第三讲电光源芯柱制造工艺

职业资格技能培训电光源芯柱制造技术武汉职业技术学院胡锐2019年10月3日星期四1职业资格技能培训—芯柱制造技术内容提示一、玻管分检二、割玻璃管三、制喇叭四、制导丝五、芯柱制造六、灯芯装配2019年10月3日星期四2职业资格技能培训—芯柱制造技术第三讲电光源芯柱制造工艺芯柱是电光源的主要部件之一，它起着支撑发光体，导通电流以及和玻壳（或玻管）起密封固定的作用。芯柱一般由喇叭、排气管、导丝等三部分组成。2019年10月3日星期四3职业资格技能培训—芯柱制造技术一、玻管分检目前喇叭、芯柱的制造一般都采用自动化生产。在连续生产过程中，由于机器的转速固定，工位头子的加热时间也一定，火焰温度不可能逐个随时调节，所以要求各种管料的直径和壁厚有良好的一致性。为了保证芯柱质量，除要求芯柱玻璃的成分外，玻管的直径和壁厚也须控制在一定的公差范围内。因此在加工之前须对玻管进行分检。2019年10月3日星期四4职业资格技能培训—芯柱制造技术玻管的分检方法主要有人工、机械和激光分选等几种方式。这里着重介绍激光分检方法（玻管激光分选机）。1.玻管激光分选机的功能用途该机用于玻管的外径测量和自动分档。包括上玻管、传输玻管、测量玻管外径、分档等。2.结构与工作原理①结构（如图）①2019年10月3日星期四5职业资格技能培训—芯柱制造技术2019年10月3日星期四6职业资格技能培训—芯柱制造技术②工作原理激光分选机工作时，料斗1中的玻管由进料机构2上的链板传送到输送导轨6上，再由输送链4上的链板推着玻管在输送导轨6上快速向前运动，依次通过激光扫描仪5的检测位置，经过激光高速扫描、计算机实时采样处理，求得玻管中间部位直径的平均值，并根据输入的公称直径和级差等级将玻管按八个等级（八档）分选到不同的储料斗8中。2019年10月3日星期四7职业资格技能培训—芯柱制造技术3.主要特点（与人工、机械比较）①测量精度高（±0.01mm）；②生产效率高（12000/h）；③工作稳定、可靠性高；④适用范围广、分选档次细；⑤操作简单、方便。2019年10月3日星期四8职业资格技能培训—芯柱制造技术附表：芯柱玻管的直径和厚度公差直径公差（mm）厚度公差（mm）喇叭管±0.5±0.1排气管±0.15±0.12019年10月3日星期四9职业资格技能培训—芯柱制造技术二、割玻璃管1.割管方法①手工砂轮割管（操作简便，但切割有毛刺、劳动强度大）；②半机械化机器割管（节省人力，但切割有毛刺，废品率较大）；③自动火焰割管（无毛刺、整齐、生产效率高）。2019年10月3日星期四10职业资格技能培训—芯柱制造技术2.主要割管设备①割排气管机割排气管机是台式、人工操作的设备，广泛用于灯泡、灯管的排气管和实心玻璃梗的切割。2019年10月3日星期四11职业资格技能培训—芯柱制造技术操作原理：待切割的玻璃管放在储料架7上，要切割的玻管平铺在承料台6上，承料台6的台面与进料机构5下面的主动橡胶滚轴的表面平齐，进料机构5由4根橡胶滚轴、手轮、齿轮和压在上面的2个四边形机构组成，人工逆时针摇转手轮完成送料。人工手握切割机构的手柄并拉动便可完成排气管切割。2019年10月3日星期四12职业资格技能培训—芯柱制造技术②火焰自动割玻管机2019年10月3日星期四13职业资格技能培训—芯柱制造技术a、结构1-机架2-槽轮步进机构3-储料板4-火头系统5-割刀（水冷）6-张紧轮7-燃气系统8-减速器9-皮带轮10-链条11-电机12-下料架13-下料板2019年10月3日星期四14职业资格技能培训—芯柱制造技术b、功能用途用于切割玻璃管。主要功能：自动上料、根据要切割玻管的长度加热玻管两端部和中间、合金刀切割掉玻管两端部的余料，并从中间把玻管分成两段。两段玻管继续向前步进，加热、两段各再被分成3等分，6段玻管继续前进，烧玻管两端毛口，冷却、下料、分别滑到下料架与下料板上。2019年10月3日星期四15职业资格技能培训—芯柱制造技术2.