非金属卤化物灯芯构造铁鸟软着陆灯的设计及打造工艺钻研
1、前言
眼前运用的铁鸟软着陆滑行灯火源正常是大功率开启式白热灯。白热灯是依据热辐射原理制成的,靠电能将真丝加热至白热状态而发亮,真丝在电能转变成可见光的同声,还要产生一大批的红外辐射和大批的紫外辐射。为了能满足铁鸟的理论运用务求,正常选用低电压、大直流电、高色温的白热灯,该类白热灯存在光效低、热量大、寿数短、易透气、易烧丝等特点。保护利润高,保护周期短。
21世纪起,寰球能源越来越轻松,一般照明畛域中的开启式白热灯已逐渐被一些高光效、绿色、环保、节能的新光源代替,如非金属卤化物灯。作为铁鸟软着陆滑行用光源同样面临相反的节能问题,如采纳非金属卤化物灯芯构造的铁鸟软着陆滑行灯将无效地升高铁鸟上的功率消费(仅为原来的1/3),同声因为运用寿数的延伸(为原来的50倍),升高了保护利润。2、出品设计2.1、出品作业原理简述
以非金属卤化物灯芯作为发亮体的软着陆灯,作业原理简述如次:经过专用的镇流器霎时输入剩余高的开路电压,使非金属卤化物灯内作业气体产生尖端放电,当非金属卤化物灯刚燃点的时,初始的光谱是汞蒸气谱线,此时卤化物在电弧管壁冷端处仍在于液体状态。随着电弧管壁热度的升高,卤化物匆匆汽化和挥发,卤化物蒸气因为放散和对流的作用被带进电弧较热的部位。因为电弧的低温,使卤化物合成成非金属和卤素原子团。非金属原子团在低温的电弧核心被激起,产生特色谱线辐射,其产生的可见光经过软着陆滑行灯锥体名义的反照膜层反照进来,利用灯芯、锥体、屏体的透光性及构造形态和绝对地位的变迁设计出所须要的光强及光强散布,达成中意的照明动机。2.2、出品技能参数及指标
多少何尺寸
灯直径:φ(143±2)mm;高低:最大80mm;接触片幅度:(60±2)mm;
玻璃资料
钨组玻璃
线性收缩系数:(36~38)×10-7/℃;
热稳固性:>260℃;
输出端作业电压:DC:28±10%
功率:150W
发亮强度:360Kcd;
散设角:程度12°,垂直12°
寿数:500h
作业电压:DC28V
作业热度规模:0℃~50℃。2.3、出品构造设计
出品构造设计:由图1中可见,该灯由玻屏1、玻锥2、反照膜层3、支架4、非金属卤化物灯芯5、接触片绝缘子6和快捷启动电子镇流器7等形成。非金属卤化物芯铆接在支架、置于玻锥的焦点上,玻屏和玻锥继续边缘封接,构成密封的玻璃腔体,内充入惰性气体,在玻锥的内抛物面上镀有透红外反照膜,外端铆接接触片和绝缘子,在前部接有快捷启动电子镇流器的激起下,非金属卤化物灯芯开释出所需的光谱。
出品工艺设计:该灯需采纳可伐封接工艺、封屏工艺、排气除气、充填气体工艺要害工艺技能来实现出品的生产。2.4、牢靠性设计
本施行计划最不足道的是对整灯继续CAD构造优化设计,开发非金属卤化物铁鸟软着陆灯火学散布CAD设计模子库。对非金属卤化物灯芯构造CAD设计,对其引线压封处采纳应力无限元划算,继续无限元应力划算和尺寸优化,对铆接资料取舍、性能测定及其热力学与力学性能继续综合评估。3、工艺钻研3.1、钻研低温掩护主动化封屏技能
1)技能务求
1、玻璃屏锥封接面应力小于2级
2、可接受1个大气压的负压,3个大气压的内压
3、封接气密性:真空漏率<1.3×10-12Pa·1/s
4、热度冲锋陷阵:T=(-70±2)℃和(-80±2)℃各1时辰,转换工夫不大于5秒钟,在非作业状态3个轮回
5、寿数:满足500时辰的作业工夫,6000次的冲锋陷阵位数,保障运用,不炸裂,不透气
2)技能难点综合
依据眼前海内生产制灯的步骤、工艺和目的,达成上述指标尚存在定然的技能难点。
1.普及设施的封接精度和保鲜的统一性
2.膜层耐热热度低小于退火热度560℃
3.原有的退火热度曲线使不得满足新灯的务求
3)技能路径
1.普及封屏的封接精度。掌握封接面的薄厚误差在3mm以内,选用保鲜动机好、热度散布匀称的保鲜腔体,经过精准掌握缩小热度的稳定和误差。
2.设计灯泡的反照膜层。咱们的传统工艺是蒸镀铝膜,铝膜反照了真丝收回的80%红外辐射,使屏和锥边缘封接处的时差胜于200℃。其后果是招致屏和锥封接处的炸裂,莫须有灯的保险性和寿数。同声该膜层在560℃时轻易涌现氧化,升高膜层的反照系数。为此咱们将传统工艺所蒸镀的铝膜改为红外增透膜,并采纳全新的蒸镀工艺后,膜层耐温可达成580℃。高于玻璃的退火热度,不莫须有膜层品质,同声能够将红外辐射间接从锥的后部透射进来,从而升高前屏的热度,最终将屏和锥边缘封接处的时差缩小到20℃,无效地升高封接面的应力问题,普及封接品质。
图7玻璃退火曲线
①升压阶段
在二次退火的场合,先将制品加热到退火热度。玻璃制品受热时,其名义受压应力,故加热升压进度可快些,只有加热时所招致的临时应力与固有的永远应力之和小于玻璃的抗张强度极限就可。升压速率的大小在于于玻璃的薄厚、收缩系数、热导率和抗张强度等。1该署成分中,重要思忖薄厚和收缩系数。最大升压速率按下列公式划算:
R=130/a2…………………………………(1)
式中:R——升压速率(℃/min);
a——制品的薄厚(实心制品为薄厚的一半)(cm)。
正常来说,按最大升压速率的15%~20%选取升压速率。还要思忖收缩系数的莫须有。升压阶段如图中A段所示。
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