Kā tiek izgatavotas kvēlspuldzes. Kā tiek izgatavotas LED lampas. Kvēlspuldzes joprojām ir aktuālas

Fotogrāfijas

Jasija Vogelharda

Varton uzņēmumu grupa ražo LED lampas ar zīmoliem Gauss un Varton. Tos uzstāda birojos, dzīvojamās ēkās, noliktavās un ielās – kopumā uzņēmums izgatavo tūkstoš veidu dažādas apgaismes iekārtas. Ražošana un laboratorija atrodas trīs stundu attālumā no Maskavas Tulas apgabala Bogoroditskas pilsētā. Ciemats devās uz turieni un uzzināja, kā top biroja LED apgaismojums.

Ražošana

Spilgtās krāsas ēkas priekšā mūs sagaida uzņēmuma ģenerāldirektors Iļja Sivcevs. Ēkai ir vairāki stāvi, un mēs uzkāpjam augšā, kur atrodas izpildvaras biroji un izstāžu zāle. Tajā visos plauktos ir dažādas lampas. Kopumā visizplatītākās ir četru veidu apgaismes spuldzes: kvēlspuldzes, dienasgaismas, halogēna spuldzes un LED spuldzes. Vartonas rūpnīca specializējas pēdējā.

Pašas spuldzes, LED moduļi un citas svarīgas sastāvdaļas šeit netiek ražotas, bet tiek iegādātas Ķīnā, Korejā, Somijā un Austrijā. “Jo tālāk tu ej iekšā, jo lēnāks un neefektīvāks tu esi,” skaidro Iļja. Visi šie uzņēmumi saliek spuldzi no vairākiem elementiem: pamatnes (plastmasas daļa ar alumīniju iekšpusē), pamatnes un LED moduļa un, visbeidzot, draivera, kas atbild par spīdumu. Virs šīs konstrukcijas tiek uzlikts izkliedēšanas elements (visbiežāk izgatavots no plastmasas). Tāpēc šeit viņi izgatavo lampu korpusus, difuzorus, saliek visu kopā un nosūta piegādātājiem. Ir arī laboratorija, kurā tiek pārbaudītas dažādas lampas un armatūra.

Pētniecības un ražošanas centrs "Varton"

LED lampu ražošana

ATRAŠANĀS VIETA:
Bogorodicka, Tulas apgabals

ATKLĀŠANAS DATUMS: 2012. gads gadā

DARBINIEKI: 500 cilvēki uzņēmumā (250 no tiem - rūpnīcā)

AUGU PLATĪBA: 20 000 kv. km

varton.ru

Tehnoloģija

LED tehnoloģijas ideja ir tāda, ka siltums tiek ģenerēts no LED. Gaismas diode ir maza, un tā izdala daudz gaismas un, kā rezultātā, siltuma. Pēdējais ir jāneitralizē ar alumīnija plāksnēm. Piemēram, temperatūra, kas nāk no gaismas diodes, ir 80 grādi, tā nonāk siltuma izlietnē un galu galā nokrītas līdz 45 grādiem, kas nāk no lampas. Vidēji LED lampa kalpo 50 000 stundu. "Kopumā pašā LED nav problēmu," skaidro Iļja Sivcevs. "Ja viss tiek secināts pareizi, var izstrādāt 100 000 stundu." Problēma slēpjas barošanas blokā, kas visbiežāk neizdodas vispirms.

Korpusa izgatavošana

Viss process sākas ar armatūras metāla korpusu ražošanu. Metāls tiek piegādāts milzīgos ruļļos, ​​no kuriem smagākais var svērt 4,5 tonnas. Tad šāda spole tiek pacelta uz siju celtņa un pārnesta uz attīšanas ierīci. Tās galvenais mērķis ir lēnām atritināt metāla loksni un padot to automātiskai līnijai, kuras pirmā darbība ir iztaisnošana. Izmantojot mašīnu, kas atgādina veco veļas mašīnu izspiedēju, metāla loksnes tiek izgatavotas ideāli līdzenas, turklāt iekārta virza plūsmu tā, lai tā pareizi nonāktu nākamajā stacijā.

Un tad visi nepieciešamie caurumi tiek automātiski izgriezti metālā ar automātisko zīmogu. Pēc tam giljotīna pēkšņi, ar troksni nogriež vajadzīgā garuma ruļļa gabalu, un tas dodas uz liekšanas staciju, kur mašīna noliec topošā korpusa garās malas, saloka tās kā aploksni. Robots ņem šo dizainu un apgriež to, lai cita mašīna varētu saliekt korpusa galus: to sauc par "mēles liekšanas staciju". Līnija beidzas ar klinčošanu - tā sauc metodi metāla piestiprināšanai pie metāla bez metināšanas un papildu kniedēm un skrūvēm. Izrādās tāds āķis, kas pats turas. Tātad ik pēc 17,3 sekundēm katrs konveijers sagatavo jaunu produktu, darbinieks to paņem un saliek augstās kaudzēs, kā Jenga spēlē.

Viss aprīkojums atrodas sensoros: ja gatavā virsbūve netiek noņemta no līnijas, iekārta apstāsies un gaidīs, līdz produkts tiks noņemts no tā. Tas ir tas, ko masu partijas dara uz divām līnijām.

Ar ekskluzīvām un izmēģinājuma eksemplāriem ir jāpapūlas nedaudz ilgāk: lai gan procesi joprojām ir tie paši, aprīkojums jau ir atšķirīgs. "Uzmanieties, viņš var sist," mūs brīdina Iļja. Mēs attālināmies pāris soļus no ierīces: platforma pastāvīgi kustas un var ātri paātrināties, tāpēc uz grīdas ir marķējumi, kurus aizliegts pārsniegt. Šajā automātiskajā mašīnā - koordinātu štancēšanas presē - metāla loksnēs tiek izveidoti caurumi, un pēc tam tie tiek vesti uz lokšņu lokētāju, kas visu izdara pats - izliecas, apgāžas - jums tikai jāizvēlas vēlamā programma. Starp procesiem ir tādi, kas jāveic manuāli; augam tāda līnija vajadzīga ekskluzīvām mazām sērijām.

