फिजिकल टेंपरिंग के सिद्धांत और फायदे और नुकसान

फिजिकल टेम्परिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसका उपयोग कांच की ताकत और थर्मल स्थिरता को बढ़ाने के लिए किया जाता है। इसमें कांच को उसके नरम होने वाले तापमान के पास गर्म करना और फिर गैस या तरल माध्यमों का उपयोग करके इसे तेजी से ठंडा करना शामिल है। रासायनिक तड़के के दो सामान्य तरीके हैं: गैस मध्यम तड़के और तरल मध्यम तड़के।

 

1. गैस मीडियम टेम्परिंग:

गैस मीडियम टेम्परिंग, जिसे एयर कूलिंग टेम्परिंग के रूप में भी जाना जाता है, में हॉरिजॉन्टल एयर कुशन टेम्परिंग, हॉरिजॉन्टल रोलर टेम्परिंग और वर्टिकल टेम्परिंग जैसे तरीके शामिल हैं। इस प्रक्रिया में, कांच को उसके मृदुकरण बिंदु (लगभग 650-700 डिग्री) के करीब के तापमान तक गर्म किया जाता है और फिर इसे जल्दी से ठंडा करने के लिए दोनों तरफ से तेज वायु प्रवाह के अधीन किया जाता है। यह विधि कांच की यांत्रिक शक्ति और तापीय स्थिरता को बढ़ाती है। कांच के भीतर समान रूप से वितरित तनाव प्राप्त करने के लिए शीतलन प्रक्रिया के लिए आवश्यक आवश्यकता तेज और समान शीतलन है। एक समान शीतलन प्राप्त करने के लिए, शीतलन उपकरण को गर्मी को प्रभावी ढंग से फैलाने की आवश्यकता होती है, कभी-कभी कांच के टुकड़ों को हटाने की सुविधा प्रदान करती है और शोर को कम करती है।

 

फायदे और नुकसान:

गैस मध्यम तड़के के कई फायदे हैं। यह लागत प्रभावी है और उच्च उत्पादन मात्रा के लिए अनुमति देता है। इस पद्धति के माध्यम से उत्पादित टेम्पर्ड ग्लास उच्च यांत्रिक शक्ति, थर्मल झटके के प्रतिरोध (अधिकतम सुरक्षित काम करने का तापमान 287.78 डिग्री तक पहुंच सकता है), और थर्मल ग्रेडियेंट के लिए उच्च प्रतिरोध (यह 204.44 डिग्री तक का सामना कर सकता है) प्रदर्शित करता है। इसके अतिरिक्त, गैस मध्यम टेम्पर्ड ग्लास, जब टूट जाता है, छोटे टुकड़ों में टूट जाता है, जिससे चोट लगने का खतरा कम हो जाता है। हालांकि, इस पद्धति में कांच की मोटाई और आकार के लिए कुछ आवश्यकताएं हैं (आमतौर पर घरेलू उत्पादन वाले उपकरणों के लिए लगभग 3 मिमी की न्यूनतम मोटाई)। इसमें धीमी शीतलन दर, उच्च ऊर्जा खपत भी है, और विशेष रूप से पतले ग्लास के लिए अत्यधिक सटीक ऑप्टिकल गुणवत्ता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है।

 

अनुप्रयोग:

मोटर वाहन, समुद्री और निर्माण उद्योगों में एयर कूलिंग टेम्परिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

 

2. लिक्विड मीडियम टेम्परिंग:

लिक्विड मीडियम टेम्परिंग, जिसे लिक्विड कूलिंग के रूप में भी जाना जाता है, में ग्लास को उसके सॉफ्टिंग पॉइंट तक गर्म करना और फिर उसे तेजी से कूलिंग माध्यम में डुबोना शामिल है। शीतलन माध्यम खारे पानी का मिश्रण हो सकता है, जैसे पोटेशियम नाइट्रेट, सोडियम नाइट्रेट, या उनका संयोजन। खनिज तेल को शीतलन माध्यम के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, और खनिज तेल में टोल्यूनि या कार्बन टेट्राक्लोराइड जैसे योजक जोड़े जा सकते हैं। विशिष्ट शमन तेल या सिलिकॉन तेल का भी उपयोग किया जा सकता है। तरल मध्यम तड़के में, पहले शीतलन टैंक में प्रवेश करने वाले कांच के किनारों के कारण तनाव असमानता और परिणामी दरारें हो सकती हैं। इस समस्या का समाधान करने के लिए, कांच को तरल माध्यम में डुबाने से पहले एयर कूलिंग या तरल छिड़काव का उपयोग करके प्री-कूलिंग प्रक्रिया को नियोजित किया जा सकता है। एक अन्य विधि में ग्लास को पानी और एक कार्बनिक घोल वाले टैंक में रखना शामिल है, जहाँ कार्बनिक घोल पानी के ऊपर तैरता है। जब गर्म कांच को टैंक में रखा जाता है, तो कार्बनिक घोल पानी में तेजी से ठंडा होने से पहले कुछ गर्मी को अवशोषित करके कांच को पहले से ठंडा कर देता है।

