Для того щоб зрозуміти наскільки революційними є світлодіодні лампи в порівнянні з традиційними лампами розжарювання, слід розглянути процес виробництва світлодіодних і звичайних ламп.
Виробництво ламп розжарювання
Почнемо з опису стандартного процесу виробництва ламп розжарювання. По суті у всіх ламп розжарювання є три головні елементи: шляхом утворення, цоколь і колба. На виробництві ламп розжарювання все починається з виробництва скляних колб. Для цього змішують кварцовий пісок, соду, Далам і вуглекислий калій - вся ця суміш називається шехта, її переносять в піч і отримують спеціальне скло шляхом плавлення. З такого скла в подальшому видувають колби. Це незамінний матеріал для виробництва ламп на основі вольфраму, до речі, в разі світлодіодних ламп скло можна замінити спеціальним пластиком. Потім зі скла роблять, так звані, тарілки, який потім встановлюють в простір лами. Головною функцією тарілки є те, що вона тримає струмові вводи та вольфрамову спіраль. Далі виготовляють частина лампи, яка називається штенгелем, вона служить для відводу кисню з лами і закачування туди інертного газу, суміші азоту і аргону. Шляхом утворення - це продукт сплаву заліза і нікелю, її затискають між кінчиками електродів, закріплених в колбі лампи. Три електрода виготовляють з трьох різних металів: платинита, нікельованої сталі і міді, саме таке поєднання дає ефект горіння. Потім горловину скляної колби зварюють з виготовленої скляній ніжкою. І вже після цього на лампу встановлюють цоколь. У аллюміневий цоколь після установки ніжки заливають скляну смальту і встановлюють центральний контакт з латуні, за яким буде подаватися струм з електричної мережі. Щоб надійно з'єднати цоколь і колбу використовують мастику, при нагріванні в процесі виробництва вона розм'якшується і щільно заповнює весь цоколь. Потім лампи приблизно на 48 годин залишають, поле чого тестують, для того щоб виключити наявність мікротріщин в склі. Адже якщо через них в лампу потрапить повітря, то шляхом утворення швидко згорить. Варто також додати, що на всіх стадіях виробництва ламп розжарювання присутні зварювальні роботи.
- скляна колба
- Інертний газ
- шляхом утворення
- електрод входить
- електрод виходить
- підтримка нитки
- тарілка
- вихід еектрода
- патрон
- ізоляція
- електричний контакт
Як виробляють світлодіодні лампи
Тепер поговоримо про технології виробництва світлодіодних ламп. Технологія виробництва джерел світла на основі світлодіодів з'явилася в 60-х роках минулого століття. Але початковому етапі дані джерела світла використовувалися виключно в електронних пристроях замість мініатюрних лампочок, з причини своєї малої потужності. Вчені в останнє десятиліття значно вдосконалили якісні характеристики світлодіодів, як джерел світла. Тепер лампочки на основі світлодіодів можуть повноцінно конкурувати з лампами розжарювання і люмінесцентними лампами. Більш того рік від року світлодіодні лампи стають дешевше і якісніше. Вони збільшують якість свого светопотока, а також зменшують споживану потужність.
Комп'ютерна індустрія та індустрія виробництва мікросхем добре підходить для виробництва світлодіодів. Цей процес не є відмінним від виробництва, наприклад, материнських плат комп'ютера. Компаній, які виробляють світлодіоди самі, як правило, не виробляють світлотехніку, або ж цей напрям займає несуттєву частину їх бізнесу. Тому ціни на світлодіоди залишалися на високому рівні останні 10-15 років.
Світлодіодний світильник складається з чотирьох основних компонентів: світлодіодні плати, радіатор, блок живлення і корпус. Спочатку для виробництва світильників потрібні друковані плати, - це основа світильників. Друга складова частина це світлодіодні елементи підвищеної яскравості горіння. Всі ці складові частини надходять від окремих заводів-виробників, які спеціалізуються в створенні цих компонентів. Світлодіодні елементи самі по собі створюють мало тепла, тому плати, що використовуються в освітлювальної арматури, є особливим. Замість стандартного непроводящих плат з епоксидної смоли і скловолокна, плата викладається на тонкий лист алюмінію, який виступає в якості радіатора.
Радіатори з алюмінію покриті непровідним електрику матеріалом і пронизані проводять лініями міді, з цього і формується плата. Паяльна паста наноситься в потрібних місцях, а потім за допомогою технології поверхневого монтажу машинним способом на неї поміщаються крихітні світлодіодні елементи, все це відбувається при високих промислових швидкостях. Ускладнює процес виробництва плат і те, що стандартна форма лампочки кругла, відповідно і плата повинна бути нестандартна і кругла. Кілька таких круглих плат об'єднуються в прямокутні плати, для зручності конвеєрної обробки.
Коли основи для ламп готові йде процес виробництва самих світлодіодних ламп, хоч цей процес в значній мірі автоматизований, при цьому значну частину робіт як і раніше роблять люди вручну. І ці операції не обмежуються тільки лише процесом тестування готової продукції.
Після того, великі листи світлодіодних плат пройшли через піч плавлення припою вони розбиваються на окремі невеликі плати, до яких припаиваются силові секцій типу.
Далі на кожній платі розташовується невеликий блок живлення, який розміщується в корпусі лампи.
Після чого відбувається ще кілька технологічних операцій, одягання всієї конструкції в корпус стандартизованої лампи і процес кінцевого предупаковочного тестування.
Виходячи з того що процес виробництва значно відрізняється від процесу виробництва ламп розжарювання можна зрозуміти чому світлодіодні лампи, як продукт, дороги, принаймні поки.