割管的质量要求①切割尺寸应符合设计要求；②切口的端面要平整、无缺裂；③用作有孔芯柱的排气管无明砂、结石和气线；④用作有孔芯柱的排气管的一端要烧口，端面要光滑。2019年10月3日星期四16职业资格技能培训—芯柱制造技术三、制喇叭1.材料要求①芯柱喇叭管玻璃的膨胀系数应与封接丝接近，约为86-93×10-7.℃-1；②管径公差为±0.5毫米，厚度公差为1.0±0.1毫米；③玻璃圆周厚度均匀,厚薄公差控制在外径公差1/2范围，以方便火焰加热均匀。2019年10月3日星期四17职业资格技能培训—芯柱制造技术2.制造方法①将喇叭机各加油点加油润滑，打开冷却水阀；②将合格的喇叭管放入预热筒内，启动驱动电机，检查机器各部位和油泵是否正常；③点燃火头，使各个夹具预热数分钟；④调节各工位的火焰大小及火焰加工玻管的位置；⑤将已预热的喇叭管插入喇叭机所有夹具中。2019年10月3日星期四18职业资格技能培训—芯柱制造技术⑥喇叭制造工艺流程工位工艺过程1还原火焰预热喇叭管加工部位2-3氧化火焰加热喇叭管（至暗红色）4喇叭扩口；还原火焰保温5-6高压风嘴吹喇叭边（快速均匀冷却）7调整喇叭高度8还原火焰预热喇叭管切割部位9-10氧化火焰加热切割部位12喇叭切割，送至退火盘2019年10月3日星期四19职业资格技能培训—芯柱制造技术⑦喇叭退火（使用单纯煤气火焰）；⑧生产过程中，应经常使用量规检查喇叭的几何尺寸是否符合技术要求；⑨生产结束，必须依次关闭风阀、煤阀和喇叭机的电源，做好设备及地面清洁卫生，认真填写生产报表。2019年10月3日星期四20职业资格技能培训—芯柱制造技术3.喇叭质量要求a、喇叭的几何尺寸符合设计要求；b、喇叭面上不应有严重圈纹、划痕；c、喇叭不应有烧生或过熟现象；d、喇叭的切割面应平齐、光滑、不缩口；e、喇叭应无炸裂、缺口、变形和歪斜等现象；f、喇叭不得有铅析出和发黑现象。2019年10月3日星期四21职业资格技能培训—芯柱制造技术四、制导丝1.导丝的构成①结构由内导丝、封接丝、外导丝焊接而成。②作用引入电流、支撑灯丝和电极。③要求良好的导电性能、密封性和工作稳定性。2019年10月3日星期四22职业资格技能培训—芯柱制造技术2.电接导丝机的结构①传动系统②放线机构③校直机构④焊接机构⑤料斗⑥电气控制2019年10月3日星期四23职业资格技能培训—芯柱制造技术3.电接导丝机的原理电接导丝机是通过电容储能放电原理实现电弧焊接。电容器通过一个简单的整流电路充电；直流电压越高，充电电压也越高。当电容器放电时，在两丝头间产生电弧而达到焊接目的。焊接质量决定于放电电流的大小和放电时间。2019年10月3日星期四24职业资格技能培训—芯柱制造技术4.导丝的质量要求①导丝必须平直，三种金属丝都在同一直线上；②导丝的端面要齐整；不得有毛刺、弯钩；③导丝的接点要小，圆滑和牢固，不得有过分氧化现象；④杜镁丝的氧化范围不得超过1毫米表面不应有发黑、翻黄和绷砂层脱落现象，其机械损伤不超过长度的1/3。2019年10月3日星期四25职业资格技能培训—芯柱制造技术五、芯柱制造（一）芯柱机的基本结构1.上料机构（喇叭、导丝、排气管）2.转盘3.夹钳4.火头机构5.排气管高度调整机构6.吹孔吹鼓机构7.芯柱下料机构2019年10月3日星期四26职业资格技能培训—芯柱制造技术上喇叭管机构示意图2019年10月3日星期四27职业资格技能培训—芯柱制造技术上导丝机构示意图2019年10月3日星期四28职业资格技能培训—芯柱制造技术上排气管机构示意图2019年10月3日星期四29职业资格技能培训—芯柱制造技术2.转盘主要由上转盘1和下转盘2组成：上转盘→安装夹钳机构；下转盘→装有滚子。上下转盘用螺钉固定，并用销钉作定位，形成一个整体。2019年10月3日星期四30职业资格技能培训—芯柱制造技术3.夹钳机构2019年10月3日星期四31职业资格技能培训—芯柱制造技术①夹钳与钳口的作用：夹钳1、2—夹持排气管；夹钳5、6—夹持喇叭管；夹钳7、8—夹持导丝；钳口3、4—确保导丝在芯柱烧结时不歪斜；钳口9、10—托住导丝和控制导丝的长短。