Glezna

Nākotnes lampu gatavie korpusi tiek krāsoti uz karuselim līdzīga aprīkojuma: korpusi tiek pakārti uz āķiem uz stieples, un tie lēnām pārvietojas no vienas stacijas uz otru. Viss sākas ar mazgāšanu: speciāla duša ar ķīmisku šķīdumu no metāla noņem eļļu, tad korpusi nonāk žāvētājā, kur 280 grādu temperatūrā ūdens no virsmas pazūd. Pēc atdzesēšanas tie nonāk pulvera pārklājuma kamerā: ir automātiskie pistoles, kas pārvietojas no augšas uz leju un pārklāj korpusu ar vienmērīgu krāsas slāni. Tiesa, stūros šāda krāsa nenokļūst, tāpēc kamerā joprojām strādā darbinieks īpašā uzvalkā un krāso to, ko automātiskās pistoles nevarēja aizsniegt. Krāsa ir smaga un šķiet pati pielīp pie virsmas; ja tas nenotika, tad gaisa spiediens kameras apakšā iesūc to caur caurumiem grīdā un no jauna piegādā krāsošanai. Pēc tam krāsa ir "jācep", tāpēc detaļas tiek nosūtītas uz konservēšanas krāsni. Kameras izmērs ir tāds, ka viss produkta ceļš no sākuma līdz beigām aizņem apmēram 20 minūtes. Viss, korpuss gatavs, tagad var noņemt no āķa un nodot montāžai.

Iļja Sivcevs stāsta, ka montāžā iesaistītas divas komandas, no kurām vienā dominē vīrieši, otrā sievietes. Pirmās uzņemas smagu darbu, vēlams nelielās ekskluzīvās sērijās, savukārt sievietes, pēc viņa teiktā, labi padodas in-line darbā - kur vajadzīgs ātrums un skaidrība. Būtība ir tāda pati: krāsotajā korpusā tiek ievietoti moduļi, draiveri, draiveri ir savienoti ar spaiļu bloku, caur kuru plūst strāva. Būtībā viss tiek montēts ar rokām, dažreiz tiek izmantots skrūvgriezis.

Taču uzņēmums cenšas atteikties no tādiem stiprinājumiem kā bultskrūves un skrūves par labu snaplocks: šādā veidā detaļas var piestiprināt tam tieši uz korpusa. Montāžas laikā uz katra galda pārmaiņus iedegas lampas - darbinieki pārbauda katra produkta veiktspēju. Tas viss tiek darīts manuāli, jo ražotnes sortimentā ir vairāk nekā tūkstotis preču, un šādu produktu skaitu ir grūti automatizēt. Darbiniekiem ir savi montāžas standarti: piemēram, ikdienas standarts vienam montētājam ir 363 priekšmeti. Kopumā rūpnīca cenšas ražot gatavo produktu ik pēc astoņām sekundēm.

Tie modeļi, kas tiek montēti maiņā, ir atkarīgi no pasūtījuma: mūsu vizītes laikā viņi salika medicīniskos (tie ir hermētiski), avārijas (turpina strādāt vēl trīs stundas pēc elektrības atslēgšanas) un rindā. (lai papildinātu noliktavu). Katrai lampai jābūt ar difuzoru, kas rūpnīcā tiek ražots piecos veidos – piemēram, "prizma", "opāls", "ledus drupināts". Montāža lampai neliek difuzorus, bet tikai iepako, jo klients izvēlas sev nepieciešamo modeli. Izkliedētāji rūpnīcā nonāk lielu polikarbonāta lokšņu veidā, kuras sagriež vēlamā izmēra kārtās.

Daži lampu korpusi ir izgatavoti no plastmasas - šādi modeļi ir lētāki, tāpēc modeli var redzēt gandrīz katrā ieejā. Tie tiek ražoti darbnīcā, kurā tiek uzstādītas iesmidzināšanas formēšanas iekārtas. Tas notiek šādi: mašīnā no augšas ielej plastmasu granulās, ko mašīna vēlāk izkausē. Visas detaļas dzimst divdaļīgā veidnē, un, kad tās ir aizvērtas, tiek padota karsta plastmasas masa 300 grādu temperatūrā. Veidne atveras, un robots izņem iegūto produktu - tas viss aizņem 98 sekundes. Pēc tam darbinieks manuāli atdala difuzorus un nedaudz apgriež lūzuma vietu.

Tā pati rūpnīca ražo ielu apgaismojumu. “Tos ir grūtāk izstrādāt, taču to izgatavošana ir vienkārša,” saka Iļja. Lampas izgatavotas no milzīgām alumīnija sijām, kuru garums var sasniegt sešus metrus. Speciālā iekārtā siju augstā temperatūrā dzen caur presi, kuras iekšpusē atrodas veidne – matrica, kas atbild par griešanas virzienu. Pēc tam darbinieki tajā izveido caurumus un ar riņķa nazi sagriež vajadzīgā izmēra gabalos.

Noliktava un laboratorija

Daļa gatavās produkcijas nonāk noliktavā 3500 kvadrātmetru platībā. Kopumā noliktavā ir aptuveni 2 tūkstoši palešu vietu. Blakus noliktavai atrodas rūpnīcas laboratorija, kurā darbinieki pārbauda izstrādājumu izturību un pārbauda no piegādātājiem iegādātās spuldzes.

Pirmais, kas iekrīt acīs, ieejot laboratorijā, ir milzīga bumba ar atvērtām durvīm. Šī ir fotometriskā bumba, kurā tiek veikti visi mērījumi un tiek pārbaudīti gaismas ierīces tehniskie parametri. Būtībā šeit tiek pārbaudītas spuldzes: tās ieskrūvē centrā, aizver un nolasa visus nepieciešamos rādītājus.

Tālāk gar sienu ir plaukti ar ieslēgtām lampām - tie ir degradācijas stendi. Gaisma no tām ir tik spilgta, ka šķiet, ka filmēšanas laukumā atrodaties fotostudijā. Izrādās, ka visas šīs spuldzes spīd visu diennakti - tā laboratorijas darbinieki pārbauda, ​​cik ilgi lampa darbosies un ar ko šie rādītāji atšķiras no deklarētajiem. Turklāt visā tās kalpošanas laikā darbinieki nolasa rādījumus no katras lampas, atzīmējot, kā tie laika gaitā mainās. Ja darbinieki redzēja, ka pēc tūkstoš stundām lampa ir nosēdusies, tad tā ir zīme, ka viņiem vēlreiz jāpārbauda visa partija.

Ar to lampu testi nebeidzas. Nākamā iekārta ļauj pārbaudīt spuldzes putekļu izturību, tās uzdevums ir apkaisīt objektu ar putekļiem (šo lomu spēlē talks). Tālāk nāk klimatiskās kameras, kurās varat iestatīt dažādas temperatūras - gan augstāko, gan zemāko - un redzēt, kā spuldze ar tām izturēsies.

Viena no pārbaudēm vieta ir līdzīga peldbaseinam: gan sienas, gan grīda ir izklāta ar flīzēm. Šeit viņi pārbauda, ​​cik izturīga lampa ir pret ūdeni. Viens no testiem izskatās šādi: lampa ir nostiprināta uz speciālas platformas, kas griežas, un šajā laikā spēcīga ūdens straume uz to ietriecas no celtņa, līdzīgi kā ugunsdzēsējam (spiediena pakāpi var mainīt).

