क्वार्ट्ज ट्यूब वेल्डिंग विधियाँ

Quartz tubes are extensively utilized in various fields such as optics, semiconductors, electronics, and chemicals, including applications like LED manufacturing, solar cell production, and high-temperature reactors. The primary method of connecting quartz tubes is through welding.

क्वार्ट्ज एक भंगुर पदार्थ है जिसमें आइसोट्रोपिक भौतिक गुण और स्थिर रासायनिक विशेषताएँ होती हैं, लेकिन यह विस्फोटक प्रभावों और झुकने वाले फ्रैक्चर के लिए अतिसंवेदनशील होता है। जोड़ों की स्थिरता और स्थायित्व सुनिश्चित करने के लिए क्वार्ट्ज ट्यूबों को वेल्डिंग करते समय विशेष तकनीकों की आवश्यकता होती है।

किसी भी चिपकने वाले पदार्थ और गंदगी को हटाने के लिए क्वार्ट्ज ट्यूब की सतह को अच्छी तरह से साफ करके शुरू करें। यह विआयनीकृत पानी में HCl या HNO3 के सांद्रित घोल का उपयोग करके किया जा सकता है। सफाई 10-30 मिनट से अधिक नहीं होनी चाहिए। सफाई के बाद, ट्यूबों को साफ पानी से धो लें और नाइट्रोजन गैस का उपयोग करके सुखाएं या प्राकृतिक रूप से हवा में सुखाएं।

Cut the quartz tubes to the required length and shape, and use a grinding machine or other tools to process the ends, ensuring they are smooth, flat, and dust-free.

यह क्वार्ट्ज ट्यूबों को वेल्डिंग करने का सबसे आम तरीका है। इसमें ट्यूबों के सिरों को पिघलाकर उन्हें आपस में जोड़ना शामिल है। फ्लेम फ्यूजन वेल्डिंग के लिए विभिन्न उपकरणों की आवश्यकता होती है, जिसमें टॉर्च, नोजल, वेल्डिंग फ्लक्स और वेल्डिंग उपकरण शामिल हैं। वेल्डिंग से पहले, ऑपरेटरों को उपकरणों और तकनीकों के कुशल उपयोग को सुनिश्चित करने के लिए उचित प्रशिक्षण प्राप्त करना चाहिए।

• फ्लेम वेल्डिंग के चरण:

1. स्थापित करना: Secure the quartz tubes using clamps on a workbench or other suitable location, ensuring the ends protrude at the welding spot.
2. इग्निशन: मशाल जलाएं और लौ का आकार समायोजित करें। क्वार्ट्ज ट्यूबों को पिघलाने और फ्यूज करने के लिए पर्याप्त गर्मी उत्पन्न करने के लिए आमतौर पर हाइड्रोजन-ऑक्सीजन मिश्रित लौ का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
3. वेल्डिंगक्वार्ट्ज ट्यूबों के सिरों पर वेल्डिंग फ्लक्स को समान रूप से लगाएं, उन्हें जोड़ पर रखें, और तब तक लौ से गर्म करें जब तक कि सिरे पिघल न जाएं और जोड़ न बन जाए।
4. शीतलकवेल्डेड क्वार्ट्ज ट्यूबों को उपयोग से पहले कमरे के तापमान तक ठंडा होने दें।

Electron beam welding is an advanced technique that uses a high-energy electron beam directed along the path of the quartz tube to melt and solidify the material. This method is suitable for applications requiring high precision and quality.

• इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग के चरण

1. स्थापित करना: ब्लूप्रिंट के अनुसार इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डर को समायोजित करें, हीटिंग पावर और वेल्डिंग गति सेट करें।
2. पूर्व हीटिंग: क्वार्ट्ज ट्यूबों के सिरों पर वेल्डिंग फ्लक्स लगाएं और उन्हें वेल्डिंग तापमान तक गर्म करने के लिए हीटिंग यूनिट में रखें।
3. सक्रियणइलेक्ट्रॉन बीम को सक्रिय करें और इसे क्वार्ट्ज ट्यूब के अंत तक तब तक चलाएं जब तक कि सामग्री पिघल कर वांछित आकार न बना ले।
4. शीतलन और सफाई: क्वार्ट्ज ट्यूब को ठंडा करें और उसे साफ करें। इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग को संचालित करने के लिए आमतौर पर प्रशिक्षित पेशेवरों की आवश्यकता होती है।

• आकार और आंतरिक संरचना: Ensure the quartz tubes meet process requirements to guarantee welding effectiveness.
• ज्वाला नियंत्रण: ज्वाला संलयन वेल्डिंग में, अत्यधिक गर्मी और अत्यधिक वेल्डिंग से बचने के लिए ज्वाला के आकार को नियंत्रित करें।
• स्थिति चयनइलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग में, उपयुक्त वेल्डिंग स्थितियां और गति चुनें।
• वेल्डिंग के बाद का उपचारवेल्डिंग के बाद, आगामी उपयोगों में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए क्वार्ट्ज ट्यूबों को ठंडा और साफ करें।

Laser welding employs a high-energy laser beam to weld quartz tubes. It is known for its simplicity and excellent results, requiring no additional substances or tools, and can achieve precision through control of the laser intensity and position.

एनकैप्सुलेशन वेल्डिंग में क्वार्ट्ज ट्यूब को बाहरी सामग्री से ढंकना और उन्हें थर्मल या रासायनिक साधनों के माध्यम से जोड़ना शामिल है। यह विधि संयुक्त शक्ति और स्थिरता को बढ़ाती है, क्वार्ट्ज ट्यूबों के जीवनकाल में सुधार करती है।

Ultrasonic welding uses vibrations to polish and melt the surface of quartz tubes, achieving rapid welding and preventing material deformation due to thermal expansion.

निष्कर्ष में, क्वार्ट्ज ट्यूब विभिन्न अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और उनकी वेल्डिंग गुणवत्ता सीधे उपकरणों की स्थिरता और स्थायित्व को प्रभावित करती है। विभिन्न वेल्डिंग विधियों में से प्रत्येक के अपने फायदे और उपयुक्त अनुप्रयोग हैं। वेल्डिंग विधि का सावधानीपूर्वक चयन और प्रक्रिया के दौरान सख्त नियंत्रण वेल्डेड क्वार्ट्ज ट्यूबों की स्थिरता और स्थायित्व सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।

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