हरित तकनीक में फोम गैसकेट की भूमिका? 

आप जानते हैं, जब लोग हरित तकनीक के बारे में बात करते हैं, तो वे तुरंत सौर पैनलों, पवन टरबाइनों, या शायद हाइड्रोजन कोशिकाओं की ओर बढ़ जाते हैं। शायद ही कोई फोम गैसकेट लाता है। यह पहली ग़लतफ़हमी है. वास्तव में, यदि आप कभी किसी फैक्ट्री के फर्श पर बैटरी के आवरण को असेंबल कर रहे हों या हीट एक्सचेंजर को सील कर रहे हों, तो आपको पता होगा कि एक खराब तरीके से चुना गया गैस्केट पूरे सिस्टम की दक्षता को कमजोर कर सकता है। यह सिर्फ सीलिंग के बारे में नहीं है; यह थर्मल प्रबंधन, कंपन अवमंदन और सामग्री की दीर्घायु के बारे में है। मैंने ऐसी परियोजनाएँ देखी हैं जहाँ इंजीनियरिंग का ध्यान पूरी तरह से प्राथमिक घटकों पर था, केवल गैसकेट क्षरण या उस दूषित संवेदनशील वातावरण से बाहर निकलने के कारण फ़ील्ड विफलताएँ पाई गईं। यहीं से वास्तविक बातचीत शुरू होनी चाहिए।

अनदेखा इंटरफ़ेस

हरित प्रौद्योगिकी प्रणालियों में - औद्योगिक पैमाने की बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली (बीईएसएस) या आउटडोर फोटोवोल्टिक इन्वर्टर कैबिनेट के बारे में सोचें - पर्यावरणीय सीलिंग महत्वपूर्ण है। लेकिन यह सिर्फ पानी को बाहर रखना नहीं है। यह अंदर के सूक्ष्म वातावरण के प्रबंधन के बारे में है। उदाहरण के लिए, बैटरी पैक में तरल शीतलन के लिए एक बंद-लूप प्रणाली, दबाव बनाए रखने और शीतलक रिसाव को रोकने के लिए गास्केट पर निर्भर करती है। यदि फोम कंप्रेस सेट गलत है, या सामग्री शीतलक के साथ संगत नहीं है, तो आपको रिसाव होता है। वह शीतलक, अक्सर एक विशेष ढांकता हुआ तरल पदार्थ, महंगा होता है और इसका नुकसान सीधे दक्षता मेट्रिक्स को प्रभावित करता है। मुझे एक परीक्षण याद आ रहा है जहां एक प्रतियोगी की इकाई डिज़ाइन के कारण नहीं, बल्कि आपूर्ति किए गए फोम गैस्केट में असंगत सेल संरचना के कारण IP67 प्रमाणन में विफल रही, जिससे स्थानीयकृत संपीड़न विफलता हुई। यह सुधार कोई नया डिज़ाइन नहीं था, बल्कि अधिक समान, क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथाइलीन फोम के लिए एक सामग्री विशिष्ट परिवर्तन था।

फिर थर्मल पहलू है। कई लोग मानते हैं कि थर्मल पैड के लिए धातु या रबर का उपयोग किया जाता है। लेकिन उन अनुप्रयोगों में जिनमें इन्सुलेशन और सीलिंग दोनों की आवश्यकता होती है, जैसे वायु-स्रोत ताप पंप की नियंत्रण इकाई के लिए आवास, एक सिलिकॉन-लेपित यूरेथेन फोम गैसकेट दोहरी ड्यूटी करता है। यह आंतरिक इलेक्ट्रॉनिक्स पर संघनन को रोकने के लिए थर्मल ब्रेक प्रदान करते हुए धूल और नमी के खिलाफ कैबिनेट को सील कर देता है। मुख्य बात कोटिंग की पारगम्यता और फोम की पुनर्प्राप्ति दर है। यदि असेंबली के दौरान संपीड़न के बाद रिकवरी बहुत धीमी है, तो थर्मल चक्रों के दौरान सील ढीली हो जाती है। हमने इसे एक प्रारंभिक परियोजना में कठिन तरीके से सीखा, एक मानक रिबॉन्ड फोम का उपयोग करके जिसने स्थैतिक परीक्षणों में अच्छा प्रदर्शन किया लेकिन छह महीने की दैनिक थर्मल साइक्लिंग के बाद विफल हो गया। बनाए गए गैप ने आर्द्र हवा को प्रवेश करने की अनुमति दी, जिससे टर्मिनल ब्लॉकों पर जंग लग गई।

