Historia oświetlenia - produkcja ostatniej lampy MH w Polsce
Historia oświetlenia - produkcja ostatniej lampy MH w Polsce
Przedstawiam dokument, który pokazał się już dwa lata temu na forum lighting-gallery.pl, ale ze względu na sprawy związanie z samą pracownią, był wyłącznie w dziale dla zarejestrowanych użytkowników. Sprawa dotyczy Pracowni Lamp Wyładowczych Instytutu Elektrotechniki. Strona jeszcze istnieje, mimo to, że pracowni dawno nie ma.
Przedstawiam Wam proces produkcji ostatniej metalohalogenkowej lampy wyładowczej wyprodukowanej od zera w Polsce. Ostatnia sztuka w jedynej takiej pracowni w kraju i jednej z zaledwie kilku w Europie.
Prześledzimy go od początku do końca. Zdjęcia wrzucam jako miniaturki, gdyż jest ich sporo.
Najważniejszym elementem lampy wysokoprężnej jest jarznik, w tym przypadku jest on kwarcowy, powstaje w wyniku stopienia trzech rurek i wtopienia dodatkowej rurki pompowej.
Zapas rurek pompowych
Rurki te są stapiane w płomieniu.
Powstały w tym procesie element kwarcowy jest umieszczany w maszynie do obsadzania elektrod. Elektrody są przygotowane wcześniej, wygrzewane, czyszczone, kiedyś nakładało się pastę emisyjną, obecnie kupuje się gotowy półprodukt.
Od dołu wkłada się elektrody z emiterem, od góry korek z rurką, przez którą przepuszcza się gaz obojętny.
Pracownik opuszcza jarznik w dół urządzenia, gdzie jest on mocno nagrzany precyzyjnymi palnikami, a następnie zaciśnięty, tworząc spłaszcz.
Szkło kwarcowe bardzo się przy tym nagrzewa, dlatego trzeba patrzeć przez szybkę.
Urządzenie do tworzenia spłaszczy w jarzniku jest półautomatem, wymaga jednak niesamowitej wprawy - tego nie zrobi ktoś, kto nie ma doświadczenia. Napęd jest sprężonym powietrzem, oprócz tego niezbędny jest przepływ gazów technicznych, by nie zniszczyć jarznika parą wodną.
A tak wygląda całość urządzenia.
Zatopiony jarznik wygląda tak:
Albo tak.
Po odpompowaniu ma on próżnię, którą sprawdza się generatorem wysokiego napięcia - to ma świecić
Potem jarznik napełnia się na takim stanowisku gazem o odpowiedniej jakości (argon spektralny).
Elementy się przygrzewa, uzupełnia atmosferę i zatapia, w przypadku lamp rtęciowych dozując rtęć w postaci amalgamatu.
Jeśli jest to lampa rtęciowa, to najważniejszy proces jest już zakończony, jeśli jest to lampa halogenkowa, to precyzyjnie odmierzone ilości halogenków metali muszą być zadozowane w komorze laminarnej, w której panuje kontrolowana atmosfera (brak wilgoci, para wodna w ilościach mierzonych w ułamkach części na milion)
Rurka pompowa jest podawana do komory przez śluzę gazową. Pracownik od góry wsypuje do rurki odmierzoną ilość grudek zawierających gotowe substancje. Dawniej odważano porcje ręcznie, dlatego lampy LRJD i LRJ były tak kapryśne - trudno było ustalić precyzyjnie ilość składników. Później kupowano gotowe mikropastylki (średnica poniżej 1mm).
Po zadozowaniu halogenków i uzupełnieniu gazów argonem spektralnym i odmierzoną ilością amalgamatu rtęci, rurka pompowa jest zatopiona.
Jarznik jest gotowy. Jeśli jest to lampa bez zewnętrznej bańki, to wystarczy przylutowanie przewodów i wklejenie trzonka na kit.
Jeśli jest to lampa z zewnętrznym balonem, to trzeba jeszcze przygotować ramkę i przeprowadzić proces zatapiania i odpompowania balonu.
Jarznik jest mocowany do ramki, która powstanie z oczyszczonych materiałów. Niektóre z nich czyści się na elektrolizerze
A następnie przemywa w różnych rozpuszczalnikach i zgrzewa ze sobą na zgrzewarce punktowej, mocując do szklanego spłaszcza (traktujemy go jako prefabrykat, powstał na nóżkarce w osobnym procesie technologicznym).
Widoczny drut jest wykonany z molibdenu.
