This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ആർക്ക്‌ വെൽഡനം
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ആർക്ക്‌ വെൽഡനം
Arc Welding
വൈദ്യുത ആർക്കില്‍ 3,000°C വരെ വരുന്ന കേന്ദ്രീകൃത താപത്തില്‍ ലോഹാഗ്രങ്ങള്‍ ഉരുക്കി ഘടിപ്പിക്കുന്ന പ്രവർത്തനം. ലോഹഭാഗങ്ങള്‍ ബന്ധിക്കുന്നതിന്‌ കൂടുതല്‍ ആവശ്യമായ ലോഹാംശം അനുയോജ്യമായ വേറൊരു ലോഹദണ്ഡില്‍ (ഫില്ലർ) നിന്ന് ഉരുക്കിച്ചേർക്കാം. വെല്‍ഡനം വിജയകരമാണെങ്കില്‍ സന്ധിപ്പിച്ചഭാഗം ആദ്യലോഹത്തോളമോ അതില്‍ കൂടുതലോ ശക്തിയുള്ളതായി അനുഭവപ്പെടുന്നതാണ്‌.
ഉപകരണങ്ങള്‍. നേർകറന്റ്‌ വെല്‍ഡ്‌സൈറ്റ്‌. വെല്‍ഡനത്തിന്‌ ആവശ്യമായ ഊർജം നല്‌കുന്നത്‌ നേർകറന്റ്‌ ജനറേറ്ററുകളോ റെക്‌ടിഫയറുകളോ (rectifiers) ആെയിരിക്കും. ജനറേറ്ററുകളുടെ പ്രംമൂവർ പ്രരകമോട്ടോറോ ആന്തരദഹന (internal combustion) യന്ത്രമോ ആകാം.
ആർക്ക്‌ ഋണരോധസ്വഭാവമുള്ളതാകയാല്‍ വെല്‍ഡന ജനറേറ്റർ അവരോഹി അഭിലക്ഷണം (drooping characteristic) ഉള്ളതായിരിക്കണം; അതായത്‌ കറന്റ്‌ കൂടുമ്പോള്‍ അഗ്രവോള്‍ട്ടു കുറയണമെന്നർഥം. പരന്ന (flat) V-1 ലക്ഷണമുള്ള ജനറേറ്ററാണെങ്കില്‍ കറന്റ്‌ നിയന്ത്രണത്തിന്‌ മറ്റുപാധികള്‍ സ്വീകരിക്കണം. ഏക ഓപ്പറേറ്റർ സെറ്റിന്‌ ഭിന്നസംയുക്തജനറേറ്റർ (differentially compounded generator) ആണ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌. തുടങ്ങുമ്പോള്‍ 100 വോള്‍ട്ടും കറന്റ്‌ നില്‌ക്കുമ്പോള്‍ 20 മുതല്‍ 30 വരെ വോള്‍ട്ടും നിലനിർത്താന്‍ അതിന്‌ സാധിക്കും. വിവിധ ഓപ്പറേറ്റർ സെറ്റാണെങ്കില്‍ 80 തുറന്ന പരിപഥവോള്‍ട്ട്‌ നല്‌കുന്ന മിത (level) സംയുക്തജനറേറ്റർ ഉപയോഗിക്കാം. ഓരോ ഓപ്പറേറ്റർക്കും പ്രത്യേക നിയന്ത്രണസംവിധാനം ഉണ്ടാകും.
