Изготовление электрических ламп в домашних условиях. Часть 5. Самодельная ЛН. Колба

После изготовления электродов самое время заняться колбой будущей лампы, о чем и пойдет речь в этой статье.

Первая операция по изготовлению колбы (в нашем случае - из стеклянной трубки) похожа на получение тонкой трубки из толстой, только в данном случае столь сильно растягивать стекло не нужно. Причем отжиг тут также не требуется - такие вот оттяжки имеют меньшую толщину стенок (не может образоваться таких механических напряжений в стекле при остывании) и благодаря тому, что это трубка не столь склонны к растрескиванию. На первом снимке показан уже готовый предварительный результат, а на втором - убирание "хвостика" с помощью проплавления стекла раскаленной нихромовой проволокой. Данный метод выбран по той причине, что диаметр трубки в этом месте излишне большой чтобы легко ровно отломиться только благодаря царапине, а ее стенки тонковаты чтобы легко растрескаться только лишь благодаря одному прогреву той же проволокой. И вот из-за тонких стенок появляется возможность сравнительно легко проплавить трубку насквозь словно масло горячим ножом, только стоит сделать разогрев проволоки посильнее. После того, как проволока пройдет насквозь обе стеклянные детали разъединяются, причем надо внимательно проследить не образовалось ли тонких стеклянных нитей при этом. Их нужно сразу же оплавить зажигалкой, иначе можно легко отломать и потом травмироваться.

После отделения "хвостика" электроды с телом накала с помощью пинцета (помним, что прикасаться голыми руками к ним нельзя) вставляются через второй конец трубки так, чтобы они упали к ее низу - месту сужения. Как только это произойдет, то с помощью того же пинцета выбирается глубина погружения электродов в это самое сужение так, чтобы бусина была на некотором расстоянии от края стекла, как на снимке. Так нужно сделать для того, чтобы спираль расположилась на достаточном расстоянии от дна будущей колбы и чтобы соединяющая электроды стеклянная капля не попала во впай. Второе может привести к расхождению электродов в стороны (из-за разогрева капли она размягчится), а также из-за увеличения массы стекла во впае придется делать потом более долгий отжиг во избежание его растрескивания.

На четырех фото выше показан уже сам процесс впаивания. Сначала трубка несколько наклоняется чтобы приданное ранее положение электродов в ней не сместилось. А далее прогревается край среза стекла. Это приводит к тому, что остекловка слипается с краем трубки, и если теперь ее вращать, то смещения электродов не произойдет. После такого слипания вращая трубку край стеклянного конуса прогревается с разных сторон, и при достаточном разогреве - сплющивается пинцетом. Не стоит только стараться провести эту операцию как можно полнее сразу - правильнее поначалу только слегка приплющивать трубку, продолжая прогревать ее, пока края конуса не сомкнутся до нужной величины. Дело в том, что пинцет охлаждает стекло, и если поспешить то можно попросту наделать во впае трещин. После достаточного сдавливания конуса он еще недолго разогревается (менее минуты) для лучшего такого равномерного "растекания" стекла (как на последнем снимке из 4-х) и если нету сильных перекосов электродов - можно приступать к обжигу. В ином случае отклоняя пинцетом электроды в разные стороны добиваемся расположения тела накала как можно ближе к оси трубки. Это необходимо что исключения сильного неравномерного разогрева стенок будущей колбы спиралью, что может привести к ее растрескиванию (видел такое неоднократно у ламп старых китайских ёлочных гирлянд).

Отжиг проводится в мягком пламени большой горелки, в светящейся его вершине (для этого подачу воздуха в саму горелку перекрывают пластиковым кольцом). Лампу при этом (думаю, начиная с этого момента трубку с впаянными электродами и спиралью уже можно так называть ) удерживаем в левой руке в вращаем, а в правой - горелку. Последней равномерно прогревается место впая, причем хоть температура такого пламени и пониже, но долгое удерживание его в одном месте может привести к деформации колбы, поэтому и нужно вращение и равномерный обогрев. Стекло при проделывании процедуры обжига может тускло светиться красным цветом и закоптиться, что нормально. Отжиг проводится на протяжении 3-х минут, и позволяет избежать развития в остывающем без такой процедуры стекле чрезмерных механических напряжений, которые бы привели к его разрушению. После отжига трубка устанавливается на какую-либо подставку в вертикальном (!) положении (нужно для равномерного охлаждения), и остывает до комнатной температуры.