W tym czasie zatapiarka jest już rozgrzana
Do zatapiarki wkłada się balon z ramką w środku i centruje
Balon jest przytrzymywany zaciskami śrubowymi
i przytrzymywany u góry przez talerzyk
Palniki ogrzewają szkło, ramka trzymająca balon lampy się obraca.
Po nagrzaniu, nadmiar szkła jest odcinany, podciśnienie zgina szkło, a później nagrzane szkło jest formowane w kształt gwintu przez zaciskane szczęki.
Wychładzanie lampy
spłaszcz jest zatopiony
Tak wygląda balon po zatopieniu na zatapiarce
Ramka trzyma się u góry balonu za pomocą odpowiednio wygiętych drutów
Teraz pora na odpompowanie bańki zewnętrznej na specjalnym stanowisku pompowym
Zadozowanie gazów technicznych (argon)
Wkręcenie trzonka, do którego lutowane będą przewody ze spłaszcza bańki. Po wlutowaniu, lut spływa do środka trzonka metalowego, zabezpieczając lampę przed wykręceniem się z trzonka.
Jeśli w bańce jest getter, trzeba go rozpylić, robi się to wygrzewając lampkę za pomocą pieca indukcyjnego (3kW, 400kHz)
Pora na próby:
start!
Ostatnia operacja - pakowanie.
Zapakowałem ostatnią lampę wyprodukowaną w ostatnim nieprzemysłowym laboratorium lamp wyładowczych w Polsce. Pół godziny później zatapiarka została trwale odłączona, dwa tygodnie później pracownia już nie istniała.
Obejrzeliście coś, czego nikt dotąd z taką dokładnością nie udokumentował na publicznym forum.
Obecni producenci w kraju nie wytwarzają już w ogóle najważniejszego elementu lampy MH, jakim jest jarznik. Obecnie importuje się jarzniki, głównie z Chin. Nikt nie ma już w kraju technologii, która umożliwiłaby budowę lampy od zera, od szkła, metalu i chemii.
Przedstawiam Wam proces produkcji ostatniej metalohalogenkowej lampy wyładowczej wyprodukowanej od zera w Polsce. Ostatnia sztuka w jedynej takiej pracowni w kraju i jednej z zaledwie kilku w Europie.
Prześledzimy go od początku do końca. Zdjęcia wrzucam jako miniaturki, gdyż jest ich sporo.
Najważniejszym elementem lampy wysokoprężnej jest jarznik, w tym przypadku jest on kwarcowy, powstaje w wyniku stopienia trzech rurek i wtopienia dodatkowej rurki pompowej.
Zapas rurek pompowych
Rurki te są stapiane w płomieniu.
Powstały w tym procesie element kwarcowy jest umieszczany w maszynie do obsadzania elektrod. Elektrody są przygotowane wcześniej, wygrzewane, czyszczone, kiedyś nakładało się pastę emisyjną, obecnie kupuje się gotowy półprodukt.
Od dołu wkłada się elektrody z emiterem, od góry korek z rurką, przez którą przepuszcza się gaz obojętny.
Pracownik opuszcza jarznik w dół urządzenia, gdzie jest on mocno nagrzany precyzyjnymi palnikami, a następnie zaciśnięty, tworząc spłaszcz.
Szkło kwarcowe bardzo się przy tym nagrzewa, dlatego trzeba patrzeć przez szybkę.
Urządzenie do tworzenia spłaszczy w jarzniku jest półautomatem, wymaga jednak niesamowitej wprawy - tego nie zrobi ktoś, kto nie ma doświadczenia. Napęd jest sprężonym powietrzem, oprócz tego niezbędny jest przepływ gazów technicznych, by nie zniszczyć jarznika parą wodną.
A tak wygląda całość urządzenia.
Zatopiony jarznik wygląda tak:
Albo tak.
Po odpompowaniu ma on próżnię, którą sprawdza się generatorem wysokiego napięcia - to ma świecić
Potem jarznik napełnia się na takim stanowisku gazem o odpowiedniej jakości (argon spektralny).
Elementy się przygrzewa, uzupełnia atmosferę i zatapia, w przypadku lamp rtęciowych dozując rtęć w postaci amalgamatu.
Jeśli jest to lampa rtęciowa, to najważniejszy proces jest już zakończony, jeśli jest to lampa halogenkowa, to precyzyjnie odmierzone ilości halogenków metali muszą być zadozowane w komorze laminarnej, w której panuje kontrolowana atmosfera (brak wilgoci, para wodna w ilościach mierzonych w ułamkach części na milion)
Rurka pompowa jest podawana do komory przez śluzę gazową. Pracownik od góry wsypuje do rurki odmierzoną ilość grudek zawierających gotowe substancje. Dawniej odważano porcje ręcznie, dlatego lampy LRJD i LRJ były tak kapryśne - trudno było ustalić precyzyjnie ilość składników. Później kupowano gotowe mikropastylki (średnica poniżej 1mm).
