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荧光灯工艺质量分析一、芯柱制造工序荧光灯芯柱是作为灯丝支架和电源引线,它封接好坏对于提升荧光灯成品率和长久可靠保持真空度有直接影响.因为荧光灯芯柱结构和普灯芯柱不一样,为了确保灯管有效发光面积,降低暗区,提升发光效率,必需含有芯柱长度短,喇叭直径大这些特点.所以,芯柱制造过程中,加工难度 大,不大易掌握.在荧光灯生产过程中是关键步骤,不可忽略. 芯柱制造对原材料工艺要求 1、(喇叭) 把玻璃一端按设计要求几何尺寸翻边成喇叭形,方便装配芯柱和荧光粉管进行封口确保气密 性.芯柱喇叭管用玻璃膨胀系数为86-93*10,和杜镁丝膨胀系数靠近,这种玻璃料性较长, 电气性能、化学稳定性好,能满足芯柱要求.为了便于加工喇叭,对喇叭管材料外径管壁厚度 及玻璃膨胀系数均要求一致性好,经检验部门检验测定,通常管径公差控制在正负0.5毫米范围 内,厚度控制在1.0正负0.1毫米范围内.更关键是玻璃圆周厚度要均匀,厚度厚薄公差应控制 在外径公差1/2范围内,这么能方便火焰温度加热均匀. 另外在加工喇叭过程中需全方面退火.温度为450正负10摄氏度. 喇叭质量标准: a、喇叭几何尺寸符合设计要求 b、喇叭要烧得熟,不应有烧得生现象 c、喇叭端正,不应歪头 d、喇叭要圆,要厚薄均匀 e、喇叭割口要烧得光滑 f、无明砂、白砂、玻纹及油污之物 2、(导丝) 导丝是使荧光灯内部电极和外部电路连接、传导电流和支撑电极,所以对它要求是: a、有良好导电性能 b、和玻璃封接后有良好密封性 c、在荧光灯工作时有良好稳定性 荧光灯导丝是由三节导丝即内导丝(镍丝或康铜丝)、封接丝(杜镁丝)、外导丝(铜丝)组成. 导丝质量标准: 导丝必需平直,三种金属丝全部在同一直线上,导丝端面要齐整,不得有毛刺、弯钩、杜镁丝氧 化范围不得超出1毫米,铜丝接点要小而光滑,不得烧乱或有微孔,应保持杜镁丝表面颜色为鲜红色,绷砂层不得拉毛或脱落.焊接好导丝经检验合格后,需放入玻璃干燥器内妥善存放,不然会因长久暴露在空气中吸潮而脱皮引发慢性漏气.玻璃干燥器内要放入吸潮无水氯化钙或硅胶, 且应定时更换以免失效. 3、(排气管) 排气管所用玻璃材料应和喇叭管材料一致,其化学成份、膨胀系数和管径、壁厚也应经检验部门判定,尤其是膨胀系数一定要和喇叭管一致.排气管经砂轮或火焰切割,要求尺寸符合设计要求,切口端面要平整、无缺裂、无明砂白砂,有孔眼芯柱排气管一端要烧口,使之光滑.芯柱制造工艺为了确保芯柱质量,各生产厂家全部花了力量总结经验,归结起来大致是:“烧得熟、吹得鼓、无应力”. 1）、烧得熟: 就是对芯柱夹扁处玻璃要烧熟烧透,使玻璃和杜镁丝自然融合为一体,而不是靠夹扁夹钳硬压在一起,烧不熟,势必就生,一是封接不良造成漏气,二是难以消除应力而造成炸裂.所以,在生产中火焰温度要合适,确保一定加热面积(不宜过高过低),使玻璃和杜镁丝很好融合在一起. 2）、吹得鼓: 即确保芯柱肩部玻璃要均匀,夹扁处形状要好,芯柱夹扁处玻璃和两导丝封接部分结构要均匀对称,肩部要吹鼓圆滑,确保玻璃厚薄均匀,排气管要在喇叭管中心,粘合处要吹热风,吹出孔眼大小适中无毛刺,无孔眼芯柱要吹小气泡.为达成上述要求,就必需对各工位相关尺寸距离中心距和火头进行调整.首先,排气管夹钳、喇叭管钳口、导丝钳口、夹扁夹钳全部要在同一轴线上,每个工位火头位置要对称、高低一致、火焰长短依据操作要求调到到一致. (比如预热火头和加热火头还有切割火头高低还有煤气风量和加氧量对温度控制等)夹扁后芯柱要用还原火焰使其外形烧圆滑,然后分别向喇叭管四面排气管内吹入合适热风,吹出排气孔并烧去孔边毛刺,或吹小气泡(无孔眼芯柱),使其溶接部位玻璃堆积厚薄均匀,形状端正.通常无孔眼芯柱较有孔眼芯柱易炸裂,关键是夹扁处玻璃堆积多多.为了便于吹鼓,使厚薄均匀,能够把喇叭管直径改小(14-15毫米改为12.4-13毫米),因为直径改细后首先易烧熟,玻璃和杜镁丝能很好熔合在一起,其次,肩部玻璃流动小,堆积玻璃不多,厚薄改变不大,易吹鼓,能够降低炸裂. 3）、无应力 因为玻璃膨胀系数较大,导热性又很差,玻璃内外层收缩或膨胀不一致,所以在玻璃冷却和加热过程中易在玻璃内部形成应力,应力超出一定程度就会炸裂,为了使做好芯柱内外层收缩一致,必需对它进行退火(缓慢冷却).