 

फायदे और नुकसान:

लिक्विड मीडियम टेम्परिंग के कई फायदे हैं। उच्च विशिष्ट ऊष्मा और पानी के वाष्पीकरण की उच्च ऊष्मा के कारण, ठंडा करने के लिए आवश्यक मात्रा काफी कम हो जाती है, जिससे ऊर्जा की खपत और लागत कम हो जाती है। यह विधि तेजी से शीतलन, उच्च सुरक्षा प्रदर्शन और न्यूनतम विरूपण प्रदान करती है। हालांकि, चूंकि ग्लास गर्म होने के बाद तरल माध्यम में डाला जाता है, इसलिए बड़े ग्लास शीट्स के लिए असमान ताप हो सकता है, जो गुणवत्ता और उपज को प्रभावित कर सकता है।

 

अनुप्रयोग:

लिक्विड मीडियम टेम्परिंग मुख्य रूप से छोटे सतह क्षेत्रों वाले पतले ग्लासों को टेम्परिंग करने के लिए उपयुक्त है, जैसे कि चश्मा, एलसीडी स्क्रीन के लिए ग्लास, और ऑप्टिकल उपकरणों और उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले ग्लास।

 

अंत में, भौतिक तड़के के तरीके, चाहे गैस या तरल माध्यमों का उपयोग कर रहे हों, कांच की ताकत और थर्मल स्थिरता बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। प्रत्येक विधि के अपने फायदे और सीमाएँ हैं, जो उन्हें विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती हैं। गैस मध्यम तड़के, जिसे एयर कूलिंग टेम्परिंग के रूप में भी जाना जाता है, लागत प्रभावी है और ऑटोमोटिव, समुद्री और निर्माण जैसे उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह थर्मल झटके के लिए उच्च यांत्रिक शक्ति और प्रतिरोध प्रदान करता है, जबकि टूटने पर छोटे और सुरक्षित कांच के टुकड़े भी पैदा करता है। हालांकि, इसकी कांच की मोटाई और आकार, धीमी शीतलन दर, उच्च ऊर्जा खपत के मामले में सीमाएं हैं, और उच्च ऑप्टिकल गुणवत्ता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श नहीं है।

 

दूसरी ओर, लिक्विड मीडियम टेम्परिंग या लिक्विड कूलिंग कम ऊर्जा खपत, तेज कूलिंग, उच्च सुरक्षा प्रदर्शन और न्यूनतम विरूपण जैसे फायदे प्रदान करता है। यह विशेष रूप से छोटे सतह क्षेत्रों, जैसे चश्मा, एलसीडी स्क्रीन ग्लास, और ऑप्टिकल उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले ग्लास के साथ पतले चश्मे के लिए उपयुक्त है। शीतलन माध्यम का सावधानीपूर्वक चयन करके और पूर्व-शीतलन तकनीकों को नियोजित करके, असमान ताप और संभावित दरारों को कम किया जा सकता है। हालांकि, प्रभावी तड़के प्रणाली को स्थापित करने के लिए प्रक्रिया को विशिष्ट विशेषज्ञता और प्रक्रिया नियंत्रण की आवश्यकता हो सकती है।

 

कुल मिलाकर, भौतिक तड़के के तरीके कांच को बढ़ी हुई ताकत और थर्मल स्थिरता प्रदान करते हैं, जिससे यह विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है। गैस मीडियम टेम्परिंग और लिक्विड मीडियम टेम्परिंग के बीच का चुनाव टेम्पर्ड ग्लास के वांछित गुणों, ग्लास के आकार और आकार और एप्लिकेशन की विशिष्ट आवश्यकताओं जैसे कारकों पर निर्भर करता है। कई क्षेत्रों में मजबूत और सुरक्षित ग्लास उत्पादों के विकास में योगदान करते हुए, इन विधियों का विकास और सुधार जारी है।

 

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