Bet pats interesantākais laboratorijā ir atsevišķa telpa, kurā atrodas iekārta, kas palīdz izmērīt gaismas līkni (kā spīdēs lampa) un citus apgaismojuma parametrus. Istaba liela (18 metrus gara un 6 metrus augsta), pilnīgi melna: sienas apšūtas ar samtainu materiālu, griesti un pat radiatori te ir melni. Pie ieejas telpā ir statnis ar vairākiem spoguļiem un staru, kas griežas, bet augšpusē ir ierīce ar trim detektoriem - viens atbild par krāsu, bet divi par gaismu. Pārbaudes tiek veiktas divos posmos: centrā uz speciāla rāmja tiek uzstādīta lampa, un, sākoties pārbaudei, šis rāmis griežas, stienis ar detektoriem griežas ap lampu un mēra to dažādās plaknēs.

Kvēlspuldze ir pirmā elektriskā apgaismojuma ierīce, kurai ir svarīga loma cilvēka dzīvē. Tas ļauj cilvēkiem veikt savu uzņēmējdarbību neatkarīgi no diennakts laika.

Salīdzinot ar citiem gaismas avotiem, šādai ierīcei ir raksturīgs vienkāršs dizains. Gaismas plūsmu izstaro volframa kvēldiegs, kas atrodas stikla spuldzes iekšpusē, kura dobums ir piepildīts ar dziļu vakuumu. Nākotnē, lai palielinātu izturību, vakuuma vietā kolbā sāka iesūknēt īpašas gāzes - tā parādījās halogēna lampas. Volframs ir karstumizturīgs materiāls ar augstu kušanas temperatūru. Tas ir ļoti svarīgi, jo, lai cilvēks redzētu mirdzumu, pavedienam ir jābūt ļoti karstam caur to plūstošās strāvas dēļ.

Radīšanas vēsture

Interesanti, ka pirmajās lampās neizmantoja volframu, bet gan vairākus citus materiālus, tostarp papīru, grafītu un bambusu. Tāpēc, neskatoties uz to, ka visi uzvaras lauri par kvēlspuldzes izgudrošanu un uzlabošanu pieder Edisonam un Lodiginam, ir nepareizi visus nopelnus attiecināt tikai uz viņiem.

Mēs nerakstīsim par atsevišķu zinātnieku neveiksmēm, bet sniegsim galvenos virzienus, kuros tā laika vīrieši pielika pūles:

1. Labākā kvēldiega materiāla atrašana. Bija jāatrod materiāls, kas būtu gan ugunsizturīgs, gan raksturojams ar augstu pretestību. Pirmais pavediens tika izveidots no bambusa šķiedrām, kas tika pārklātas ar plānāko grafīta slāni. Bambuss darbojās kā izolators, grafīts - vadoša vide. Tā kā slānis bija mazs, pretestība ievērojami palielinājās (pēc vajadzības). Viss būtu labi, bet ogļu koksnes pamats izraisīja strauju aizdegšanos.
2. Tālāk pētnieki domāja, kā radīt apstākļus visstingrākajam vakuumam, jo ​​skābeklis ir svarīgs degšanas procesa elements.
3. Pēc tam bija nepieciešams izveidot elektriskās ķēdes noņemamas un kontaktējas sastāvdaļas. Uzdevums bija sarežģīts, jo tika izmantots grafīta slānis, kam raksturīga augsta pretestība, tāpēc zinātniekiem nācās izmantot dārgmetālus – platīnu un sudrabu. Tas palielināja strāvas vadītspēju, bet produkta izmaksas bija pārāk augstas.
4. Zīmīgi, ka Edisona bāzes vītne tiek izmantota arī mūsdienās - marķējums E27. Pirmie kontakta izveides veidi ietvēra lodēšanu, taču šajā situācijā šodien būtu grūti runāt par ātrās nomaiņas spuldzēm. Un ar spēcīgu karsēšanu šādi savienojumi ātri sadalītos.

Mūsdienās šādu lampu popularitāte krītas eksponenciāli. 2003. gadā Krievijā barošanas sprieguma amplitūda tika palielināta par 5%, šodien šis parametrs jau ir 10%. Tas izraisīja kvēlspuldžu kalpošanas laika samazināšanos 4 reizes. No otras puses, ja atgriezīsit spriegumu līdz līdzvērtīgai vērtībai uz leju, tad gaismas plūsmas izvade tiks ievērojami samazināta - līdz 40%.

Atcerieties apmācības kursu - skolas laikā fizikas skolotājs veica eksperimentus, parādot, kā lampas mirdzums palielinās, palielinoties strāvai, kas tiek piegādāta volframa kvēldiegam. Jo lielāka ir strāvas stiprums, jo spēcīgāka ir starojuma emisija un vairāk siltuma.

Darbības princips

Lampas darbības princips ir balstīts uz spēcīgu kvēldiega sildīšanu caur to plūstošās elektriskās strāvas dēļ. Lai cietvielu materiāls sāktu izstarot sarkanu mirdzumu, tā temperatūrai jāsasniedz 570 grādi. Celsija. Cilvēka acij starojums būs patīkams tikai tad, ja šo parametru palielinās 3–4 reizes.

Tikai dažiem materiāliem ir raksturīga šāda ugunsizturība. Pieejamās cenu politikas dēļ izvēle tika izdarīta par labu volframam, kura kušanas temperatūra ir 3400 grādi. Celsija. Lai palielinātu gaismas emisijas laukumu, volframa kvēldiegs ir savīti spirālē. Darbības laikā tas var uzkarst līdz 2800 grādiem. Celsija. Šāda starojuma krāsu temperatūra ir 2000-3000 K, kas dod dzeltenīgu spektru - nesalīdzināmu ar dienas gaismu, bet tajā pašā laikā negatīvi neietekmē redzes orgānus.

Nokļūstot gaisā, volframs ātri oksidējas un sadalās. Kā minēts iepriekš, vakuuma vietā stikla spuldzi var piepildīt ar gāzēm. Mēs runājam par inertu slāpekli, argonu vai kriptonu. Tas ļāva ne tikai palielināt izturību, bet arī palielināt spīduma stiprumu. Kalpošanas laiku ietekmē tas, ka gāzes spiediens neļauj volframa kvēldiegam iztvaikot augstās spīdēšanas temperatūras dēļ.

Struktūra

Parastā lampa sastāv no šādiem konstrukcijas elementiem:

• kolba;
• tajā iesūknēts vakuums vai inerta gāze;
• kvēldiegs;
• elektrodi - strāvas vadi;
• āķi, kas nepieciešami kvēldiega noturēšanai;
• kāja;
• drošinātājs;
• pamatne, kas sastāv no korpusa, izolatora un kontakta apakšā.

Papildus standarta vadītāja, stikla trauka un spaiļu versijām ir īpašiem nolūkiem paredzētās lampas. Pamatnes vietā viņi izmanto citus turētājus vai pievieno papildu kolbu.