退火目标是为了避免应力和消除已产生应力.荧光灯芯柱退火是荧光灯芯柱制造工艺中关键一环,因为荧光灯用芯柱长度短,封口时承受热量大,炸裂可能性也大.退火温度上限为450摄氏度正负10摄氏度,下限为340摄氏度正负10摄氏度,出口温度为150摄氏度,退火时间为4-5分钟. 在确定退火规范下,还必需考虑火咀喷射到芯柱夹扁处位置、角度、每段火管上孔距以确定温度高低分布情况,这么才能达成良好退火.无应力这个基础要求是相正确,只要在后面工序中能经受温度考验而不发生炸裂和慢漏,所以退火好后还要进行严格检验.检验时看有没有严重到炸裂程度,通常是按自己实际确定一个应力样品标准来比较.检验应力是用偏光仪看芯柱颜色来确定. 芯柱制造中废品产生原因和处理措施 1、炸芯柱 产生原因:芯柱生,没有烧熟,夹扁处玻璃没有很好和杜镁丝熔合在一起,从侧面看杜镁丝,发觉夹扁处根部周围呈一尖角状间隙. 处理措施:调整火头温度,确保在夹扁工位前使芯柱烧熟. 2、芯柱瘪 产生原因:没有吹鼓好.肩部位吹不鼓,两边不对称,夹扁偏向一边,火头位置偏高,吹风压力低,吹鼓火头温度不妥(过高或过低) 处理措施:调整夹扁夹钳和各工位喇叭钳口、导丝钳口、排气管钳口在同一轴线上;调整火头位置高低,使火头加热在需夹肩部位;调整适量风压、或调整吹鼓部位火头温度来确保吹鼓. 3、退火箱退火温度不妥,或火管前面部分孔眼堵塞 处理措施:检验、调整退火温度分布情况,使其符合原来设计要求.疏通煤气火管,使之恢复原状. 4、喇叭管和排气管料性不匹配 处理措施:检验测定玻管特征参数,使用膨胀系数一致材料. 5、无孔眼芯柱小气泡吹得太小,造成肩部玻璃堆积过多过厚 处理措施:调整吹孔眼风压 炸喇叭 产生原因: 1、反射火焰太大,或挡火板位置不妥、破损,造成在喇叭圆周上导丝一侧呈指甲形炸. 2、喇叭配合不良,造成不规则乱炸 3、芯柱机预热火头太大,使之经受不住过大热冲击造成一块块炸裂. 处理措施: 1、调整加热火头,火头应尖而硬,以减弱反射火焰.调整挡火板位置或更换挡火板. 2、加强退火处理,使之基础消除应力 3、调整预热火头 炸喇叭管(横炸) 产生原因:在芯柱热加工过程中,因为冷喇叭被热喇叭钳口钳住,使喇叭管局部受热形成应力,而退火温度偏低又无法消除此应力. 处理措施:调整喇叭烘箱温度,确保达成足够退火温度以消除喇叭管应力.喇叭管无规则乱炸通常属于料性不好. 炸排气管 产生原因: 1、有孔眼芯柱孔眼过大,使封接玻璃吹得很薄,机械强度不够. 2、无孔眼芯柱小气泡吹得过小或过大 3、排气管和喇叭管处呈夹角,没有吹鼓,造成肩架处玻璃堆积过多. 处理措施: 1、调整打孔风压和打孔火焰,使孔眼大小和排气管内径 一致又小于排气管内径. 2、调整打孔风压和打孔火焰 3、调整吹鼓风压和吹鼓火焰 芯柱压扁处炸(炸板子)产生原因: 1、镍丝(康铜丝)封入玻璃部位过长 2、排气管插得过低 3、未烧熟 4、排气管、喇叭管、杜镁丝膨胀系数不匹配造成炸裂 处理措施: 1、调整导丝托盘高低位置,使镍丝封入玻璃长度为 1.5-2毫米为宜 2、调整排气管位置高低,排气管长度应在要求公差范围内. 3、调整火头大小,使其在夹扁处前烧熟,而不是靠夹扁钳硬夹在一起. 4、测定每批排气管、喇叭管、杜镁丝膨胀系数,通常相差不超出2*10 慢性漏气 产生原因: 1、芯柱生、杜镁丝和玻璃封接不良,有尖角和缝隙. 2、杜镁丝脱皮氧化,呈淡黄色 3、杜镁丝受潮变质,产生连续气泡 处理措施: 1、 整火头温度,使喇叭管排气管烧熟烧透,使杜镁丝呈鲜红色或暗红色. 2、 减小加热火头温度,预防窜入喇叭管内烧坏杜镁丝. 3、 调整预热火头位置,使杜镁丝表面受热,在确保不破坏杜镁丝表面绷砂涂层前提下,升高温度根本除气,同时火头位置逐步升高,使杜镁丝周围喇叭管有下向上逐步收缩放出气体,避免产生连续气泡.加强 杜镁丝保管预防受潮发霉,受潮严重应停止使用. 断镍丝(康铜丝) 产生原因: 1、 根部断裂:关键因为芯柱加工过程中,温度过高,玻璃收缩过快,使其暴露在火焰下灼烧而发脆.导丝钳口台阶处烧坏一样也产生断裂 2、 整个镍丝断裂发脆:关键因为退火烘箱温度过高,直接烧到镍丝上使其发脆. 处理措施: 1、调整火焰温度火头位置,使玻璃收缩不致太严重,更换导丝钳口 2、调整烘箱温度,既确保消除应力,又不烧坏镍丝发脆,火焰喷射角度及火焰位置要合适. 