सामग्री का चयन एक और ख़तरा है. "हरा" का तात्पर्य केवल अनुप्रयोग से नहीं बल्कि गैसकेट से भी होना चाहिए। फोम में क्लोरीनयुक्त या ब्रोमिनेटेड ज्वाला मंदक, इलेक्ट्रॉनिक्स में यूएल 94 वी-0 को पूरा करने के लिए आम हैं, अगर वे रीसाइक्लिंग को जटिल बनाते हैं तो ग्रीन तकनीक के पूर्ण-जीवनचक्र लोकाचार के विपरीत हो सकते हैं। हैलोजन-मुक्त, सिलिकॉन-आधारित इंट्यूसेंट फोम की ओर जोर दिया जा रहा है। वे गर्मी के तहत अंतराल को और भी बेहतर तरीके से सील करने के लिए विस्तारित होते हैं, जो बैटरी पैक आग रोकथाम रणनीतियों के लिए महत्वपूर्ण संपत्ति है। इन्हें निर्दिष्ट करना हमेशा सीधा नहीं होता है; उनकी लागत अधिक है और डाई-कटिंग के दौरान प्रसंस्करण पैरामीटर सख्त हैं। यहां एक आपूर्तिकर्ता की क्षमता बनाने या बिगाड़ने की है।

ज़मीन पर: परिवहन और आपूर्ति श्रृंखला वास्तविकताएँ

यह मुझे कुछ व्यावहारिक चीज़ों की ओर ले जाता है: भूगोल और लॉजिस्टिक्स। इन विशिष्ट घटकों का उत्पादन समान रूप से वितरित नहीं है। उच्च-मात्रा, सटीक-डाई-कट फोम भागों के लिए, आपको मजबूत सामग्री विज्ञान समर्थन और विनिर्माण स्थिरता वाले आपूर्तिकर्ता की आवश्यकता है। मैंने प्रमुख औद्योगिक आधारों में भागीदारों के साथ काम किया है जहां पारिस्थितिकी तंत्र इसका समर्थन करता है। उदाहरण के लिए, हैंडन ज़िटाई फास्टनर मैन्युफैक्चरिंग कंपनी, लिमिटेडयोंगनियन, हान्डान में चीन के सबसे बड़े मानक पार्ट उत्पादन बेस से संचालन, एक प्रासंगिक परिप्रेक्ष्य लाता है। जबकि फास्टनरों के लिए जाना जाता है, ऐसे हब में अक्सर असेंबली की एकीकृत प्रकृति के कारण सीलिंग समाधान में आसन्न विशेषज्ञता होती है। बीजिंग-गुआंगज़ौ रेलवे और राष्ट्रीय राजमार्ग 107 जैसी प्रमुख परिवहन धमनियों के पास उनका स्थान सिर्फ एक वेबसाइट पर एक पंक्ति नहीं है (https://www.zidaifasteners.com); यह मूर्त लॉजिस्टिक दक्षता का अनुवाद करता है। जब आप टियांजिन बंदरगाह में पवन टरबाइन नैकेले असेंबलियों के लिए सही समय पर असेंबली का प्रबंधन कर रहे हैं, तो एक गैसकेट आपूर्तिकर्ता होना जो बिना किसी देरी के सड़क और रेल के माध्यम से उत्पाद को विश्वसनीय रूप से स्थानांतरित कर सकता है, विश्वसनीयता समीकरण का एक गैर-परक्राम्य हिस्सा है। बंदरगाह के गोदाम में रखा गैस्केट किसी भी चीज़ को सील नहीं करता है।