Drošinātājs parasti ir izgatavots no ferīta un niķeļa sakausējuma un ir novietots spraugā uz viena no strāvas vadiem. Bieži vien tas atrodas kājā. Tās galvenais mērķis ir aizsargāt kolbu no iznīcināšanas kvēldiega pārrāvuma gadījumā. Tas ir saistīts ar faktu, ka tā pārrāvuma gadījumā veidojas elektriskā loka, kas noved pie vadītāja atlikumu kušanas, kas nokrīt uz stikla spuldzes. Augstas temperatūras dēļ tas var eksplodēt un izraisīt aizdegšanos. Tomēr daudzus gadus tie pierādīja drošinātāju zemo efektivitāti, tāpēc tos sāka izmantot retāk.

Kolba

Stikla trauku izmanto, lai aizsargātu pavedienu no oksidēšanās un iznīcināšanas. Kolbas kopējos izmērus izvēlas atkarībā no materiāla, no kura izgatavots vadītājs, nogulsnēšanās ātruma.

Gāzes vide

Ja agrāk visas kvēlspuldzes bez izņēmuma bija piepildītas ar vakuumu, šodien šo pieeju izmanto tikai mazjaudas gaismas avotiem. Jaudīgākas ierīces ir piepildītas ar inertu gāzi. Gāzes molārā masa ietekmē kvēldiega siltuma emisiju.

Halogēnus iesūknē halogēnu lampu kolbā. Viela, ar kuru tiek pārklāts pavediens, sāk iztvaikot un mijiedarboties ar halogēniem, kas atrodas trauka iekšpusē. Reakcijas rezultātā veidojas savienojumi, kas atkal sadalās un viela atkal atgriežas vītnes virsmā. Pateicoties tam, kļuva iespējams paaugstināt vadītāja temperatūru, palielinot produkta efektivitāti un kalpošanas laiku. Turklāt šī pieeja ļāva padarīt kolbas kompaktākas. Konstrukcijas trūkums ir saistīts ar sākotnēji zemo vadītāja pretestību, kad tiek pielietota elektriskā strāva.

Kvēldiegs

Kvēldiega forma var būt dažāda – izvēle par labu vienam vai otram ir saistīta ar spuldzes specifiku. Bieži vien viņi izmanto vītni ar apļveida šķērsgriezumu, savīti spirālē, daudz retāk - lentes vadītājus.

Modernu kvēlspuldzi darbina volframa vai osmija-volframa sakausējuma kvēldiegs. Parasto spirāļu vietā var vīt dubultās un trīskāršās spirāles, kas ir iespējams ar atkārtotu vērpšanu. Pēdējais noved pie termiskā starojuma samazināšanās un efektivitātes palielināšanās.

Specifikācijas

Interesanti ir novērot gaismas enerģijas un lampas jaudas atkarību. Izmaiņas nav lineāras - līdz 75 W, gaismas efektivitāte palielinās, ja tiek pārsniegta, tā samazinās.

Viena no šādu gaismas avotu priekšrocībām ir vienmērīgs apgaismojums, jo gaisma tiek izstarota ar vienādu intensitāti gandrīz visos virzienos.

Vēl viena priekšrocība ir saistīta ar gaismas pulsāciju, kas pie noteiktām vērtībām izraisa ievērojamu acu nogurumu. Par normālo vērtību uzskata pulsācijas koeficientu, kas nepārsniedz 10%. Kvēlspuldzēm maksimālais parametrs sasniedz 4%. Sliktākais rādītājs ir produktiem ar jaudu 40 vati.

Starp visiem pieejamajiem elektriskajiem apgaismes ķermeņiem kvēlspuldzes kļūst karstākas. Lielākā daļa strāvas tiek pārvērsta siltumenerģijā, tāpēc ierīce vairāk atgādina sildītāju, nevis gaismas avotu. Gaismas efektivitāte ir robežās no 5 līdz 15%. Šī iemesla dēļ tiesību aktos ir noteiktas noteiktas normas, kas aizliedz, piemēram, izmantot kvēlspuldzes, kuru jauda pārsniedz 100 vatus.

Parasti vienas telpas apgaismošanai pietiek ar 60 W lampu, kam raksturīga neliela apkure.

Apsverot emisijas spektru un salīdzinot to ar dabisko gaismu, var izdarīt divas svarīgas piezīmes: šādu lampu gaismas plūsma satur mazāk zilās un vairāk sarkanās gaismas. Tomēr rezultāts tiek uzskatīts par pieņemamu un neizraisa nogurumu, kā tas ir dienas gaismas avotu gadījumā.

Darbības parametri

Darbinot kvēlspuldzes, ir svarīgi ņemt vērā to lietošanas nosacījumus. Tos var izmantot iekštelpās un ārā temperatūrā, kas ir vismaz -60 un ne augstāka par +50 grādiem. Celsija. Tajā pašā laikā gaisa mitrums nedrīkst pārsniegt 98% (+20 grādi pēc Celsija). Ierīces var darboties vienā ķēdē ar dimmeriem, kas paredzēti, lai kontrolētu gaismas jaudu, mainot gaismas intensitāti. Tie ir lēti produkti, kurus var patstāvīgi nomainīt pat nekvalificēts cilvēks.

Veidi

Kvēlspuldžu klasificēšanai ir vairāki kritēriji, kas tiks apspriesti turpmāk.

Atkarībā no apgaismojuma efektivitātes kvēlspuldzes ir (no sliktākās līdz labākajai):

• vakuums;
• argons vai slāpeklis-argons;
• kriptons;
• ksenons vai halogēns ar infrasarkano atstarotāju, kas uzstādīts lampas iekšpusē, kas palielina efektivitāti;
• ar pārklājumu, kas paredzēts infrasarkanā starojuma pārvēršanai redzamajā spektrā.

Ir daudz vairāk kvēlspuldžu šķirņu, kas saistītas ar to funkcionālo mērķi un dizaina iezīmēm:

1. Vispārējais mērķis - 70. gados. pagājušā gadsimta tās sauca par "parastajām apgaismojuma lampām". Visizplatītākā un daudzskaitlīgākā kategorija ir produkti, ko izmanto vispārējam un dekoratīvam apgaismojumam. Kopš 2008. gada šādu gaismas avotu ražošana ir ievērojami samazināta, kas bija saistīts ar daudzu likumu pieņemšanu.
2. Dekoratīvs mērķis. Šādu produktu kolbas ir izgatavotas graciozu figūru veidā. Visizplatītākie ir sveces formas stikla trauki ar diametru līdz 35 mm un sfēriski (45 mm).
3. Vietējā tikšanās. Pēc konstrukcijas tie ir identiski pirmajai kategorijai, taču tiek darbināti ar pazeminātu spriegumu – 12/24/36/48 V. Parasti tos izmanto pārnēsājamās lampās un ierīcēs, kas apgaismo darbagaldus, mašīnas utt.
4. Apgaismots ar krāsainām kolbām. Bieži vien izstrādājumu jauda nepārsniedz 25 W, un krāsošanai iekšējais dobums ir pārklāts ar neorganiskā pigmenta slāni. Daudz retāk jūs varat atrast gaismas avotus, kuru ārējā daļa ir krāsota ar krāsainu laku. Šajā gadījumā pigments ļoti ātri izzūd un sadrūp.

