ఫ్రిక్షను వెల్డింగు

ఫ్రిక్షను వెల్డింగు (Friction welding) అనునది లోహాలను అతికే ఒక విధానం. ఫ్రిక్షను వెల్డింగు అనునది ఒక ఘనస్థితి అతుకు ప్రక్తియ. అనగా అతుకవలసిన లోహ ఫలకాల లేదా తగడుల లేదా వస్తువుల అంచులను ద్రవీకరీంచకనే అతుకు ప్రక్రియ. ఫోర్జ్‌ వెల్డింగు‎, ఎక్స్‌ప్లెసివ్ వెల్డింగు, డిఫ్యూజన్ వెల్డింగు, కోల్డు వెల్డింగు‎ ఇవన్నియు ఘనస్థితి వెల్డింగు పద్ధతులే. Friction అనగా ఘర్షణ లేదా రాపిడి అని అర్థం. రెండు వస్తువుల మధ్య వ్యతిరేక దిశలో కలుగచేయు ఒరయిక లేదా రాపిడిని ఘర్షణ అంటారు. ఉదాహరణకు రెండు అరచేతులను బలంగా నొక్కిపెట్టి ముందుకు వెనుకకు జరపడం కూడా ఘర్షణ. వస్తువుల మధ్య ఘర్షణ వలన ఉష్ణం ఏర్పడును.

నిర్వచనం : వేగంగా తిరుగుచున్న పదార్థాల అంచులను బలంగా తాటించి ఘర్షణ ఫలితంగా వెలువడిన ఉష్ణశక్తి ఆధారంగా లోహాలను అతుకు ప్రక్రియ

చరిత్ర

అమెరికా వెల్డింగు సంఘం మొదటి సారిగా 1891 లో అమెరికాలో ఫ్రిక్షను వెల్డింగుకు పెటెంటు ఇవ్వడం జరిగింది. అ తరువాతయూరోపు లో ఈవిధానం మీద 1920 నుండి 1944 మధ్యలో పలువురు పెటెంటులను పొందారు, రష్యాలో 1956 లో పెటెంటు ఇచ్చారు. రష్యాలో ఎ.ఐ. చుడికొవ్ ఇందుకు ఆద్యుడు. 1960 నుండి ఈ వెల్డింగు విధానాన్నిAMF, కాటరు పిల్లరు, రాక్‌వెల్ ఇంటర్నెసనల్ వంటి సంస్థలు అభివృద్ధి పరచడం జరిగినది. పశ్చిమదేశాలలో ఈ వెల్డింగు విధానం 1956 లో ప్రవేశపెట్టడం జరిగింది. 1965 లో అమెరికాలో టి.ఎల్.ఒబ్రెల్, ఎం.ఆర్.క్లాటోన్, సి.డి.లాయడ్, లకు పెటెంటు లభించగా కాటరు పిల్లరు ట్రాక్తరు కంపెనికి ఇనెర్టియ వెల్డింగుకు హక్కులు లభించాయి. ఇనెర్టియ వెల్డింగు కూడా ఒక రకమైన ఫ్రిక్షను వెల్డింగు

ఘర్షణ వెల్డింగు
అతుకవలసిన వస్తువులను ఒకదాని ఉపరితలం మీద మరొక వస్తువును రుద్ది, ఘర్షణ వలన ఏర్పడిన ఉష్ణంతో రెండింటి అంచుల వద్దనున్న లోహ అణువుల సమ్మేళనం వలన ఏకరూపత వచ్చెలా చెయ్యడం వలన అతుకు ఏర్పడుతుంది. ఘర్షణ వెల్డింగు విధానంలో సజాతీయమైన లోహంలనే కాకుండ భిన్నమైనలోహలను కూడా అతుకవచ్చును.

ఈ వెల్డింగు పద్ధతిలో కూడా రెండు, మూడు రకాల అతుకు పద్ధతులు కలవు :
 స్పిన్ ఫ్రిక్షను/భ్రమణ ఘర్షణ వెల్డింగు (spin friction)
 సర్పగతి ఘర్షణ వెల్డింగు (sliding friction welding)

స్పిన్/భ్రమణ వెల్డింగు
ఈ వెల్డింగు పద్ధతిలో అతుకు రెండు లోహ వస్తువులలో ఒకటి స్థిరంగా వుండగా, రెండవది అక్షాంశంగా తనచుట్టు తానుతిరుగుతుంది. ఈ వెల్డింగును రెండు రకాలుగా తిరిగి రెండు రకాలు.
ఫ్రిక్షను వెల్డింగు (friction welding)
జడత్వ వెల్డింగు (inertia welding)
పైన పేర్కొన్న రెండు వెల్డింగు విధానాలు ఇంచుమించు ఒకే రకమైన వెల్డింగు చేయు విధానంలో చిన్న తేడా ఉంది.