除以上芯柱制造废品外,芯柱生产中还出现歪芯柱(排气管不正)、小孔眼、大气泡、烧焦黑等弊病.这些取决于操作者认真和熟练度.荧光灯工艺质量分析 二、导丝工序1、导丝 导丝又称导线,它是荧光灯外引入电能至灯管内是灯管工作唯一通道.是由三种不一样材料组成,即内导丝(露在灯管内部那部分)、外导线(玻璃体外面和灯斗脚连接部分)、杜镁丝(是中间和玻璃熔封部分).焊接时,通常采取氢氧焰或电弧对焊措施,把这三部分焊接在一起成一整体. 1）、设计 (1)内导丝:内导丝因为加工和真空中特征要求,通常采取镍线材制作,但考虑到镍材资源和经济问题,中国大部分厂已用康铜丝替换,线材直径为0.50.6毫米,也有用0.7毫米以上.长度为1014毫米不等,也有用锰白铜丝.为了导丝制作和以后工序加工方便,不管是采取镍丝、康铜丝、锰白铜丝,全部需要软性材料. (2)外导丝:现在在中国荧光灯中全部用纯度较高电解铜丝(也用用杜镁丝替换,但因为杜镁丝价格昂贵,现在采取不多),丝直径为0.5毫米,部分也有0.6毫米,其长度视以后制灯工序(排气)方法不一样而有异,通常在4570毫米间,也有更长部分,较短一个适适用于长排车生产,长者为圆排车生产用. (3)杜镁丝:通常采取线径为0.4毫米左右,长度在1012毫米之间(外三节导丝用),也有用3.55毫米者(内三节导丝用). 2）、过程及方法 导丝加工,比较陈旧方法是用电弧碰焊和点焊机结合手工加工方法,此法因为生产率低、加工质量差,已经被淘汰.现在全部在专用导丝机上加工,效率高,质量也很好控制. 导丝机焊接导丝,现在在中国有用氢氧焰焊接和电弧焊两种方法. 3）、机加工导丝常见弊病及处理措施 a、二线或三线不一样心 内导丝和杜镁丝不一样心或杜镁丝和铜丝不一样心,内导丝和杜镁丝和铜丝全部不一样心.这往往因为内导丝导线和杜镁丝钳口槽不一样心,可调整钳口槽和两导丝位置.若不属于这种情况则是两导线孔磨损或孔径和丝径配合不妥,可调换或选择合适导线孔即可消除.有时也因为丝料弯曲或线径过小,使丝料曲率半径变小,则采取复绕到大直径线轴上或启用两导丝机上校直器. b、切口不平或有毛刺 导丝切口不平或有毛刺,尤其是内导丝端头,它会影响直柱制作时穿导丝.这种情况发生通常为:1、切口刀片口不锋利;2、内导丝导丝孔过大;3、导线孔端和切口距离不妥.消除措施是:1、更换锋利刀片;2、选择较小导线孔;3、调整导线孔端和刀片距离. c、内导丝不直 内导丝不直,若属少许,可在加工后搓直.若普遍存在时,则加强内导线收丝后校直.若也不行,则通常为材料过硬,丝材需再退一次火. 接点过高 这种毛病往往出现和用氢氧焰焊接导丝机上,多数因为火头过大或喷火口孔径过大而致.若调整火头无效时,可采取较小孔径喷火口火头即可消除. d、断导丝 断导丝往往发生在杜镁丝和电解铜丝焊接一边.有两种断形式.一是在结点靠铜丝一边;二是在靠杜镁丝一边.通常是因为火头过大造成.处理措施:即调小火头,使火头烧面积小.但在靠铜丝一边时,有时因电接铜丝纯度不高而发生“氢病”用电弧焊接能够避免,不然要更换材料. 杜镁丝发黑 制成后导丝,往往会在近两边或一边接点处,杜镁丝表面有不一样程度发黑.在用氢氧焰焊接时丝直径0.5毫米以下发黑是比较难避免,但过长部位发黑会使制成芯柱质量下降,严重时会使芯柱报废.处理措施是:调小氢氧焰,最好是采取电弧焊措施来处理. 4）、讨论和提议 导丝在荧光灯上不能算一个关键零件,但因为导丝质量不好,也足够使制成灯报废,尤其是杜镁丝,若质量不好影响更大.有时,因为杜镁丝部分制造厂不重视质量,而使制成灯管慢性漏气严重,有了质量好杜镁丝,因为使用单位保管不妥善而变质情况也不少.制成导丝,因存放期过长也会变质.所以,在生产调度上压缩导丝半制品储量和存期是很必需.导丝设计方面,倾向于内导丝放粗放长.放粗目标是为了增加内导丝散热面积,以降低灯管工作时内导丝温度,从而降低内导丝蒸发,以减轻灯管早期发黑现象.放长目标,是为采取夹丝工艺作准备.导丝制造工艺方面,提议使用电弧焊,以提升导丝质量. 三、灯丝工序 1、灯丝 荧光灯灯丝设计,在中国普遍采取双绞丝(双螺旋灯丝)和三螺旋灯丝,三螺旋目标是延长荧光灯寿命.荧光灯灯丝在荧光灯中装载着电子粉发射物和加热电子物任务,在灯放电过程中,承受离子轰击和起到阴极作用.