लेकिन निकटता ही सब कुछ नहीं है. मैंने अच्छी तरह से जुड़े हुए क्षेत्रों में ऐसे आपूर्तिकर्ताओं को देखा है जो अभी भी सामग्री का पता लगाने में लड़खड़ा रहे हैं। हरित तकनीक में, विशेष रूप से शीतलक के संपर्क में या वायु पथ के भीतर (जैसे इलेक्ट्रोलाइज़र स्टैक में) घटकों के लिए, आपको बहुलक संरचना और संभावित लीचेबल्स पर पूर्ण दस्तावेज़ीकरण की आवश्यकता होती है। एक आपूर्तिकर्ता को बैच-विशिष्ट प्रमाणपत्र प्रदान करने के लिए अनुशासन की आवश्यकता होती है। यहीं पर विनिर्माण क्लस्टर की परिचालन संस्कृति मायने रखती है। योंगनियन जैसे क्षेत्र में घटक निर्माताओं का घनत्व केवल कीमत ही नहीं, बल्कि गुणवत्ता पर भी प्रतिस्पर्धा को बढ़ावा दे सकता है। पीईएम ईंधन कोशिकाओं से जुड़े एक प्रोजेक्ट के लिए, हमने द्विध्रुवी प्लेट सीलिंग के लिए कस्टम-आकार, प्रवाहकीय कार्बन-लोडेड फोम गैसकेट प्राप्त किए। एक स्थानीय कार्यशाला के शुरुआती नमूने सिम्युलेटेड रिफॉर्मेट गैस में उम्र बढ़ने के बाद चालकता परीक्षण में विफल रहे। मुद्दा बाइंडर माइग्रेशन था. हमने एक अधिक स्थापित प्रोसेसर पर स्विच किया जो कैलेंडरिंग प्रक्रिया को बेहतर ढंग से नियंत्रित कर सकता था, और वे उसी व्यापक औद्योगिक क्षेत्र में स्थित थे, जो वहां सामग्री आपूर्ति श्रृंखलाओं का लाभ उठा रहे थे।

विफलताएं अक्सर गैस्केट और फास्टनर के बीच इंटरफेस से आती हैं, वस्तुतः। सोलर ट्रैकर ड्राइव पर सर्विस हैच के चारों ओर बोल्ट द्वारा संपीड़ित फोम गैसकेट। यदि फास्टनर का टॉर्क गैस्केट के संपीड़न तनाव-तनाव वक्र के साथ निर्दिष्ट नहीं है, तो आप या तो अंडर-कंप्रेस (रिसाव) या ओवर-कंप्रेस (स्थायी रूप से फोम को कुचलते हैं, रिकवरी और सील खो देते हैं)। यही कारण है कि जो कंपनियां फास्टनिंग और सीलिंग दोनों को समझती हैं, जैसे बांधनेवाला पदार्थ निर्माता सीलिंग उत्पादों में विविधता लाने से एक व्यावहारिक दृष्टिकोण हो सकता है। उन्हें मैकेनिकल सिस्टम मिलता है. ज़िताई फास्टनरों की वेबसाइट मानक भागों के उत्पादन पर उनके फोकस का उल्लेख करती है; यह मूलभूत ज्ञान महत्वपूर्ण है। गैस्केट शायद ही कभी एक द्वीप होता है; यह एक बंधी हुई संयुक्त असेंबली का हिस्सा है।