ആർക്കിന്റെ വോള്‍ട്ട്‌ വ്യതിയാനം വളരെ കൂടുതലും ശീഘ്രവുമായതിനാല്‍ അതിനനുസരിച്ച്‌ പെട്ടെന്ന്‌ വോള്‍ട്ടത നിയന്ത്രിക്കാന്‍ കഴിവുള്ളവയായിരിക്കണം വെല്‍ഡ്‌ ജനറേറ്ററുകള്‍. ഒരു മൂന്നാം ബ്രഷില്‍നിന്ന്‌ ഉത്തേജനകറന്റ്‌ (exciting current) ലേഭ്യമാക്കിയാല്‍ ആർമേച്ചർ വഴി ഭാരകറന്റ്‌ നിയന്ത്രിക്കാം; ധ്രുവങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള കാന്തികചോർച്ച നിയന്ത്രിച്ചും കറന്റ്‌ നിയന്ത്രണം സാധിക്കാം. അതിനായി ധ്രുവങ്ങള്‍ക്കിടയില്‍ ഒരു ചലിക്കുംകാമ്പ്‌ (moving core) പ്രവർത്തിപ്പിച്ചാല്‍ മതി.
ഒരു റെക്‌ടിഫയർ വെല്‍ഡകത്തിന്‌ ട്രാന്‍സ്‌ഫോർമർ, റിയാക്‌റ്റർ, റെക്‌ടിഫയർ എന്നീ ഭാഗങ്ങള്‍ ഉണ്ട്‌. റെക്‌ടിഫയറിന്‌ ത്രീഫേസോ, ഏകഫേസോ പ്രത്യാവൃത്തിധാര നിവേശത്തില്‍ നല്‌കാം. സെലിനിയം ഫലകങ്ങളോ, സിലിക്കണ്‍ ഡയോഡോ റെക്‌ടിഫയറായി വർത്തിക്കുന്നു. മുഴുതരംഗ റെക്‌ടിഫയറുകളാണ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌. വെല്‍ഡ്‌കറന്റ്‌ നിയന്ത്രിക്കുന്നത്‌ റിയാക്‌റ്റർ ഉപയോഗിച്ചും വയർഫീഡിംഗിന്റെ (wire feed) വേഗം നിയന്ത്രിച്ചുമാണ്‌.
പ്രത്യാവൃത്തിധാര (A.C.) സെറ്റ്‌.
ഇതില്‍ ട്രാന്‍സ്‌ഫോർമർ ആണ്‌ ചാർജ്‌ പ്രദാനം ചെയ്യുന്നത്‌. പ്രമറിയില്‍ 440 ഢ, 30 അ-ഉം സെക്കണ്ടറിയില്‍ 40 ഢ, 200 അ-ഉം ആണ്‌ പതിവ്‌; ക്ഷമത (efficiency) കൂടുതലോ കുറവോ ആകാം; കറന്റ്‌ 1,200 അ വരെ പോയേക്കാം. ഏക ഓപ്പറേറ്ററിന്‌ ഏകഫേസ്‌ ട്രാന്‍സ്‌ഫോർമറും വിവിധ ഓപ്പറേറ്ററിന്‌ ത്രീഫേസ്‌ ട്രാന്‍സ്‌ഫോർമറും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
നിയന്ത്രണം. ക്രമാതീതമാകാന്‍ സാധ്യതയുള്ള വോള്‍ട്ടിനെ തടയുന്നതും ആർക്കിലെ കറന്റിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതും റിയാക്‌റ്ററാണ്‌. ഓരോ അർധാവൃത്തിയിലും കറന്റിന്റെ മൂല്യം പൂജ്യത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോള്‍ ആർക്ക്‌ നിലച്ചുപോകും. ഇത്‌ നല്ല വെല്‍ഡനത്തിന്‌ സഹായകമല്ല. റിയാക്‌റ്റർ അതിന്റെ ഊർജശേഖരഗുണംനിമിത്തം ആർക്ക്‌ വീണ്ടും തുടങ്ങാനുള്ള വോള്‍ട്ടത (efficiency) നല്‌കി ആർക്കിനെ നിലനിർത്തുന്നു. ഒരു വെല്‍ഡിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം വോള്‍ട്ട്‌ ശക്തിയെയും കറന്റ്‌ താപനിലയെയും ആണ്‌ കുറിക്കുന്നത്‌; തന്നിമിത്തം ഇതുരണ്ടും കണിശമായി നിയന്ത്രിക്കപ്പെടണം. പരന്ന വെല്‍ഡിന്‌ താപം കൂടുതല്‍ വേണം; കുത്തനെയുള്ളതോ, തലയ്‌ക്കുമീതെയുള്ളതോ ആയ വെല്‍ഡിന്‌ ശക്തിയാണ്‌ അധികമാവശ്യം.