从荧光灯正常寿命终了情况来看,不外是电子发射物耗尽和断丝两种,可见灯丝在荧光灯中关键性.灯丝和灯丝上装载发射物共同组成荧光灯阴极荧光灯心脏. 2、设计 荧光灯灯丝设计,除灯管预热电参数外,关键从取得合适热电子发射物温度和装载尽可能多电子发射物两个原因来考虑,所以期望它有较大表面积.现在,中国制作荧光灯灯丝材料全部是钨丝,牌号为WAL2,其规格为1819.5毫米克/200毫米间,依据不一样情况,有偏高偏低者.第一次芯丝普遍全部是钼丝,直径为0.2毫米,第一次螺旋每公分圈数在68左右,第二次螺旋均采取抽芯绕丝,芯针为直径0.64毫米左右,部分厂采取有芯跳节设计.芯线材料为08钢丝,直径和芯针相仿.第二次螺旋有效圈数为1213圈,长度为911毫米间,两端丝脚长度在4.5毫米左右. 3、加工过程及放法 1、加工前处理工作各厂不一样: 芯线用钼丝和钨丝全部不进行表面去石墨层处理; 芯线钼丝表面进行石墨剥离处理,钨丝表面不处理; 芯线钼丝和钨丝表面全部进行石墨层剥离处理; 2、第一次螺旋绕制 通常全部在一般绕丝机上进行,绕丝机转速视钨丝材料优劣而在30007000转/分中选择,螺旋方向有左旋和右旋之分,必需时也有加热和通电方法进行绕制. 3、第一次螺旋烧氢定型 第一次螺旋烧氢定型是在直线型烧氢炉中进行,定型温度通常为12001300摄氏度之间,视原直钨丝质量不一样而有所调整.其走线速度通常为57米/分. 4、第二次螺旋绕制 第二次螺旋绕制通常在抽芯绕丝机上进行,绕制方法有和第一次螺旋相同和反向之分,也有少数厂采取有芯跳节绕制.初切丝(若干个灯丝连在一起)点焊尾端,二次定型及再切丝(切成一条一条灯丝)等工序. 5、第二次螺旋烧氢定型 二次螺旋烧氢定型是在间隙式烧氢炉中进行,把已绕制好第一次芯丝灯丝取一定数量,放在内有氧化铝层钼舟中,在上述气炉中进行烧氢,温度通常和第一次烧氢相同,也有视具体情况而和第一次有差异,时间通常在715分钟. 化丝 荧光灯灯丝化丝因为灯丝第一道螺旋芯丝采取钼丝,所以通常在混合酸中进行.对混合酸配方,各厂有所不一样,通常普遍采取: 硝酸:硫酸:水=1:1:2配方 现在通常推行无污染化丝工艺,推荐配方硫酸:硝酸:水=1:2:5混合酸中加入第一道芯丝钼丝重量两倍高猛酸钾组成溶液中进行化丝,能够得到无毒排放效果,化丝质量只有表面颜色较以前差. 荧光灯灯丝加工过程中常见弊病,产生原因及处理措施: 1、第二次螺旋绕制过程中钼芯脆断,这类毛病除钼丝质量问题外,通常为第一次定型温度偏高或定型时走线速度太慢,处理措施可降低定型温度加紧定型走线速度. 2、二次螺旋变形 有三种情况:螺旋伸长(一、二次螺旋反向时)、螺旋缩短(一、二次螺旋同向时)、前松后紧或前紧后松;第一二个原因通常为一次定型温度偏低或二次定型时过分高于一次定型时温度.合适调整这两次定型中一次温度能够处理.相关第三个情况比较复杂,通常因为二次螺旋绕制时拉力不均,这种情况若时有时无,处理起来比较困难,若全是这种情况且有规律前松后紧或前紧后松,则可用改变抽芯绕丝机曲线来满足(此种毛病多出现在新车上) 3、灯丝脆断 a、灯丝脆断现象有: b、灯丝直丝脚近二次螺旋处有规则断; c、灯丝任意部位断,断口有毛刺和分层; d、直丝脚部位断. 第一个情况往往发生在新换抽芯机钳口后,因为钳口不光滑或扎得太紧而轧伤所致.磨光钳口或调整松紧程度可消除.B是一次或二次定型温度过高所致,合适降低定型温度能够处理.C为原材料开裂,除提升丝质量和加强钨丝检验外,可采取一、二次螺旋同向绕制灯丝措施消除.D多数是因为二次定型温度偏高. 4、灯丝失重大或失重不均匀 灯丝失重过大是因为灯丝化丝时间过长或所用酸不纯,尤其是有三价铁氯化物存在时,合适掌握时间,避免引入三价氯化铁.失重不均匀往往是化丝批量大或混合酸浓度高,化丝进行太快. 讨论和提议 1、相关设计方面有采取较大规格钨丝倾向,灯丝几何形状偏向于缩短双螺旋部位长度,加大二次螺旋芯线直径.也可试验一次螺旋芯线放粗. 2、相关工艺方面.如采取同向绕制要比反向绕制有利.钨钼丝绕丝前处理工艺要推广. 相关材料方面.除期望钨丝材料厂提升钨、钼丝质量外,必需加强对开裂钨丝检测.另外提升钨丝再结晶温度也是必需. 