1. Spoguļots. Kolba ir izgatavota īpašā formā, kas ir pārklāta ar atstarojošu slāni (piemēram, ar alumīnija izsmidzināšanu). Šie produkti tiek izmantoti, lai pārdalītu gaismas plūsmu un uzlabotu apgaismojuma efektivitāti.
2. Signāls. Tie ir uzstādīti apgaismes izstrādājumos, kas paredzēti jebkuras informācijas parādīšanai. Tiem ir raksturīga maza jauda un tie ir paredzēti nepārtrauktai darbībai. Līdz šim gandrīz bezjēdzīgi gaismas diožu pieejamības dēļ.
3. Transports. Vēl viena plaša transportlīdzekļos izmantoto lukturu kategorija. Tiem raksturīga augsta izturība, vibrācijas izturība. Tie izmanto īpašus cokolus, kas garantē spēcīgu stiprinājumu un iespēju ātri nomainīt šauros apstākļos. Var barot ar 6V.
4. Projektors. Lieljaudas gaismas avoti līdz 10 kW, ko raksturo augsta gaismas efektivitāte. Spole ir kompakti sakrauta, lai nodrošinātu labāku fokusu.
5. Lampas, ko izmanto optiskajās ierīcēs - piemēram, filmu projekcijā vai medicīnas iekārtās.

Īpašas lampas

Ir arī specifiskāki kvēlspuldžu veidi:

1. Sadales panelis - signāllampu apakškategorija, ko izmanto sadales paneļos un veic indikatoru funkcijas. Tie ir šauri, iegareni un maza izmēra izstrādājumi ar paralēliem gludiem kontaktiem. Pateicoties tam, tos var ievietot pogās. Atzīmēts kā "KM 6-50". Pirmais cipars norāda spriegumu, otrais - strāvas stiprumu (mA).
2. Perekalnaja jeb fotolampa. Šie produkti tiek izmantoti fotografēšanas iekārtās normalizētam piespiedu režīmam. To raksturo augsta gaismas efektivitāte un krāsu temperatūra, bet īss kalpošanas laiks. Padomju lampu jauda sasniedza 500 vatus. Vairumā gadījumu kolba ir matēta. Mūsdienās tos praktiski neizmanto.
3. Projekcija. Izmanto kodoskopos. Augsts spilgtums.

Divkāršās kvēlspuldzes ir pieejamas vairākos veidos:

1. Automašīnām. Viena vītne tiek izmantota tuvajai gaismai, otra tālās gaismas. Ja mēs uzskatām lukturus aizmugurējiem lukturiem, tad vītnes var izmantot attiecīgi bremžu lukturim un sānu gaismai. Papildu ekrāns var nogriezt starus, kas tuvās gaismas lukturī var aklīt pretimbraucošo transportlīdzekļu vadītājus.
2. Lidmašīnām. Nosēšanās gaismeklī vienu kvēldiegu var izmantot vājam apgaismojumam, bet otru lielam apgaismojumam, taču tam ir nepieciešama ārēja dzesēšana un īslaicīga darbība.
3. Dzelzceļa luksoforiem. Lai palielinātu uzticamību, ir nepieciešami divi pavedieni - ja viens izdegs, otrs spīd.

Turpināsim apsvērt īpašas kvēlspuldzes:

1. Priekšējo lukturu lampa ir sarežģīts dizains kustīgiem objektiem. Izmanto automobiļu un aviācijas tehnoloģijās.
2. Zema inerce. Satur plānu pavedienu. To izmantoja optiskā tipa skaņas ierakstīšanas sistēmās un dažos fototelegrāfijas veidos. Mūsdienās to izmanto reti, jo ir modernāki un uzlaboti gaismas avoti.
3. Apkure. Izmanto kā siltuma avotu lāzerprinteros un kopētājos. Lampai ir cilindriska forma, nostiprināta rotējošā metāla šahtā, uz kuras tiek uzklāts papīrs ar toneri. Veltnis pārnes siltumu, kas izraisa tonera noplūdi.

efektivitāti

Elektriskā strāva kvēlspuldzēs tiek pārvērsta ne tikai acij redzamā gaismā. Viena daļa nonāk starojumā, otra tiek pārveidota siltumā, trešā - infrasarkanajā gaismā, ko nefiksē redzes orgāni. Ja vadītāja temperatūra ir 3350 K, tad kvēlspuldzes efektivitāte būs 15%. Parasto 60 W lampu ar temperatūru 2700 K raksturo minimālā efektivitāte 5%.

Efektivitāti palielina vadītāja sildīšanas pakāpe. Bet jo augstāka ir vītnes sildīšana, jo īsāks kalpošanas laiks. Piemēram, 2700 K temperatūrā spuldze spīdēs 1000 stundas, 3400 K – daudzkārt mazāk. Ja palielināsiet barošanas spriegumu par 20%, tad spīdums dubultosies. Tas ir neracionāli, jo kalpošanas laiks tiks samazināts par 95%.

Priekšrocības un trūkumi

No vienas puses, kvēlspuldzes ir vispieejamākie gaismas avoti, no otras puses, tām ir raksturīgi daudzi trūkumi.

Priekšrocības:

• lēts;
• nav nepieciešams izmantot papildu ierīces;
• lietošanas ērtums;
• ērta krāsu temperatūra;
• izturība pret augstu mitruma līmeni.

Trūkumi:

• trauslums - 700–1000 stundas, ievērojot visus noteikumus un darbības ieteikumus;
• vāja gaismas jauda - efektivitāte no 5 līdz 15%;
• trausla stikla spuldze;
• sprādziena iespēja pārkaršanas gadījumā;
• augsta ugunsbīstamība;
• sprieguma svārstības ievērojami samazina kalpošanas laiku.

Kā palielināt kalpošanas laiku

Ir vairāki iemesli, kāpēc šo produktu kalpošanas laiks var samazināties:

• sprieguma kritumi;
• mehāniskās vibrācijas;
• augsta apkārtējā temperatūra;
• bojāts savienojums elektroinstalācijā.

1. Izvēlieties produktus, kas ir piemēroti tīkla sprieguma diapazonam.
2. Veiciet kustību stingri izslēgtā stāvoklī, jo izstrādājums neizdosies mazāko vibrāciju dēļ.
3. Ja lampas turpina degt tajā pašā kārtridžā, tā ir jānomaina vai jālabo.
4. Strādājot uz piezemēšanās, pievienojiet elektriskajai ķēdei diodi vai paralēli ieslēdziet divas vienādas jaudas lampas.
5. Lai pārtrauktu strāvas ķēdi, varat pievienot ierīci vienmērīgai pārslēgšanai.