ഇലക്‌ട്രാഡുകള്‍. കമ്പിരൂപത്തിലോ, ദണ്ഡ്‌ രൂപത്തിലോ ആണ്‌ വൈദ്യുതാഗ്രമായി വർത്തിക്കുന്ന ഇലക്‌ട്രാഡുകള്‍ ലഭിക്കുക. ഇലക്‌ട്രാഡുകള്‍ ആവരണരഹിതമോ ആവരണത്തോടുകൂടിയതോ ലേപനം ചെയ്യപ്പെട്ടതോ (coated) ആകാം; വ്യയം സംഭവിക്കുന്നതോ (consumable) വ്യയം സംഭവിക്കാത്തതോ ആകാം. കാർബണ്‍, ടങ്ങ്‌സ്റ്റണ്‍ എന്നീ "അവ്യയ ഇലക്‌ട്രാഡുകള്‍' വളരെ സാവധാനത്തിലേ നശിക്കുകയുള്ളു; അവയുടെകൂടെ "ഫില്ലർ' പ്രത്യേകമായുപയോഗിക്കണം. വ്യയം സംഭവിക്കുന്ന ഇലക്‌ട്രാഡുകള്‍തന്നെ "ഫില്ലർ' ആയി വർത്തിക്കുന്നതാണ്‌.
വ്യയ ഇലക്‌ട്രാഡുകള്‍ (consumable electrodes) 25 മെുതല്‍ 50 വരെ സെ.മീ. നീളമുള്ള ദണ്ഡുകളോ, നീളം കൂടിയ കമ്പികളോ ആയിരിക്കും. ഇലക്‌ട്രാഡ്‌ലേപനത്തിന്‌ സെലുലോസ്‌, ടൈറ്റാനിയം, ചുച്ചാമ്പ്‌, സോഡാക്കാരം, കോപ്പർഓക്‌സൈഡ്‌, മാന്‍ഗനീസ്‌ ഓക്‌സൈഡ്‌ എന്നിവയാണ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌; ഇവയ്‌ക്ക്‌ ഫ്‌ളക്‌സ്‌ (flux) എന്നു പറയുന്നു. ലോഹത്തെക്കാള്‍ സാവധാനത്തിലേ ഫ്‌ളക്‌സ്‌ ഉരുകുകയുള്ളു; തന്നിമിത്തം ആർക്കിന്‌ ഒരു കവചമായി അത്‌ വർത്തിക്കുന്നു. കവചം ആർക്കിനെ സ്ഥായിയാക്കുകയും (stabilize) ഏകമാർഗശക്തി നല്‌കുകയും ചെയ്യുന്നു. വെല്‍ഡനം നടക്കുമ്പോള്‍ ഫ്‌ളക്‌സ്‌ ഉരുകി വെല്‍ഡ്‌ "പഡിലി'ലേക്ക്‌ (puddle) ഒഴുകുന്നു. അതവിടെ ഒരു ശുദ്ധീകരണമാധ്യമമായി വർത്തിച്ച്‌ ഓക്‌സൈഡുകളെയും മാലിന്യങ്ങളെയും വെല്‍ഡുഭാഗത്തുനിന്ന്‌ നീക്കി ഉപരിതലത്തിലേക്ക്‌ കൊണ്ടുപോയി തള്ളുന്നു. ഈ അവശിഷ്‌ടങ്ങള്‍ വെല്‍ഡിന്റെ തണുത്തഭാഗത്ത്‌ ഘനീഭവിച്ച്‌ സ്ലാഗ്‌ (slag) ആയി ശേഖരിക്കപ്പെടുന്നു. കവചംനിമിത്തം മറ്റു ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്‌.