Po zadozowaniu halogenków i uzupełnieniu gazów argonem spektralnym i odmierzoną ilością amalgamatu rtęci, rurka pompowa jest zatopiona.
Jarznik jest gotowy. Jeśli jest to lampa bez zewnętrznej bańki, to wystarczy przylutowanie przewodów i wklejenie trzonka na kit.
Jeśli jest to lampa z zewnętrznym balonem, to trzeba jeszcze przygotować ramkę i przeprowadzić proces zatapiania i odpompowania balonu.
Jarznik jest mocowany do ramki, która powstanie z oczyszczonych materiałów. Niektóre z nich czyści się na elektrolizerze
A następnie przemywa w różnych rozpuszczalnikach i zgrzewa ze sobą na zgrzewarce punktowej, mocując do szklanego spłaszcza (traktujemy go jako prefabrykat, powstał na nóżkarce w osobnym procesie technologicznym).
Widoczny drut jest wykonany z molibdenu.
W tym czasie zatapiarka jest już rozgrzana
Do zatapiarki wkłada się balon z ramką w środku i centruje
Balon jest przytrzymywany zaciskami śrubowymi
i przytrzymywany u góry przez talerzyk
Palniki ogrzewają szkło, ramka trzymająca balon lampy się obraca.
Po nagrzaniu, nadmiar szkła jest odcinany, podciśnienie zgina szkło, a później nagrzane szkło jest formowane w kształt gwintu przez zaciskane szczęki.
Wychładzanie lampy
spłaszcz jest zatopiony
Tak wygląda balon po zatopieniu na zatapiarce
Ramka trzyma się u góry balonu za pomocą odpowiednio wygiętych drutów
Teraz pora na odpompowanie bańki zewnętrznej na specjalnym stanowisku pompowym
Zadozowanie gazów technicznych (argon)
Wkręcenie trzonka, do którego lutowane będą przewody ze spłaszcza bańki. Po wlutowaniu, lut spływa do środka trzonka metalowego, zabezpieczając lampę przed wykręceniem się z trzonka.
Jeśli w bańce jest getter, trzeba go rozpylić, robi się to wygrzewając lampkę za pomocą pieca indukcyjnego (3kW, 400kHz)
Pora na próby:
start!
Ostatnia operacja - pakowanie.
Zapakowałem ostatnią lampę wyprodukowaną w ostatnim nieprzemysłowym laboratorium lamp wyładowczych w Polsce. Pół godziny później zatapiarka została trwale odłączona, dwa tygodnie później pracownia już nie istniała.
Obejrzeliście coś, czego nikt dotąd z taką dokładnością nie udokumentował na publicznym forum.
Obecni producenci w kraju nie wytwarzają już w ogóle najważniejszego elementu lampy MH, jakim jest jarznik. Obecnie importuje się jarzniki, głównie z Chin. Nikt nie ma już w kraju technologii, która umożliwiłaby budowę lampy od zera, od szkła, metalu i chemii.
Re: Historia oświetlenia - produkcja ostatniej lampy MH w Po
Dlaczego pracownia przestała istnieć?amisiek pisze:....Pół godziny później zatapiarka została trwale odłączona, dwa tygodnie później pracownia już nie istniała...
Co zrobili z całym sprzętem?
Z tego co się orientuję to w Polsce produkowane jeszcze są ceramiczne rurki do jarzników.
Sprzedawane są m.in. do Belgii do Turnhout, gdzie robią lampy metalohalogenkowe.
Technologia ta jest jednak skazana na wymarcie, przynajmniej niskie wataże użwyane np. w sklepach, na rzecz LEDów.
GT Rulez ale teraz czas na CUBE
O której fabryce mówisz? Bo produkowane są jarzniki ale do lamp sodowych, a to jest zupełnie inna technologia - najważniejsza nie jest rurka z tlenków glinu ale uszczelnienie. Dla lamp sodowych jest ono inne.
Pracownia została zlikwidowana z dwóch powodów - instytut nie zamierzał utrzymywać tej pracowni, mimo, że prowadziła działania badawcze i w sumie wychodziła na zero. Miała nawet otwarty grant na opracowanie lamp na potrzeby rolnictwa, ale nie udało się tego utrzymać. Rzecz w tym, że mimo interwencji u kilku ważnych polityków, nikomu nie zależało na tym, by utrzymać unikatową pracownię. To prawdopodobnie była sprawa personalna między instytutem w Międzylesiu a IEL.