四、装架工序一、装架(包含芯柱处理和点焊) A、芯柱处理 制成芯柱在装架前,必需进行清洁处理,芯柱处理包含两个方面,既内导丝反电镀和芯柱清洗烘干.芯柱反电镀通常是在直流电场下进行,反电镀所使用电压视内导丝露在玻璃外面部分表面大小而有所不一样,通常在直流25伏左右,所用电解液硫酸水液配方为:HSO:HO=1:(814) 反电镀后用NH OH液中和酸,用自来水冲洗洁净后最好用蒸馏水或去离子水冲洗一下,再在120摄氏度左右烘箱中烘干. B、芯柱处理时常出现毛病和处理措施: 1、内导丝不发光.这往往因为电解液过热或电压过低所致.可使电解液充足冷却或调整电压来处理. 2、导丝脚过分变细.这种毛病属反电镀时间过长或电压高,合适缩短时间或降低电压即可处理. 3、烘干后导丝脚发黄.因为氨水中和不根本或碱液浓度太稀所致. 处理措施:增加氨水浓度或延长中和时间可消除,烘箱温度合适控制不能过高. 二、点焊 1、点焊通常是在专用点焊机上进行,点焊机种类通常有脉冲和储能两中,也有用自制,用人工控制通电时间,通常讲脉冲式点焊机点焊质量最好,但设备维护比较困难,点焊后灯丝双螺旋处通常有紧圈、松圈、平圈之分,紧圈即点焊后双螺旋收紧些;松圈则和紧圈相反;平圈即灯丝点焊后保持点焊前形状.具体按各厂不一样情况来定,至于哪种方法好,见解不一致,有待深入探讨. 2、点焊工序中常见弊病和处理措施: a、假焊.是因为内导丝表面不光洁或点焊电流调整不妥所致,可加强芯柱处理后检验和合适调整好点焊电流,另外还可合适调整好焊接时压力. b、焊接处断丝.除灯丝本身质量问题外,多数为触点压伤灯丝或焊接电流过大所造成.改小焊接触点,使上下触点间保持平整,调整电压也可避免. 焊点氧化.是焊接通电时间过长造成,合适调整通电时间可消除,在自制点焊机调整时间有困难时,可在焊接处加一点无水乙醇以消除此弊病. 三、讨论和提议 提议发明条件,改点焊工艺为夹丝工艺,为机绷发明条件. 五、排气工序荧光灯排气工序关键性 在荧光灯生产过程中,排气是一个关键生产工序,其工艺合理是否,对能否确保产品质量及合格率高低是及其关键.排气过程经完成管内除气、灯管内表面除气、阴极分解激活、注汞、充入氩气等.在完成这些工艺过程中,如有不妥,就可能直接影响灯寿命、光衰退、发黄、发黑等质量问题. 1、 荧光灯排气各阶段作用 灯管烘烤灯管玻璃表面和内部全部吸附有含有很多杂质气体.灯管表面及内部吸附气体是因为下列原因: 玻璃表面气体吸附 1、杂质气体分子碰着玻璃表面会象液体一样凝结在物体表面. 2、物体因表面分子含有盈余化学价力,电引力,使杂质气体分子贴附在物体表面. 3、固体表面周围气体压强大,固体表面吸附气体量就大,压强减小,固体表面吸附气体量就少,多出杂质气体又释放回空间. 玻管内部气体吸气 玻管内含有气体,玻璃结构和其它物质一样,各分子间并不完全密实,实际上有很多空隙,玻璃中孔空隙大于3.22埃,有孔性是一切固体物理通性,在这些孔内常含有相适应气体分子.这些气体分子因为外界压强和温度改变而增加或降低,所以采取降低管内气压和升高温度来降低灯内气体是极其有效措施. 玻管除气温度选择和时间关系 对于通常电真空用玻璃,烘烤温度选择为350摄氏度较为合理,不过为了提升生产效率, 在可能情况下,提升烘烤温度缩短抽气时间,通常可选择500摄氏度左右,时间为1215分钟,同时要求在尽可能短时间内使温度升高到500度,努力争取玻管内部根本去气,同时要求在整个排气过程中灯管应保持相当高温度,使已去气灯管不再吸气. 阴极分解 荧光灯阴极在排气过程中分解好坏,对灯性能和寿命有决定性影响,阴极分解在较高真空中对阴极通入一定电流后产生焦耳热使碱土金属三元碳酸盐分解. MeCO MeO+CO (Me表示钡、锶、钙) 碳酸盐分解速度(所加电流高低和时间长短)和抽气速度要相适应,不然就会产生阴极碳酸盐分解不根本和分解过重,而影响灯质量. 汞在荧光灯中作用 荧光灯是低气压汞蒸汽放电灯,灯放电时,汞在灯管中产生波长为2537埃紫外线,荧光粉吸收2537埃紫外线能量发出可见光.达成照明目标. 汞纯度不高,量太多太少或制灯工艺不妥,形成汞化合物,会在灯管内造成汞吸附,从而影响灯光通和衰退. 氩气在荧光灯中作用 氩气是大家所熟悉气体,它和任何金属全部不起化学作用而生成氩化合物.因为氩氩稳电位比汞电离电位略高,能很好产生潘宁效应,有利于帮助汞电离,从而达成帮助起跳目标.