Kako se izrađuju žarulje sa žarnom niti. Dizajn, tehnički parametri i vrste žarulja sa žarnom niti. Prije zamjene uvijek isključite struju

Analizirajući strukturu žarulje sa žarnom niti (slika 1, A) nalazimo da je glavni dio njegove strukture tijelo niti 3 , koji je pod utjecajem električna struja zagrijava sve dok se ne pojavi optičko zračenje. Načelo rada svjetiljke zapravo se temelji na tome. Tijelo žarne niti pričvršćeno je unutar svjetiljke pomoću elektroda 6 , obično držeći svoje krajeve. Kroz elektrode se električna struja također dovodi do tijela žarne niti, odnosno one su također unutarnje veze terminala. Ako je stabilnost tijela žarne niti nedovoljna, koriste se dodatni držači 4 . Držači su montirani na staklenu šipku lemljenjem 5 , zvan štap, koji na kraju ima zadebljanje. Stup je povezan sa složenim staklenim dijelom – nogom. Noga, prikazana je na slici 1, b, sastoji se od elektroda 6 , ploče 9 , i shtengel 10 , što je šuplja cijev kroz koju se zrak ispumpava iz žarulje svjetiljke. Općenito spajanje međupriključaka 8 , štap, ploče i šipke čine oštricu 7 . Spajanje se ostvaruje taljenjem staklenih dijelova, pri čemu se izrađuje ispušni otvor 14 spajanje unutarnje šupljine odvodne cijevi s unutarnjom šupljinom žarulje svjetiljke. Za napajanje žarne niti električnom strujom kroz elektrode 6 koristiti međuprodukt 8 i vanjski zaključci 11 , međusobno povezani električnim zavarivanjem.

Slika 1. Struktura električne žarulje sa žarnom niti ( A) i njene noge ( b)

Za izolaciju tijela žarne niti, kao i drugih dijelova žarulje, od vanjsko okruženje, koristi se staklena tikvica 1 . Zrak iz unutarnje šupljine tikvice se ispumpava, a umjesto njega se upumpava inertni plin ili mješavina plinova 2 , nakon čega se kraj šipke zagrijava i zatvara.

Za napajanje svjetiljke električnom strujom i njezino učvršćivanje u električnoj utičnici, svjetiljka je opremljena postoljem 13 , koji je pričvršćen na grlo tikvice 1 izvedeno pomoću mastika za zatvaranje. Izvodi svjetiljke su zalemljeni na odgovarajuća mjesta na bazi. 12 .

Raspodjela svjetlosti žarulje ovisi o tome kako se nalazi tijelo žarne niti i kakvog je oblika. Ali to se odnosi samo na svjetiljke s prozirnim žaruljama. Ako zamislimo da je žarna nit jednako svijetli cilindar i projiciramo svjetlost koja iz njega izlazi na ravninu okomitu na najveću površinu svjetleće niti ili spirale, tada će se na njoj pojaviti maksimalna svjetlosna jakost. Stoga, stvarati potrebne upute Intenziteti svjetlosti, u različitim izvedbama svjetiljki, niti imaju određeni oblik. Primjeri oblika žarne niti prikazani su na slici 2. Ravna nespiralna žarna nit gotovo se nikad ne koristi u modernim žaruljama sa žarnom niti. To je zbog činjenice da se s povećanjem promjera tijela žarne niti smanjuje gubitak topline kroz plin koji puni žarulju.

Slika 2. Dizajn tijela žarne niti:
A- visokonaponska projekcijska svjetiljka; b- niskonaponska projekcijska svjetiljka; V- osiguravanje dobivanja jednako svijetlog diska

Velik broj žarnih tijela podijeljen je u dvije skupine. Prva skupina uključuje tijela sa žarnom niti koja se koriste u svjetiljkama opće namjene, čiji je dizajn izvorno zamišljen kao izvor zračenja s ravnomjernom raspodjelom intenziteta svjetlosti. Svrha projektiranja ovakvih žarulja je postizanje maksimalne svjetlosne učinkovitosti, što se postiže smanjenjem broja držača kroz koje se hladi žarna nit. U drugu skupinu spadaju takozvana ravna tijela sa žarnom niti, koja su izrađena ili u obliku paralelnih spirala (kod snažnih visokonaponskih žarulja) ili u obliku ravnih spirala (kod niskonaponskih žarulja male snage). Prvi dizajn je izrađen s velikim brojem držača od molibdena, koji su pričvršćeni posebnim keramičkim mostovima. Dugačak filament postavljen je u obliku košare, čime se postiže visoka ukupna svjetlina. U žaruljama sa žarnom niti namijenjenim za optički sustavi, tijela niti moraju biti kompaktna. Da biste to učinili, tijelo filamenta je smotano u luk, dvostruku ili trostruku spiralu. Slika 3 prikazuje krivulje intenziteta svjetlosti koje stvaraju tijela sa žarnom niti različitih dizajna.

Slika 3. Krivulje svjetlosne jakosti žarulja sa žarnom niti s različitim tijelima sa žarnom niti:
A- u ravnini okomitoj na os svjetiljke; b- u ravnini koja prolazi kroz os svjetiljke; 1 - prstenasta spirala; 2 - ravna zavojnica; 3 - spirala koja se nalazi na površini cilindra

Potrebne krivulje svjetlosne jakosti žarulja sa žarnom niti mogu se dobiti korištenjem posebnih žarulja s reflektirajućim ili difuznim premazom. Korištenje reflektirajućih premaza na žarulji odgovarajućeg oblika omogućuje značajnu raznolikost krivulja svjetlosnog intenziteta. Svjetiljke s reflektirajućim premazima nazivaju se zrcalne svjetiljke (slika 4). Ako je potrebno osigurati posebno preciznu raspodjelu svjetla u zrcalnim svjetiljkama, koriste se žarulje izrađene prešanjem. Takve svjetiljke nazivamo svjetiljkama za prednje svjetlo. Neki dizajni žarulja sa žarnom niti imaju metalne reflektore ugrađene u žarulje.

Slika 4. Zrcalne žarulje sa žarnom niti

Materijali koji se koriste u žaruljama sa žarnom niti

Metali

Glavni element žarulja sa žarnom niti je tijelo sa žarnom niti. Za izradu tijela sa žarnom niti preporučljivo je koristiti metale i druge materijale s elektronskom vodljivošću. U tom slučaju, propuštanjem električne struje, tijelo će se zagrijati do potrebne temperature. Materijal tijela žarne niti mora zadovoljiti brojne zahtjeve: imati visoku točku taljenja, plastičnost, omogućujući izvlačenje žice različitih promjera, uključujući vrlo male, mala brzina isparavanje na radnim temperaturama, što rezultira visokim vijekom trajanja i slično. U tablici 1 prikazane su temperature taljenja vatrostalnih metala. Najvatrostalniji metal je volfram, koji je, uz visoku duktilnost i nisku stopu isparavanja, osigurao njegovu široku upotrebu kao žarne niti žarulja sa žarnom niti.

stol 1

Talište metala i njihovih spojeva

Metali	T, °S	Karbidi i njihove smjese	T, °S	Nitridi	T, °S	Boridi	T, °S
Volfram Renij Tantal Osmij Molibden Niobij Iridij Cirkonij Platina	3410 3180 3014 3050 2620 2470 2410 1825 1769	4TaC+ +HiC 4TaC+ +ZrC HfC TaC ZrC NbC TiC ZAHOD. W2C MoC VnC ScC SiC	3927 3887 3877 3527 3427 3127 2867 2857 2687 2557 2377 2267	TaC+ + TaN HfN TiC+ + TiN TaN ZrN Kositar BN	3373 3087 2977 2927 2727	HfB ZrB W.B.	3067 2987 2927

Brzina isparavanja volframa na temperaturama od 2870 i 3270°C je 8,41×10 -10 i 9,95×10 -8 kg/(cm²×s).

