一种灯管固汞工艺的制作方法

本发明涉及一种灯管封装工艺，具体是一种灯管固汞工艺。

背景技术：

目前国内外生产大功率低压气体放电灯的生产中，为保证高功率密度低压气体放电灯光输出的稳定性、减少有害物质的排放，均采用内置汞齐的工艺。目前业内内置汞齐的固定方法大多是采用合金汞齐，在生产前通过局部加热方式将合金汞齐固定在预定为止，排气之后将液汞导入管内，后被合金汞齐充分吸附。

以上汞齐固定方法有两个缺点：一是所加入液态汞量的一致性难以控制，毕竟每支灯管正常需要的汞量都为毫克级，进入灯管内部的汞量误差大了，合金汞齐的吸附能力是有限的，从而会影响光输出特性曲线，从而影响灯管的紫外输出的稳定性和一致性；二是由于合金在灯管排气工艺之前已加入灯管内壁，所以在排气过程中玻璃管的高温烘烤需要尽量避免烤到汞齐所在的位置，否则会造成合金气化或合金的杂质成分挥发，从而使合金周围形成黑斑点或黄斑圈，最后影响到灯管的美观感，降低客户的产品满意度。

技术实现要素：

为了克服上述技术的不足，本发明提供一种灯管固汞工艺，能有效解决传统的合金汞齐的不足，也无需在灯管上增加复杂的结构或构件，且汞齐固定相当牢固；保证灯管性能的稳定性和一致性，延长灯管使用寿命。

本发明采取的技术方案为：

一种灯管固汞工艺，包括以下步骤：

步骤1：在灯管内壁预定位置涂布少量涂液；

步骤2：将涂好涂液的灯管进行高温烘烤，使涂液牢固附着在灯管管壁上形成涂膜；

步骤3：在灯管一端接上“t”字形的工艺管，“t”字形的工艺管横向为排气管，排气管一端熔接连通灯管，排气管另一端开口；““t”字形的工艺管中部垂直部分为容纳管，容纳管一端熔接连通排气管，容纳管另一端封闭，容纳管内放置汞齐；

步骤4：通过排气管开口端，对灯管进行排气并注入一种或多种惰性气体，然后烧封排气管开口端；

步骤5：将汞齐倒入灯管内，然后烧封取下工艺管；

步骤6：移动汞齐至涂膜位置，对涂膜位置进行加热，使汞齐熔融沾附在涂膜表面，在惰性气体的环境中让涂膜与汞齐形成一整体；

步骤7：对涂膜位置进行急速冷却，使汞齐由熔融状态变为固态。

所述步骤1中，用涂布器沾取少量涂液，从灯管一侧伸入灯管内，在灯管内壁预定位置涂布少量涂液。涂布器涂布时可以使用自动化机械或手工涂布。

所述步骤1中，涂液为含贵金属的量1%~50%的液体。贵金属能与玻管内壁充分贴敷，附着强度高，同时贵金属对管内汞蒸汽压有着较强而稳定的控制效果。

所述步骤1中，所述涂液在灯管内涂覆的预定位置，间距为100~800mm。根据灯管规格型号以及使用范围而有所不同，涂覆位置的远近直接关乎灯管起跳时间和工作过程管内的汞蒸汽压的高低和稳定性,间距为100~800mm为最佳。