其次,在真空炙热状态阴极易蒸发,因为氩充入,加大了灯管中气体压强,大大降低了阴极蒸发速度,同时也可降低正离子能量,降低了阴极溅射,保护了阴极,提升了阴极使用寿命. 荧光灯排气对质量影响 在排气过程中,因为设备不良、操作不妥、原材料不符合要求等原因,全部会影响荧光灯质量,产生多种弊病.下面就荧光灯在排气过程中产生多个常见弊病分析、产生原因谈谈处理措施. 起跳不良 灯管经排气老练后在190220伏电源下一分钟不能正常工作全部属于起跳不良.起跳不良是因为灯内真空度不高、阴极电子粉极少、充入灯内氩气压力不妥造成. 真空度不高对灯管起跳影响 所谓真空度不高就是说在制成灯管中混有杂质气体(是指不能和汞形成潘宁效应,无助于汞电离气体全部称为杂质气体),如氧气、氮气、一氧化碳和水蒸汽化合物等.因为氧及氮存在于灯管中,它影响着氩和汞电离,原因是氧和氮激发不能促进汞电离,因为她们激发电位比汞电离电位低得多(氧激发电位为6.1电子伏,氮为7.9电子伏,汞为10.4电子伏),它存在阻碍氩和汞原子碰装几率,它们含量越多,阻碍作用越大,防碍了汞放电产生.因为水蒸气及碳氢化合物存在,它们在电场和高温情况下分解和电离成氧、氢、碳原子,氧和氢化合使阴极盈余钡原子被氧化而蒸发,迁移到阴极附件管壁上(成为黄黑块),碳就吸附在阴极表面,造成阴极发射不良,也影响放电建立. 真空度不高原因和在灯管上反应 (真空度不高) a、机械泵本身抽气速率小,极限真空度不高,泵内油少或温度太高. b、真空系统气密性差,有慢漏现象. c、真空系统中不清洁,如油、汞等其它脏物形成过多蒸气源. d、真空管道过长,内径太小或管道中有堵塞物等. e、烘烤温度不够或时间不够. f、电子粉分解不根本或分解后未抽尽(包含辉放不根本). g、烤管不根本,棉胶未烤透. 以上七点真空度不高原因,最关键是在排气工序,尤其是烘烤温度、时间、电子粉分解不根本和分解后未抽尽(包含辉放不根本).真空度不高,反应在成品灯管上会产生以下现象. 前四条(操作时会感到抽气慢,抽不洁净)在初炼和老炼时出现: 1、灯管起跳困难; 2、管压高(充气量一定情况下); 3、熄灭电压高; 4、灯管发暗(整灯); 5、灯管中间发红; 6、灯出现气体打转现象(灯丝处) 前五条反应在灯管上现象: 1、灯中间发暗或全灯发暗; 2、有气体打转现象; 3、管压降开始高,老炼后正常. 前六条反应在灯管上现象(初炼时): 1、220伏点灯丝时,颜色上紫; 2、220伏点亮后,灯丝处有放出气体打转现象,严重时熄灭; 3、拉高压(260伏)有更多气体放出,打转现象更为严重,管压上升; 4、看灯丝时(点亮后)红圈数超出11.5圈,甚至发紫色; 5、若点灯丝时,两端点辉光颜色是好,点亮后没有气体打转为分解好. 前七条反应在灯管上现象:灯在点燃过程中,棉胶分解出氮氧等杂质气体,引发光衰退快,出现早期黄圈,内引线及灯死上出现严重碳黑物质. 真空度不高处理措施 第一至四条为设备问题,应定时检验、维护,玻璃和橡皮系统应定时更换,机械泵和前级泵(萝茨泵)要定时换油、加油,使用前用真空计测量其真空度.按工艺要求确保烘烤时间和温度.依据机械泵抽速和真空状态,合适调整通电分解规范.烤管应根本,确保胶棉充足分解.为了提升灯真空度,可采取冲洗措施来确保产品质量 从理论上讲,通常充气管全部能够采取“冲洗”法来达成将杂质气体分压强降低到所需要程度.这个程度极限,关键取决于所用“冲洗”气体纯度.所谓“冲洗”就是用灯本身所需要工作气体来“冲洗”(稀释)和置换灯内残留杂质气体. 既然冲洗法在整个排气过程中,灯内一直保持有较多气体量,常常在十几托到10托之间,所以机械泵抽气效果(抽速)要比扩散泵为快.因为,扩散泵只有在进入较低压强分子抽气状态时才抽得比较快,而在气体压强较高时,抽速较慢. 在理想状态下,冲洗前残余压强为3*10托(这是通常机械泵全部能够达成)充入1015托高纯氩,再抽至3*10托压强,就等于将杂质气体分子量降低到原来1/300500,即相当于真空度提升了两个数量级.假如冲洗两次话就能够提升相当于四个数量级真空度,这么,荧光灯真空度是完全能够满足.所以,采取充洗工艺排气台是完全能够不加扩散泵.不过考虑到氩气和杂质气体之间扩散需要一定时间和机械泵真空性能稳定,是否取消扩散泵有待依据实际需要决定.