Među ostalim materijalima, renij se može smatrati obećavajućim, čija je točka taljenja nešto niža od one volframa. Renij se dobro posuđuje strojna obrada kada se zagrijava, otporan je na oksidaciju i ima nižu stopu isparavanja od volframa. Postoje strane publikacije o proizvodnji žarulja s volframovom niti s dodacima renija, kao i premazivanje žarne niti slojem renija. Od nemetalnih spojeva zanimljiv je tantalov karbid, čija je brzina isparavanja 20 - 30% niža od one kod volframa. Prepreka za upotrebu karbida, posebno tantal karbida, je njihova krhkost.

Tablica 2 prikazuje glavne fizička svojstva idealno tijelo sa žarnom niti od volframa.

tablica 2

Osnovna fizikalna svojstva volframove žarne niti

Temperatura, K	Brzina isparavanja, kg/(m²×s)	Električni otpor, 10 -6 Ohm × cm	Svjetlina cd/m²	Svjetlosna učinkovitost, lm/W	Temperatura boje, 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

Važno svojstvo volframa je mogućnost proizvodnje njegovih legura. Dijelovi izrađeni od njih zadržavaju stabilan oblik na visokim temperaturama. Kada se volframova žica zagrijava, tijekom toplinske obrade žarne niti i naknadnog zagrijavanja, dolazi do promjene njene unutarnje strukture, koja se naziva toplinska rekristalizacija. Ovisno o prirodi rekristalizacije, tijelo filamenta može imati veću ili manju dimenzijsku stabilnost. Na prirodu rekristalizacije utječu nečistoće i aditivi dodani volframu tijekom procesa proizvodnje.

Dodatak torijevog oksida ThO 2 volframu usporava proces njegove rekristalizacije i daje finokristalnu strukturu. Takav volfram je jak na mehaničke udare, ali jako popušta i stoga nije prikladan za izradu spiralnih tijela od niti. Volfram s visokim udjelom torijevog oksida koristi se za izradu katoda za žarulje s izbojem zbog svoje visoke emisivnosti.

Za proizvodnju spirala koristi se volfram s dodatkom silicijevog oksida SiO 2 zajedno s alkalijskim metalima - kalijem i natrijem, kao i volfram koji sadrži, osim navedenih, dodatak aluminijevog oksida Al 2 O 3. Ovo posljednje daje najbolje rezultate u proizvodnji bispirala.

Elektrode većine žarulja sa žarnom niti izrađene su od čistog nikla. Izbor je zbog dobrih vakuumskih svojstava ovog metala, koji oslobađa plinove apsorbirane u njemu, visokih vodljivih svojstava i zavarljivosti s volframom i drugim materijalima. Savitljivost nikla omogućuje da se zavarivanje s volframom zamijeni kompresijom, što osigurava dobru električnu i toplinsku vodljivost. U vakuumskim žaruljama sa žarnom niti, bakar se koristi umjesto nikla.

Držači su obično izrađeni od molibdenske žice, koja zadržava elastičnost na visokim temperaturama. To omogućuje da tijelo filamenta ostane u rastegnutom stanju čak i nakon što se proširi uslijed zagrijavanja. Molibden ima talište od 2890 K i temperaturni koeficijent linearnog širenja (TCLE), u rasponu od 300 do 800 K jednak 55 × 10 -7 K -1. Molibden se također koristi za izradu umetaka u vatrostalno staklo.

Priključci žarulja sa žarnom niti izrađeni su od bakrene žice, koja je na krajevima zavarena na ulaze. Za žarulje sa žarnom niti mala snaga Odvojenih izvoda nema, njihovu ulogu imaju izduženi izvodi od platinita. Za lemljenje vodova na bazu koristi se kositar-olovni lem marke POS-40.

Staklo

Cijevi, ploče, šipke, tikvice i drugi stakleni dijelovi koji se koriste u istoj žarulji sa žarnom niti izrađeni su od silikatnog stakla s istim temperaturnim koeficijentom linearnog širenja, što je potrebno kako bi se osigurala nepropusnost točaka zavarivanja ovih dijelova. Vrijednosti temperaturnog koeficijenta linearnog širenja stakla svjetiljke moraju osigurati stvaranje dosljednih spojeva s metalima koji se koriste za izradu čahura. Najraširenije staklo je marke SL96-1 s vrijednošću temperaturnog koeficijenta od 96 × 10 -7 K -1. Ovo staklo može raditi na temperaturama od 200 do 473 K.

Jedan od važnih parametara stakla je temperaturni raspon unutar kojeg ono održava zavarljivost. Kako bi se osigurala zavarljivost, neki dijelovi su izrađeni od stakla SL93-1, koje se razlikuje od stakla SL96-1 kemijski sastav i šire temperaturno područje u kojem zadržava zavarljivost. Staklo SL93-1 odlikuje se visokim sadržajem olovnog oksida. Ako je potrebno smanjiti veličinu tikvica, koriste se više vatrostalna stakla (na primjer, stupanj SL40-1), čiji je temperaturni koeficijent 40 × 10 -7 K -1. Ova stakla mogu raditi na temperaturama od 200 do 523 K. Najviša radna temperatura je kvarcno staklo marke SL5-1, žarulje sa žarnom niti mogu raditi na 1000 K ili više nekoliko stotina sati (temperaturni koeficijent linearnog širenja kvarcnog stakla iznosi 5,4 × 10 -7 K -1). Staklo navedenih marki je prozirno za optičko zračenje u rasponu valnih duljina od 300 nm do 2,5 - 3 mikrona. Transmisija kvarcnog stakla počinje na 220 nm.

Unosi

Čahure su izrađene od materijala koji, uz dobru električnu vodljivost, mora imati toplinski koeficijent linearnog širenja, osiguravajući stvaranje konzistentnih spojeva sa staklom koje se koristi za proizvodnju žarulja sa žarnom niti. Spojevi materijala nazivaju se konzistentnima, čije se vrijednosti toplinskog koeficijenta linearnog širenja u cijelom temperaturnom rasponu, odnosno od minimalne do temperature žarenja stakla, razlikuju ne više od 10 - 15%. Kod lemljenja metala u staklo, bolje je ako je toplinski koeficijent linearnog širenja metala nešto manji od koeficijenta stakla. Zatim, kada se lem ohladi, staklo sabija metal. U nedostatku metala s potrebnom vrijednošću toplinskog koeficijenta linearnog širenja, potrebno je napraviti neusklađene spojeve. U ovom slučaju, vakuumsko nepropusna veza između metala i stakla u cijelom temperaturnom rasponu, kao i mehanička čvrstoća lema, osigurani su posebnim dizajnom.