Sprzęt został zezłomowany, Natrium kupiło zatapiarkę pionową i jedną z tokarek szklarskich, do Prywatnej Wytwórni Lamp udało się pozyskać nóżkarkę i zaciskarkę oraz drobne elementy i część materiałów. Resztą zaopiekowali się złomiarze.
Pracownia została zlikwidowana z dwóch powodów - instytut nie zamierzał utrzymywać tej pracowni, mimo, że prowadziła działania badawcze i w sumie wychodziła na zero. Miała nawet otwarty grant na opracowanie lamp na potrzeby rolnictwa, ale nie udało się tego utrzymać. Rzecz w tym, że mimo interwencji u kilku ważnych polityków, nikomu nie zależało na tym, by utrzymać unikatową pracownię. To prawdopodobnie była sprawa personalna między instytutem w Międzylesiu a IEL.
Sprzęt został zezłomowany, Natrium kupiło zatapiarkę pionową i jedną z tokarek szklarskich, do Prywatnej Wytwórni Lamp udało się pozyskać nóżkarkę i zaciskarkę oraz drobne elementy i część materiałów. Resztą zaopiekowali się złomiarze.
Witam
Bardzo ciekawy artykuł. Dzięki.
Pozdrawiam
Alek się nią zaopiekuje, przynajmniej inna dziedzina nie zginieamisiek pisze:... do Prywatnej Wytwórni Lamp udało się pozyskać nóżkarkę i zaciskarkę oraz drobne elementy i część materiałów.
Bardzo ciekawy artykuł. Dzięki.
Pozdrawiam
Izali miecz godniejszy niżli topór w boju?
Piszmy po polsku, wszak jesteśmy Polakami.
Piszmy po polsku, wszak jesteśmy Polakami.
Proszę uprzejmie. Alek już przygotował dwa kluczowe elementy nóżkarki, by przygotować nóżki ze spłaszczem, przez który przechodzi większa liczba przewodów. Niebawem powstanie scalona lampa elektronowa, która wykorzysta ten spłaszcz. Z kolei zatapiarka pracuje w Natrium przy produkcji lamp sodowych wysokociśnieniowych.
Niestety nie ma już w jednym miejscu doświadczenia ludzi. Chociaż urządzenia udałoby się odbudować, nie da się tak łatwo odzyskać doświadczenia.
Pozostaje ważne pytanie - czy w ogóle komuś takie laboratorium do czegoś może się przydać? Tego nie wiemy.
Niestety nie ma już w jednym miejscu doświadczenia ludzi. Chociaż urządzenia udałoby się odbudować, nie da się tak łatwo odzyskać doświadczenia.
Pozostaje ważne pytanie - czy w ogóle komuś takie laboratorium do czegoś może się przydać? Tego nie wiemy.
Wstępną próżnię uzyskiwano na pompach rotacyjnych, później startowały pompy dyfuzyjne. Pompowano kilka jarzników naraz. Nie było potrzeby pompować do głębokiej próżni (10-6 Tr), bo jarznik i tak napełniano gazem spektralnym. Zewnętrzny balon robiono próżniowy, ale niektóre serie miały tam gaz obojętny. Różnica to oczywiście większe odprowadzanie ciepła z jarznika w lampach gazowanych (a to ma znaczenie). Lampy z próżnią w zewnętrznym balonie mają poważną wadę - w przypadku pogorszenia próżni (jakaś nieszczelność, getter nie zadziałał lub się już zużył), bardzo łatwo powstaje łuk okrężny, który niszczy lampę. W lampach gazowanych nie ma takiego gradientu ciśnienia.
Witam Wszystkich.
Wspaniałe opracowanie. Prawdziwa „perełka”. Dla mnie tym bardziej ze względu na wielki sentyment do metalohalogenkowych źródeł światła, szczególnie po niezapomnianej LRJ400. Ciekawa konstrukcja bańki - cylindryczna ze zgrubieniem. Z tego co wiem, kształt stosowany obecnie w lampach o mocy od 1000 W wzwyż. Czy ta lampa ma moc 250 W ?
Wspaniałe opracowanie. Prawdziwa „perełka”. Dla mnie tym bardziej ze względu na wielki sentyment do metalohalogenkowych źródeł światła, szczególnie po niezapomnianej LRJ400. Ciekawa konstrukcja bańki - cylindryczna ze zgrubieniem. Z tego co wiem, kształt stosowany obecnie w lampach o mocy od 1000 W wzwyż. Czy ta lampa ma moc 250 W ?
