Изготовление технологического процесса изготовления лампы накаливания общего назначения типа В 220 -25

раздельными каруселями заварки и откачки.

3.14 Промывка

Промывкой достигается уменьшение парциального давления вредных газов

в лампе. Сущность этого процесса состоит в том, что после достижения

необходимого давления в лампе (1-10 Па) её наполняют промывочным (инертным)

газом (азот, аргон и др.), а затем снова откачивают. Такой цикл может

повторяться несколько раз.

При каждом наполнении ламп остаточные вредные газы смешиваются

(разбавляются) с промывочными газами и вместе с ним откачиваются. Тем самым

уменьшается парциальное давление вредных газов в лампе.

Парциальное давление вредных газов в лампе определяется по уравнению

[pic] , (3.1)

где: p – парциальное давление вредных газов в лампе после последней

промывки, Па;

p0 - давление в лампе перед промывкой, Па;

p1 – давление в лампе после откачки промывочного газа, Па;

p2 - давление в лампе после наполнения промывочным газом,

Па;

n – число промывок.

Многократной промывкой достигается значительно более низкое давление

вредных газов, чем откачкой насосами.

При вакуумной обработке некоторых типов ламп выгодно вводить

промывочный газ на переходах между позициями откачного автомата.

3.15 Отпайка ламп

Вакуумные лампы после завершения откачки автоматически отпаивают от

откачного автомата. Огни горелок на одной - двух позициях, предшествующих

позиции отпайки, нагревают штенгель лампы до температуры близкой к

размягчению. Далее на позиции отпайки специальный механизм, приводимый в

действие одним из кулачков распределительного вала автомата, приподнимает

лампу и заставляет размягчённое место штенгеля растянуться и сузиться в

каппилярную перетяжку. Отпаячные огни переплавляют в месте перетяжки стекло

и отделяют лампу от нижней части штенгеля. Лампа подхватывается другим

механизмом и переносится в транспортёр для передачи на следующую операцию.

Правильная отпайка ламп требует точной настройки огней отпаячной

горелки. Неточная настройка может служить причиной натекания воздуха в

лампу. Наличие внутренних напряжений в носике может привести к его

растрескиванию. Полезным средством против натекания и растрескивания служит

предварительный подогрев штенгеля пред позицией отпайки. Подогревные огни

позволяют поддерживать отпаячные огни менее резкими и бычтро отпаивать

лампы за время кратковременной остановки карусели, что особенно важно для

автоматов с большой производительностью.

Во время отпайки из размягченного стекла выделяется абсорбированный

газ, ухудшающий вакуум в лампах. Его приходится впоследствии обезвреживать

газопоглотителем. Предварительный подогрев места будущего носика на одной –

двух позициях, предшествующих позиции отпайки, позволяет откачать из лампы

значительную часть газа, выделяющегося из штенгеля.

На автоматах откачки вакуумных ламп накаливания отпайку ведут на

заглушённой позиции; при такой схеме поломка штенгеля или такой лампы на

позиции отпайки не вызывает понижения давления в последующих лампах.

Носик при отпайке иногда втягивается с образованием непрочного,

тонкостенного, легко разрывающегося пузырька или раздувается и прорывается.

Втянутые носики могут получаться только у вакуумных ламп, потому что такие

лампы откачивают до давления, значительно меньшего, чем атмосферное. С

уменьшением атмосферного давления отпайка вакуумных ламп облегчается.

Сопла подогревных и отпаячных горелок должны давать одинаковые

симметричные огни. Штенгель отпаиваемой лампы дожжен помещаться в середине

между огнями. Огни горелок должны переплавлять штенгель на наименьшем

расстоянии от горла лампы. При не соблюдении этих требований получается

изогнутые носики.

Носик должен быть коротким, чтобы не мешать надеванию цоколя на

лампу. Огни отпаячных горелок не должны задевать тарелок. Для их

предохранения от растрескивания огни иногда экранируют металлической

пластинкой. После отпайки следует оберегать разогретый носик от

соприкосновения с холодными предметами. Вводы электродов перед загрузкой

лампы в откачное гнездо или при движении на откачной карусели отводят от

штенгеля, чтобы они не обгорали в огнях отпаячной горелки.