Tehnoloģijas nestāv uz vietas, tās nepārtraukti attīstās, tāpēc mūsdienās tradicionālās kvēlspuldzes ir aizstātas ar ekonomiskākiem un izturīgākiem LED, dienasgaismas un enerģijas taupīšanas gaismas avotiem. Galvenie kvēlspuldžu ražošanas iemesli joprojām ir tehnoloģiski mazāk attīstītu valstu klātbūtne, kā arī labi izveidota ražošana.

Šādus produktus šodien varat iegādāties vairākos gadījumos - tie labi iederas mājas vai dzīvokļa dizainā, vai arī jums patīk maigs un ērts to starojuma spektrs. Tehnoloģiski tie ir novecojuši produkti.

Kvēlspuldzes struktūras parsēšana (1. attēls, A) mēs atklājam, ka galvenā tā konstrukcijas daļa ir kvēldiega korpuss 3 , kas elektriskās strāvas iedarbībā tiek uzkarsēts līdz optiskā starojuma parādīšanās brīdim. Tas faktiski ir balstīts uz lampas darbības principu. Kvēldiega korpusa nostiprināšana lampas iekšpusē tiek veikta, izmantojot elektrodus 6 , parasti turot galus. Caur elektrodiem kvēldiega korpusam tiek piegādāta arī elektriskā strāva, tas ir, tie joprojām ir secinājumu iekšējās saites. Ja kvēldiega korpusa stabilitāte nav pietiekama, izmantojiet papildu turētājus 4 . Turētāji ir pielodēti uz stikla stieņa 5 , ko sauc par stieni, kura galā ir sabiezējums. Kāts ir saistīts ar sarežģītu stikla daļu - kāju. Kāja, tas parādīts 1. attēlā, b, sastāv no elektrodiem 6 , šķīvji 9 , un kāts 10 , kas ir doba caurule, caur kuru no lampas spuldzes tiek izsūknēts gaiss. Kopējais starpizvadu savienojums 8 , stienis, plāksne un kāts veido lāpstiņu 7 . Savienojums tiek veikts, kausējot stikla detaļas, kuras laikā tiek izveidota izplūdes atvere. 14 savienojot izplūdes caurules iekšējo dobumu ar spuldzes spuldzes iekšējo dobumu. Elektriskās strāvas padevei kvēldiegam caur elektrodiem 6 piemērot starpproduktu 8 un ārējie atklājumi 11 savienoti viens ar otru ar elektrisko metināšanu.

1. attēls. Elektriskās kvēlspuldzes ierīce ( A) un tās kājas ( b)

Lai izolētu kvēldiega korpusu, kā arī citas spuldzes daļas no ārējās vides, tiek izmantota stikla spuldze. 1 . Gaiss no kolbas iekšējās dobuma tiek izsūknēts, un tā vietā tiek iesūknēta inerta gāze vai gāzu maisījums. 2 , pēc kura kāta galu uzkarsē un aizzīmogo.

Elektriskās strāvas padevei lampai un fiksēšanai elektriskajā kārtridžā lampa ir aprīkota ar pamatni 13 , kura stiprinājums pie kolbas kakliņa 1 veic ar bāzes mastikas palīdzību. Pielodējiet lampas vadus līdz atbilstošajām pamatnes vietām 12 .

Lampas gaismas sadalījums ir atkarīgs no tā, kā atrodas kvēldiega korpuss un kāda tā forma. Bet tas attiecas tikai uz lampām ar caurspīdīgām kolbām. Ja iedomājamies, ka kvēldiegs ir tikpat spilgts cilindrs un projicējam no tā izplūstošo gaismu uz plakni, kas ir perpendikulāra lielākajai gaismas kvēldiega jeb spirāles virsmai, tad uz tā būs maksimālā gaismas intensitāte. Tāpēc, lai radītu vēlamos gaismas spēku virzienus, dažādu konstrukciju lampās kvēldiegiem tiek piešķirta noteikta forma. Kvēldiega formu piemēri ir parādīti 2. attēlā. Taisns, nespiralizēts kvēldiegs gandrīz nekad netiek izmantots mūsdienu kvēlspuldzēs. Tas ir saistīts ar faktu, ka, palielinoties kvēldiega diametram, siltuma zudumi caur gāzi, kas piepilda lampu, samazinās.

2. attēls. Sildīšanas korpusa konstrukcija:
A- augstsprieguma projekcijas lampa; b- zemsprieguma projekcijas lampa; V- nodrošinot tikpat spilgtu disku

Liels skaits apkures korpusu ir sadalīti divās grupās. Pirmajā grupā ietilpst kvēldiegi, ko izmanto vispārējas nozīmes lampās, kuru dizains sākotnēji tika iecerēts kā starojuma avots ar vienmērīgu gaismas intensitātes sadalījumu. Šādu spuldžu projektēšanas mērķis ir iegūt maksimālu gaismas efektivitāti, ko panāk, samazinot turētāju skaitu, caur kuriem dzesē kvēldiegs. Otrajā grupā ietilpst tā sauktie plakanie pavedieni, kas ir izgatavoti vai nu paralēlu spirāļu veidā (lieljaudas augstsprieguma lampās), vai plakanu spirāļu veidā (mazjaudas zemsprieguma lampās). Pirmais dizains ir izgatavots ar lielu skaitu molibdēna turētāju, kas ir piestiprināti ar īpašiem keramikas tiltiņiem. Garš kvēldiegs tiek ievietots groza formā, tādējādi panākot lielu kopējo spilgtumu. Kvēlspuldzēs, kas paredzētas optiskām sistēmām, kvēldiegiem jābūt kompaktiem. Lai to izdarītu, kvēldiega korpuss tiek velmēts priekšgalā, dubultā vai trīskāršā spirālē. 3. attēlā parādītas gaismas intensitātes līknes, ko rada dažāda dizaina pavedieni.

3. attēls. Gaismas intensitātes līknes kvēlspuldzēm ar dažādiem kvēldiegiem:
A- plaknē, kas ir perpendikulāra luktura asij; b- plaknē, kas iet caur luktura asi; 1 - gredzenveida spirāle; 2 - taisna spirāle; 3 - spirāle, kas atrodas uz cilindra virsmas

Kvēlspuldžu nepieciešamās gaismas intensitātes līknes var iegūt, izmantojot īpašas kolbas ar atstarojošiem vai izkliedējošiem pārklājumiem. Atstarojošu pārklājumu izmantošana atbilstošas ​​formas spuldzei ļauj iegūt ievērojamu gaismas intensitātes līkņu dažādību. Lampas ar atstarojošu pārklājumu sauc par spoguļu (4. attēls). Ja nepieciešams nodrošināt īpaši precīzu gaismas sadalījumu spoguļlampās, izmanto presēšanas ceļā izgatavotas kolbas. Šādas lampas sauc par lukturiem-priekšējiem lukturiem. Dažiem kvēlspuldžu dizainiem spuldzēs ir iebūvēti metāla atstarotāji.