氩气充入灯中是为了帮助起跳,不过只充入一定压力时才能达成理想目标.过高或过低全部会产生不良结果.氩气压力过高,氩原子密度过,平均自由程小,原子含有能量小,在原子相互碰撞时,不足以使汞原子电离.氩气压力过低平均自由程大,氩原子和汞原子碰撞几率小了,也影响了汞原子电离几率,不利放电建立.通常来讲,氩气压力过高比氩气压力过低影响更大. 通电分解不妥造成起跳困难原因和处理措施 通电分解应上逐步上升,使得钨丝上产生热量逐步传导给三元碳酸盐而使阴极分解.假如通电电流从低到高急剧上升,钨丝热量就来不及传导到碳酸盐上,产生热膨胀不均匀,造成碳酸盐剥落严重,使灯丝因为电子粉缺乏,影响电子发射.另外,假如通电电流过高,管内真空度也高,这时阴极上保留电子粉极少(灯丝电子粉蒸发严重),也会影响阴极电子发射造成放电难以建立. 要避免上述弊病,必需掌握管内气压在分解过程中改变规律,然后对应分解速度. 影响光衰退很多原因 光衰退就是灯工作一段时间后,光通量逐步降低,这种光通量下降就叫光衰退. 工厂为立即了解产品情况,全部取0100小时衰退百分比作为依据.通常不超出10%.衰退大就认为着超出10%.产生衰退原因很多:如荧光粉本身烧结工艺、荧光粉配粉搅拌工艺、烤管是否根本,玻璃化学稳定性、排气工艺合理性等. 谈排气和排气亲密相关玻管化学稳定性问题 玻管在烤管时碱金属析出对光衰退影响 在生产中,能够看到一只透明度很好灯管,经过烤管以后就能看到灯管变成乳白色,光透过率变差了.假如把这只灯管重新清洗后,它透明性又恢复了,而且烤管温度越高,时间越长,变色就越厉害.影响变色和透明度就是玻璃组成中碱金属氧化物析出.涂覆荧光粉灯管假如烤管温度过高时间过长(或数次烤管),这将造成灯管碱析出严重,灯光衰退严重.其原因是荧光粉被碱金属和汞化合生成汞齐而污染.当然,原材料不纯,如:去离子水电导率、真空卫生不好、金属杂质也能生成汞齐,在燃点过程中,汞齐在电场作用下吸附在灯管内表面而影响了光输出,从而使光通快速下降衰退加紧. 排气工序对光衰退影响 通常来说,光衰退快或慢,是否是排气工序引发大致能够在100小时燃点例行汇报中看出,现象是灯经100小时燃点后,管压降下降较大(通常为35伏),管电流上升(1015毫安或更高),从现象上分析管电流上升光通不易下降,可是往往光通下降比较快,管电流增大,这种现象只能说明该灯丝在100小时燃点过程中,得到了良好激活,阴极发射没有衰退而是增加.所以我们认为衰退不是阴极发射衰退引发,是下面两个原因引发: 1、真空度不高.假如一个真空系统极限真空度不高,那么在灯制成后灯内残留有杂质气体.这些气体不外乎是氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、水蒸汽等,灯燃点时,在电场和温度作用下,这些气体被离解,将和汞生成有色金属化合物,沉积在灯管内壁上,使光透过率下降.更关键是二氧化碳存在更有害,它在经过二类非弹性碰撞以后会离解,当被碳离解出来后,就有可能沉积在阴极上,影响阴极发射.氧气和汞蒸汽生成汞类氧化物吸附在管壁上,从而增大衰退.试验证实:正常情况,排气车极限真空低于5*10毫米汞柱时就产生较为严重汞吸附,使灯管光衰大.这些残留气体和汞形成化合物后或经第二类非弹性碰撞以后,大全部由气态变成固态,所以气压肯定有所降低,从而使管压下降,电流上升,使放电变得稳定.光衰曲线起始端衰退快,全部是因为杂质气体引发. 2、排气时对阴极处理不妥影响光衰退.假如阴极表面发射物质疏松多孔将会有很好发射性能,不过它耐离子轰击性差.灯管燃点时,正离子猛烈轰击阴极而造成大量金属被溅散,这些溅散物吸附在灯管表面也会吸附汞蒸汽,形成光阻挡层使光通有所衰退.当然,煤气中含有大量硫在烤管时荧光粉被污染而灯在燃点时出现灯内表面普遍发黄,这种影响衰退更大.这类灯在150200温度下烘烤数分钟,光通就会恢复到靠近起始值,所以从控制光衰退这个角度来讲,排气工艺应考虑以下多个问题:A、应有很好极限真空度;B、在不影响起跳情况下氩气压力能够合适充得高部分,这么阴极能够取得充足保护;C、阴极分解不宜过分猛烈,不然会使阴极涂层变得疏松,引发灯丝电子粉严重脱落,灯丝发脆. 寿命短 荧光灯寿命分为有效寿命和全寿命两种.有效寿命是指光通亮衰退到一定值时间.全寿命是指灯管燃点到不能产生光为止时间.