(1) ഉരുകുന്ന തോത്‌, ആഴം, ബീഡിന്റെ (bead) ആകൃതി, തണുപ്പിക്കുന്ന തോത്‌ മുതലായവ നിയന്ത്രിക്കാം; (2) വെല്‍ഡുലോഹത്തില്‍ കൂട്ടുമൂലകങ്ങള്‍ കലർത്തുന്നു; (3) ഷോക്കിനെതിരെ വർത്തിക്കുന്നു; (4) വെല്‍ഡുഭാഗത്തെ ഓക്‌സീകരണത്തില്‍നിന്ന്‌ രക്ഷിക്കുന്നതുകൊണ്ട്‌ അതിന്‌ കൂടുതല്‍ വലിവുബലവും (tensile strength) തന്യതയും (ductility) ലഭിക്കുന്നു.
നേർ ധ്രുവത്വം (Straight polarity). നേർകറന്റില്‍ "വർക്ക്‌' (work) ധനാഗ്രത്തോടും ഇലക്‌ട്രാഡ്‌ ഋണാഗ്രത്തോടും ബന്ധിച്ച വ്യവസ്ഥിതിക്ക്‌ നേർധ്രുവത്വം എന്നു പറയുന്നു. പരന്ന വെല്‍ഡനത്തിനും സാധാരണ വെല്‍ഡനത്തിനും ഇതുപയോഗിക്കാറുണ്ട്‌. അനാവൃതമോ ലിപ്‌തമോ ആയ ഇലക്‌ട്രാഡുകള്‍ ഉപയോഗിക്കാം.
വിപരീത ധ്രുവത്വം (Reverse polarity). വർക്ക്‌ ഋണവും ഇലക്‌ട്രാഡ്‌ ധനവുമായ വ്യവസ്ഥിതി. ഇതിന്‌ നല്ല അന്തർവേധനശക്തി (penetration) ഉണ്ട്‌. ഏതു സ്ഥാനത്തുള്ള വെല്‍ഡനത്തിനും ഇതുപയോഗിക്കാം. പുകയും ലോഹക്കഷണങ്ങളുടെ തെറിക്കലും ആർക്ക്‌ജ്വാലയും (arc blow) കുറയും. ലേപിത ഇലക്‌ട്രാഡുകളാണ്‌ സാധാരണ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌.
പ്രത്യാവൃത്തിധാരാവെല്‍ഡനത്തില്‍ ധ്രുവത്വം പ്രസക്തമല്ല. ആർക്ക്‌ ആരംഭിക്കുന്നതിന്‌ വൈദ്യുതി നല്‌കിയ ഇലക്‌ട്രാഡ്‌ വർക്കിന്മേല്‍ ചരിച്ചോ കുത്തനെയോ ഉരസിയതിനുശേഷം സെ.മീ. മുതല്‍സെ.മീ. വരെ ദൂരത്തില്‍ പൊക്കുക. വർക്കില്‍നിന്ന്‌ ഇലക്‌ട്രാഡിന്റെ ദൂരം, ആർക്കിലെ കറന്റ്‌, വോള്‍ട്ട്‌ എന്നിവ ക്രമപ്പെടുത്തി ആർക്കിന്റെ നീളവും വലുപ്പവും അടിക്കുന്ന ശക്തിയും ക്രമീകരിക്കാന്‍ സാധിക്കുന്നതാണ്‌.
