उपकरण का डिज़ाइनयह एक महत्वपूर्ण कारक है क्योंकि एक अच्छा उपकरण वेल्ड की गुणवत्ता और अधिकतम संभव वेल्डिंग गति दोनों में सुधार कर सकता है।
यह वांछनीय है कि उपकरण सामग्री पर्याप्त रूप से मजबूत, कठोर और वेल्डिंग तापमान पर कठोर हो। इसके अलावा इसमें अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध और कम तापमान होना चाहिए।ऊष्मीय चालकताड्राइव ट्रेन के आगे की मशीनरी को होने वाले तापीय नुकसान और तापीय क्षति को कम करने के लिए।औजार स्टीलजैसे कि AISI H13 0.5 – 50 मिमी की मोटाई रेंज के भीतर एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की वेल्डिंग के लिए पूरी तरह से स्वीकार्य साबित हुआ है, लेकिन अधिक उन्नत उपकरण सामग्री अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों जैसे कि अत्यधिक अपघर्षक के लिए आवश्यक हैधातु मैट्रिक्स कंपोजिटया उच्च गलनांक वाली सामग्री जैसे स्टील या टाइटेनियम।
उपकरण डिजाइन में सुधार से उत्पादकता और गुणवत्ता में पर्याप्त सुधार हुआ है। TWI ने विशेष रूप से प्रवेश गहराई को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरण विकसित किए हैं और इस प्रकार प्लेट की मोटाई को बढ़ाते हैं जिन्हें सफलतापूर्वक वेल्ड किया जा सकता है। इसका एक उदाहरण "व्हर्ल" डिज़ाइन है जो सामग्री के नीचे की ओर प्रवाह को बेहतर बनाने के लिए री-एंट्रेंट सुविधाओं या एक परिवर्तनीय पिच थ्रेड के साथ एक पतला पिन का उपयोग करता है। अतिरिक्त डिज़ाइनों में ट्राइफ़्लूट और ट्राइवेक्स श्रृंखला शामिल हैं। ट्राइफ़्लूट डिज़ाइन में तीन टेपरिंग, थ्रेडेड री-एंट्रेंट फ़्लूट्स की एक जटिल प्रणाली है जो उपकरण के चारों ओर सामग्री की गति को बढ़ाती है। ट्राइवेक्स उपकरण एक सरल, गैर-बेलनाकार, पिन का उपयोग करते हैं और वेल्डिंग के दौरान उपकरण पर कार्य करने वाले बलों को कम करने के लिए पाए गए हैं।
अधिकांश औजारों में अवतल कंधे की रूपरेखा होती है जो पिन द्वारा विस्थापित सामग्री के लिए एक पलायन मात्रा के रूप में कार्य करती है, सामग्री को कंधे के किनारों से बाहर निकलने से रोकती है और नीचे की ओर दबाव बनाए रखती है और इस प्रकार उपकरण के पीछे सामग्री की अच्छी फोर्जिंग होती है। ट्राइफ्लूट टूल सतह में मशीनीकृत संकेंद्रित खांचे की एक श्रृंखला के साथ एक वैकल्पिक प्रणाली का उपयोग करता है जिसका उद्देश्य वेल्ड की ऊपरी परतों में सामग्री की अतिरिक्त गति उत्पन्न करना है।
इस्पात और अन्य कठोर मिश्र धातुओं के लिए घर्षण हलचल वेल्डिंग प्रक्रिया के व्यापक व्यावसायिक अनुप्रयोगटाइटेनियम मिश्र धातुलागत प्रभावी और टिकाऊ उपकरणों के विकास की आवश्यकता होगी। कठोर सामग्रियों की वेल्डिंग के लिए व्यावसायिक रूप से उपयोगी उपकरणों की खोज में सामग्री का चयन, डिजाइन और लागत महत्वपूर्ण विचार हैं। उपकरण सामग्री की संरचना, संरचना, गुणों और ज्यामिति के उनके प्रदर्शन, स्थायित्व और लागत पर प्रभावों को बेहतर ढंग से समझने के लिए काम जारी है।
उपकरण घूर्णन और ट्रैवर्स गति
घर्षण-हलचल वेल्डिंग में दो उपकरण गति पर विचार किया जाना चाहिए; उपकरण कितनी तेजी से घूमता है और इंटरफ़ेस के साथ कितनी तेज़ी से आगे बढ़ता है। इन दो मापदंडों का काफी महत्व है और एक सफल और कुशल वेल्डिंग चक्र सुनिश्चित करने के लिए सावधानी से चुना जाना चाहिए। वेल्डिंग के दौरान रोटेशन की गति, वेल्डिंग की गति और गर्मी इनपुट के बीच का संबंध जटिल है, लेकिन सामान्य तौर पर, यह कहा जा सकता है कि रोटेशन की गति बढ़ाने या ट्रैवर्स की गति को कम करने से वेल्ड अधिक गर्म हो जाएगा। एक सफल वेल्ड का उत्पादन करने के लिए यह आवश्यक है कि उपकरण के आसपास की सामग्री पर्याप्त गर्म हो ताकि आवश्यक व्यापक प्लास्टिक प्रवाह को सक्षम किया जा सके और उपकरण पर काम करने वाले बलों को कम किया जा सके। यदि सामग्री बहुत ठंडी है तो हलचल क्षेत्र में रिक्त स्थान या अन्य दोष मौजूद हो सकते हैं और चरम मामलों में उपकरण टूट सकता है।
दूसरी ओर, अत्यधिक उच्च ताप इनपुट वेल्ड के अंतिम गुणों के लिए हानिकारक हो सकता है। सैद्धांतिक रूप से, यह कम-पिघलने-बिंदु चरणों के द्रवीकरण के कारण दोष भी पैदा कर सकता है (संलयन वेल्ड में द्रवीकरण दरार के समान)। ये प्रतिस्पर्धी मांगें "प्रसंस्करण विंडो" की अवधारणा की ओर ले जाती हैं: प्रसंस्करण मापदंडों की सीमा जैसे कि उपकरण रोटेशन और ट्रैवर्स गति, जो एक अच्छी गुणवत्ता का उत्पादन करेगीवेल्ड। इस विंडो के भीतर परिणामी वेल्ड में पर्याप्त सामग्री प्लास्टिसिटी सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त रूप से उच्च ताप इनपुट होगा, लेकिन इतना अधिक नहीं कि वेल्ड गुण अत्यधिक ख़राब हो जाएं।
