हालांकि ऑर्बिटल वेल्डिंग तकनीक नई नहीं है, फिर भी यह लगातार विकसित हो रही है और अधिक शक्तिशाली और बहुमुखी बन रही है, खासकर पाइप वेल्डिंग के मामले में। मैसाचुसेट्स के मिडलटन स्थित एक्सनिक्स के कुशल वेल्डर टॉम हैमर के साथ एक साक्षात्कार से पता चलता है कि इस तकनीक का उपयोग वेल्डिंग की कठिन समस्याओं को हल करने के लिए कई तरीकों से किया जा सकता है। चित्र सौजन्य: एक्सनिक्स
ऑर्बिटल वेल्डिंग लगभग 60 वर्षों से प्रचलन में है, जो जीएमएडब्ल्यू प्रक्रिया में स्वचालन जोड़ती है। यह कई वेल्ड करने की एक विश्वसनीय और व्यावहारिक विधि है, हालांकि कुछ ओईएम और निर्माता अभी तक ऑर्बिटल वेल्डर की शक्ति का उपयोग नहीं कर पाए हैं, वे धातु की ट्यूबों को जोड़ने के लिए हाथ से वेल्डिंग या अन्य रणनीतियों पर निर्भर हैं।
ऑर्बिटल वेल्डिंग के सिद्धांत दशकों से प्रचलित हैं, लेकिन नए ऑर्बिटल वेल्डर्स की क्षमताओं ने उन्हें वेल्डर के टूलकिट में एक अधिक शक्तिशाली उपकरण बना दिया है, क्योंकि अब कई वेल्डर्स में "स्मार्ट" विशेषताएं हैं जो वास्तविक वेल्डिंग से पहले प्रोग्रामिंग और प्रोसेसिंग को आसान बनाती हैं। एकसमान, शुद्ध और विश्वसनीय वेल्डमेंट सुनिश्चित करने के लिए त्वरित और सटीक समायोजन से शुरुआत करें।
मैसाचुसेट्स के मिडलटन में स्थित एक्सनिक्स की वेल्डरों की टीम एक अनुबंध घटक निर्माता है जो अपने कई ग्राहकों को कक्षीय वेल्डिंग प्रथाओं में मार्गदर्शन करती है यदि काम के लिए सही तत्व मौजूद हों।
"जहां तक ​​संभव हो, हम वेल्डिंग में मानवीय हस्तक्षेप को खत्म करना चाहते थे, क्योंकि ऑर्बिटल वेल्डर आमतौर पर उच्च गुणवत्ता वाली वेल्डिंग करते हैं," एक्सेनिक्स के एक कुशल वेल्डर टॉम हैमर कहते हैं।
यद्यपि सबसे पहले वेल्डिंग का प्रयोग 2000 वर्ष पूर्व किया गया था, आधुनिक वेल्डिंग एक अत्यंत उन्नत प्रक्रिया है जो अन्य आधुनिक प्रौद्योगिकियों और प्रक्रियाओं का अभिन्न अंग है। उदाहरण के लिए, ऑर्बिटल वेल्डिंग का उपयोग उच्च शुद्धता वाली पाइपिंग प्रणालियों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, जिनका उपयोग अर्धचालक वेफर्स के उत्पादन में किया जाता है, जो आज लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग होते हैं।
एक्सनिक्स के ग्राहकों में से एक इस आपूर्ति श्रृंखला का हिस्सा है। इसने अपनी उत्पादन क्षमता बढ़ाने में मदद के लिए एक अनुबंध निर्माता की तलाश की, विशेष रूप से स्वच्छ स्टेनलेस स्टील चैनल बनाने और स्थापित करने के लिए जो गैसों को वेफर निर्माण प्रक्रिया से गुजरने की अनुमति देते हैं।
हालांकि एक्सनिक्स में अधिकांश ट्यूबलर कार्यों के लिए टॉर्च क्लैंप के साथ ऑर्बिटल वेल्डिंग यूनिट और रोटरी टेबल उपलब्ध हैं, लेकिन ये कभी-कभार हाथ से वेल्डिंग करने की संभावना को खत्म नहीं करते हैं।
हैमर और वेल्डिंग टीम ने लागत और समय कारकों को ध्यान में रखते हुए ग्राहक की आवश्यकताओं की समीक्षा की और प्रश्न पूछे:
हैमर द्वारा उपयोग किए जाने वाले रोटरी एनक्लोज्ड ऑर्बिटल वेल्डर स्वैगेलोक एम200 और आर्क मशीन मॉडल 207ए हैं। ये 1/16 से 4 इंच तक की ट्यूबिंग को संभाल सकते हैं।
