Как работает лампа накаливания и как ее делают?

Предмет настолько изящный, что не претерпел значительных изменений за сотню лет. Смогут ли новые технологии положить конец классике?
Когда заканчивается день и наступает ночь, включается она. Немногие изобретения изменили нашу жизнь так, как лампочка.
Она превращает ночь в день, снимает одно из величайших ограничений природы. Благодаря триллионам сверкающих лампочек мир загорается при повороте выключателя, они такие яркие, что их видно даже с Луны.
Но вы когда-нибудь задумывались над тем, откуда берется этот свет, который мы воспринимаем как должное? Кажется, что лампочки устроены просто.
Каждая нить накала, сделанная и вольфрама, нагревается до невероятных 2500 °С, достаточных, чтобы вольфрам излучал белый свет. При такой температуре плавится золото. Свет происходит от электричества, проходящего через тонко закрученную проволочную спираль. Чем толще проволока, тем больше энергии может по ней проходить.
Но есть одна вещь, которая может остановить эту реакцию – кислород. Он враг, из-за него вольфрам сгорает в мгновение ока. Вот почему так нужны стеклянные колбы. Об этом очень хорошо известно производителям.
Одна из самых больших в мире фабрик, производящих лампочки классической формы, это фабрика Philips в Пиле, Польша. Здесь работают 3600 человек. Благодаря огромному спросу на их продукцию они трудятся посменно круглые сутки 7 дней в неделю. Конечно же, они не могут обойтись без лампочек.
В год здесь выпускают полмиллиарда лампочек, на их изготовление пошло столько же вольфрама, сколько нужно для 12 полетов на Луну.
Производство лампочек начинается не с металлических частей, а с самой колбы. Стекло изготавливают из смеси известняка, поташа – что-то типа соды, и песка. Фабрике нужны тонны различных материалов. Известь стабилизирует стекло, когда оно плавится, а поташ снижает температуру плавления. Ежегодно расходуются тысячи тонн песка.
Все ингредиенты смешиваются и помещаются в печь размером с офисное здание. Но еще один ингредиент вызывает удивление – само стекло. Переработанные разбитые лампочки, или стеклобой, ускоряют процесс плавления, сокращая количество энергии, необходимой для плавки компонентов. И все-таки нужно много энергии, чтобы достичь температуры в 1600 °С – горячее, чем расплавленная лава.
Расплавленное стекло выливают в литейную машину для изготовления колб. Насос высокого давления нагнетает воздух в лампочки для придания им окончательной формы и делает гладкой поверхность лампочки внутри. На этом этапе стекло еще жидкость, здесь должен быть тонкий баланс: если стекло будет остывать слишком быстро, то разобьется.
Каждая лампочка попадает на длинный конвейер и проходит ряд охладителей, которые медленно понижают температуру лампочки до 90 °С. Это напоминает о том, как непросто обращаться со стеклянными колбами, они легко разбиваются. Но почему лампочки не бьются при довольно грубом движении по конвейеру?
Сначала вибрационный конвейер. Звучит безумно, но вибрационная машина сразу выявляет слабые лампочки и отсеивает их от прочных: если лампочка слишком слабая, то падает с конвейерной ленты. Это сродни эволюции: выживают сильнейшие. А те, что не уцелели, поступают в печь в качестве стеклобоя. Производительность составляет 50 тысяч лампочек в час, то есть 15 в секунду.
Когда каскады лампочек несутся по конвейеру, кажется, что ни одна не должна уцелеть. Но каждый поворот и наклон специально разработаны в пределах прочности стекла.
Но здесь делают не только стандартные лампочки. На этой фабрике изготавливают 300 различных наименований. Производство ламп дневного света –абсолютно другая процедура. Расплавленное стекло сразу вынимают из печи и вытягивают в длинную трубку на 15-метровом конвейере. Затем трубка обрезается и обрабатывается до нужного размера. http://lan-tan.com/