वियतनामी हीट-ट्रीटमेंट उपकरण निर्माता-मिया के लिए उच्च शुद्धता क्वार्ट्ज गोल तल सुरक्षा ट्यूब

परियोजना अवलोकन

• ग्राहक: वियतनामी हीट-ट्रीटमेंट उपकरण निर्माता

• उत्पाद: क्वार्ट्ज गोल-तल सुरक्षा ट्यूब 

• आपूर्तिकर्ता: लियानयुंगांग शेंगफैन क्वार्ट्ज उत्पाद कं, लिमिटेड।

• सामग्री: उच्च-शुद्धता पारदर्शी फ्यूज्ड क्वार्ट्ज ग्लास (SiO₂ शुद्धता ≥ 99.99%)

• अनुप्रयोग: उच्च-तापमान हीट-ट्रीटमेंट भट्टियों, डिफ्यूजन भट्टियों और सेमीकंडक्टर प्रक्रिया उपकरणों के लिए थर्मोकपल सुरक्षा शीथ्स — थर्मोकपल तारों को संक्षारक उच्च-तापमान वातावरण से अलग करने और रासायनिक हमले और यांत्रिक क्षति को रोकने के लिए उपयोग किया जाता है

• मुख्य प्रक्रियाएं: परिशुद्धता ट्यूब ड्राइंग → एंड-फेस कटिंग → फ्लेम-फ्यूज्ड राउंड-बॉटम सीलिंग → एंड-पोर्ट फायर पॉलिशिंग → आयामी निरीक्षण

ग्राहक की मूल समस्याएँ

1. सुरक्षा ट्यूबों का अपर्याप्त उच्च-तापमान सेवा जीवन

ग्राहक ने पहले सामान्य ग्लास सुरक्षा ट्यूबों का उपयोग किया था जो 800–1100°C पर लंबे समय तक संचालन के दौरान नरम होने, विकृत होने और सतह के डीविट्रिफिकेशन (अपारदर्शिता) का अनुभव करती थीं। इससे ट्यूब फट जाती थी, जिससे थर्मोकपल सीधे संक्षारक भट्टी के वातावरण के संपर्क में आ जाते थे, जिससे तापमान माप विफलता और उपकरण का अनियोजित शटडाउन होता था। सामान्य ग्लास ट्यूबों के लिए औसत प्रतिस्थापन चक्र केवल 2–3 महीने था, जिससे निरंतर उत्पादन लाइन संचालन पर गंभीर प्रभाव पड़ा।

2. अस्थिर गोल-तल सीलिंग गुणवत्ता

पूर्व आपूर्तिकर्ता ने अल्पविकसित फ्लेम-सीलिंग तकनीकों का इस्तेमाल किया, जिसके परिणामस्वरूप गोल-तल अनुभाग पर असमान दीवार की मोटाई, तनाव एकाग्रता बिंदु और तल पर सूक्ष्म बुलबुले मौजूद थे। थर्मल साइक्लिंग झटके के तहत, तल सील क्षेत्र सबसे पहले टूट गया, जिसमें सुरक्षा ट्यूब विफलता दर 20% से अधिक थी। इसके अतिरिक्त, कुछ बैचों में तल पर ट्यूब-अक्ष संरेखण की कमी थी, जिससे स्थापना के दौरान भट्टी सीलिंग इंटरफेस के साथ असंगति हुई।

3. अपर्याप्त सतह फिनिश जो थर्मल प्रतिक्रिया समय को प्रभावित करती है

सुरक्षा ट्यूब बाहरी दीवार की सतह की खुरदरापन उच्च थी (Ra > 1.0μm), जिससे ऊंचे तापमान पर माइक्रो-क्रैक प्रसार तेज हो गया। खुरदरी सतह प्रक्रिया वातावरण से कणों को आसानी से अवशोषित कर लेती थी, जिससे सतह स्केलिंग होती थी जो थर्मल चालन दक्षता को कम करती थी। इसके परिणामस्वरूप थर्मोकपल थर्मल प्रतिक्रिया में लगभग 15–20 सेकंड की देरी हुई, जिससे क्लोज्ड-लूप तापमान नियंत्रण सटीकता से समझौता हुआ।

हमारे लक्षित समाधान और लाभ

1. नाटकीय रूप से विस्तारित सेवा जीवन के लिए उच्च-शुद्धता क्वार्ट्ज ट्यूब ब्लैंक्स