3.16 Изготовление цоколя

Резьбовые цоколи являются наиболее массовым типом цоколей для ламп

накаливания общего назначения. Корпус резьбового цоколя чаще всего

изготавливают из мягкой стальной ленты с последующим цинкованием для защиты

от коррозии. Контактные пластины всегда изготавливаются из латуни. В

качестве изоляции применяют специальные пластмассу или фарфор, стекло,

скрепляющие элементы цоколя в единую конструкцию.

На отечественных электроламповых заводах изготовление резьбовых

цоколей ведётся в следующей последовательности: штамповка корпуса, накатка

резьбы на корпусе цоколя, штамповка контактной пластины, сборка цоколя,

штамповка контактной пластины, сборка цоколя, травление, нанесение

антикоррозионного покрытия.

Штамповка корпуса. Штамповка корпуса цоколя Е27-1 из стальной ленты

производится на кривошипном прессе-автомате с грейферной подачей

отштампованных корпусов. Из ленты шириной 54 мм вырубаются диски диаметром

55,5 мм с шагом 54 мм так, что края дисков оказываются срезанными, а от

ленты остаются маленькие не связанные между собой треугольники. На первой

операции вместе с вырубкой производится и первая вытяжка стаканчика

диаметром 28,5 мм, который грейфером передаётся на вторую вытяжку,

совмещённую с пробивкой отверстия диаметром 15 мм, а затем на

заключительную операцию-обрубку облоя и калибровку, в результате которой

стаканчик получает диаметр 26 мм, а высоту 22 мм. Таким образом, штамповка

корпуса занимает три позиции и обычно на пресс-автомат устанавливаются две

ленты.

При штамповке на многорядном (обычно четырёхрядном) штампе

используется стальная лента шириной 250 мм, из которой вытягиваются четыре

ряда стаканчиков. На первой позиции производится просечка двух

концентрических прерывистых щелей диаметром 54 и 59 мм, отделяющих

заготовку корпуса цоколя от ленты по контуру с сохранением небольших

перемычек. Перемычки между щелями удерживают получившийся диск в ленте,

которая и перемещает заготовки с позиции на позицию. При многорядной

штамповке производится последовательно три вытяжки до диаметра 33; 26,1;

26,05 мм соответственно, после чего на отдельной позиции пробивается

отверстие. Заключительной операцией является обрубка облоя, в результате

чего готовый стаканчик отделяется от ленты. Оставшаяся перфорированная

лента нарезается гильотинными ножницами, связанными со штампом, на мелкие

полоски для удобства удаления отходов. Производительность прессов с

многорядными штампами достигает 30-36 тыс. в час.

Травление цоколей. Стальные цоколи пред цинкованием травятся. Цоколи

обезжиривают 2-10 % -ным раствором каустической соды и промывают в холодной

проточной воде. Затем их травят в подогретом (не выше 50 0С) 15-20 %-ном

растворе серной или 5-10 %-ном растворе соляной кислоты в течении 5-10 мин

и промывают в проточной холодной воде.

Латунные цоколи сначала отбеливают, т.е. удаляют окислы и

загрязнения, после чего производят блестящее травление – придают цоколям

глянцевую поверхность и, наконец, пассивируют – создают постоянную плотную

плёнку, сохраняющую естественный цвет латуни и предохраняющую от более

глубокого окисления.

Для отбеливания применяют разбавленный водой раствор, предварительно

использованный на блестящем травлении, после чего цоколи промывают в

холодной проточной воде.

Цинкование стальных цоколей производят в гальванических ваннах. Во

вращающийся барабан загружают одновременно до 3000 цоколей.

На латунные штанги подвешены цинковые плитки – аноды.

На цоколи через латунную или медную струну подаётся отрицательный

потенциал. Ванна питается постоянным током при напряжении 9-11 В от

двигателя-генератора.

Электролит для цинкования цоколей состоит из 300 – 350 г сернокислого

цинка, 100 – 150 г сернокислого натрия, 20 - 30 г гидрата сернокислого

алюминия на 1000 см3 воды. Плотность электролита 1180-1220 кг/м3.

