیب اور حرارتی عمل اپنائے گئے۔

اس وقت اس سر کے لیے زیر غور مواد کاربن فولاد، زیادہ تناؤ والا فولاد، ٹائٹینیم الائے (Ti-6Al-4V وغیرہ)، خالص ٹائٹینیم اور تانبے کے الائے ہیں۔ مضبوطی اور موٹائی وغیرہ کی وجہ سے بعض مواد میں اس کا استعمال مشکل ہے، مگر عمومی طور پر ویلڈ ہونے والے مواد وہ ہیں جن کی رگڑی ہلچل کی ویلڈنگ میں سر کا درجہ حرارت (اتصال کی حرارت) زیادہ سے زیادہ تقریباً 1000℃ ہو۔

پچھلا صفحہ

دھاتی مشینی جسم کی عمر بڑھانے کے لیے خود مرمت کرنے والے ضدِ خوردگی مادے جُو فُو ڈون کی کامیاب تیاری

FCSE | پیش رو تحقیق: دھوپ سے چلنے والی «خود مرمت» کی ضدِ خوردگی کوٹنگ

اگلا صفحہ

پچھلا صفحہ:

دھاتی مشینی جسم کی عمر بڑھانے کے لیے خود مرمت کرنے والے ضدِ خوردگی مادے جُو فُو ڈون کی کامیاب تیاری

اگلا صفحہ:

FCSE | پیش رو تحقیق: دھوپ سے چلنے والی «خود مرمت» کی ضدِ خوردگی کوٹنگ

متعلقہ خبریں

2026 کی مشین کاری مصنوعات کا تعارف: ووہان کائمنگ ہائی ٹیک کے پیشہ ورانہ مکینیکل آلات کی دھاتی سطحوں کی بحالی کے طریقے

2026-08-15

2026 میں مشین کاری کے عملی اصولوں کی تفصیلی وضاحت: پیشہ ور مکینیکل آلات کی دھاتی سطحوں کی بحالی کی مفید سائنسی معلومات

2026-07-31

2026 میں مشین کاری کے عام مسائل کی مکمل وضاحت: عملی خرابیوں کے حل اور مؤثر بہتری کی رہنمائی

2026-07-16

2026 میں مشین کاری کے پورے عمل کی احتیاطیں: لاگت گھٹانے، معیار بڑھانے اور خرابیوں سے بچنے کی عملی رہنمائی

2026-07-01

2026 میں تمام صنعتوں میں مشین کاری کے اطلاقات کا جائزہ: دھاتی سطحوں کی بحالی کے ساتھ لاگت گھٹانے اور کارکردگی بڑھانے کی رہنمائی

2026-06-16

2026 میں مشین کاری کی صنعت کی تازہ پیش رفت اور خبریں؛ پیداواری اداروں کی تکنیکی بہتری، لاگت میں کمی اور کارکردگی میں اضافے کا جامع تجزیہ

2026-06-01

یہاں شیئر کریں

فہرست پر واپس