Usklađeni spoj sa staklom SL96-1 dobiva se korištenjem platinastih vodiča. Visoka cijena ovog metala dovela je do potrebe za razvojem zamjene, nazvane "platinit". Platinit je žica izrađena od legure željeza i nikla s toplinskim koeficijentom linearnog širenja manjim od koeficijenta staklene. Nanošenjem sloja bakra na takvu žicu moguće je dobiti visoko vodljivu bimetalnu žicu s velikim toplinskim koeficijentom linearnog širenja, ovisno o debljini sloja nanesenog bakrenog sloja i toplinskom koeficijentu linearnog širenja žice. originalna žica. Očito, ova metoda usklađivanja temperaturnih koeficijenata linearnog širenja omogućuje usklađivanje uglavnom dijametralnog širenja, ostavljajući temperaturni koeficijent uzdužnog širenja neusklađenim. Kako bi se osigurala bolja gustoća vakuuma na spojevima stakla SL96-1 s platinitom i kako bi se poboljšala sposobnost vlaženja preko sloja bakra oksidiranog preko površine u bakrov oksid, žica je presvučena slojem boraksa (natrijeva sol borne kiseline). Dovoljno čvrsti lemovi osigurani su pri uporabi platinske žice promjera do 0,8 mm.

Vakuumsko nepropusno lemljenje u staklo SL40-1 postiže se pomoću molibdenske žice. Ovaj par daje dosljedniju vezu od stakla SL96-1 s platinitom. Ograničena uporaba ovog lema je zbog visoke cijene sirovina.

Za dobivanje vakuumskih vodova u kvarcnom staklu potrebni su metali s vrlo niskim toplinskim koeficijentom linearnog širenja, koji ne postoje. Stoga dobivam traženi rezultat zahvaljujući ulaznom dizajnu. Metal koji se koristi je molibden, koji ima dobru sposobnost vlaženja s kvarcnim staklom. Za žarulje sa žarnom niti u kvarcnim posudama koriste se jednostavne folijske čahure.

Plinovi

Punjenje žarulja sa žarnom niti plinom omogućuje vam povećanje radne temperature tijela sa žarnom niti bez smanjenja vijeka trajanja zbog smanjenja brzine raspršivanja volframa u plinovitom okruženju u usporedbi s raspršivanjem u vakuumu. Brzina atomizacije opada s povećanjem molekularne težine i tlaka plina za punjenje. Tlak plina za punjenje je približno 8 × 104 Pa. Koji plin trebam koristiti za ovo?

Korištenje plinskog medija dovodi do gubitaka topline zbog toplinske vodljivosti kroz plin i konvekcije. Kako bi se smanjili gubici, poželjno je puniti svjetiljke teškim inertnim plinovima ili njihovim smjesama. Ovi plinovi uključuju dušik, argon, kripton i ksenon dobivene iz zraka. Tablica 3 prikazuje glavne parametre inertnih plinova. Dušik se u svom čistom obliku ne koristi zbog velikih gubitaka povezanih s njegovom relativno visokom toplinskom vodljivošću.

Tablica 3

Osnovni parametri inertnih plinova

Žarulja sa žarnom niti je prvi električni rasvjetni uređaj koji igra važnu ulogu u ljudskom životu. To je ono što ljudima omogućuje da se bave svojim poslom bez obzira na doba dana.

U usporedbi s drugim izvorima svjetlosti, ovaj uređaj odlikuje se jednostavnošću dizajna. Svjetlosni tok emitira volframova nit koja se nalazi unutar staklene žarulje, čija je šupljina ispunjena dubokim vakuumom. Kasnije, kako bi se povećala trajnost, umjesto vakuuma, u tikvicu su se počeli pumpati posebni plinovi - tako su se pojavile halogene žarulje. Volfram je materijal otporan na toplinu s visokim talištem. Ovo je vrlo važno, jer da bi osoba vidjela sjaj, konac se mora jako zagrijati zbog struje koja prolazi kroz njega.

Povijest stvaranja

Zanimljivo je da prve svjetiljke nisu koristile volfram, već niz drugih materijala, uključujući papir, grafit i bambus. Stoga, unatoč činjenici da sve lovorike za izum i usavršavanje žarulje sa žarnom niti pripadaju Edisonu i Lodyginu, pogrešno je sve zasluge pripisati samo njima.

Nećemo pisati o neuspjesima pojedinih znanstvenika, ali ćemo dati glavne smjerove u kojima su se kretali napori ljudi tog vremena:

1. Potraga za najboljim filamentnim materijalom. Bilo je potrebno pronaći materijal koji je istovremeno otporan na vatru i karakteriziran visokom otpornošću. Prva nit nastala je od bambusovih vlakana koja su bila prekrivena tankim slojem grafita. Bambus je djelovao kao izolator, a grafit kao vodljivi medij. Budući da je sloj bio mali, otpor se značajno povećao (prema potrebi). Sve bi bilo u redu, ali drvena baza ugljena dovela je do brzog paljenja.
2. Zatim su istraživači razmišljali o tome kako stvoriti uvjete najstrožeg vakuuma, jer kisik jest važan element za proces izgaranja.
3. Nakon toga bilo je potrebno izraditi konektor i kontaktne komponente električnog kruga. Zadatak je bio kompliciran upotrebom sloja grafita, koji je karakteriziran visokom otpornošću, pa su znanstvenici morali koristiti dragocjeni metali- platina i srebro. To je povećalo vodljivost struje, ali je cijena proizvoda bila previsoka.
4. Važno je napomenuti da se Edisonova osnovna nit još uvijek koristi do danas - označena E27. Prve metode stvaranja kontakta bile su lemljenje, ali u ovakvoj situaciji danas bi teško bilo govoriti o brzo izmjenjivim žaruljama. A s jakim zagrijavanjem takvi bi se spojevi brzo raspali.

U današnje vrijeme popularnost takvih svjetiljki eksponencijalno pada. Godine 2003. u Rusiji je amplituda napona napajanja povećana za 5%, a danas je taj parametar već 10%. To je dovelo do smanjenja vijeka trajanja žarulje sa žarnom niti za 4 puta. S druge strane, ako vratite napon na ekvivalentnu vrijednost prema dolje, izlazni svjetlosni tok će se značajno smanjiti - do 40%.

Sjetite se tečaja obuke - još u školi, učitelj fizike proveo je eksperimente pokazujući kako se sjaj lampe povećava s povećanjem struje koja se dovodi do volframove niti. Što je struja veća, to je jača emisija zračenja i više topline.

Princip rada

Načelo rada svjetiljke temelji se na snažnom zagrijavanju žarne niti zbog električne struje koja prolazi kroz nju. Da bi čvrsti materijal počeo emitirati crveni sjaj, njegova temperatura mora doseći 570 stupnjeva. Celzija. Zračenje će biti ugodno ljudskom oku samo ako se ovaj parametar poveća 3-4 puta.