„Ekspert to ktoś, kto ma coraz większą wiedzę w coraz mniejszym zakresie, aż wreszcie wie absolutnie wszystko o niczym.”- Niels Bohr
Ta lampa ma moc 400W. Inne konstrukcje, takie jak HQI-BT 400/D firmy Osram musiały mieć bańkę tubularną z pogrubieniem na wysokości jarznika, gdyż jarznik miał większe obciążenie cieplne i ogólnie pojawiał się problem z przegrzewaniem zewnętrznego balonu. Początkowo lampy HQI-T 400/DV i /DH o różnej pozycji świecenia miały normalną bańkę tubularną. Potem oba modele zastąpiono uniwersalną HQI-T 400/D z przekonstruowanym jarznikiem, a problemy z przegrzewaniem spowodowane wykrzywieniem łuku rozwiązano przez poszerzenie balonu.
Polska lampa nie miała tego problemu, ale nie dawała światła o takiej jakości, jak hqi-bt 400/d.
Ogólnie konstrukcja lamp o mocy 250W jest o wiele trudniejsza od lamp 400W, szczególnie dotyczy to lamp dysprozowych. Rzecz w tym, że przy niższej mocy trudniej uzyskać wymagane ciśnienie i temperaturę, by uzyskać żądaną wydajność i jakość światła. Im wyższe ciśnienie i temperatura, tym lepsza będzie jakość światła.
Polska lampa nie miała tego problemu, ale nie dawała światła o takiej jakości, jak hqi-bt 400/d.
Ogólnie konstrukcja lamp o mocy 250W jest o wiele trudniejsza od lamp 400W, szczególnie dotyczy to lamp dysprozowych. Rzecz w tym, że przy niższej mocy trudniej uzyskać wymagane ciśnienie i temperaturę, by uzyskać żądaną wydajność i jakość światła. Im wyższe ciśnienie i temperatura, tym lepsza będzie jakość światła.
Tak też jest. Lampa 35W /942 z tej samej epoki konstrukcji ma niższe Ra i mniejszą wydajność od 150W/942 (mówię tu o wydajności liczonej w lm/W). Dla MH niskiej mocy 150W jest właśnie takim optimum, sweet spot. Lampy CDM-T 150/942 i HCI-T 150/NDL mają najlepsze parametry z całego szeregu lamp małej mocy, najwyższą sprawność i najlepszą jakość światła (Ra=94 - a nawet wyżej - przy blisko 100 lm/W).
W zastosowaniach domowych 1x150W sprawia problemy przy rozproszeniu światła, ale z tym też można sobie poradzić.
W zastosowaniach domowych 1x150W sprawia problemy przy rozproszeniu światła, ale z tym też można sobie poradzić.
Witam Wszystkich.
Dzięki, Kolego amisiek, za informację o mocy lampy.
Mam do Ciebie jeszcze jedno pytanie, jako że jesteś niekwestionowanym ekspertem.
Widziałem lampy wyładowcze (prawdopodobnie MH) o barwie światła takiej samej jak żarówki. Ze zdziwienia aż łeb zadarłem do góry. Oprawy posiadały klosz i umocowane były na wysięgnikach poziomych na słupach. Źródło światła jednostronnie trzonkowane E27 lub E40. Strumień i barwa światła „na oko” jak w dawnej żarówce 1000W z trzonkiem E40.
Jakie to źródło światła? Tak mi się spodobało, że chcę oświetlić nim swój teren.
Pozdrawiam.
Dzięki, Kolego amisiek, za informację o mocy lampy.
Mam do Ciebie jeszcze jedno pytanie, jako że jesteś niekwestionowanym ekspertem.
Widziałem lampy wyładowcze (prawdopodobnie MH) o barwie światła takiej samej jak żarówki. Ze zdziwienia aż łeb zadarłem do góry. Oprawy posiadały klosz i umocowane były na wysięgnikach poziomych na słupach. Źródło światła jednostronnie trzonkowane E27 lub E40. Strumień i barwa światła „na oko” jak w dawnej żarówce 1000W z trzonkiem E40.
Jakie to źródło światła? Tak mi się spodobało, że chcę oświetlić nim swój teren.
Pozdrawiam.
„Ekspert to ktoś, kto ma coraz większą wiedzę w coraz mniejszym zakresie, aż wreszcie wie absolutnie wszystko o niczym.”- Niels Bohr