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.  

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.

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.

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.