Malo je materijala koji se odlikuju takvom vatrostalnošću. Zbog pristupačne politike cijena, izbor je napravljen u korist volframa, čija je točka taljenja 3400 stupnjeva. Celzija. Da bi se povećala površina emisije svjetlosti, volframova nit je upletena u spiralu. Tijekom rada može se zagrijati do 2800 stupnjeva. Celzija. Temperatura boje takvog zračenja je 2000–3000 K, što daje žućkasti spektar - neusporediv s dnevnim svjetlom, ali u isto vrijeme nema negativan učinak na vidne organe.

Jednom u zraku, volfram brzo oksidira i raspada se. Kao što je gore spomenuto, umjesto vakuuma, staklena tikvica se može napuniti plinovima. Riječ je o o inertnom dušiku, argonu ili kriptonu. To je omogućilo ne samo povećanje trajnosti, već i povećanje snage sjaja. Na životni vijek utječe činjenica da tlak plina sprječava isparavanje volframove niti zbog visoke temperature žarenja.

Struktura

Tipična svjetiljka sastoji se od sljedećih strukturnih elemenata:

• pljoska;
• vakuum ili inertni plin koji se pumpa unutar njega;
• žarna nit;
• elektrode - strujne stezaljke;
• kuke potrebne za držanje žarne niti;
• noga;
• osigurač;
• baza, koja se sastoji od kućišta, izolatora i kontakta na dnu.

Uz standardne izvedbe od vodiča, staklene posude i izvoda, postoje i svjetiljke za posebne namjene. Umjesto postolja koriste se drugi nosači ili dodaju dodatnu žarulju.

Osigurač je obično izrađen od legure ferita i nikla i postavlja se u raspor na jednoj od strujnih stezaljki. Često se nalazi u nozi. Njegova glavna svrha je zaštititi tikvicu od uništenja u slučaju prekida niti. To je zbog činjenice da ako se prekine, nastaje električni luk, što dovodi do taljenja ostataka vodiča, koji padaju na staklenu žarulju. Zbog visoke temperature može eksplodirati i izazvati požar. Međutim, dugi niz godina dokazana je niska učinkovitost osigurača, pa se oni koriste rjeđe.

Boca

Staklena posuda služi za zaštitu žarne niti od oksidacije i uništenja. Ukupne dimenzije tikvice odabiru se ovisno o brzini taloženja materijala od kojeg je izrađen vodič.

Okolina plina

Ako su prethodno sve žarulje sa žarnom niti bez iznimke bile ispunjene vakuumom, danas se ovaj pristup koristi samo za izvore svjetlosti male snage. Snažniji uređaji punjeni su inertnim plinom. Molekulska masa plin utječe na zračenje topline iz žarne niti.

Halogeni se pumpaju u žarulju halogenih žarulja. Tvar kojom je presvučena nit počinje isparavati i stupati u interakciju s halogenima koji se nalaze unutar posude. Kao rezultat reakcije nastaju spojevi koji se ponovno razgrađuju i tvar se vraća na površinu niti. Zahvaljujući tome, postalo je moguće povećati temperaturu vodiča, povećavajući učinkovitost i vijek trajanja proizvoda. Ovaj pristup također je omogućio da se tikvice učine kompaktnijima. Greška u dizajnu povezana je s početnim niskim otporom vodiča pri primjeni električne struje.

žarna nit

Oblik žarne niti može biti različit - izbor u korist jedne ili druge ovisi o specifičnostima žarulje. Često koriste nit sa krug, upletena u spiralu, mnogo rjeđe - vodiči trake.

Modernu žarulju sa žarnom niti napaja žarna nit izrađena od volframa ili legure osmij-volfram. Umjesto uobičajenih heliksa, mogu se uvijati bi-heliksi i tri-heliksi, što je omogućeno ponovljenim uvijanjem. Potonje dovodi do smanjenja toplinskog zračenja i povećanja učinkovitosti.

Tehnički podaci

Zanimljivo je promatrati odnos između svjetlosne energije i snage svjetiljke. Promjene nisu linearne - do 75 W svjetlosna učinkovitost raste, a ako se prekorači, smanjuje se.

Jedna od prednosti ovakvih izvora svjetlosti je ravnomjerno osvjetljenje, jer se svjetlost emitira jednakom snagom u gotovo svim smjerovima.

Još jedna prednost povezana je s pulsirajućim svjetlom, koje pri određenim vrijednostima dovodi do značajnog zamora očiju. Normalnom vrijednošću smatra se koeficijent valovitosti koji ne prelazi 10%. Za žarulje sa žarnom niti maksimalni parametar doseže 4%. Najgori pokazatelj je za proizvode snage 40 W.

Od sve dostupne električne rasvjete, žarulje sa žarnom niti rade najviše. Većina struje se pretvara u Termalna energija, tako da je uređaj više poput grijača nego izvora svjetlosti. Svjetlosna učinkovitost kreće se od 5 do 15%. Iz tog razloga zakonodavstvo sadrži određena pravila koja zabranjuju, na primjer, upotrebu žarulja sa žarnom niti većih od 100 W.

Obično je svjetiljka od 60 W dovoljna za osvjetljavanje jedne prostorije, koju karakterizira lagano zagrijavanje.

Razmatrajući spektar emisije i uspoređujući ga s prirodnim svjetlom, mogu se napraviti dva važna zapažanja: svjetlosni tok takvih svjetiljki sadrži manje plave i više crvene svjetlosti. Međutim, rezultat se smatra prihvatljivim i ne dovodi do umora, kao što je slučaj s izvorima dnevnog svjetla.

Radni parametri

Kada koristite žarulje sa žarnom niti, važno je uzeti u obzir uvjete njihove uporabe. Mogu se koristiti u zatvorenim i vanjskim prostorima na temperaturama ne nižim od –60 i ne višim od +50 stupnjeva. Celzija. U tom slučaju vlažnost zraka ne smije prelaziti 98% (+20 stupnjeva Celzijusa). Uređaji mogu raditi u istom krugu s prigušivačima dizajniranim za regulaciju izlaza svjetlosti promjenom intenziteta svjetlosti. To su jeftini proizvodi koje može samostalno zamijeniti čak i nekvalificirana osoba.

Vrste

Postoji nekoliko kriterija za klasifikaciju žarulja sa žarnom niti, o čemu će biti riječi u nastavku.

Ovisno o učinkovitosti rasvjete, žarulje sa žarnom niti su klasificirane (od najgorih do najboljih):

• vakuum;
• argon ili dušik-argon;
• kripton;
• ksenon ili halogen s infracrvenim reflektorom ugrađenim unutar svjetiljke, što povećava učinkovitost;
• s premazom dizajniranim za pretvaranje infracrvenog zračenja u vidljivi spektar.

Postoji mnogo više vrsta žarulja sa žarnom niti koje se odnose na njihovu funkcionalnu svrhu i značajke dizajna:

1. Opće namjene - 70-ih godina. prošlog stoljeća nazvane su "svjetiljke za normalno osvjetljenje". Najčešća i brojna kategorija su proizvodi koji se koriste za opću i dekorativnu rasvjetu. Od 2008. godine proizvodnja ovakvih izvora svjetlosti znatno je smanjena, čemu je pridonijelo donošenje brojnih zakona.
2. Dekorativna namjena. Bočice takvih proizvoda izrađene su u obliku gracioznih figura. Najčešći tipovi su staklene posude u obliku svijeće promjera do 35 mm i kuglaste (45 mm).
3. Lokalni termin. Dizajn je identičan prvoj kategoriji, ali se napajaju smanjenim naponom - 12/24/36/48 V. Obično se koriste u prijenosnim svjetiljkama i uređajima koji osvjetljavaju radne stolove, strojeve i sl.
4. Osvjetljenje s obojenim žaruljama. Često snaga proizvoda ne prelazi 25 W, a za bojanje unutarnja šupljina prekrivena je slojem anorganskog pigmenta. Mnogo je rjeđe pronaći izvore svjetlosti čiji je vanjski dio obojen lakom u boji. U tom slučaju pigment vrlo brzo blijedi i mrvi se.