4. attēls. Spoguļu kvēlspuldzes

Materiāli, ko izmanto kvēlspuldzēs

Metāli

Kvēlspuldžu galvenais elements ir kvēldiega korpuss. Sildīšanas korpusa ražošanai vispiemērotākais ir izmantot metālus un citus materiālus ar elektronisku vadītspēju. Šajā gadījumā, izlaižot elektrisko strāvu, ķermenis uzsils līdz vajadzīgajai temperatūrai. Sildīšanas korpusa materiālam jāatbilst vairākām prasībām: jābūt ar augstu kušanas temperatūru, plastiskumu, kas ļauj novilkt dažāda diametra vadus, arī ļoti mazus, ar zemu iztvaikošanas ātrumu darba temperatūrā, kas nodrošina ilgu kalpošanas laiku, un tamlīdzīgi. 1. tabulā parādīti ugunsizturīgo metālu kušanas punkti. Ugunsizturīgākais metāls ir volframs, kas kopā ar augstu elastību un zemu iztvaikošanas ātrumu nodrošināja tā plašu izmantošanu kvēlspuldžu kvēldiega veidā.

1. tabula

Metālu un to savienojumu kušanas temperatūra

Metāli	T, °С	Karbīdi un to maisījumi	T, °С	Nitrīds	T, °С	Borīdi	T, °С
Volframs Rēnijs Tantals Osmijs Molibdēns niobijs Iridijs Cirkonijs Platīns	3410 3180 3014 3050 2620 2470 2410 1825 1769	4TaC+ + HiC 4TaC+ +ZrC HFC TaC ZrC NbC TiC tualete W2C MoC V&C ScC SiC	3927 3887 3877 3527 3427 3127 2867 2857 2687 2557 2377 2267	TaC+ +TaN HfN TiC+ + TiN TaN ZrN TiN BN	3373 3087 2977 2927 2727	HfB ZrB W.B.	3067 2987 2927

Volframa iztvaikošanas ātrums 2870 un 3270°C temperatūrā ir 8,41 × 10 -10 un 9,95 × 10 -8 kg/(cm² × s).

No citiem materiāliem par daudzsološu var uzskatīt rēniju, kura kušanas temperatūra ir nedaudz zemāka nekā volframam. Rēnijs ir labi piemērots mehāniskai apstrādei karsētā stāvoklī, ir izturīgs pret oksidēšanu, un tam ir zemāks iztvaikošanas ātrums nekā volframam. Ir ārzemju publikācijas par spuldžu ražošanu ar volframa kvēldiegu ar rēnija piedevām, kā arī kvēldiega pārklāšanu ar rēnija slāni. No nemetāliskiem savienojumiem interesants ir tantala karbīds, kura iztvaikošanas ātrums ir par 20–30% zemāks nekā volframam. Šķērslis karbīdu, jo īpaši tantala karbīda, izmantošanai ir to trauslums.

2. tabulā parādītas ideāla kvēldiega, kas izgatavots no volframa, galvenās fizikālās īpašības.

2. tabula

Volframa kvēldiega galvenās fizikālās īpašības

Temperatūra, K	Iztvaikošanas ātrums, kg/(m²×s)	Elektriskā pretestība, 10 -6 Ohm × cm	Spilgtums cd/m²	Gaismas efektivitāte, lm/W	Krāsu temperatūra, K
1000 1400 1800 2200 2600 3000 3400	5,32 × 10 -35 2,51 × 10 -23 8,81 × 10 -17 1,24 × 10 -12 8,41 × 10 -10 9,95 × 10 -8 3,47 × 10 -6	24,93 37,19 50,05 63,48 77,49 92,04 107,02	0,0012 1,04 51,2 640 3640 13260 36000	0,0007 0,09 1,19 5,52 14,34 27,25 43,20	1005 1418 1823 2238 2660 3092 3522

Svarīga volframa īpašība ir iespēja iegūt tā sakausējumus. Detaļas no tām saglabā stabilu formu augstā temperatūrā. Sildot volframa stiepli, kvēldiega korpusa termiskās apstrādes un sekojošās karsēšanas laikā notiek izmaiņas tā iekšējā struktūrā, ko sauc par termisko pārkristalizāciju. Atkarībā no pārkristalizācijas veida kvēldiega korpusam var būt lielāka vai mazāka izmēru stabilitāte. Rekristalizācijas raksturu ietekmē volframam ražošanas laikā pievienotie piemaisījumi un piedevas.

Torija oksīda ThO 2 pievienošana volframam palēnina tā pārkristalizācijas procesu un nodrošina smalku kristālisku struktūru. Šāds volframs ir izturīgs mehāniskā triecienā, tomēr tas stipri nokrīt un tāpēc nav piemērots pavedienu ražošanai spirāles veidā. Volframs ar augstu torija oksīda saturu tiek izmantots gāzizlādes spuldžu katodu ražošanai tā augstās emisijas spējas dēļ.

Spirāļu ražošanai volframu izmanto ar silīcija oksīda SiO 2 piedevu kopā ar sārmu metāliem - kāliju un nātriju, kā arī volframu, kas papildus norādītajiem satur alumīnija oksīda Al 2 O 3 piedevu. Pēdējais sniedz vislabākos rezultātus spoļu ražošanā.

Lielākajai daļai kvēlspuldžu elektrodi ir izgatavoti no tīra niķeļa. Izvēle ir saistīta ar šī metāla labajām vakuuma īpašībām, kas atbrīvo tajā sorbētās gāzes, augstām strāvas pārvades īpašībām, kā arī metināmību ar volframu un citiem materiāliem. Niķeļa kaļamība ļauj aizstāt metināšanu ar volframu ar kompresijas palīdzību, kas nodrošina labu elektrisko un siltuma vadītspēju. Vakuuma kvēlspuldzēs niķeļa vietā izmanto varu.

Turētājus parasti izgatavo no molibdēna stieples, kas saglabā savu elastību augstā temperatūrā. Tas ļauj saglabāt kvēldiega korpusu izstieptā stāvoklī pat pēc tam, kad tas ir izpletis karsēšanas rezultātā. Molibdēna kušanas temperatūra ir 2890 K, un lineārās izplešanās temperatūras koeficients (TCLE) ir diapazonā no 300 līdz 800 K, kas vienāds ar 55 × 10 -7 K -1. Molibdēnu izmanto arī ugunsizturīgā stikla ieliktņu izgatavošanai.