വെല്‍ഡനസമ്പ്രദായങ്ങള്‍. (1)ലോഹ ആർക്ക്‌ വെല്‍ഡനം. സന്ധിപ്പിക്കേണ്ട ഫലകങ്ങള്‍ ബെവല്‍ചെയ്‌തോ മറ്റോ ചേർത്തുവയ്‌ക്കുക; ജനറേറ്ററില്‍നിന്ന്‌ വൈദ്യുതി ആർക്കിലൂടെ വർക്കില്‍ പ്രവേശിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപംനിമിത്തം വർക്കിന്റെ ചെറിയ ഭാഗവും ഇലക്‌ട്രാഡിന്റെ അഗ്രവും ഉരുകിച്ചേരുന്നു. ഇലക്‌ട്രാഡ്‌ നീക്കുമ്പോള്‍ ലോഹം തണുത്ത്‌ ഘനീഭവിക്കയും ഭാഗങ്ങള്‍ തമ്മില്‍ ചേർന്നുനില്‌ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നേർകറന്റോ പ്രത്യാവൃത്തികറന്റോ ആകാം. ഈ സമ്പ്രദായം എല്ലാവിധ വെല്‍ഡന പ്രവർത്തനങ്ങള്‍ക്കും അനുയോജ്യമാണ്‌.
(2) കാർബണ്‍ ആർക്ക്‌ വെല്‍ഡനം. നേർകറന്റ്‌ (D.C.) മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കാവു. കാർബണ്‍ ഇലക്‌ട്രാഡ്‌ ഋണാഗ്രവും വർക്ക്‌ ധനാഗ്രവുമായിരിക്കണം. ഇലക്‌ട്രാഡ്‌ ധനാഗ്രമായാല്‍ കാർബണ്‍ വെല്‍ഡിലേക്ക്‌ തെറിച്ചുവീണ്‌ ബന്ധത്തെ ബലഹീനമാക്കും. ബന്ധനത്തിന്‌ കൂടുതല്‍ ലോഹാംശം ആവശ്യമാണെങ്കില്‍ "ഫില്ലർ' ഉപയോഗിക്കണം. ചെമ്പും അതിന്റെ കൂട്ടുലോഹങ്ങളും വിളക്കാന്‍ ഈ സമ്പ്രദായം ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.
(3) നിമഗ്ന ആർക്ക്‌വെല്‍ഡനം. ഇലക്‌ട്രാഡ്‌ അനാവൃത ലോഹക്കമ്പിയായിരിക്കും. "വർക്കി'ന്‍മേല്‍ ഉരുകിനില്‌ക്കുന്ന ഫ്‌ളക്‌സില്‍ മുങ്ങിയാണ്‌ ആർക്ക്‌ വർത്തിക്കുന്നത്‌. കനംകൂടിയ "വർക്കു'കള്‍ വെല്‍ഡു ചെയ്യാനാണ്‌ ഇത്‌ ഉപയോഗിക്കുക. ഇതില്‍ സാധാരണ വെല്‍ഡിനെക്കാള്‍ 5 ഇരട്ടിയോളം കറന്റ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നതുകൊണ്ട്‌ വെല്‍ഡ്‌ ഗുണമേറിയതായിരിക്കും.
(4) ആണവ (Atomic) ഹൈഡ്രജന്‍ വെല്‍ഡനം. ആർക്ക്‌ ഉണ്ടാകുന്നത്‌ അക്ഷയടങ്ങ്‌സ്റ്റണ്‍ ഇലക്‌ട്രാഡുകള്‍ക്കിടയിലാണ്‌. അതിതാപ ആർക്ക്‌ മേഖലയിലൂടെ ഹൈഡ്രജന്‍ കടത്തിവിടുമ്പോള്‍ അത്‌ ആണവരൂപം കൈക്കൊള്ളുന്നു. ആണവ-ഹൈഡ്രജന്‍ ചൂടുകുറഞ്ഞ പരിസരത്തിലേക്ക്‌ നീങ്ങുമ്പോള്‍ അതിന്റെ പഴയ തന്മാത്രാരൂപം (molecule) വീണ്ടെടുക്കാന്‍ ശ്രമിക്കുന്നു. ഈ പരിശ്രമത്തില്‍ ആർക്കില്‍നിന്ന്‌ സമ്പാദിച്ച ഊർജം ഹൈഡ്രജന്‍ ത്യജിക്കുന്നു. ഈ ഊർജംനിമിത്തം ഉയർന്നതാപം ലഭിക്കയും ലോഹഭാഗങ്ങള്‍ ഉരുകി തമ്മില്‍ യോജിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. "ഫില്ലർ' ആവശ്യമാണ്‌.