При электролизе сернокислый цинк разлагается на положительные ионы

цинка Zn+ и отрицательные – кислотного остатка SO4 . Ионы цинка, разряжаясь

у катода (цоколей), осаждаются на их поверхность. Ионы кислотного остатка,

достигая анода, реагируют с ним и образуют сернокислый цинк, который

пополняет электролит.

Качество покрытия зависит от плотности тока в ванне, температуры,

плотности электролита, концентрации водородных ионов, длительности процесса

покрытия и др.

Температура электролита должна быть 40-50 0С, при этой температуре

электрическая проводимость электролита наиболее высокая.

Концентрация водородных ионов (рН) должна быть около 4. При

недостаточно кислом электролите (рН > 4,5) покрытие получается тёмным и

крупнокристаллическим; при кислом (рН < 3,5) – покрытие светлое, но рыхлое

и пористое. Для автоматического регулирования кислотности в электролит

вводят сернокислый аммоний или алюминиевые квасцы.

Толщина покрытия цинком должна быть не менее 5 мкм, а для усиленного

покрытия некоторых цоколей – не менее 10-12 мкм.

Обычно при массовом изготовлении цоколей Е27-1 травление и цинкование

их производят автоматически. Автоматизация охватывает загрузку и выгрузку

цоколей и последовательную транспортировку цоколей по монорельсу из одной

ванны в другую.

3.17 Приготовление цоколёвачной мастики

Мастика, применяемая для крепления цоколя к лампе, должна обладать

следующими способностями: намазываться на цоколь (пластичность),

переходить из пластичного состояния в твёрдое (схватываемость),

приклеиваться к колбе и цоколю (адгезия), не допускать утечки тока между

внешними звеньями электродов (диэлектрические свойства), не разрушаться под

влиянием влаги (влагостойкость), не разрушаться при температуре 130-140 0С

(термостойкость) и не разрушаться при приложении к цоколю заданного

крутящего момента (прочность). Мастика должна допускать возможность в

необходимых случаях отделять цоколь от лампы.

Сначала приготовляют идитоловый лак в соотношении 35 % спирта на 65 %

идитола. Растворение ведут в водяной бане при подогреве не выше 50 0С и с

перемешиванием. Затем в процеженный через сито лак вводят уротропин и 1% -

ный раствор красителя и перемешивают их в смесителе 15 мин. Уротропин

(СН2)6N4 – кристаллический порошок белого или жёлтого цвета получают

взаимодействием аммиака с формальдегидом. Его вводят в цоколёвочную мастику

для придания идитолу термореактивных свойств.

Далее в смеситель вводят предварительно перемешанные мраморную пудру

и канифольный порошок и весь состав снова перемешивают 15 мин.

Канифоль – термопластичная естественная смола. При нагреве она

размягчается, а при охлаждении снова затвердевает. Она представляет собой

хрупкие стекловидные жёлтые или красновато-коричневые куски. Для

цоколёвочной мастики обычно применяют сосновую канифоль.

Мраморный порошок СаСО3 , вводимый в качестве инертного наполнителя,

превращает мастику в густое пластичное тесто. Он придаёт мастике

необходимую текучесть и делает её более удобной для намазывания на цоколи.

Полученная однородная липкая масса становится удобной для намазывания

на цоколи. Для сохранения постоянства густоты мастики увеличивают

количество спирта в холодное время года и уменьшают – в тёплое.

Важными свойствами цоколёвочной мастики, определяющими её качество,

являются текучесть и скорость отверждения, т.е. скорость перехода в

нерастворимое состояние.

3.18 Цоколевание

Все источники света, за исключением некоторых типов специальных ламп,

имеют цоколь, с помощью которого лампы крепятся к осветительной арматуре и

подключаются к источникам питания.

Крепление цоколей к лампам производится с помощью специальных мастик

и цементов или же механическим способом.

Перед цоколеванием ламп В 220 – 25 идитоловой мастикой производят

намазку цоколей на специальных автоматах. Намазка цоколей состоит в том,

чтобы на край внутренней поверхности цоколя нанести кольцевой поясок

мастики толщиной 2-3 мм. Намазанные цоколи перед цоколеванием могут

выдерживаться некоторое время, но не более 16 часов во избежание порчи

мастики.