उन्होंने कहा, “माइक्रोहेड की मदद से हम बहुत तंग जगहों तक पहुंच सकते हैं। ऑर्बिटल वेल्डिंग की एक सीमा यह है कि क्या हमारे पास किसी खास जोड़ के लिए उपयुक्त हेड उपलब्ध है। लेकिन आज, आप जिस पाइप को वेल्ड कर रहे हैं, उसके चारों ओर एक चेन भी लपेट सकते हैं। वेल्डर चेन के ऊपर से जा सकता है, और आप लगभग किसी भी आकार की वेल्डिंग कर सकते हैं। मैंने कुछ ऐसे सेटअप देखे हैं जो 20 इंच के पाइप पर भी वेल्डिंग करते हैं। आज ये मशीनें जो कर सकती हैं, वह वाकई प्रभावशाली है।”
शुद्धता की आवश्यकताओं, आवश्यक वेल्डों की संख्या और पतली दीवार की मोटाई को ध्यान में रखते हुए, इस प्रकार की परियोजना के लिए ऑर्बिटल वेल्डिंग एक समझदारी भरा विकल्प है। एयरफ्लो प्रोसेस कंट्रोल पाइपिंग कार्य के लिए, हैमर अक्सर 316L स्टेनलेस स्टील पर वेल्डिंग करता है।
“यहीं पर मामला बेहद पेचीदा हो जाता है। हम कागज़ जितनी पतली धातु पर वेल्डिंग करने की बात कर रहे हैं। हाथ से वेल्डिंग करने पर ज़रा सा भी बदलाव वेल्ड को तोड़ सकता है। इसीलिए हम ऑर्बिटल वेल्ड हेड का इस्तेमाल करना पसंद करते हैं, जिससे हम ट्यूब के हर हिस्से को ठीक से सेट कर सकते हैं और पार्ट लगाने से पहले उसे परफेक्ट बना सकते हैं। हम पावर को एक निश्चित मात्रा तक कम कर देते हैं ताकि पार्ट लगाते समय वह बिल्कुल सही लगे। हाथ से वेल्डिंग करते समय बदलाव अंदाजे से किया जाता है, और अगर हम ज़्यादा पैडल मारते हैं, तो वेल्डिंग सीधे धातु के आर-पार हो सकती है।”
इस काम में सैकड़ों वेल्ड शामिल हैं जो बिल्कुल एक जैसे होने चाहिए। इस काम के लिए इस्तेमाल होने वाला ऑर्बिटल वेल्डर तीन मिनट में एक वेल्ड कर देता है; जबकि हैमर जब पूरी गति से काम कर रहा होता है, तो वह उसी स्टेनलेस स्टील ट्यूब को लगभग एक मिनट में मैन्युअल रूप से वेल्ड कर सकता है।
“हालांकि, मशीन धीमी नहीं हो रही है। आप इसे सुबह सबसे पहले पूरी गति से चलाते हैं, और दिन के अंत तक भी यह पूरी गति से ही चलती रहती है,” हैमर ने कहा। “मैं इसे सुबह सबसे पहले पूरी गति से चलाता हूं, लेकिन अंत में ऐसा नहीं होता।”
स्टेनलेस स्टील ट्यूबिंग में संदूषकों को प्रवेश करने से रोकना महत्वपूर्ण है, यही कारण है कि सेमीकंडक्टर उद्योग में उच्च-शुद्धता वाली सोल्डरिंग अक्सर क्लीनरूम में की जाती है, जो एक नियंत्रित वातावरण है जो संदूषकों को सोल्डर किए गए क्षेत्र में प्रवेश करने से रोकता है।
हैमर अपने हैंड टॉर्च में उसी पूर्व-तीरबंद टंगस्टन का उपयोग करता है जिसका उपयोग वह ऑर्बिटर में करता है। जबकि शुद्ध आर्गन मैनुअल और ऑर्बिटल वेल्डिंग में बाहरी और आंतरिक पर्जिंग प्रदान करता है, ऑर्बिटल मशीनों द्वारा वेल्डिंग करने का एक और लाभ यह है कि यह एक बंद स्थान में किया जाता है। जब टंगस्टन बाहर निकलता है, तो खोल गैस से भर जाता है और वेल्ड को ऑक्सीकरण से बचाता है। हैंड टॉर्च का उपयोग करते समय, गैस केवल ट्यूब के उस तरफ प्रवाहित होती है जिस तरफ वेल्डिंग की जा रही होती है।
ऑर्बिटल वेल्डिंग आमतौर पर अधिक साफ होती है क्योंकि गैस ट्यूब को अधिक समय तक कवर करती है। वेल्डिंग शुरू होने के बाद, आर्गन तब तक सुरक्षा प्रदान करती है जब तक कि वेल्डर को यह सुनिश्चित न हो जाए कि वेल्ड पर्याप्त रूप से ठंडा हो गया है।
एक्सनिक्स कई वैकल्पिक ऊर्जा ग्राहकों के साथ काम करता है जो विभिन्न प्रकार के वाहनों को शक्ति प्रदान करने वाले हाइड्रोजन ईंधन सेल का निर्माण करते हैं। उदाहरण के लिए, इनडोर उपयोग के लिए निर्मित कुछ फोर्कलिफ्ट खाद्य सामग्री को रासायनिक उप-उत्पादों से नष्ट होने से बचाने के लिए हाइड्रोजन ईंधन सेल पर निर्भर करते हैं। हाइड्रोजन ईंधन सेल का एकमात्र उप-उत्पाद पानी है।