这里讲寿命短是指它全寿命. 荧光灯全寿命完全取决于阴极质量优劣和客观条件对它保护.灯管经过一定时间燃点后,放电不能建立,是因为阴极没有电子发射造成(漏气及断灯丝除外). 具体来说是阴极上发射物质全部耗尽所致.经过解剖大量“寿终”灯管,发觉这些灯阴极上电子粉几乎完全没有了,所以寿命短是因为阴极上电子粉消耗太快.现在,中国外部分荧光灯厂为提升灯管全寿命,对阴极机构设计和电子粉配方在不停改善.其关键目标上为使阴极多储存部分电子粉及电子粉较强耐离子轰击能力. 假如在排气时分解不合理,电子粉保留仍极少,灯寿命仍不会长.可见排气工序对灯管全寿命关键性. 排气工艺上应注意那些问题应先从电子粉消耗机理谈起.氧化物阴极在工作时涂层内不停生成盈余钡离子,同时也不停消耗钡,钡消耗原因关键有两个:一是蒸发,二是正离子轰击阴极引发溅射. 要使蒸发速度变慢,必需严格控制阴极工作温度,阴极工作温度低是有好处.氧化物阴极最好工作温度是1000K,所以电子管阴极热丝就是靠电路额定工作电压来确保它最好工作温度.荧光灯阴极工作温度则不能靠外电路提供额定电压来加热,而是由正离子轰击阴极而产生热量.所以荧光灯阴极工作温度很大程度上取决于正离子轰击能量. 在排气工艺中,充氩压力不能太低,假如太低,正离子平均自由程加大,它能量也就大,所以阴极温度就高,氩气压力充得过高,但在燃点时管压偏高,阴极“热点”面积很大(正常是11.5圈),这说明阴极分解过程中处理不妥而造成阴极中毒,使阴极发射性能变差,电流发射密度变小,要维持足够放电电流,“热点”面积就肯定大,增加了电子粉蒸发及溅射.为延长灯管寿命,应注意阴极分解、激活、工艺和阴极保养条件氩气压力. 发黑 黄黑产生不是孤立,和很多原因相关.这些说明阴极分解工艺适当是否,必需和相关原因保持相对稳定和一致.如灯丝一致性、碳酸盐颗粒、涂粉重量、排气设备抽速、阴极真空度、阴极分解工艺可靠程度及实施工艺稳定程度.假如这些方面不保持相正确稳定和一致,是不能很好控制黄黑. 发黄是因为通电过分,发黑是因为分解不根本,二者全部是由阴极物质溅射造成(在不考虑汞存在情况下).灯处于较高真空度时,通较大电流,灯阴极周围很快产生黄、黑块.将灯解剖,处于空气中一段时间后,黑块消失,成白色碱土金属氧化物.从相关资料中能够知道氧化钡比氧化锶、氧化钙易蒸发.而且碳酸钡、碳酸锶、碳酸钙分解时,在相同真空度下,碳酸钙分解就需要更高温度.经过以上分析,我们认为发黑物质是阴极材料中钡.如在阴极分解时保持一个较高真空度(5*10毫米汞柱),在高温时(20瓦、400毫安)使大量阴极物质蒸发到管壁上,和此同时停止抽气,这么在真空计上能看到真空度上升,这就说明蒸散物质是能吸附气体.阴极材料中只有钡有吸气性能(钡是电子管蒸散性消气剂关键材料之一),用这种简单方法就能证实黄黑是因为阴极上电子粉蒸发和溅射造成. 六、配粉工序荧光灯涂层质量对荧光灯光电参数有很关键影响. 为使荧光粉能牢靠、均匀分布在玻璃管内壁上,就要使用一定粘结剂、溶剂、加固剂等和荧光粉混合球磨(搅拌)成所需要荧光粉浆,并才用对应方法涂覆在玻管上. 现在从荧光灯涂粉粉层所需要材料和采取涂粉方法叙述: 一、材料 粘结剂是荧光粉悬浮液一个关键组成部分,起作用是将荧光粉可靠粘在玻管上.粘结剂成份和结构怎样,影响荧光粉涂层很多特征.比如荧光粉在玻璃上粘着力,涂层厚度,聚合物从涂层中热分解完全性等. 现在,中国关键采取有机溶性和水溶性聚合物两种: 1、有机溶性粘结剂为硝棉胶液、醋酸丁脂为溶剂.这种材料特点是工艺成熟,溶剂易挥发,涂层产生弊病较少等.缺点是醋酸丁脂挥发造成强烈气味,严重影响工作环境和工人健康,而且醋酸丁脂是从粮食中提炼,成本高且硝棉纤维有易燃易爆性. 2、水溶性聚合物粘结剂为聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸铵等去离子水溶剂.现在这种材料已被广泛采取.它优点是没有强烈气味,不污染环境、不影响工人健康,成本低、起源广. 3、粘结剂从涂层中分解后荧光粉在玻璃上粘着力会减小很多倍,为使荧光粉涂层含有良好质量,就要在荧光粉悬浮液中添加一些物质,以提升粘着力.比如:磷酸三乙脂、硼酸锌锶钙、焦锶磷酸钙、磷酸二氢铵等,但用量要控制合适,过多会影响光通量. 涂管方法和要求