Цоколевание ламп производится на специальных цоколёвочных машинах

карусельного типа, имеющих производительность более 2000 шт/мин. Для

различных источников света применяются разнообразные машины, отличающиеся

конструктивным исполнением, габаритами, количеством рабочих гнёзд,

выполнением дополнительных технологических операций в процессе цоколевания

ламп и т.д. Но все они выполняют одну и ту же задачу – обеспечение

полимеризации мастики и надёжного скрепления цоколя с лампой.

В начальной стадии нагрева мастика стекает вниз и равномерно

заполняет промежуток между цоколем и горлом. При дальнейшем нагреве идитол

вступает в соединение с уротропином, полимеризуя и связывает цоколь со

стеклом Температура цоколевания ламп зависит от рода мастики, типа цоколей

и количества мастики. При низкой температуре цоколевания мастика не

успевает полностью полимеризоваться и цоколь закрепляется непрочно, при

очень высокой температуре – мастика сильно расширяется, увеличивается

давление на горло лампы, в результате чего может происходить растрескивание

горла.

Добавленный в мастику зелёный краситель (малахитовая зелень) при 160-

185 0С разлагается и обесцвечивается. Зелёный цвет мастики после

цоколевания указывает на недогрев, светло-коричневый на нормальный нагрев,

тёмно-коричневый – на перегрев.

3.19 Приварка вводов

С целью экономии дефицитных припоев, боковой ввод можно не припаивать

к цоколю, а приваривать. Медь с латунью плохо сваривается, а медь со сталью

и особенно платинит со сталью свариваются хорошо. Поэтому боковой вывод с

успехом приваривают к стальным цинкованным цоколям, особенно если он

изготовлен из платинита. Приварку производят на таком же аппарате точечной

сварки, какой применяют для приварки спирали с той лишь разницей, что

рабочему концу его нижнего хобота придают форму корытца. Ввод, протянутый

между горлом лампы и краем надетого на него цоколя обрезают коротко, чтобы

придать ему жёсткость, необходимую для получения хорошего контакта при

сварке. В зазоре, образующемся между корпусом цоколя и верхним хоботом

аппарата, возникает дуга, вплавляющая вывод в цоколь.

Около приваренных выводов улетучивается слой цинка. Однако

образующееся окисное пятно препятствует развитию коррозии. Такое же пятно

образуется на противоположной стороне цоколя, если последний во время

приварки был неплотно прижат к концу нижнего хобота. Грязные или окисленные

вводы затрудняют приварку. Для выборочной оценки прочности приварки

пользуются прибором, которым зацепляют приваренный ввод и оттягивают его с

приложением силы 0,5 кг; хорошо приваренный ввод не должен при этом

отделятся от цоколя.

Условия труда при приварке более благоприятны, чем при припайки

благодаря отсутствию вредных испарений припоя и флюса.

3.20 Обжиг лампы

Технологическая операция, проводимая для ламп накаливания с целью

улучшения вакуума в отпаянной лампе и формирования надлежащей

кристаллической структуры ТН, называется обжигом.

Для вакуумных ламп накаливания обжиг проводится в два этапа, первый

из которых носит название «аблиц». Особенностью этого этапа является то,

что его проведение сопровождается кратковременным тлеющим электрическим

разрядом в лампе.

При аблице вначале на лампу подаётся напряжение несколько ниже

номинального. При этом проходит выделение остаточных газов из нагретых

деталей лампы и быстрое испарение газопоглотителя. Давление в лампе

повышается. Газы и пары, под действием испускаемых ТН электронов и

ускоряющего действия электрического поля, ионизируются и становятся

токопроводящими. Ток в цепи лампы начинает проходить не только через ТН, но

и через пары и газы, вызывая их свечение. Когда газопоглотитель свяжет

основную массу остаточных газов, давление в лампе понизится и свечение

исчезнет.

В момент появления синей вспышки электрическое сопротивление между

вводами лампы сильно уменьшится. Это может вызвать резкое возрастание тока

и переход тлеющего разряда в дуговой, быстро разрушающий лампу. Чтобы этого

не случилось, последовательно с телом накала обрабатываемой лампы

включается активное сопротивление (резистор). С возрастанием тока

моментально увеличивается падение напряжения в подключённом резисторе, что

в свою очередь приводит к понижению напряжения между вводами лампы. Как

только светящий разряд в лампе прекратится, ток уменьшится и напряжение на

лампе повысится. В результате аблица давление в лампе понижается с 1-5 Па

до 10 -2 – 10 -3 Па.

