Слайд 1 Титульный лист (1)

1.

Технологии отжига
стеклоизделий в
производстве источников
оптического излучения
Роль отжига в обеспечении термостойкости и надежности колб
Иванов И.И. · Группа ОП-301 · Дисциплина: Технология источников
оптического излучения

2.

Цель и задачи отжига в
ламповом производстве
Отжиг — это контролируемый нагрев изделия с последующим медленным
охлаждением, направленный на снятие остаточных термических
напряжений, возникающих после выдувания, сварки и формовки ножки.
Главная угроза
Последствия без отжига
Остаточные напряжения в
Растрескивание при первом
стекле — невидимый дефект,
включении, взрыв колбы,
ведущий к разрушению
разгерметизация
Связь с ИОИ
Обеспечение вакуумной и газовой плотности — обязательное условие
работы лампы

3.

Природа напряжений в стекл янных детал ях
ламп
Откуда берутся напряжения?
Критические зоны л ампы
При быстром охлаждении наружные слои стекла
Горловина колбы — место сужения и перепада
застывают раньше внутренних — возникают
температур
«замороженные» деформации. Разница
коэффициентов теплового расширения (ТКР) стекла и
металла в зоне ввода тока создаёт дополнительные
Донышко — концентратор термических нагрузок
напряжения.
Закалка — враг, отжиг — лекарство.
Ножка лампы — стекло-металлический узел
Место вварки электродов — зональный перегрев

4.

Температурный график отжига
Параметры по типу стекла
Боросиликатное
Tотж = 500–560°C
Охлаждение: 2–5°C/мин
Нагрев 500–
560°C
Выдержка 10–
30 мин
Медленное
охлаждение
Охлаждение
до
комнатной
Кварцевое
Tотж > 1000°C
Применяется в галогенных лампах
Свинцовое
Tотж = 430–460°C
Используется в ножках ламп
Скорость охлаждения — ключевой
параметр: слишком быстро = новые
напряжения.

5.

Типы оборудования — классификация
для ИОИ
Туннельные (конвейерные) печи
Массовое производство. Непрерывный поток колб от стеклодувных автоматов.
Производительность — до 5000 шт/час.
Камерные (периодические) печи
Мелкосерийное производство и ремонт. Гибкая настройка режимов для нестандартных изделий.
Локальный отжиг
Газовые горелки и ИК-нагреватели. Применяется непосредственно при вварке ножки и
электродов.
Колпаковые печи
Для крупных колб — ДРЛ, ДНаТ. Обеспечивают равномерный нагрев больших габаритов.

6.

Туннельная лерная печь —
основное оборудование
Туннельная лерная печь — сердце поточного производства ламповых колб. Изделия
проходят через зоны нагрева, отжига и охлаждения непрерывным потоком на сетчатом или
спиральном конвейере.
Предварительный нагрев
Плавный выход на температуру отжига
Зона отжига
Выдержка при T = 500–560°C, релаксация напряжений
Регулируемое охлаждение
1–5°C/мин, PID-регуляция по зонам
Свободное охлаждение
До комнатной температуры на выходе
Пример: печи типа ПСО (печь снятия остаточных напряжений). Производительность — до
5000 колб/час.

7.

Отжиг в производстве ножек и штенгелей
Ножка лампы — наиболее сложный стекло-металлический узел: спирали
тока, молибденовые выводы, трубка-штенгель. Каждый компонент имеет
различный ТКР, что требует особо точного режима отжига.
Оборудование
Ротационные печи-автоматы с цанговыми держателями — точная
фиксация ножки
Температурный режим
450–500°C — ниже, чем для колбы, чтобы не допустить окисления
молибдена
Контроль качества
Поляризационно-оптический метод после каждой партии

8.

Локальный от жиг на позициях в варки электродов
При вварке электрода в колбу образуется зональный
перегрев — локальное напряжение, которое без снятия
приводит к трещинам в зоне спая.
1
Инструмент
Газовые горелки малого пламени или ИК-нагреватели,
встроенные в линию
2
Синх ронизация
Скорость движения колбы согласована с зоной
подогрева — нет пропусков
3
Пример л инии
Автоматическая линия ЛАЛ-600 — отжигающие факела
интегрированы в позиции вварки

9.

Контроль качества от жига —
пол ярископы
Принцип метода
Изделие просматривается в
поляризованном свете между
поляризатором и анализатором.
Остаточные напряжения вызывают
двойное лучепреломление — на
экране видны цветные полосы.
«Малиновое стекло» в
полярископе — признак
брака. Изделие
возвращается на повторный
отжиг.
Норма: оптическая разность хода не
более 20 нм/см для колб ИОИ.
ПКС-250
Для малых и средних колб,
настольный вариант
ПКС-400
Для крупных колб ДРЛ и ДНаТ,
увеличенное поле зрения
Авто-с ортиров ка
Камеры с поляризационными
фильтрами на выходе
туннельной печи

10.

Заключение — роль отжига в надёжности ИОИ
Отжиг — неотъемлемая технологическая стадия после каждой термической операции в производстве источников оптического излучения.
Выбор оборудования
Обязательность
Тип печи определяется видом ИОИ: КЛЛ, ДРЛ, галогенная,
Отжиг обязателен после выдувания, вварки ножки и вварки
автомобильная — у каждой свой режим
электродов — три отдельных этапа
Сертификация
Современные технологии
Без подтверждённого отжига невозможна сертификация ламп по
PID-регуляторы и многозонный обогрев исключают брак
ГОСТ Р МЭК 60432-1
«растрескивание» на выходе линии
Правильно выстроенный процесс отжига — гарантия ресурса лампы, безопасности потребителя и соответствия международным
стандартам качества.