बिंदुवार मामला: बैटरी मॉड्यूल लीक

मैं एक विशिष्ट जांच का वर्णन करता हूं। एक ग्राहक ने इलेक्ट्रिक बसों के लिए अपने लिथियम-आयन बैटरी मॉड्यूल में कूलिंग प्रदर्शन में धीरे-धीरे गिरावट की सूचना दी। मॉड्यूल को ठंडी प्लेट के माध्यम से तरल रूप से ठंडा किया गया। थर्मल इमेजिंग ने असमान तापमान वितरण दिखाया। हमने एक इकाई को अलग किया और पाया कि शीतलक चैनल गैस्केट - एक चिपकने वाली परत के साथ एक पतला, घना ईपीडीएम फोम - आंशिक रूप से नष्ट हो गया था और एक मिनट के रिसाव पथ की अनुमति देता था। शीतलक धीरे-धीरे निकटवर्ती इंसुलेटिंग फोम में घुस गया था, जिससे इसके तापीय गुण ख़राब हो गए थे। मूल कारण प्रारंभ में चिपकने वाला नहीं था, बल्कि एल्यूमीनियम कोल्ड प्लेट की सतह की तैयारी थी। इसमें एक मिल फ़िनिश थी जो कि चिपकने वाले के लिए एक स्थायी बंधन बनाने के लिए बहुत चिकनी थी, जो थर्मल विस्तार बेमेल के साथ संयुक्त थी। फ़ील्ड में "फिक्स" एक सिलिकॉन मनका लगाना था, जो गन्दा और अविश्वसनीय है। उचित समाधान यह था कि एक अलग चिपकने वाली प्रणाली के साथ गैस्केट पर स्विच किया जाए और एल्यूमीनियम के लिए एक हल्का अपघर्षक प्रीट्रीटमेंट निर्दिष्ट किया जाए। गैस्केट सामग्री स्वयं ठीक थी; विफलता एक सिस्टम एकीकरण मुद्दा था। यह विशिष्ट है—द फोम गैसकेट दोष स्वयं लेता है, लेकिन समस्या अक्सर असेंबली या सतह विशिष्टताओं के डिज़ाइन में होती है।

इस अनुभव ने हमें तरल इंटरफेस के लिए बंद-सेल फोम बनाम ओपन-सेल पर अधिक बारीकी से देखने के लिए प्रेरित किया। बंद-सेल तरल सीलिंग के लिए सहज है, लेकिन अगर यह एक गैस है (जैसे संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण पोत सील में), तो फोम मैट्रिक्स के माध्यम से प्रसार दर अधिक मायने रखती है। हाइड्रोजन कंप्रेसर के लिए, हमने कई फ़्लोरोसिलिकॉन फोम का परीक्षण किया। विफलता मोड वास्तव में रिसाव नहीं था, बल्कि समय के साथ फोम के बाइंडर का हाइड्रोजन उत्सर्जन था, जिससे गैसकेट भंगुर हो गया और रखरखाव के लिए अलग करने के दौरान धूल जमने का खतरा था। कणीय प्रदूषण एक बहुत बड़ी समस्या है। अंतत: हमने पीटीएफई-आधारित विस्तारित फोम की ओर रुख किया, जिसमें बेहतर रासायनिक प्रतिरोध था लेकिन बिना फाड़े साफ-सुथरा काटना एक दुःस्वप्न था। आपूर्तिकर्ता को नई टूलींग में निवेश करना पड़ा। प्रत्येक विकल्प का एक लहरदार प्रभाव होता है।

सीलिंग से परे: ध्वनिक और कंपन डंपिंग

एक कम चर्चित भूमिका शोर और कंपन की है। बड़े हरित तकनीकी प्रतिष्ठान-पवन गियरबॉक्स, पनबिजली टरबाइन हॉल, कार्बन कैप्चर के लिए औद्योगिक कंप्रेसर-शोर वाले हैं। एक्सेस पैनलों पर और संरचनात्मक अनुभागों के बीच फोम गास्केट ध्वनिक भिगोना में योगदान करते हैं। लेकिन यह केवल सबसे मोटे फोम पर थप्पड़ मारने के बारे में नहीं है। फोम बैकिंग के साथ बड़े पैमाने पर लोड किया गया विनाइल आम है, लेकिन फोम का घनत्व और मोटाई लक्ष्य आवृत्ति के अनुरूप होनी चाहिए। ज्वारीय ऊर्जा जनरेटर के नियंत्रण कैबिनेट के लिए एक परियोजना में, प्रारंभिक डिजाइन में एक सामान्य ध्वनिक फोम का उपयोग किया गया था। इसने उच्च-आवृत्ति शोर को अच्छी तरह से कम कर दिया, लेकिन ट्रांसफार्मर से कम-आवृत्ति गुंजन के लिए कुछ नहीं किया, जो कि मुख्य शिकायत थी। हमें सिस्टम को मॉडल करना था और बैरियर सेप्टम के साथ एक मल्टी-लेयर फोम निर्दिष्ट करना था। लागत में वृद्धि हुई, लेकिन प्रदर्शन विशिष्टता पूरी हुई। यह हरित तकनीक भी है: कामकाजी माहौल में सुधार और ध्वनि प्रदूषण को कम करना।