ఫ్రిక్షను వెల్డింగు:

ఫ్రిక్షను వెల్డింగులో అతుకు లోహాలలో ఒకటి ముందుకు, వెనుకకు కదలు అమరిక వున్న యంత్రభాగంలో స్థిరంగా బంధింపబడి వుండగా, రెందవది విద్యుత్తు లేదా హైడ్రాలిక్ చే తిరుగు యంత్రం యొక్క చక్రంనకు వున్న చట్రంలో నేరుగా బిగింపబడి వుండును. ఇప్పుడు యంత్రాన్ని తిప్పడం మొదలుపెట్టి, చట్రంలోని అతుకవలసిన వస్తువు తనచుట్టూ తాను అక్షాంశంగా తిరుగు చుండగా నెమ్మదిగా స్థిరంగా బిగించబడిన అతుకవలసిన రెంండవ భాగాన్ని నెమ్మదిగా ముందుకు తీసుకువచ్చి మొదటి వస్తువు యొక్క ముందరి భాగానికి తాటింగచెదరు. ఘర్షణ వలన రెండు అంచులు వేడెక్కడం మొదలగును. క్రమంగా స్థిరంగా వున్న భాగాన్ని బలంగా ముందుకు నెట్టెకొలది ఘర్షణ వత్తిడి పెరుగుతుంది. రెండు చివరల ఉష్ణోగ్రత పెరిగి రెండు అంచులవద్ద మెత్తబడి చిన్న ఉబ్బు ఏర్పడుతుంది, కొంతమేర ఉష్ణోగ్రత వలన ఎర్రగా కనిపిస్తుంది. ఇలా ఏర్రగా రంగువచ్చి ఉబ్బు ఏర్పడగానే, తిరుగుతున్న చట్రాన్ని ఆపి, వత్తిడిని అతుకబడిన లోహం చల్లారెవరకు ఉంచెదరు. ఉబ్బుగా ఏర్పడిన భాగాన్నిసానపెట్టి తొలగించెదరు..

జడత్వ ఘర్షణ వెల్డింగు:

ఇది ఇంతకు ముందు చెప్పిన విధంగానే ఫ్రిక్షను వెల్డింగు వంటిదే. తేడా ఎమిటనగా ఈ వెల్డింగు విధానంలో భ్రమించె అతుకవలసిన వస్తువు నేరుగా తిరిగే యంత్రం యొక్క చక్ర చ్ట్రానికి కాకుండగా, మరో ఫ్లైవీల్ (fly wheel) కు బిగించెదరు. ఫ్లై వీల్ అనగా తెలుగులో చలచ్చక్రం అని అర్థం. మాములు చక్రం అన్నివైపుల సమాన భారం కలిగి వుండగా, ఈ చలచ్చక్రంలో ఒక అంచువద్ద కాస్త భారం అధికం వుండును. అందెచే బ్రమణం వలన ఎర్పడి, కేంద్రికృతమైన చలనశక్తిని ఉష్ణశక్తీగా మార్చుతుంది.

సర్పగతి ఘర్షణ వెల్డింగు
సర్ప్గగతి లేదా స్లైడింగు ఫ్రిక్షను వెల్డింగులో స్ధిరంగా వున్న అతుకవలసిన లోహఫలకల అంచుల మీద నిలువుగా గట్టిగా నొక్కబడిన లోహ స్తూపం వేగంగా భ్రమణం చేస్తుండగా, దానిని అతుకవలసిన వస్తువుల అంచుల వద్ద బలంగా నొక్కడం వలన ఏర్పడిన ఘర్ధణ, చలనశక్తిని ఉష్ణశక్తిగా మార్చుతుంది, తత్ఫలితంగా లోహాల అంచులు ద్రవీకరించి, లోహ అణువుల మేళనం వలన్ ఆతుకు ఏర్పడును.

వెల్డింగు నాణ్యత
వెల్దింగు యొక్క ఉత్పాదన నాణ్యతను ఈ దిగువ పేర్కొన్న అంశాలు ప్రభావితం చేస్తాయి
సాపేక్ష వేగం (Relative speed)
ఘర్షణ వత్తిడి (friction pressure)
వేడి చెయ్యు కాల వ్యవధి (Duration of heating)
వెల్డింగు (అతుకు పై) కలుగచేయు వత్తిడి (forge pressure)

ఘర్షణ వెల్డింగు చెయ్యుటకు మిక్కిలి అనువైన లోహాలు
అల్యూమినియం దాని మిశ్రధాతువులు
నికెల్మిశ్రధాతువులు
ఇత్తడి, కంచువస్తువులు
ఉక్కు యొక్క మిశ్రధాతువులు
కార్బన్ కలిగిన ఉక్కు
మెగ్నీషియంమిశ్రధాతువులు
తుప్పుపట్టని ఉక్కు
పనిముట్ల తయారిలో వాడు ఉక్కు
టాంటలం
టైటానియం మిశ్ర ధాతువులు
టంగ్‌స్టన్
జిర్కోనియం మిశ్రధాతువులు

వెల్డింగుకు అనువైన కొన్ని లోహా జోడిలు
మిశ్రధాతు ఉక్కు-కార్బన్ ఉక్కు
రాగి-కార్బన్ ఉక్కు
సూపర్ అల్లై-కార్బను ఉక్కు
తుప్పుపట్టని ఉక్కు- కార్బన్ ఉక్కు
అల్యూమినియం-తుప్పుపట్టని ఉక్కు
రాగి-అల్యూమినియం

ఇవికూడా చూడండి
వెల్డింగ్
కోల్డు వెల్డింగు
ఫోర్జ్‌ వెల్డింగు

బయటి లింకులు
 ఫ్రిక్షను వెల్డింగు బొమ్మలు
 వెల్డింగు దృశ్యచిత్రం

సూచికలు
. 

లోహాలు
ధాతుశాస్త్రము
వెల్డింగ్
ఘనస్థితి వెల్డింగు