หนึ่งร้อยสามสิบปีที่แล้วโทมัสเอดิสันได้ทำการทดสอบหลอดไส้อย่างยั่งยืนสำเร็จเป็นครั้งแรก ด้วยการปรับปรุงที่เพิ่มขึ้นบางอย่างไปพร้อมกันเทคโนโลยีพื้นฐานของ Edison ได้จุดประกายให้โลกนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา สิ่งนี้กำลังจะเปลี่ยนไป เราอยู่ในจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติระบบแสงที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์ซึ่งท้ายที่สุดจะแทนที่หลอดไฟของเอดิสันด้วยโซลูชันแสงสว่างที่ประหยัดพลังงานมากขึ้น ในที่สุดไฟ LED แบบโซลิดสเตต

จะเข้ามาแทนที่หลอดไส้และหลอดฟลูออเรสเซนต์เกือบทั้งหมดนับแสนล้านที่ใช้อยู่ทั่วโลกในปัจจุบัน ในความเป็นจริงเมื่อก้าวไปตามเส้นทางนี้ประธานาธิบดีโอบามาเมื่อเดือนมิถุนายนที่ผ่านมาได้เปิดตัวมาตรฐานการส่องสว่างใหม่ที่เข้มงวดขึ้นซึ่งจะรองรับการเลิกใช้หลอดไส้ซึ่งถูกห้ามในบางส่วนของยุโรปแล้ว

คำอธิบายของกระบวนการผลิตทั่วไปสำหรับหลอดไฟ LED

เพื่อให้เข้าใจว่าหลอดไฟ LED ที่ปฏิวัติวงการนั้นเป็นอย่างไรและทำไมพวกเขาถึงยังมีราคาแพงขอแนะนำให้ดูวิธีการผลิตและเปรียบเทียบสิ่งนี้กับการผลิตหลอดไส้ บทความนี้จะอธิบายถึงวิธีการผลิตหลอดไส้และเปรียบเทียบกระบวนการนั้นกับคำอธิบายของกระบวนการผลิตทั่วไปสำหรับหลอดไฟ LEDดังนั้นเริ่มต้นด้วยการดูวิธีการผลิตหลอดไส้แบบดั้งเดิม คุณจะพบว่านี่เป็นตัวอย่างคลาสสิกของกระบวนการอุตสาหกรรมอัตโนมัติที่ได้รับการขัดเกลาจากประสบการณ์กว่าศตวรรษในขณะที่หลอดไส้แต่ละประเภทมีขนาดและกำลังไฟที่แตกต่างกัน แต่ทั้งหมดมีส่วนประกอบพื้นฐานสามส่วน ไส้หลอดหลอดไฟ

และฐาน ไส้หลอดทำจากทังสเตน ในขณะที่เปราะบางมากเส้นใยทังสเตนสามารถทนต่ออุณหภูมิ 4,500 องศาฟาเรนไฮต์ขึ้นไปได้ โดยทั่วไปแล้วสายเชื่อมต่อหรือสายนำเข้ามักทำจากลวดเหล็กนิกเกิล ลวดนี้จุ่มลงในสารละลายบอแรกซ์เพื่อให้ลวดยึดติดกับแก้วมากขึ้น ตัวหลอดทำจากแก้วและมีส่วนผสมของก๊าซโดยปกติคืออาร์กอนและไนโตรเจนซึ่งจะช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของไส้หลอด อากาศจะถูกสูบออกจากหลอดไฟและแทนที่ด้วยก๊าซ ฐานที่ได้มาตรฐานจะยึดชุดประกอบทั้งหมดเข้าที่ ฐานนี้เรียกว่า “ฐานสกรูเอดิสัน” อลูมิเนียมใช้ด้านนอกและใช้กระจกเพื่อป้องกันด้านในของฐาน

สายตะกั่วมีตะขอที่ปลายซึ่งจะกดทับที่ปลายไส้หลอดหรือในหลอดไฟ

เดิมผลิตด้วยมือปัจจุบันการผลิตหลอดไฟเป็นระบบอัตโนมัติเกือบทั้งหมด ขั้นแรกไส้หลอดผลิตโดยใช้กระบวนการที่เรียกว่าการวาดภาพซึ่งทังสเตนผสมกับวัสดุประสานและดึงผ่านดาย หลอดไฟ ledปากที่มีรูปร่างเป็นลวดละเอียด จากนั้นลวดจะพันรอบแท่งโลหะที่เรียกว่าแมนเดรลเพื่อที่จะขึ้นรูปให้เป็นรูปขดที่เหมาะสมจากนั้นนำไปให้ความร้อนในกระบวนการที่เรียกว่าการอบอ่อนทำให้ลวดอ่อนลงและทำให้โครงสร้างมีความสม่ำเสมอมากขึ้น

จากนั้นเขี้ยวหมูจะละลายในกรดประการที่สองไส้ขดลวดติดอยู่กับสายนำเข้า สายตะกั่วมีตะขอที่ปลายซึ่งจะกดทับที่ปลายไส้หลอดหรือในหลอดไฟขนาดใหญ่ที่มีรอยเชื่อมเฉพาะจุดประการที่สามหลอดแก้วหรือปลอกผลิตโดยใช้เครื่องริบบอน หลังจากให้ความร้อนในเตาแล้วริบบิ้นแก้วที่ต่อเนื่องกันจะเคลื่อนไปตามสายพานลำเลียง หัวฉีดลมที่จัดตำแหน่งอย่างแม่นยำเป่าแก้วผ่านรูในสายพานลำเลียงเข้าสู่แม่พิมพ์สร้างปลอก