На первом снимке показана готовая впайка, причем там я электроды несколько развел в стороны, что привело к растрескиванию остекловки на них с наружной стороны. Теперь можно переходить к изготовлению растяжки на трубке, которая будет выполнять роль штенгеля и запаяется после вакуумирования, отделив таким образом геттерную часть трубки от собственно лампы накаливания. Растяжка делается с помощью обогрева трубки на жестком пламени, с предварительным вращением при этом для более равномерного прогрева. После появления свечения желтого цвета стекло растягивается так, чтобы полученное утончение было не меньше толщины спички по диаметру или несколько больше. Меньший диаметр не позволит установить больший ток во время жестчения, что сделает такую процедуру более долгой и менее эффективной (сильный разогрев колбы способствует выделению газов, поглощенных ее стенками). К тому же более тонкая растяжка будет сильнее греться в газовом разряде, что может привести к ее самозапаиванию (сплющится давлением атмосферного воздуха).

На данном фото уже показан упомянутая выше растяжка после изготовления. Стоит отметить, что ее не стоит начинать слишком близко к дну колбы - оно может растрескаться, да и электроды могут влипнуть в стенки полученного конуса из-за того, что его диаметр меньше, чем у трубки. Далее только останется изготовить еще одну оттяжку со свободного конца трубки (она же штенгель, как это обычно у заводских ламп бывает - трубка для откачки либо наполнения), в которую надо будет поместить геттерный электрод из титановой проволоки, и на этом работы с колбой почти закончены. Конец оттяжки стоит после обламывания или отрезания раскаленной проволокой слегка оплавить в пламени малой горелки, чтобы острые края стекла не повредили мягкую силиконовую трубку перистальтического насоса. А для большей ухватистости силикона на оттяжке можно сделать дополнительную маленькую короткую перетяжку чтобы трубка охватывала ее и хорошо держалась, не сползая, как это происходит со шлангами на специальных штуцерах.

Далее останется только откачать колбу через эту самую оттяжку, и запаять в нее упомянутый электрод. На втором фото виден пример изготовления такого электрода в виде накручивания проволоки на что-либо твердое (я использовал 2,5мм сверло), и его остекловку. Остекловка этого электрода проводится, как уже было сказано, после изготовления такой пружинки. После этого он как и электроды ЛН прокаливается в пламени вместе с большей частью остекловки (которая попадет в будущую колбу) для очистки. Причем так как полученная пружинка относительно оттяжки будет иметь чрезмерный диаметр, то электрод стоит оставить в конце трубки еще до изготовления ее.

Однако, можно пойти другим, более простым путем - сделать электрод просто в виде штыря, после чего уже вставить в колбу после изготовления упомянутой оттяжки, через которую будет откачиваться воздух. Только расположить его надо будет так же, как и на втором снимке выше, чтобы часть остекловки зашла в колбу. Также отмечу, что на этом же снимке показана бракованная оттяжка - я чрезмерно сильно растянул стекло. Из-за этого стенки тонкой трубки получились слишком тонкими, и после откачки и впайки титанового электрода сама впайка сломалась всего лишь под весом колбы. Тем не менее снимок решил привести как пример возможного брака. Для того, чтобы все прошло удачно надо прогревать горелкой большую часть трубки, чтобы в оттяжке участвовало большее количество стекла - тогда и ее стенки будут более толстыми.

И на этом основные работы по изготовлению самодельной ЛН закончены, останется только сделать вакуумирование (откачка насосом и жестчение), отпайку штенгеля и геттерной ампулы (часть колбы с титановым электродом), о чем и пойдет речь в следующей части.

Следующая часть