Обезжиривание и термическая обработка

    Перед термической обработкой спирали обезжиривают в ваннах с трихлорэтиленом, погружая в них на 15-30 мин намотанные на бобины спирали, или на специальной установке, перематывая проволоку через две последовательные ванны с трихлорэтиленом.

    Обезжиренные спирали тщательно просушивают, промывают в кипящей 20 %-ной щелочи в течение 30 мин, затем в воде и просушивают в центрифуге.

    Более производительным методом является ультразвуковая очистка спиралей.

    Для устранения в проволоки наклепа, снятия внутренних напряжений и закрепления формы спирали отжигаются вместе с керном. Спирали на стальном керне подвергаются окислительному или восстановительному отжигу, на молибденовом – только восстановительному.

    Окислительный отжиг, кроме улучшения механических свойств спиралей, преследует цель частичного сжигания на спиралях графитовой плёнки и разрыхления её поверхности для облегчения дальнейшей очистки.

    Окислительный отжиг, осуществляется перемоткой спиралей на керне в воздушной среде через накалённый керамический муфель электрической печи. Температура отжига 600-900 ⁰С, скорость перемотки 3-4 м/мин.

    Восстановительный отжиг осуществляется перемоткой спиралей на керне в атмосфере водорода или препарир-газа через накалённый муфель трубчатой электрической печи. Температура отжига и скорость перемотки зависят от конструкции спирали и материала керна

Резка

    Отожжённую спирализованную проволоку на керне разрезают на отдельные отрезки требуемой длины на специальных машинах резки спиралей нескольких типов. Принципиально они работают следующим образом: спираль подаётся точно на требуемую длину к ножам механизма резки и отрезается. В некоторых случаях для получения особо точной длины спирали подача производится на расстояние, несколько превышающее длину спирали, и отрезается двумя ножами, расстояние между которыми и определяет длину отрезанной спирали.

    Сплошные непрерывные спирали длиной от 10 до 12 мм режут на автомате. Резка спиралей с тире производится на станках с ручной или механической подачей.

    На автомате с фотоэлементом можно разрезать спирали диаметром 0,2-0,7 мм при диаметре нити 0,06-0,15 мм. Производительность автомата в зависимости от длины спиралей составляет 1300-1700 спиралей в час.

Травление

    Травление производят для удаления керна, окислов вольфрама и графитовой смазки. Технология удаления керна определяется материалом и конструкцией спирали. Травление не должно вызывать заметного уменьшения диаметра проволоки, допускаются потери массы не более 3-5%. Наиболее массовый способ – травление спиралей в мешках из плетёной вольфрамовой сетки.

    Для удаления молибденового керна травление производят в чашках.

Отжиг

    Термическую обработку спиралей производят в электрических водородных печах для снятия оставшихся внутренних напряжений, очистки поверхности, выделения оставшихся газов и закрепления формы.

    Спирали обрабатываемые при высокой температуре (выше 1300 ⁰С), предварительно отжигаются при 1100 – 1150 ⁰С. Для ламп, работающих в условиях сильных механических воздействий, термическая обработка спиралей осуществляется при более высокой температуре 2300 -2400 ⁰С (происходит рекристаллизация вольфрама).

    Режим отжига ламп оказывает влияние на первичное провисание спиралей (если напряжение при отжиге ниже 90% номинального, наблюдается большое провисание).

Монтаж тела накала

    Основная задача монтажа тела накала состоит в прочном закреплении вольфрамовой спирали на ножке и создания постоянных электрических контактов между спиралью и вводами.

    Механизированный монтаж спиралей совмещают с операцией вставления держателей на одном комбинированном автомате карусельного типа. На таком автомате в последовательном порядке производятся:

1) установка ножки в рабочее гнездо карусели

2) разведение внутренних звеньев электродов

3) подрезка концов электродов для выравнивания их по длине

4) расплющивание концов электродов

5) подача спирали вакуумным присосом в загнутые концы электродов и запрессовка концов спирали в концах электродов

6) отгибание электродов с зажатой спиралью для защиты их от огней на последующих позициях

7) постоянный разогрев конца штабика до размягчения

8) формовка линзы с концами молибденовых проволок и обрезка последних на требуемую длину

9) возвращение электродов в первоначальное положение

10) расплавление спирали и завивание свободных концов молибденовых отрезков вокруг спирали

11) калибрование развода электродов и окончательное расплавление спирали по форме многогранника

12) загибание чётных держателей вниз и нечётных вверх для придания спирали зигзагообразной формы

13) погружение спирали во вращающуюся ванну с газопоглотителем

14) сдувание излишка поглотителя и сушка его поглотителя подогретым до 60-70 ⁰С воздухом

15) снятие смонтированной ножки и установка её на конвейер для подачи на заварку ламп.

Для механизированного монтажа требуются спирали постоянной формы и постоянных размеров; спирали должны быть прямолинейными и отличаться по длине не более чем на 1 мм.

Сжатый воздух, подводимый на позиции загрузки спирали, набрасывания спирали на держатели и сдувания излишка поглотителя, очищают от масла и грязи фильтром со стеклянной и хлопчатобумажной ватой. Детали автомата, соприкасающиеся с электродами, держателями и спиралями, должны держаться в безупречной чистоте. При смазке автомата нужно следить, чтобы масло не разбрызгивалось и не попадало на детали ножек.