1. Zrcalno. Žarulja je izrađena u posebnom obliku, koji je prekriven reflektirajućim slojem (na primjer, prskanjem aluminija). Ovi se proizvodi koriste za preraspodjelu svjetlosnog toka i povećanje učinkovitosti rasvjete.
2. Signal. Ugrađuju se u rasvjetne proizvode namijenjene prikazu bilo kakvih informacija. Karakterizira ih mala snaga i dizajnirani su za dugotrajan rad. Danas su praktički beskorisni zbog dostupnosti LED dioda.
3. Prijevoz. Još jedna široka kategorija svjetiljki koje se koriste u vozila. Karakterizira ga visoka čvrstoća i otpornost na vibracije. Koriste posebne baze koje jamče čvrsto pričvršćivanje i mogućnost brze zamjene u skučenim uvjetima. Može se napajati od 6 V.
4. Reflektori. Izvori svjetlosti velike snage do 10 kW, karakterizirani visokom svjetlosnom učinkovitošću. Spirala je kompaktno položena kako bi se osiguralo bolje fokusiranje.
5. Svjetiljke koje se koriste u optičkim uređajima, na primjer, filmske projekcije ili medicinska oprema.

Posebne svjetiljke

Postoje i specifičnije vrste žarulja sa žarnom niti:

1. Razvodne ploče - podkategorija signalnih svjetiljki koje se koriste u razvodnim pločama i obavljaju funkcije indikatora. To su uski, duguljasti i proizvodi male veličine s glatkim paralelnim kontaktima. Zbog toga se mogu postaviti u gumbe. Označeno kao “KM 6-50”. Prvi broj označava napon, drugi amperažu (mA).
2. Žarulja sa žarnom niti ili fotografska lampa. Ovi se proizvodi koriste u fotografskoj opremi za normalizirani prisilni način rada. Karakterizira ga visoka svjetlosna učinkovitost i temperatura boje, ali kratak vijek trajanja. Snaga sovjetskih svjetiljki dosegla je 500 W. U većini slučajeva, tikvica je matirana. Danas se praktički ne koriste.
3. Projekcija. Koristi se u dijaprojektorima. Visoka svjetlina.

Žarulja s dvostrukom niti dolazi u nekoliko varijanti:

1. Za automobile. Jedna nit se koristi za kratku, druga za dugu. Ako uzmemo u obzir svjetiljke za stražnja svjetla, tada se niti mogu koristiti za svjetlo kočnice, odnosno bočno svjetlo. Dodatni zaslon može odrezati zrake koje u kratkim svjetlima mogu zaslijepiti vozače koji dolaze u susret.
2. Za avione. U svjetlu za slijetanje, jedna žarna nit se može koristiti za slabo svjetlo, druga za jako svjetlo, ali zahtijeva vanjsko hlađenje i kratki rad.
3. Za željezničke semafore. Za povećanje pouzdanosti potrebne su dvije niti - ako jedna pregori, druga će zasvijetliti.

Nastavimo s razmatranjem posebnih žarulja sa žarnom niti:

1. Svjetiljka prednjeg svjetla je složen dizajn za pokretne objekte. Koristi se u automobilskoj i zrakoplovnoj tehnologiji.
2. Niska inercija. Sadrži tanku nit. Koristio se u sustavima za snimanje zvuka optičkog tipa iu nekim vrstama fototelegrafije. Danas se rijetko koristi, budući da postoje moderniji i poboljšani izvori svjetlosti.
3. Grijanje. Koristi se kao izvor topline u laserski pisači i fotokopirni strojevi. Svjetiljka je cilindričnog oblika, pričvršćena je u rotirajuću metalnu osovinu na koju se nanosi papir i toner. Valjak prenosi toplinu, uzrokujući širenje tonera.

Učinkovitost

Električna struja u žaruljama sa žarnom niti pretvara se ne samo u svjetlost vidljivu oku. Jedan dio se koristi za zračenje, drugi se pretvara u toplinu, a treći se pretvara u infracrvenu svjetlost, koju vidni organi ne detektiraju. Ako je temperatura vodiča 3350 K, tada će učinkovitost žarulje sa žarnom niti biti 15%. Konvencionalna svjetiljka od 60 W s temperaturom od 2700 K karakterizira minimalna učinkovitost od 5%.

Učinkovitost se povećava stupnjem zagrijavanja vodiča. Ali što je veće zagrijavanje niti, to je kraći životni vijek. Na primjer, na temperaturi od 2700 K, žarulja će svijetliti 1000 sati, na 3400 K - nekoliko puta manje. Ako povećate napon napajanja za 20%, sjaj će se udvostručiti. To je iracionalno, jer će se vijek trajanja smanjiti za 95%.

Prednosti i nedostatci

S jedne strane, žarulje sa žarnom niti su najpovoljniji izvori svjetlosti, s druge strane, karakteriziraju ih mnogi nedostaci.

Prednosti:

• niska cijena;
• nema potrebe za korištenjem dodatnih uređaja;
• Jednostavnost korištenja;
• ugodna temperatura boje;
• otpornost na visoku vlažnost.

Mane:

• krhkost - 700–1000 sati ako se poštuju sva pravila i radne preporuke;
• slab svjetlosni izlaz - učinkovitost od 5 do 15%;
• krhka staklena tikvica;
• mogućnost eksplozije ako se pregrije;
• velika opasnost od požara;
• Padovi napona značajno skraćuju vijek trajanja.

Kako povećati vijek trajanja

Postoji nekoliko razloga zbog kojih se životni vijek ovih proizvoda može smanjiti:

• fluktuacije napona;
• mehaničke vibracije;
• visoka temperatura okoline;
• prekinuta veza u ožičenju.

1. Odaberite proizvode koji odgovaraju rasponu mrežnog napona.
2. Izvršite kretanje strogo u isključenom stanju, jer će i najmanje vibracije uzrokovati kvar proizvoda.
3. Ako lampe nastave gorjeti u istoj utičnici, tada je treba zamijeniti ili popraviti.
4. Prilikom operacije na slijetanje Dodajte diodu u električni krug ili spojite dvije žarulje iste snage paralelno.
5. Možete dodati uređaj na prekid strujnog kruga za glatko uključivanje.

Tehnologije ne miruju, stalno se razvijaju, pa su danas tradicionalne žarulje sa žarnom niti zamijenjene ekonomičnijim i izdržljivijim LED, fluorescentnim i štedljivim izvorima svjetlosti. Glavni razlozi proizvodnje žarulja sa žarnom niti ostaju prisutnost tehnološki manje razvijenih zemalja, kao i dobro uhodana proizvodnja.

