第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

熒光燈用的兩種玻管的生產(chǎn)方式相同。先將原料加入到大型池爐中熔制，再采用丹納(Danner)法或維羅(Vello)法拉制成型，然后再切割成需要的長(zhǎng)度，并將切割的端口燒圓，經(jīng)過檢驗(yàn)后包裝出廠。

國(guó)內(nèi)第一支熒光燈是由南京華東電子管廠制造的。當(dāng)時(shí)熒光燈玻管是靠人工拉制的。工人手握一根空心耐高溫棒，從玻璃爐中挑出熔融的玻璃料，固定在一個(gè)夾具上。然后，邊后退，邊吹氣，拉成玻管。50年代中期，繼北京燈泡廠之后，從匈牙利引進(jìn)了自動(dòng)拉制熒光燈玻管的生產(chǎn)線，改變了人工拉管的落后狀況。80年代以來，國(guó)內(nèi)企業(yè)陸續(xù)從意大利、英國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)引進(jìn)了十多條自動(dòng)拉管生產(chǎn)線。如，從日本NEG和東芝公司引進(jìn)的年產(chǎn)1100一1600萬支鈉鈣玻管的丹納法生產(chǎn)線;從美國(guó)康寧公司引進(jìn)的年產(chǎn)鈉鈣玻管2000萬支的維羅法生產(chǎn)線;從英國(guó)GB公司引進(jìn)的年產(chǎn)鉛玻管2000噸的丹納法生產(chǎn)線等等。80年代末、90年代初，國(guó)內(nèi)企業(yè)購買了日本NEG的技術(shù)，開始仿制拉管中速自動(dòng)生產(chǎn)線。經(jīng)過多家企業(yè)使用，并多次改進(jìn)，國(guó)產(chǎn)仿制的自動(dòng)拉管生產(chǎn)線逐步成熟，得到國(guó)內(nèi)廠家的認(rèn)可，被廣泛采用。目前大多數(shù)企業(yè)采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，少數(shù)是引進(jìn)設(shè)備。

自動(dòng)拉管生產(chǎn)線的主要技術(shù)裝備有:原料配制、熔爐、拉管成型、精切圓口，以及自動(dòng)檢測(cè)和同步裝置。

1、拉管成型設(shè)備與工藝是生產(chǎn)高質(zhì)量玻管的關(guān)鍵

如前所述，拉管有兩種方式:丹納法和維羅法。維羅法基于垂直拉制，調(diào)節(jié)玻管尺寸不太方便更適合于生產(chǎn)顯像管管頸等一類產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)引進(jìn)的美國(guó)康寧公司的維羅法熒光燈玻管生產(chǎn)線，在使用了不長(zhǎng)時(shí)間后，由于種種原因，轉(zhuǎn)讓到國(guó)外去了。

丹納法基于水平拉制，適應(yīng)性好，可以方便地在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)生產(chǎn)的玻管尺寸，是國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)熒光燈用玻管主要采用的方式。

丹納法拉管成型的部分基本上都已國(guó)產(chǎn)化。但直徑大于(420nun的旋轉(zhuǎn)管及其大軸還需要進(jìn)口。國(guó)產(chǎn)的拉管機(jī)頭可以與之配套使用。拉管機(jī)一般采用變頻調(diào)速，應(yīng)保證運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。在拉管成型自動(dòng)控制技術(shù)方面，國(guó)產(chǎn)的激光在線自動(dòng)檢測(cè)儀檢測(cè)玻管外徑的精度較高，在線運(yùn)行也比較穩(wěn)定，已在國(guó)內(nèi)多數(shù)生產(chǎn)線上使用。和模糊控制器聯(lián)用，可以在線控制玻管的外徑，但采用激光在線檢測(cè)玻管壁厚的很少。