Второй этап обжига проводится сразу же после аблица.

С этой целью, на несколько минут, на лампу подаётся напряжение на 15%

выше номинального. При этом за счёт теплового излучения нагреваются стенки

колбы и детали ножки, которые выделяют некоторое количество газов. Эти газы

поглощаются отложившимися на колбе фосфорным поглотителем.

Температура колбы при обжиге лампы не должна превышать 80-100 0С. В

противном случае газопоглотитель на стенках колбы не удерживает поглощённых

газов и давление в лампе не понижается до требуемого значения.

В лампах на этом этапе очень важным является изменение

кристаллической структуры вольфрама.

На первых ступенях обжига со спиралей снимаются внутренние напряжения

(проходит первичная рекристаллизация), а на последних – формируется новая

кристаллическая структура вольфрама (проходит вторичная рекристаллизация).

Окончательная структура устанавливается после нескольких часов эксплуатации

лампы, когда вторичная рекристаллизация завершается полностью.

Все готовые лампы проверяют, так называемым «острым» током. Для этого

включают лампу на напряжение превышающее номинальное рабочее на 5-10% и

выдерживают в течении нескольких секунд.

Если лампа не перегорит при испытании острым током, то есть основание

полагать, что она не перегорит и у потребителя при номинальном рабочем

напряжении.

Как аблиц, так и обжиг ламп накаливания производят на специальных

автоматах обжига или комбинированных автоматах цоколевания, припайки

электродов и обжига. При изготовлении небольших партий ламп обжиг

производится на специальных столах.

3.21 Контроль и испытания ламп

Конструкция тех или иных источников света и применяемая технология

должна обеспечивать стабильность световых параметров и механическую

прочность ламп в течении всего срока службы, при транспортировке и хранении

ламп – в пределах норм, установленных стандартами или техническими

условиями.

Однако не может быть гарантии, что все 100% изготовляемых ламп

обладают всеми параметрами и свойствами для нормальной работы в заданных

режимах. Как показала практика, часть ламп в зависимости от технического

уровня производства имеет отклонение от заданных параметров. Такие лампы

должны быть обнаружены и не выпущены с завода.

Правильно организованный систематический контроль производства

позволяет оперативно не только ликвидировать возникший брак, но вовремя

предупредить его.

Основным методом контроля производства является испытания ламп.

Испытанием ламп преследуют две цели:

Первая – определение способности ламп нормально работать в режимах

(электрических, механических, тепловых, климатических и др.), оговорённых в

стандартах и технических условиях.

Вторая – определение измеряемых параметров ламп, их средних значений

и распределения параметров у партий ламп, продукции за день, декаду, месяц

и т.д.; на основании полученных данных определяется технологический запас

по тем или иным параметрам и задаются новые технические нормы на контроль

материалов и деталей, на допуски при изготовлении технологического

инструмента, на технологические процессы и т.д.

Для контроля производства часто применяют специальные методы

испытаний, не предусмотренные стандартами и техническими условиями.

Изучение статистического разброса параметров ламп и увязка этого разброса с

технологическими факторами имеет решающее значение в деле повышения

качества и надёжности работы ламп.

3.22 Технологическая выдержка и упаковка

В стеклянных деталях изготовленных ламп могут оставаться внутренние

напряжения, которые в определённых случаях могут привести к растрескиванию

стекла и натеканию ламп. Большую опасность представляют микротрещины в

стекле, обычно обнаруживаемые в процессе текущего контроля ламп.

Как показал опыт, наибольшее число натекших ламп обнаруживается в

первые дни после их изготовления. Для того чтобы предотвратить попадание

потребителю медленно натекающих ламп, производится их выдержка на

промежуточном складе. Срок выдержки устанавливается в зависимости от

назначения ламп и предъявляемых к ним требований. В основном лампы

накаливания общего назначения выдерживаются от 3 до 5 суток.