2019年10月3日星期四32职业资格技能培训—芯柱制造技术②夹钳机构的调整a、钳口的开闭：转动夹钳中心轴→钳口先后开闭→上导丝时喇叭管不下落；上排气管、喇叭管时，喇叭管和导丝不下落。b、钳口的同轴度：调整夹钳之间的相对位置，只须拧动偏心螺钉进行调整即可。c、调整各对夹钳张开的一致性：调节夹钳中心轴凸轮上的调节螺钉。2019年10月3日星期四33职业资格技能培训—芯柱制造技术③夹钳机构调整要求a、4对夹钳中心要同轴，误差不超过0.5mm；b、同台机器上的夹钳间距要相等，误差不超过1mm；c、同台机器上的同一夹钳的张开大小要相等，排气管夹钳误差为3mm，喇叭管夹钳误差为1.5mm，导丝夹钳误差为2mm。d、导丝托座高度应一致。2019年10月3日星期四34职业资格技能培训—芯柱制造技术4.火头①电光源常用火头2019年10月3日星期四35职业资格技能培训—芯柱制造技术2019年10月3日星期四36职业资格技能培训—芯柱制造技术2019年10月3日星期四37职业资格技能培训—芯柱制造技术②火焰及其调节a、火焰的特性a）火焰的燃烧是一个在一定条件下进行氧化反应的过程：可燃气体﹢氧气火焰的燃烧释放热量氧化反应2019年10月3日星期四38职业资格技能培训—芯柱制造技术b）火焰的构造由未燃区、还原区、氧化区三个部分组成：2019年10月3日星期四39职业资格技能培训—芯柱制造技术c）火焰的特性单纯燃气火焰→温度很低，仅作玻璃退火氧化性火焰：第一区未燃部分（焰蕊）→温度很低，呈暗黑色，燃气未达着火温度；第二区还原部分（内焰）→温度增高，但氧气燃烧不充分，含有大量一氧化碳和氢气；第三区氧化区（外焰）→火焰呈蓝色，温度很高。2019年10月3日星期四40职业资格技能培训—芯柱制造技术b、火焰的应用单纯煤火焰→玻璃制件的预热和退火；煤气—空气火焰→软玻璃的加工及退火；煤气—氧气火焰→硬质玻璃加工；氢--氧火焰→石英玻璃加工。2019年10月3日星期四41职业资格技能培训—芯柱制造技术c、火焰的调节与火焰长度有关的因素a）喷嘴的孔径；b）火焰的扩散速度；c）燃气的流速；d）空气的混合比。2019年10月3日星期四42职业资格技能培训—芯柱制造技术实际生产中火焰温度的调节a）调节火焰的大小即调节燃气、压缩空气（或氧气）的比例和压力；b）调节火焰的位置即调节火头与加热部位之间的相对位置。2019年10月3日星期四43职业资格技能培训—芯柱制造技术d、玻璃管在火焰中的加工位置火焰的第二区与第三区交界处温度最高，属玻璃管的燃烧区，将玻璃置于此处，受热均匀，可加工出合格产品。2019年10月3日星期四44职业资格技能培训—芯柱制造技术③芯柱机火头a、类型a）鱼尾火头适用于芯柱喇叭管直径13-15mm的芯柱加工。2019年10月3日星期四45职业资格技能培训—芯柱制造技术b）角形火头适用于芯柱喇叭管直径11-13mm的芯柱加工。2019年10月3日星期四46职业资格技能培训—芯柱制造技术a、芯柱机火头的调整（调火）a）调整火头的位置松开调节螺钉1→拉出（插入）芯子2→再拧紧螺钉（即调节火头与加热部位之间的相对位置）。b）调整火焰的大小拧动螺钉4→调至要求火焰→再拧紧螺母3。（即调节燃气、压缩空气（或氧气）的比例和压力）。2019年10月3日星期四47职业资格技能培训—芯柱制造技术5.排气管高度调整机头运转至设定工位（9工位）→二连杆1带动轴4向下运动→轴4上的支架8随之向下运动→与支架8连接的压下螺杆6跟着向下→将排气管压至一定高度。2019年10月3日星期四48职业资格技能培训—芯柱制造技术（二）芯柱生产工艺1.准备工作①启动芯柱机，检查设备运转情况；②点燃退火箱火焰，使温度达到工艺值；③将喇叭、导丝、排气管分别放入相应容器内；④点燃芯柱机火头，并按要求调节各火头的火焰大小；⑤调整好退火温度和火焰大小后，试做一批芯柱，成