Danas takve proizvode možete kupiti u nekoliko slučajeva - dobro se uklapaju u dizajn kuće ili stana ili vam se sviđa mekani i udobni spektar njihovog zračenja. Tehnološki se radi o davno zastarjelim proizvodima.

Danas gotovo nitko od nas ne može zamisliti život bez tako poznatih stvari kao što su TV, telefon itd. Svjetlost koju proizvode žarulje također treba uključiti u ovu kategoriju. Izum prve žarulje datira iz 1838. godine, a njen autor je Jean Jobard. Ova je svjetiljka imala ugljen kao izvor žarne niti, što ju uglavnom nije razlikovalo od plinskih svjetiljki i svjetiljki. Napredniju svjetiljku tri godine kasnije izumio je Englez Delarue, koji je izumio prvu žarulju sa žarnom niti koja je koristila spiralu. Poznati ruski fizičar Alexander Nikolaevich Lodygin izumio je domaću žarulju sa žarnom niti još 1874. godine, koja je koristila ugljičnu šipku u vakuumu. Izum je dao poticaj početku elektrifikacije rusko carstvo. Poseban plan za 100-postotnu elektrifikaciju zemlje predstavljen je 1913. godine, ali će ga provesti boljševička vlada, koja će taj plan predstaviti kao svoju ideju. Bilo kako bilo, tijekom ovog vremena već smo se jako navikli na žarulju, međutim, neka pitanja još uvijek ostaju otvorena, na primjer, proizvodnja žarulja sa žarnom niti.

Oprema za proizvodnju žarulja sa žarnom niti

Za proizvodnju žarulja sa žarnom niti potrebna vam je prilično moderna i visokokvalitetna oprema. Glavna poteškoća leži u radu s plinom i vakuumom. Osim toga, proizvodnja volframove niti zahtijeva poseban stroj koji proizvodi nit debljine 0,4 mikrona. Štoviše, volfram je prilično skup materijal i troškovi ovog metala ne mogu se uvijek nadoknaditi samo prodajom žarulja. Dalje, trebali biste uzeti u obzir proizvodnju staklenih tikvica. Za to postoje i posebni strojevi za puhanje stakla. Proces stvaranja svjetiljke zahtijeva veliku preciznost u savijanju žarulja. Ako se u jednoj fazi (proizvodnja žarulje, toplinskog tijela ili postolja) postupak izvede neispravno, onda je sva prilika da takva žarulja neće dugo trajati.

Dakle, proizvodnja svjetiljki je proces koji se usavršavao i pojednostavljivao više od stoljeća i pol. Danas imamo više vrsta svjetiljki, ovisno o njihovoj namjeni. Nedavno su u modu počele ulaziti štedne žarulje, koje imaju veću učinkovitost i trajnost. Osim toga, svjetlina takve žarulje je nekoliko puta veća od svjetline tradicionalne. Bilo kako bilo, svjetiljka, unatoč svojoj jednostavnosti, ostaje gotovo jedini izum koji donosi svjetlost čovječanstvu!

Tehnologija proizvodnje žarulja sa žarnom niti

Žarulja sa žarnom niti koristi učinak zagrijavanja vodiča (žarnog tijela) dok kroz njega teče električna struja. Temperatura žarne niti naglo se povećava nakon uključivanja struje. Tijekom rada zagrijano tijelo emitira elektromagnetsko toplinsko polje u skladu s Planckovim zakonom. Planckova formulacija ima maksimum čiji položaj na ljestvici valnih duljina ovisi o temperaturi. Taj se maksimum pomiče s porastom temperature prema kraćim valnim duljinama. Da bi se dobilo vidljivo zračenje, potrebno je da temperatura žarulje bude nekoliko tisuća stupnjeva. Na temperaturi od 5770 stupnjeva, svjetlosni učinak jednak je spektru Sunca. Što je temperatura niža, to je manji udio vidljive svjetlosti, a zračenje se čini "crvenijim".

U današnjoj proizvodnji spirala za svjetiljke koristi se volfram, koji je prvi upotrijebio naš znanstvenik Lodygin, o kojem smo govorili malo više. U običnom zraku na visokim temperaturama, volfram bi se trenutno pretvorio u oksid. Zbog toga se tijelo žarne niti stavlja u tikvicu iz koje se ispumpava zrak tijekom procesa proizvodnje žarulje. Prve tikvice izrađene su pomoću vakuuma; Trenutno se u vakuumskoj tikvici proizvode samo žarulje male snage (za svjetiljke opće namjene - do 25 W). Žarulja jače žarulje ispunjena je inertnim plinom (argon, kripton ili dušik). Povećani tlak u žarulji žarulja punjenih plinom naglo smanjuje brzinu isparavanja volframa, zbog čega ne samo da se povećava vijek trajanja žarulje, već je također moguće povećati temperaturu žarulje, što povećava učinkovitosti, a također približava spektar emisije bijelom. Žarulja punjena plinom neće tako brzo potamniti zbog taloženja materijala tijela žarne niti, za razliku od vakuumske žarulje.

Video kako se prave žarulje:

Za izradu žarne niti potrebno je koristiti metal s pozitivnim temperaturnim koeficijentom otpora, koji će s porastom temperature samo povećati otpornost na temperaturu. Ovaj dizajn automatski stabilizira snagu žarulje na potrebnoj razini kada je spojena na izvor napona (izvor s niskom izlaznom impedancijom). To će omogućiti izravno spajanje svjetiljki na distribucijsku mrežu bez upotrebe balasta, što ih povoljno razlikuje od svjetiljki s izbojem u plinu.

Glazba u boji ili jednostavno osvjetljenje neobične boje zanimljivo je rješenje koje može biti korisno u dizajnu bilo koje sobe. Prilično je teško pronaći žarulje s jakim svjetlom na tržištu iu trgovinama, pa je jedini izlaz da sami napravite žarulje u boji.

Konvencionalne mogućnosti bojanja možda neće biti prikladne za prenošenje boje na žarulju, jer će spaliti naneseni sloj zbog zagrijavanja. Stoga se za rad preporuča odabrati LED žarulje, štedne ili žarulje sa žarnom niti od 25 W. Kada radite na žarulji, morate zapamtiti da će boja i svjetlina sjaja ovisiti o gustoći premaza u boji.

Korištenjem različitih boja, intenziteta premaza i dolje opisanih metoda možete u nekoliko minuta stvoriti bogatu kolekciju različitih žarulja zanimljivog sjaja.

Bojanje pastom

Da biste svoju olovku obojili u plavo, možete uzeti pastu iz kemijska olovka. Da biste svjetiljku obojili u boju odabrane paste, morat ćete pažljivo ukloniti vrh i puhati tintu na list papira ili uljanu krpu. Zatim, držeći žarulju za postolje, istrljajte je iscurjelim sadržajem olovke.
Intenzitet premaza možete kontrolirati pomoću acetona, kolonjske vode ili alkohola.

Lak za nokte

Brzosušeći lakovi izvrsna su bojila. Prikladno je nanositi lak četkom ili pamučnom blazinicom. Velika prednost ove metode je širok izbor nijansi.
Međutim, lak izgori kada se zagrije iznad 200 stupnjeva, pa morate biti oprezni s njim.

