卤钨灯(HAL)的生产工艺流程
发布时间:2010年08月01日
卤钨灯(HAL)的生产工艺流程 首先要了解卤钨灯的工作过程,卤钨灯的基本发光原理和白炽灯相同,都是热辐射光源。不同的地方在于卤钨灯里面充入了特殊的工作气体,其成分是95%的混合气(二溴甲烷和氪气)以及5%的高纯氮,这些气体在灯泡内建立了卤钨循环。具体过程是灯丝中的钨挥发出来后,会超温度较低的地方移动,然后在管壁处和Br结合生成WBr2;而在温度较高处,WBr2又会分解,生成的W会回到灯丝上,Br回到工作气体中,这就是整个卤钨循环的过程。通过这样的卤钨循环,灯丝上的钨不会逐渐挥发,由于“热点”效应而是灯丝烧断,也不会因为钨在灯泡壳上沉积而发黑,其寿命得到大大延长。 生产卤钨灯的主要材料有: 1, 石英管(Quartz),主要用于制造泡壳。其主要特点是热膨胀系数小,耐高温,绝缘性好,透辐射强; 2, 钨(W),主要用于灯丝; 3, 钼(Mo),主要用于同玻璃的封接。之所以采用钼材料,是因为钼的延展性很好,可以压成很薄的箔片,用这种箔片同玻璃封接。由于金属在很薄的情况下,收缩性大大减弱,因此可以和玻璃有很好的封接效果,保证不会漏气。 卤钨灯的生产流程,主要有以下几道工序: 绕支架(Winding)——>亮氢(Flashing)——>点焊(Welding)——>接管(Tabulating)——>打扁(Pinching)——>排气(Pumping)——>磁场定型(Magnetic)——>切割(Cutting)——>装头(Mounting)——>打印(Marking)——>抛光点灯(Burning)——>全检(Fully inspection)——>包装(Packing)。 下面分步骤讲一下每一步的特点: 1、 绕支架(Winding),就是在支架上绕上灯丝。这一步要注意的问题是控制灯丝的长度,以及位置。 2、 亮氢(Flashing),这一步,刚刚绕好的灯丝会送进一个充满氢气环境的类似烤箱的机器中。 这一步主要有两个作用,第一,金属在氢气气氛下加热,可以去除金属上的氧化物等杂质;第二,比较主要的是,钨丝经过在氢气环境下加热后,其内部原子排布会发生变化。原来钨丝原子排布呈纤维状,容易弯曲变形,在氢气中加热后,其原子会形成更加稳定的晶格结构,让钨丝在长期使用中不会下垂变形。 3、 点焊(Welding),通过点焊,将灯中的金属器件相互连接。影响点焊的因素有:(1)电流密度;(2)焊件表面的清洁处理;(3)焊材性质。 4、 接管(Tabulating),结果就是在内管中接上排气管,以供排气和充装工作气体用。接管最重要的就是气密性,一般检测可用常规方法,要检漏的话要采用火花放电检漏。 5、打扁(Pinching),就是机封,把灯管封接起来,以后灯管和外界的联系就只有排气管了。机封采用机封车火头将灯管烧熔封好,整个过程需要注意的问题有气密性、长度同发光中心的高度吻合、封口形状正而圆滑、内部器件不碰伤、正确的耐压力无残余应力、最后要加防爆槽。 这里说一下防爆槽,如果卤钨灯的灯丝断开,在端口之间会产生电弧放电,温度很高,会引起爆炸产生危险。防爆槽就是为了防止这种危险,在灯的两端加上类似保险丝的金属丝,如果电流过大,保险丝会自动熔断,防止灯丝烧断。 6、 排气(Pumping),这是比较关键的一步,首先要把灯管里面的残留气体去除,然后再在里面充入工作气体。获得真空的方法是利用液氮冷却,这样灯内的残留气体都被液化,会从排气管排出。然后就可以充入工作气体,最后切掉排气管,进行气密性封接。 7、 磁场定型(Magnetic),这一步多用于小型或紧凑型卤钨灯的制作过程,其作用和第二步亮氢(Flashing)相同,是为了让灯丝更加坚固,不会下垂。 工作原理是,把灯丝放入磁场之中,然后接上电源,让灯丝中流过电流,磁场中的电流会受到电磁力的作用,这个力正好和重力相抵消。在两个力的作用下,灯丝被正确定型,不会容易变形。 一般较大型的卤钨灯采用亮氢(Flashing)定型,较小的卤钨灯灯丝采用磁场定型。 8、切割(Cutting) 9、 装头(Mounting),给灯管装上灯头,就是灯管末端的金属连接部。 10-14以后几步、打印(Marking),抛光点灯(Burning),全检(Fully inspection),包装(Packing)等等几步,都是普通的步骤,略。
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