एक ग्राहक की आवश्यकताएं सेमीकंडक्टर निर्माता जैसी ही थीं, जैसे कि वेल्ड की शुद्धता और एकरूपता। वह पतली दीवार वाली वेल्डिंग के लिए 321 स्टेनलेस स्टील का उपयोग करना चाहता था। हालांकि, काम एक मैनिफोल्ड का प्रोटोटाइप तैयार करना था जिसमें कई वाल्व बैंक थे, जिनमें से प्रत्येक अलग-अलग दिशा में निकला हुआ था, जिससे वेल्डिंग के लिए बहुत कम जगह बची थी।
इस काम के लिए उपयुक्त ऑर्बिटल वेल्डर की कीमत लगभग 2,000 डॉलर है, और इसका उपयोग केवल कुछ ही पुर्जे बनाने के लिए किया जा सकता है, जिनकी अनुमानित लागत 250 डॉलर है। आर्थिक दृष्टि से यह उचित नहीं है। हालांकि, हैमर के पास एक ऐसा समाधान है जो मैनुअल और ऑर्बिटल वेल्डिंग तकनीकों को जोड़ता है।
“इस मामले में, मैं रोटरी टेबल का उपयोग करूंगा,” हैमर कहते हैं। “यह वास्तव में ऑर्बिटल वेल्डर के समान ही क्रिया करता है, लेकिन इसमें आप ट्यूब को घुमाते हैं, न कि ट्यूब के चारों ओर टंगस्टन इलेक्ट्रोड को। मैं अपने हैंड टॉर्च का उपयोग करता हूं, लेकिन मैं अपने टॉर्च को वाइस की मदद से इस तरह से पकड़ सकता हूं कि यह हैंड्स-फ्री रहे, जिससे वेल्डिंग करते समय हाथ कांपने या हिलने से वेल्डिंग को नुकसान न पहुंचे। इससे मानवीय त्रुटि की संभावना काफी हद तक कम हो जाती है। यह ऑर्बिटल वेल्डिंग जितना सटीक नहीं है क्योंकि यह एक बंद वातावरण में नहीं किया जाता है, लेकिन इस प्रकार की वेल्डिंग को स्वच्छ कमरे में किया जा सकता है ताकि संदूषकों को हटाया जा सके।”
हालांकि ऑर्बिटल वेल्डिंग तकनीक शुद्धता और दोहराव की गारंटी देती है, हैमर और उनके साथी वेल्डर जानते हैं कि वेल्ड की अखंडता वेल्ड विफलताओं के कारण होने वाले डाउनटाइम को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है। कंपनी सभी ऑर्बिटल वेल्ड के लिए गैर-विनाशकारी परीक्षण (एनडीटी), और कभी-कभी विनाशकारी परीक्षण का उपयोग करती है।
हैमर कहते हैं, "हम जो भी वेल्ड करते हैं, उसकी दृश्य पुष्टि की जाती है। इसके बाद, वेल्ड की जांच हीलियम स्पेक्ट्रोमीटर से की जाती है। विनिर्देश या ग्राहक की आवश्यकताओं के आधार पर, कुछ वेल्ड की रेडियोग्राफिक जांच भी की जाती है। विनाशकारी परीक्षण भी एक विकल्प है।"
वेल्ड की अंतिम तन्यता शक्ति निर्धारित करने के लिए विनाशकारी परीक्षण में तन्यता शक्ति परीक्षण शामिल हो सकता है। 316L स्टेनलेस स्टील जैसी सामग्री पर वेल्ड की विफलता से पहले सहन करने योग्य अधिकतम तनाव को मापने के लिए, परीक्षण में धातु को उसके टूटने के बिंदु तक खींचा जाता है।
वैकल्पिक ऊर्जा उपभोक्ताओं द्वारा किए गए वेल्डों को कभी-कभी वैकल्पिक ऊर्जा मशीनरी और वाहनों में उपयोग किए जाने वाले तीन-चैनल हीट एक्सचेंजर हाइड्रोजन ईंधन सेल के घटक वेल्डमेंट पर अल्ट्रासोनिक गैर-विनाशकारी परीक्षण के अधीन किया जाता है।
"यह एक महत्वपूर्ण परीक्षण है क्योंकि हमारे द्वारा भेजे जाने वाले अधिकांश घटकों से संभावित रूप से खतरनाक गैसें गुजरती हैं। हमारे और हमारे ग्राहकों के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है कि स्टेनलेस स्टील दोषरहित हो, उसमें रिसाव का कोई बिंदु न हो," हैमर कहते हैं।
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