Производительность автомата 1400 шт/час. Некоторые монтажные автоматы снабжают автоматическими механизмами загрузки и съёма ножек и тогда при сохранении последовательности они обслуживаются лишь одним работником, укладывающим спирали между зубьями загрузочного барабана.

Изготовление колб.

    Основные рабочие устройства автомата размещены на трёх конвейерах: стеклоформующем, дутьевых головок и конвейер форм.

    Конвейеры расположены друг над другом и движутся с одинаковой скоростью. Пластичная стекломасса при температуре около 1000 ⁰С вытекает непрерывной струёй из питателя стекловальной печи. Струя закладывается двумя прокатными волоками около выдувной машины и превращается в ленту. Один из волоков имеет гладкую поверхность, а другой круглое углубление высотой 6-7 мм. Благодаря углублению стеклянная лента выходит из волоков с выступающими утолщениями в виде дисков. Ленты с дисками укладываются в средний стеклоформующий конвейер, состоящий из пластинчатых звеньев с круглыми отверстиями, точно совпадающими со стеклянными дисками. Под действием силы тяжести каждый диск, обладающий сравнительно небольшой вязкостью медленно провисает сквозь отверстие и образует пульку (порцию стекломассы). После провисания пульки на заданную глубину, стеклоформующий конвейер встречает на своём пути средний конвейер с дутьевыми головками, каждая из которых совпадает с осью пулек. Давлением сжатого воздуха из головок начинается последовательное выдувание, заставляющее пульку провисать в отверстия среднего конвейера. Окончательное выдувание колб завершается в раздвижных формах, движущихся на нижнем конвейере. Конвейер подводит очередные формы в раскрытом виде к соответствующим пулькам. Формы автоматически сдвигаются и начинают вращаться со скоростью 200 об/мин. После окончания вращение форм прекращается, полуформы раздвигаются и колбы обдуваются воздухом для охлаждения. Движение колб продолжается до тех пор, пока неподвижный упор не отобьёт их от ленты. Затем они попадают во вращающийся транспортёр на который горелками оплавляют их края. Оплавленные колбы партиями по 9 штук передаются на промежуточный транспортёр. С него колбы поступают на сетку туннельного газового лера, колбы отжигаются в течении 4-6 мин, и после выхода с лера поступают сначала на охлаждающий, а затем на разбраковочный транспортёр, за которым их проверяют и упаковывают.

Заварка

Заварка – это герметическое соединение собранной ножки ламп с колбой. При заварке стеклянная ножка и колба свариваются в одну монолитную деталь – оболочку лампы.

    Первый этап заварки состоит в том, что свариваемые части ножки и баллона медленно разогреваются до размягчения стекла. Необходимая скорость разогрева стекла определяется его толщиной и температурой пламени газовой горелки. Скорость разогрева стекла пламенем газовых горелок должна составлять не больше 200 – 300 К/мин. Более быстрый разогрев приводит к появлению сильных внутренних напряжений и может вызвать появление трещин.

    На втором этапе заварки происходит соединение свариваемых частей ножки и баллона, и образовавшийся шов тщательно проваривается. Стекло при этом разогревают до более высоких температур. Полученный шов не должен иметь втянутых мест, острых углов и утолщений, где могут образовываться местные напряжения, приводящие к растрескиванию стекла.

    Третий этап заварки – отжиг – служит для предохранения стекла в месте сварки от возникновения сильных постоянных напряжений в нём. Допустимые скорости охлаждения заваренных ламп в зоне отжига составляют до 50 К/мин и определяются, как правило, практически. Если первый отжиг заваренной лампы не снял напряжений, лампу подвергают вторичному отжигу.

    Время охлаждения ламп с тонкими стенками может быть значительно сокращено, если лампы охлаждать в специальных формах или жидких средах. В качестве жидких сред используют расплавленные соли, например селитру. Применяя эти методы, можно уменьшить время охлаждения заваренных ламп в 4-10 раз по сравнению со временем их охлаждения в воздушной среде.

    Автоматическую заварку ламп накаливания общего назначения в основном производят на заварочно-откачных автоматах с 24-65 гнёздами.

    В рабочее гнездо заварочной машины помещают колбу и смонтированную ножку. Ножку устанавливают в так называемую свечу, а колбу – поверх ножки в шаблон.

    При движении карусели рабочие гнёзда приводятся во вращение между газовыми горелками. При этом горловину колбы греют на уровне тарелки, а тарелка нагревается лучистым потоком. Стекло колбы начинает постепенно размягчаться и вытягиваться, образуя всё меньший и меньший зазор между колбой и тарелкой. Горловина колбы соприкасается с оплавленной кромкой тарелки, привариваясь к ней, и участок стекла между цилиндрической частью колбы и тарелкой образует горло лампы. Оставшаяся нижняя концевая часть колбы (юбка) удаляется. Стекло колбы и стекло тарелки при заварке взаимно растворяются друг в друге. Месту заварки придают размеры и форму, требуемые для правильной посадки цоколя на лампу. Современные заварочные автоматы имеют узел механической формовки горла.