Кроме того, при повышенном браке, выявляемом при проверке

среднесуточного процента брака, может устанавливаться для отдельных партий

ламп более длительный срок технологической выдержки. Выявленный после

технологической выдержки брак составляет от 0,2 до 1,5 %

Лампы выдерживаются в нерабочем состоянии упакованными во временную

тару на участке выдержки. За время выдержки скрытые браки переходят в легко

обнаруживаемые. Все лампы после завершения срока выдержки проверяют на

зажигание и после отбраковки негодных передают на упаковку.

Упаковка ламп является конечной операцией в технологическом цикле

производства ламп, от качества которой зависит защита их при хранении и

транспортировке от механических повреждений, загрязнений, атмосферных

осадков и других неблагоприятных условий среды. Сохранность ламп

достигается применением тары из гофрированного картона, которая имеет ряд

преимуществ перед деревянной тарой.

Многие электроламповые заводы имеют свои картонажные участки,

оборудованные современным высокопроизводительным оборудованием по

изготовлению картонной тары.

Заключение

В этом курсовом проекте подробно описаны основные технологические

процессы изготовления лампы накаливания общего назначения В 220 – 25. Даны

необходимые сведения о её применении и использовании.

В первой части курсового проекта дано описание основных элементов,

присущих всем без исключения лампам накаливания, изложены условия

эксплуатации, необходимые для наиболее долгой работы лампы. Вторая часть

посвящена расчётам времени заварки лампы и отжига колбы. Соблюдение этих

технологических режимов может дать высокое качество и долгую

продолжительность работы лампы. Кроме основных технологических процессов, в

третьей части также описаны второстепенные, включая упаковку, контроль,

выдержку и испытания. Без этих процессов также нельзя гарантировать

нормальную продолжительность работы ламп. Поэтому они также находятся в

третьей части как и процессы изготовления вводов, колбы, тела накала,

заварки.

Лампа накаливания общего назначения В 220 – 25 из-за малой

потребляемой мощности и малого светового потока широко используется в быту

для общего освещения в подъездах, складских помещениях; местного освещения

в настольных лампах, декоративных светильниках; в промышленности для

аварийного освещения.

Список использованных источников

1. Ульмишек Л.Г.: Производство электрических ламп накаливания. М.-Л.:

Энергия, 1966. – 640 с.

2. Денисов В.П., Мельников Ю.Ф.: Технология и оборудование

производства электрических источников света: учебник для

техникумов. М.: Энергия, 1983. – 384 с.

3. Денисов В.П.: Производство электрических источников света. М.:

Энергия, 1975. – 488 с.

4. Афанасева В.И. Скобелев В.Н.: Источники света и пускорегулирующая

аппаратура: учебник для техникумов. М.: Энергия, 1986. – 272 с.

5. Справочная книга по светотехнике под редакцией Айзенберга Ю.Б. М.:

Энергия, 1995. – 528 с.

6. Фёдоров В.В.: Производство люминесцентных ламп, 3-е издание. М.:

Энергия, 1981. – 232 с.

7. Рохлин Г.Н.: Разрядные источники света, 2-е издание. М.: Энергия,

1991. – 720 с.

8. Лугман С.Н., Волков В.И.: Галогенные лампы накаливания. М.:

Энергия, 1980. – 136 с.

9. Антошкин Ф.Н., Харитонов А.В., Савкин А.В.: Ртутные лампы высокого

давления ДРЛ. Саранск: МГУ, 1992. – 140 с.

-----------------------

То

Тв

Тн

Т

t

1

2

3

4

Т0 – температура окружающей среды, t – время

Рис. 2.1

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

25

520

410

Т, 0С

t, мин

Рис. 2.2 График зависимости времени отжига колбы от температуры

0,15

10,25

10,38

10,45

изготовление вводов

изготовление тела накала

изготовление ножки

изготовление крючков

изготовление тарелок

изготовление дротов

монтаж

тела накала

заварка

маркировка

откачка

промывка

отпайка

цоколевание

приварка вводов

обжиг

контроль и испытания

упаковка

изготовление колбы

приготовление маркировочной мастики

изготовление цоколя

приготовление цоколёвочной мастики

Страницы: 1, 2, 3, 4