PVA

PVA ljepilo je univerzalno i prianja na većinu površina. Sama ima bijelu mutnu nijansu, ali nakon sušenja postaje prozirna. Ako pomiješate ljepilo s bojom topljivom u vodi ili pigmentom iz printera, a zatim time prekrijete žarulju, možete dobiti prilično dobar rezultat.

Auto emajl

Relevantna metoda za vlasnika automobila: obično se auto emajl prodaje u aerosolnim limenkama. Način nanošenja sjenila je vrlo jednostavan, premaz može izdržati do 200 stupnjeva.

Kako biste izbjegli predebeli sloj koji će potamniti žarulju, preporuča se raspršiti sadržaj aerosola na udaljenosti od 30-40 cm od predmeta.

Boje za vitraje

Idealna opcija za stvaranje žarulje u boji su boje od vitraja. Za rad sa žaruljom trebat će vam one topljive u vodi za paljenje. Sloj neće izgorjeti pod visokom temperaturom, već će samo ojačati.

Ova metoda ima značajan nedostatak - cijenu. Jedna mala tuba od 50 grama koštat će kupca 150-200 rubalja.

Organski silicij

Boje namijenjene bojanju površina koje se često zagrijavaju. Izdržljivi su i zajamčeno neće pregorjeti, čak i ako je žarulja stalno upaljena. Gornja granica raspona je 600 stupnjeva, tako da nema potrebe brinuti o kvaliteti i vijeku trajanja.

Tsaponlak

Ovaj premaz možete kupiti u trgovini specijaliziranoj za radio komponente. Glavna funkcija premaza je zaštita staza i lemljenja od kratkih spojeva. Budući da radna temperatura tranzistora doseže 150 stupnjeva, proizvod je također prikladan za premazivanje žarulja.

Ovo su najjednostavniji i dostupne metode pokriti prilično kapriciozan materijal - staklo. Izbor je višestruko sužen ako se radi o žaruljama koje gore često i dugo, jer ne mogu sve boje podnijeti visoke temperature.

Fotografije

Yasya Vogelhardt

Grupa tvrtki Varton proizvodi LED svjetiljke pod markama Gauss i Varton. Instaliraju se u uredima, stambenim zgradama, skladištima i ulicama - ukupno tvrtka proizvodi tisuću vrsta različite rasvjetne opreme. Proizvodnja i laboratorij nalaze se tri sata vožnje od Moskve u gradu Bogoroditsk, Tulska oblast. The Village je otišao tamo i naučio kako se izrađuje LED uredska rasvjeta.

Proizvodnja

Ilya Sivtsev nas čeka ispred zgrade jarkih boja, direktor tvrtke tvrtke. Zgrada ima nekoliko katova, a mi se popnemo na gornji gdje su smješteni uredi direktora i izložbeni prostor. Na svim policama su različite lampe. Općenito, najčešće svjetiljke za rasvjetu dolaze u četiri vrste: žarulje sa žarnom niti, fluorescentne žarulje, halogene žarulje i LED žarulje. Tvornica Warton specijalizirana je za potonje.

Same žarulje, LED moduli i ostale važne komponente ne proizvode se ovdje, već se nabavljaju iz Kine, Koreje, Finske i Austrije. “Što dublje idete unutra, to ste sporiji i neučinkovitiji”, objašnjava Ilya. Sva ova poduzeća sastavljaju žarulju od nekoliko elemenata: baze (plastični dio s aluminijem iznutra), baze i LED modula i, na kraju, pokretača koji je odgovoran za sjaj. Na vrhu ove konstrukcije postavljen je disipacijski element (najčešće izrađen od plastike). Dakle, ovdje se izrađuju kućišta lampi i difuzori, sve se montira i šalje dobavljačima. Tu je i laboratorij u kojem se testiraju razne lampe i rasvjetna tijela.

Istraživačko-proizvodni centar "Varton"

proizvodnja LED svjetiljki

MJESTO:
Bogorodick, Tulska oblast

DATUM OTVARANJA: 2012 godina

ZAPOSLENIH: 500 ljudi u tvrtki (njih 250 u tvornici)

POVRŠINA POSTROJENJA: 20.000 m² km

varton.ru

Tehnologija

Ideja LED tehnologije je da LED proizvodi toplinu. LED dioda je mala, a proizvodi puno svjetla i, kao rezultat toga, topline. Potonji se mora neutralizirati pomoću aluminijskih ploča. Na primjer, temperatura koja dolazi iz LED-a je 80 stupnjeva, ide do hladnjaka i na kraju pada na 45 stupnjeva koji dolaze iz lampe. U prosjeku, LED lampa traje 50 tisuća sati. "Općenito, nema problema sa samim LED-om", objašnjava Ilya Sivtsev. "Ako je sve ispravno prikazano, može raditi 100 tisuća sati." Problem leži u napajanju koje najčešće prvo zakaže.

Proizvodnja kućišta

Cijeli proces počinje izradom metalnih kućišta za svjetiljke. Metal dolazi u ogromnim rolama, od kojih najteži mogu težiti 4,5 tone. Zatim se takav kolut podiže na dizalicu i prenosi na odmotač. Njegova glavna svrha je polagano odmotavanje metalnog lima i njegovo uvođenje u automatsku liniju, čija je prva operacija ravnanje. Upotrebom stroja koji sliči centrifugi na starim perilicama rublja, ploče metala se izrađuju potpuno ravne, a instalacija usmjerava protok tako da ispravno ulazi na sljedećoj stanici.

Zatim se sve potrebne rupe automatski izrezuju u metalu pomoću automatskog žiga. Nakon toga giljotina oštro i bučno odsiječe komad role potrebne duljine i on odlazi u stanicu za savijanje, gdje stroj savija dugačke stranice budućeg tijela i savija ih poput omotnice. Robot uzima ovu strukturu i okreće je tako da drugi stroj može saviti krajeve tijela: to se naziva "stanica za savijanje jezičaka". Linija završava klinčanjem - to je naziv metode pričvršćivanja metala na metal bez zavarivanja i nepotrebnih zakovica i vijaka. Rezultat je udica koja sama sebe drži. Dakle, svakih 17,3 sekunde svaki transporter priprema novi proizvod, zaposlenik ga preuzima i slaže na visoke hrpe, kao u igrici Jenga.

Sva oprema je u senzorima: ako se gotovo kućište ne ukloni s linije, stroj će se zaustaviti i čekati dok se proizvod ne ukloni iz njega. To rade masovne stranke na dvije linije.

S ekskluzivnim i probnim kopijama morate se malo dulje petljati: iako su procesi i dalje isti, oprema je drugačija. “Budite oprezni, mogao bi udariti”, upozorava nas Ilya. Odmaknemo se nekoliko koraka od uređaja: platforma se stalno kreće i može brzo ubrzati, tako da na podu postoje oznake koje je zabranjeno prelaziti. Na ovom automatskom stroju - preši za koordinatno bušenje - rade se rupe u limovima, a zatim se odvode na savijačicu limova, koja sve radi sama - savija, prevrće - samo treba izabrati željeni program. Među procesima postoje oni koje je potrebno obaviti ručno; Tvornica treba takvu liniju za ekskluzivne male serije.