所述步骤2中，将涂好涂液的灯管放入烘烤炉内，采用喷灯加热或电热炉加热，按相应工艺设定进行高温烘烤。

所述步骤6中，采用喷灯加热或电热炉加热方式对涂膜位置进行加热。

所述步骤7中，所述急速冷却采用风冷或沾水棉球或液氮冷却。汞齐在涂膜表面完全浸润，在高温状态下处于熔融状态，冷却使得熔融体迅速固化以防流动。

本发明一种灯管固汞工艺，优点在于：

1）：灯管的光输出性能稳定；

2）：温度对灯管性能的影响范围变宽，汞齐对管内蒸汽压的控制精准；

3）：灯管达到额定光输出的爬升时间缩短；

4）：各灯管的光输出性能的一致性较好；

5）：有利于延长灯管使用寿命；

6）：工艺简单易操作，生产效率高。

附图说明

图1是实施例中步骤1中的涂布示意图；

图2是实施例中步骤2中的电炉高温烘烤形成金属膜示意图；

图3是实施例中步骤3中的灯管示意图；

图4是实施例中步骤4中的烧封排气管示意图；

图5是实施例中步骤5中的汞齐导入灯管及烧封工艺管示意图；

图6是实施例中步骤6中加热熔融汞齐附着于金属膜示意图；

图7是实施例中步骤7中急速冷却汞齐，使汞齐通过金属膜与管壁形成一整体的原理图。

附图说明：1-灯管；2-涂布器；3-涂液；4-电炉；5-涂膜；6-工艺管，61-排气管，62-容纳管；7-汞齐；8-电极；9-风道。

具体实施方式

本发明一种灯管固汞工艺，先在灯管1内壁涂布涂液3，再对灯管1进行高温烧烤，此时涂液3内其余物质氧化或气化挥发，留下纯金属牢固附着在管壁上形成涂膜5；在灯管1进行排气及注入高纯惰性气体后，灯管1内部已不存在诸如碳、氧气、氢气、一氧化碳、二氧化碳和水蒸气等有害于汞齐7性能发挥的杂质气体，此时将汞齐7加热至熔融状态也不会造成汞齐7的有效成分被氧化。此时汞被涂膜5吸附形成一整体，再对熔融状态的汞齐7进行急速冷却，使汞齐7通过涂膜5与管壁形成一整体，即可实现汞齐7在灯管内的固定。此汞齐固定方法可以省略诸多复杂的工艺步骤，克服传统的合金汞齐的不足，也无需在灯管1上增加复杂的结构或构件，且汞齐7固定相当牢固。

下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明。

以制作320w大功率紫外灯管为例，为实现将汞齐固定在灯管的内部，采用以下的方法：

步骤1：如图1所示，用涂布器2沾取少量涂液3，从灯管1一侧伸入灯管1内，在灯管内壁预定位置涂布少量涂液3；

步骤2：如图2所示，将涂好涂液3的灯管1放入电炉4内，进行预定高温烘烤，使涂液3牢固附着在管壁上形成涂膜5；

步骤3：如图3所示，在灯管1两端夹封好电极8。一端接上“t”字形工艺管6：“t”字形工艺管6横向为排气管61，一端熔接连通灯管1，一端开口；“t”字形工艺管6中部垂直部分为容纳管62，容纳管62一端熔接连通排气管61，一端封闭，容纳管62内放置固态的汞齐7；

步骤4：如图4所示，将排气管61开口端接入排气机，对灯管1进行排气及注入惰性气体，然后烧封排气管61开口侧；

步骤5：如图5所示，将汞齐7倒入灯管1内，然后烧封取下工艺管6；

步骤6：如图6所示，移动汞齐7至涂膜5位置，对涂膜5位置进行加热，使汞齐7熔融沾附在涂膜5表面，在惰性气体的环境中让涂膜5与汞齐7形成一整体；

步骤7：对涂膜5位置用风道9进行急速冷却，使汞齐7由熔融状态变为固态，此时汞齐7通过涂膜5与管壁形成一整体。

本说明书列举的仅为本发明的较佳实施方式，凡在本发明的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
一种灯管固汞工艺，包括在灯管内壁预定位置涂布少量涂液；将涂好涂液的灯管进行高温烘烤，使涂液牢固附着在灯管管壁上形成涂膜；在灯管一端接上“T”字形的工艺管，“T”字形的工艺管中部垂直部分为容纳管，容纳管内放置汞齐；通过排气管开口端，对灯管进行排气并注入惰性气体，然后烧封排气管开口端；将汞齐倒入灯管内，然后烧封取下工艺管；移动汞齐至涂膜位置，对涂膜位置进行加热，使汞齐熔融沾附在涂膜表面，在惰性气体的环境中让涂膜与汞齐形成一整体；对涂膜位置进行急速冷却，使汞齐由熔融状态变为固态。本发明能有效解决传统的合金汞齐的不足，也无需在灯管上增加复杂的结构或构件，保证灯管性能的稳定性和一致性，延长灯管使用寿命。

技术研发人员：郭庆;张宏斌;杜支学;曹雷;张杨福荣
受保护的技术使用者：宜昌华耀科技有限公司
技术研发日：2018.11.07
技术公布日：2019.03.19