Kvēlspuldžu spailes ir izgatavotas no vara stieples, kas ir sadurmetināta pie ieejām. Mazjaudas kvēlspuldzēm nav atsevišķu vadu, to lomu spēlē iegareni platīna ieejas. Lai pielodētu vadus pie pamatnes, tiek izmantota POS-40 zīmola alvas-svina lodēšana.

stikls

Stieņi, plāksnes, kāti, kolbas un citas stikla daļas, ko izmanto vienā un tajā pašā kvēlspuldzē, ir izgatavotas no silikāta stikla ar vienādu lineārās izplešanās temperatūras koeficientu, kas nepieciešams, lai nodrošinātu šo detaļu metināšanas punktu hermētiskumu. Spuldžu stiklu lineārās izplešanās temperatūras koeficienta vērtībām jānodrošina, lai tiktu iegūti konsekventi savienojumi ar metāliem, ko izmanto bukses izgatavošanai. Visplašāk izmantotais stikla zīmols SL96-1 ar temperatūras koeficientu 96 × 10 -7 K -1 . Šis stikls var darboties temperatūrā no 200 līdz 473 K.

Viens no svarīgiem stikla parametriem ir temperatūras diapazons, kurā tas saglabā savu metināmību. Lai nodrošinātu metināmību, dažas detaļas ir izgatavotas no SL93-1 stikla, kas no SL96-1 stikla atšķiras ar ķīmisko sastāvu un plašāku temperatūras diapazonu, kurā tas saglabā metināmību. Stikla zīmols SL93-1 izceļas ar augstu svina oksīda saturu. Ja nepieciešams samazināt kolbu izmērus, tiek izmantoti ugunsizturīgāki stikli (piemēram, SL40-1 klase), kuru temperatūras koeficients ir 40 × 10 -7 K -1. Šie stikli var darboties temperatūrā no 200 līdz 523 K. Augstākā darba temperatūra ir SL5-1 kvarca stikls, no kura kvēlspuldzes var darboties pie 1000 K vai vairāk vairākus simtus stundu (kvarca stikla lineārās izplešanās temperatūras koeficients ir 5,4 × 10 -7 K -1). Uzskaitīto zīmolu brilles ir caurspīdīgas optiskajam starojumam viļņu garuma diapazonā no 300 nm līdz 2,5 - 3 mikroniem. Kvarca stikla caurlaidība sākas no 220 nm.

Ievades

Bukses ir izgatavotas no materiāla, kuram līdzās labai elektrovadītspējai ir jābūt ar lineārās izplešanās termisko koeficientu, kas nodrošina konsekventu savienojumu iegūšanu ar kvēlspuldžu ražošanā izmantotajiem stikliem. Konsekventus savienojumus sauc par materiālu savienojumiem, kuru lineārās izplešanās termiskā koeficienta vērtības visā temperatūras diapazonā, tas ir, no minimālās līdz stikla atlaidināšanas temperatūrai, atšķiras ne vairāk kā par 10 - 15%. Lodējot metālu stiklā, labāk, ja metāla lineārās izplešanās termiskais koeficients ir nedaudz zemāks nekā stiklam. Tad, atdzesējot, lodēts stikls saspiež metālu. Ja nav metāla ar nepieciešamo lineārās izplešanās koeficienta vērtību, ir jāizgatavo nesaskaņoti lodēšanas savienojumi. Šajā gadījumā metāla vakuuma savienojumu ar stiklu visā temperatūras diapazonā, kā arī lodētā savienojuma mehānisko izturību nodrošina īpašs dizains.

Saskaņotu savienojumu ar SL96-1 stiklu iegūst, izmantojot platīna bukses. Šī metāla augstās izmaksas radīja nepieciešamību izstrādāt aizstājēju, ko sauc par "platīnu". Platinīts ir stieple, kas izgatavota no dzelzs-niķeļa sakausējuma ar lineārās izplešanās temperatūras koeficientu, kas ir mazāks nekā stiklam. Ja šādai stieplei tiek uzklāts vara slānis, ir iespējams iegūt ļoti vadošu bimetāla stiepli ar lielu lineārās izplešanās koeficientu atkarībā no uzliktā vara slāņa slāņa biezuma un oriģinālā lineārās izplešanās termiskā koeficienta. vads. Ir acīmredzams, ka šāda lineārās izplešanās temperatūras koeficientu saskaņošanas metode ļauj saskaņot galvenokārt diametrālās izplešanās ziņā, atstājot gareniskās izplešanās temperatūras koeficientu nekonsekventu. Lai nodrošinātu labāku SL96-1 stikla un platinīta savienojumu vakuuma blīvumu un uzlabotu vara slāņa mitrināšanu, kas virs virsmas oksidēts līdz vara oksīdam, stieple ir pārklāta ar boraks (borskābes nātrija sāls) slāni. Izmantojot platīna stiepli ar diametru līdz 0,8 mm, tiek nodrošināti pietiekami spēcīgi lodēšanas savienojumi.

Vakuuma necaurlaidīgu lodēšanu SL40-1 stiklā iegūst, izmantojot molibdēna stiepli. Šis pāris nodrošina konsekventāku blīvējumu nekā SL96-1 stikls ar platīnu. Šīs lodmetāla ierobežotā izmantošana ir saistīta ar augstām izejvielu izmaksām.

Lai iegūtu vakuuma necaurlaidīgas bukses kvarca stiklā, ir nepieciešami metāli ar ļoti zemu lineārās izplešanās termisko koeficientu, kas neeksistē. Tāpēc, pateicoties ievades struktūrai, es iegūstu vēlamo rezultātu. Izmantotais metāls ir molibdēns, kam ir laba mitrināmība ar kvarca stiklu. Kvēlspuldzēm kvarca spuldzēs izmanto vienkāršas folijas bukses.

gāzes

Kvēlspuldžu piepildīšana ar gāzi ļauj paaugstināt kvēldiega korpusa darba temperatūru, nesamazinot kalpošanas laiku, jo samazinās volframa izsmidzināšanas ātrums gāzveida vidē, salīdzinot ar izsmidzināšanu vakuumā. Izsmidzināšanas ātrums samazinās, palielinoties molekulmasai un uzpildes gāzes spiedienam. Uzpildes gāzu spiediens ir aptuveni 8 × 104 Pa. Kādu gāzi šim nolūkam izmantot?

Gāzveida vides izmantošana rada siltuma zudumus, ko izraisa siltuma vadīšana caur gāzi un konvekcija. Lai samazinātu zudumus, spuldzes ir izdevīgi uzpildīt ar smagām inertām gāzēm vai to maisījumiem. Šīs gāzes ietver no gaisa iegūto slāpekli, argonu, kriptonu un ksenonu. 3. tabulā parādīti inerto gāzu galvenie parametri. Slāpeklis tīrā veidā netiek izmantots lielo zudumu dēļ, kas saistīti ar tā relatīvi augsto siltumvadītspēju.

3. tabula

Inerto gāzu pamatparametri