Slika

Gotova kućišta budućih svjetiljki oslikana su na opremi sličnoj vrtuljku: kućišta su obješena na kuke na žici i polako se pomiču s jedne stanice na drugu. Sve počinje pranjem: poseban tuš s kemijskom otopinom uklanja ulje s metala, zatim kutije idu u sušilicu, gdje na temperaturi od 280 stupnjeva voda isparava s površine. Nakon što se ohlade, idu u komoru za bojanje prahom: tu su automatski pištolji koji se kreću odozgo prema dolje i prekrivaju tijelo ravnomjernim slojem boje. Istina, takva boja ne ulazi u kutove, pa djelatnik u posebnom odijelu i dalje radi u ćeliji i farba ono što automatskim pištoljima nije moglo dohvatiti. Boja je teška i čini se da se lijepi za površinu; ako se to ne dogodi, tada ga tlak zraka na dnu komore usisava kroz rupe u podu i ponovno ga dovodi za bojanje. Boju zatim treba “ispeći”, tako da dijelovi idu u peć za sušenje. Veličina komore je takva da cijeli put proizvoda od početka do kraja traje oko 20 minuta. To je to, tijelo je spremno, sada se može skinuti s kuke i dati na montažu.

Ilya Sivtsev kaže da montažu obavljaju dvije ekipe, od kojih u jednoj dominiraju muškarci, au drugoj žene. Prvi preuzima težak posao, po mogućnosti u malim ekskluzivnim serijama, a žene, prema njegovim riječima, dobro rade produkcijske poslove - gdje su potrebni brzina i jasnoća. Suština je ista: moduli i drajveri su umetnuti u obojeno kućište, drajveri su spojeni na stezaljku kroz koju teče struja. Uglavnom se sve sastavlja ručno, ponekad se koristi i odvijač.

No, tvrtka pokušava napustiti pričvrsne elemente poput vijaka i vijaka u korist kopči: na taj se način dijelovi mogu pričvrstiti izravno na tijelo. Tijekom montaže lampice na svakom stolu naizmjence svijetle - djelatnici provjeravaju funkcionalnost svakog proizvoda. Sve se to radi ručno, jer asortiman tvornice uključuje više od tisuću artikala, a toliki broj proizvoda teško je automatizirati. Zaposlenici imaju svoje standarde za montažu: na primjer, dnevni standard za jednog montera je 363 proizvoda. Općenito, tvornica nastoji proizvesti gotov proizvod svakih osam sekundi.

Oni modeli koji se sastavljaju po smjeni ovise o narudžbi: tijekom našeg posjeta prikupljali su medicinske (zapečaćeni su), hitne (nastavljaju raditi još tri sata nakon isključivanja struje) i protok (za nadopunjavanje skladišta ). Svaka svjetiljka mora imati difuzor, od kojih tvornica proizvodi pet vrsta - na primjer, "prizma", "opal", "zdrobljeni led". Montaža ne postavlja difuzore na lampu, već je samo pakira, budući da kupac bira model koji mu je potreban. Difuzori stižu u pogon u obliku velikih polikarbonatnih ploča koje se režu na listove potrebne veličine.

Neka tijela svjetiljki izrađena su od plastike - takvi modeli su jeftiniji, pa se model vjerojatno može vidjeti u gotovo svakom ulazu. Proizvode se u radionici u kojoj se nalaze strojevi za injekcijsko prešanje. To se događa ovako: plastične granule se sipaju u stroj odozgo, koje stroj kasnije topi. Svi dijelovi se rađaju u dvodijelnom kalupu, a kada su zatvoreni, dovodi se vruća plastična masa na temperaturi od 300 stupnjeva. Kalup se otvara i robot vadi dobiveni proizvod - sve to traje 98 sekundi. Potom djelatnik ručno odvaja difuzore i lagano podrezuje slomljeno mjesto.

Isti pogon proizvodi uličnu rasvjetu. “Njih je kompliciranije razviti, ali njihova je proizvodnja jednostavna”, kaže Ilya. Svjetiljke su izrađene od ogromnih aluminijskih greda, čija duljina može doseći šest metara. Pomoću posebne opreme greda se na visokoj temperaturi provlači kroz prešu, unutar koje se nalazi oblik - matrica, koja je odgovorna za smjer reza. Zatim zaposlenici naprave rupe u njemu i kružnim nožem ga režu na komade potrebne veličine.

Skladište i laboratorij

Dio Gotovi proizvodi ulazi u skladište od 3.500 četvornih metara. Ukupno u skladištu ima oko 2 tisuće paletnih mjesta. Pokraj skladišta nalazi se laboratorij tvornice u kojem zaposlenici ispituju trajnost proizvoda i ispituju žarulje kupljene od dobavljača.

Prvo što upada u oči kada uđete u laboratorij je ogromna lopta s otvorenim vratima. Ovo je fotometrijska kugla u kojoj se vrše i provjeravaju sva mjerenja tehnički podaci svjetlosni uređaj. Ovdje se uglavnom testiraju žarulje: zavrnu se u središte, zatvore i očitaju svi potrebni indikatori.

Dalje uz zid nalaze se police s upaljenim lampama - to su stalci za degradaciju. Svjetlost od njih je toliko jaka da se čini kao da ste u foto studiju i snimate fotografije. Ispostavilo se da sve te žarulje svijetle 24 sata na dan - tako laboratorijsko osoblje provjerava koliko dugo će lampa raditi i kako se ti pokazatelji razlikuju od deklariranih. Osim toga, tijekom životnog vijeka lampe, radnici očitavaju svaku lampu, bilježeći kako se mijenjaju tijekom vremena. Ako zaposlenici vide da se nakon tisuću sati lampa ugasila, to je znak da moraju ponovno provjeriti cijelu seriju.

Ispitivanje lampi tu ne završava. Sljedeći stroj omogućuje provjeru otpornosti žarulje na prašinu; njegov zadatak je posipati prašinu po objektu (tuk igra talk). Slijede klima komore u kojima možete namjestiti različite temperature - i najvišu i najnižu - i vidjeti kako će se žarulja na njima ponašati.

Mjesto jednog od testova slično je bazenu: i zidovi i pod popločani su pločicama. Ovdje provjeravaju koliko je lampa otporna na vodu. Jedan od testova izgleda ovako: lampa se učvrsti na posebnoj platformi koja se okreće, a istovremeno iz vatrogasne slavine na nju udara jak mlaz vode (stupanj pritiska se može mijenjati).

Ali najzanimljivija stvar u laboratoriju je zasebna prostorija u kojoj se nalazi uređaj koji pomaže u mjerenju krivulje svjetlosti (kako će svjetiljka svijetliti) i drugih parametara osvjetljenja. Soba je velika (18 metara duga i 6 metara visoka), potpuno crna: zidovi, presvučeni baršunastim materijalom, strop, pa čak i radijatori su crni. Na ulazu u prostoriju nalazi se stup s nekoliko ogledala i snopom koji se okreće, a na vrhu je uređaj s tri detektora – jednim za boju i dva za svjetlo. Testovi se odvijaju u dvije faze: lampa se ugrađuje u središte na poseban okvir, a kada test počne, ovaj okvir se okreće, šipka s detektorima se okreće oko lampe i mjeri je u različitim ravninama.