हमने उच्च-शुद्धता पारदर्शी फ्यूज्ड क्वार्ट्ज ट्यूब ब्लैंक्स (SiO₂ ≥ 99.99%, हाइड्रॉक्सिल सामग्री ≤ 5 पीपीएम) का चयन किया, जो 1200°C तक दीर्घकालिक तापमान प्रतिरोध और अल्पकालिक सहनशीलता ≥ 1300°C प्रदान करते हैं, जिसमें केवल 5.4×10⁻⁷/℃ का थर्मल विस्तार गुणांक और उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोध होता है। 1100°C की निरंतर परिचालन स्थितियों के तहत, सुरक्षा ट्यूबों में कोई नरमी, विरूपण या सतह डीविट्रिफिकेशन नहीं होता है, जिसकी अनुमानित सेवा जीवन 12 महीने से अधिक है — पिछले सामान्य ग्लास ट्यूबों की तुलना में 4 से 6 गुना अधिक।

2. परिशुद्धता फ्लेम-फ्यूज्ड राउंड-बॉटम सीलिंग तनाव एकाग्रता को समाप्त करती है

हम तल सीलिंग के लिए ऑक्सीहाइड्रोजन फ्लेम हीटिंग के साथ ग्रेफाइट मोल्ड शेपिंग प्रक्रिया का उपयोग करते हैं। ट्यूब बॉडी और राउंड-बॉटम सेक्शन को बट-जॉइन किया जाता है और पूरी तरह से फ्यूज किया जाता है, जिससे तल की दीवार की मोटाई ±0.2 मिमी के भीतर एकरूपता प्राप्त होती है। सीलिंग के बाद, परिशुद्धता एनीलिंग आंतरिक तनाव को समाप्त करती है, जिसमें तल पर कोई बुलबुले या ट्यूब-अक्ष संरेखण नहीं होता है। प्रत्येक बैच को सुसंगत सीलिंग गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए तल तनाव परीक्षण और गोलाई माप से गुजरना पड़ता है।

सहयोग परिणाम और ग्राहक प्रतिक्रिया

1. सुरक्षा ट्यूब सेवा जीवन नाटकीय रूप से बढ़ाया गया

1100°C की निरंतर परिचालन स्थितियों के तहत, 200 क्वार्ट्ज राउंड-बॉटम सुरक्षा ट्यूबों का पहला बैच 8 महीने से अधिक समय से सेवा में है, बिना विरूपण, डीविट्रिफिकेशन या तल सील क्रैकिंग के। अनुमानित सेवा जीवन 12 महीने से अधिक है — पूर्व आपूर्तिकर्ता के उत्पादों की तुलना में 4 गुना से अधिक।

2. सीलिंग उपज दर में काफी सुधार हुआ

परिशुद्धता फ्लेम-फ्यूज्ड बॉटम सीलिंग प्रक्रिया ±0.2 मिमी के भीतर बॉटम वॉल थिकनेस यूनिफ़ॉर्मिटी को स्थिर करती है, जिसमें तनाव एकाग्रता समाप्त हो जाती है। बैच सीलिंग उपज दर 80% से कम से बढ़कर 98.5% हो गई, जिसमें ग्राहक के असेंबली साइट पर किसी भी रीवर्क की आवश्यकता नहीं पड़ी।

3. स्थापना दक्षता में काफी वृद्धि हुई

उच्च-परिशुद्धता ओडी और लंबाई नियंत्रण प्रत्येक ट्यूब को छंटाई या चयन के बिना भट्टी सीलिंग इंटरफेस में सीधे स्थापित करने में सक्षम बनाता है। एकल-उपकरण स्थापना समय लगभग 40 मिनट से घटकर 15 मिनट हो गया।

4. थर्मल प्रतिक्रिया गति अनुकूलित

फायर-पॉलिश की गई चिकनी सतह थर्मल चालन दक्षता में काफी सुधार करती है, जिससे थर्मोकपल थर्मल प्रतिक्रिया में मूल 15–20 सेकंड से घटकर 5 सेकंड के भीतर देरी होती है — क्लोज्ड-लूप तापमान नियंत्रण के लिए अधिक सटीक वास्तविक समय प्रतिक्रिया प्रदान करती है।