(5) നിഷ്‌ക്രിയവാതക-ലോഹ ആർക്ക്‌ വെല്‍ഡനം. വെല്‍ഡുഭാഗത്തെയും ആർക്കിനെയും അന്തരീക്ഷപ്രതിക്രിയയില്‍നിന്ന്‌ രക്ഷിക്കുന്ന ആവരണമായി നിഷ്‌ക്രിയവാതകം (inert gas) വെർത്തിക്കുന്നു. ആർഗണ്‍, ഹീലിയം എന്നീ നിഷ്‌ക്രിയവാതകങ്ങളാണ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌; ചിലപ്പോള്‍ കാർബണ്‍ഡൈ ഓക്‌സൈഡും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്‌.
കറന്റ്‌ സാധാരണ വെല്‍ഡനത്തിനാവശ്യമുള്ളതിനെക്കാള്‍ 10 ഇരട്ടിയായിരിക്കും. ഗുണമേറിയ വെല്‍ഡ്‌ ഇതുകൊണ്ട്‌ ലഭിക്കാറുണ്ട്‌. മഗ്നീഷ്യം, അതിന്റെ കൂട്ടുലോഹങ്ങള്‍, അലുമിനിയത്തിന്റെ കൂട്ടുലോഹങ്ങള്‍ എന്നിവ വെല്‍ഡുചെയ്യാന്‍ ഈ സമ്പ്രദായം ഉപയോഗപ്പെടുത്തിവരുന്നു. വെല്‍ഡനം നടത്തുമ്പോള്‍ ആ ഭാഗം ചൂടാവുകയും പിന്നീട്‌ തണുക്കുകയും ചെയ്യും. തണുക്കുമ്പോള്‍ വരുന്ന ചുരുങ്ങല്‍ വർക്കിന്റെ എല്ലാഭാഗത്തും തുല്യമല്ലെങ്കില്‍ വെല്‍ഡുചെയ്‌ത ഭാഗം വളഞ്ഞുപോകും. വെല്‍ഡനം കഴിഞ്ഞാല്‍ വർക്കില്‍ ശിഷ്‌ടസമ്മർദം ഇല്ലാതാക്കാനും വർക്ക്‌ വളയാതിരിക്കാനും മുന്‍കരുതലുകള്‍ എടുക്കണം. വലിവ്‌ സമീകരിക്കാനും സമ്മർദം വിടുവിക്കാനും പല മാർഗങ്ങളുമുണ്ട്‌.
ആർക്കില്‍നിന്നുള്ള അഗ്നിസ്‌ഫുലിംഗങ്ങളിലും തെറിച്ചുവീഴുന്ന ഉരുകിയ ലോഹക്കഷണങ്ങളിലും നിന്ന് വെല്‍ഡുചെയ്യുന്ന ആളിനെ രക്ഷിക്കാന്‍ പ്രത്യേക മേലങ്കിയും മുഖംമൂടിയും ഫില്‍ടർകച്ചടയും ഒഴിച്ചുകൂടാത്തതാണ്‌; വെല്‍ഡുമേശകള്‍ ആവശ്യമാണ്‌. വെല്‍ഡ്‌സെറ്റ്‌ എപ്പോഴും വൃത്തിയായി സംരക്ഷിക്കുകയും വേണം.
ആധുനികയുഗത്തില്‍ വെല്‍ഡനത്തിനു വളരെയധികം പ്രാധാന്യം കൈവന്നിട്ടുണ്ട്‌. ഏതെങ്കിലുമൊരു ഭാഗം വെല്‍ഡുചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടില്ലാത്ത യന്ത്രമോ, യന്ത്രാപകരണമോ, കെട്ടിടമോ ഇക്കാലത്ത്‌ ഇല്ലെന്നുതന്നെ പറയേണ്ടിയിരിക്കുന്നു.
(കെ.പി. മമ്മൂട്ടി)