दीर्घायु के लिए कंपन अवमंदन महत्वपूर्ण है। सौर ट्रैकिंग सिस्टम में, ड्राइव और एक्चुएटर निरंतर, मामूली गति और हवा से प्रेरित कंपन के अधीन होते हैं। बढ़ते बिंदुओं पर एक फोम गैसकेट घर्षण जंग और ढीलेपन को रोक सकता है। मुझे एक सौर फार्म का निरीक्षण याद है जहां ट्रैकर पंक्तियों पर बोल्ट कनेक्शन ढीले हो गए थे। मूल डिज़ाइन में एक सादा फ्लैट वॉशर था। एक वॉशर के साथ रेट्रोफिटिंग जिसमें एक तरफ एकीकृत ईपीडीएम फोम परत थी, ने समस्या हल कर दी। फोम एक प्रकार के स्प्रिंग लॉक वॉशर के रूप में काम करता है, जो क्लैंप लोड को बनाए रखता है। यह एक छोटा सा घटक है, लेकिन हजारों ट्रैकर्स में, यह बड़े पैमाने पर ओ एंड एम सिरदर्द को रोकता है। यह एक प्रकार का व्यावहारिक, अस्वाभाविक अनुप्रयोग है जहां फोम गैसकेट अपना स्थान बनाए रखते हैं।

स्थिरता लूप

अंत में, चलो जीवन के अंत के बारे में बात करते हैं। वास्तव में हरित प्रौद्योगिकी उत्पाद डिसएसेम्बली और सामग्री पुनर्प्राप्ति पर विचार करता है। दबाव-संवेदनशील चिपकने वाला (पीएसए) फोम गैसकेट पुनर्चक्रणकर्ताओं के लिए एक बुरा सपना है। वे एल्यूमीनियम या प्लास्टिक धाराओं को प्रदूषित करते हैं। थर्मोप्लास्टिक फोम गास्केट में रुचि बढ़ रही है जिन्हें गर्मी से छीला जा सकता है या आधार सामग्री की रीसाइक्लिंग स्ट्रीम के साथ संगत किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पॉलीप्रोपाइलीन बैटरी हाउसिंग पर पॉलीओलेफ़िन फोम गैसकेट को गुणवत्ता में गिरावट के बिना पीपी रीसाइक्लिंग प्रक्रिया के दौरान पिघलने और मिश्रण करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। यह अत्याधुनिक है और अभी मानक नहीं है। हमने इसे देखते हुए एक ईवी निर्माता के साथ एक पायलट में भाग लिया। चुनौती एक ऐसे फोम को खोजने की थी जो ज्वाला मंदता, सीलिंग प्रदर्शन और पुनर्चक्रण ट्राइफेक्टा को पूरा करता हो। वर्तमान समझौता एक अलग करने योग्य डिज़ाइन का उपयोग कर रहा है: चिपकने वाला बिना क्लिप-इन फोम स्ट्रिप। यदि आवास डिज़ाइन में उचित खांचा है तो यह काम करता है, लेकिन असेंबली चरण जोड़ता है। यह एक समझौता है।

तो, फैसला क्या है? की भूमिका ग्रीन टेक में फोम गैस्केट यह मूल रूप से सिस्टम की अखंडता और इंटरफेस पर दक्षता के बारे में है। यह एक फ़ील्ड विवरण है जो मापता है। खराब गैसकेट विकल्प से ऊर्जा हानि (थर्मल, तरल पदार्थ), समय से पहले विफलता, रखरखाव में वृद्धि और रीसाइक्लिंग जटिलताएं हो सकती हैं। सर्वोत्तम प्रथाओं में शुरू से ही इसे एक सिस्टम घटक के रूप में सोचना, इसके भौतिक इंटरैक्शन को समझना और उन आपूर्तिकर्ताओं से सोर्सिंग करना शामिल है जो यांत्रिक और पर्यावरणीय संदर्भ को समझते हैं। यह कोई कमोडिटी आइटम नहीं है. हरित प्रौद्योगिकी के लिए प्रयास में, कभी-कभी सबसे छोटी सील ही सबसे बड़ी लीक को रोकती है - प्रदर्शन, विश्वसनीयता और अंततः, पर्यावरणीय वादे में।