目前只有很少數(shù)廠家采用激光檢測(cè)熒光燈玻管的壁厚，但還未做到在線反饋控制。

2、熔爐(俗稱“池爐”)是熔制玻璃的主要設(shè)備

沒有優(yōu)質(zhì)的玻璃料，再好的拉制成型設(shè)備也拉不出高質(zhì)量的玻管。池爐是提供優(yōu)質(zhì)玻璃料的關(guān)鍵。池爐有多種結(jié)構(gòu)，丹納法拉管線常采用馬蹄焰分隔式池爐。目前，國(guó)內(nèi)拉管機(jī)使用的池爐，基本都是自行設(shè)計(jì)的，并不同程度地采用了節(jié)能技術(shù)措施。這些措施包括:池爐主要結(jié)構(gòu)尺寸合理化，加大燃燒空間，選用優(yōu)質(zhì)的耐火材料并配套使用，采用新型節(jié)能油槍;改進(jìn)加料機(jī)，加大預(yù)熔池;設(shè)置窯坎，采用下沉或延伸式流液洞;改進(jìn)工作池結(jié)構(gòu)，并單獨(dú)調(diào)溫;改進(jìn)蓄熱寶、換熱室的結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)廢熱的回收利用;應(yīng)用微機(jī)控制池爐，并加強(qiáng)爐體的保溫等。經(jīng)過一系列改進(jìn)，鈉鈣玻璃池爐的熔化率提高70%，達(dá)到1.11.2T/時(shí).d;能耗下降60%，達(dá)到1900kcal/kg玻璃液。但與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有一定的差距。

池爐的燃料有燒重油的，有燒液化氣、天然氣的，也有燒煤的。其中，以液化氣、天然氣作燃料的池爐較好。其熔化率高、熔制的玻璃質(zhì)量好，但成本較高。90年代揚(yáng)州晶耀從英國(guó)引進(jìn)了鉛玻璃全電熔爐技術(shù)。電熔爐的熔化率是燃油池爐的3倍左右，效率高，熔制出的鉛玻管質(zhì)量也好。同時(shí)還改善了勞動(dòng)條件，保護(hù)了環(huán)境。電熔爐的技術(shù)比較復(fù)雜，對(duì)爐體的要求也較高。

3、原材料的配制和加人方式對(duì)優(yōu)質(zhì)玻璃的熔制也很重要

目前大多生產(chǎn)玻璃的企業(yè)采用自動(dòng)化料房，稱量從光電碼盤機(jī)械秤改為傳感器電子秤;混料采用強(qiáng)制式混料機(jī)，提高了混料效率和配合料的均勻度;控制系統(tǒng)以可編程控制器取代觸點(diǎn)式程序控制，一些企業(yè)則進(jìn)一步采用了微機(jī)集散式控制系統(tǒng)，大大提高了稱量精度和混料的均勻度。這些改進(jìn)為池爐熔化玻璃提供了良好的前提條件。同時(shí)也改善了生產(chǎn)條件，保護(hù)了環(huán)境，有益于工人的健康。

但在原料配制方面，通過快速 分析 測(cè)定熔制出來的玻璃性能，并及時(shí)反饋以微調(diào)配方的控制還未得到重視。

4、精切圓口是保證玻管尺寸的最后工序

玻管的外徑在拉制過程中已經(jīng)過激光檢測(cè)儀的在線檢測(cè)，不合格的玻管在精切前被自動(dòng)剔除。而玻管的長(zhǎng)度則在精切機(jī)上被準(zhǔn)確地控制，切割的端口用火焰燒圓，以減少在以后的運(yùn)輸和加工過程中的損壞。國(guó)產(chǎn)精切機(jī)的切割精度可以達(dá)到要求，已普遍用于國(guó)內(nèi)的玻管生產(chǎn)線。當(dāng)然，在這道工序還免不了用人工進(jìn)行玻管外觀的光照檢查，剔除那些有缺陷的玻管廢品，以確保熒光燈產(chǎn)品的質(zhì)量。

第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程

精密玻璃管的加工目前有兩種工藝：一種是高溫精密拉制工藝，一種是精密機(jī)械整形工藝。前者屬于熱加工工藝，后者屬于冷加工工藝。

1、高溫精密拉制工藝

精密玻璃管的高溫精密拉制生產(chǎn)工藝包括玻璃毛坯成型、預(yù)制棒精密加工、精密拉絲及輔助工藝四個(gè)環(huán)節(jié)，其工藝過程如下：

1）玻璃毛坯成型

玻璃毛坯成型工藝將玻璃料加工成形狀與幾何比例關(guān)系與產(chǎn)品基本相當(dāng)?shù)牟Ａ髁稀?/span>

2）預(yù)制棒精密加工

由于玻璃坯料的尺寸精度達(dá)不到工藝要求，本工藝過程將玻璃毛坯料精密加工成與產(chǎn)品形狀與幾何比例關(guān)系相同的預(yù)制棒。該加工過程主要解決內(nèi)孔整形問題。

3）精密拉絲

該工藝過程將玻璃預(yù)制棒按需求的比例拉制成玻璃管。在拉制過程中，要精密測(cè)量和控制玻璃管的內(nèi)孔和外徑的尺寸。

4）輔助工藝

該工藝過程將拉制好的玻璃管切割成標(biāo)準(zhǔn)尺寸，經(jīng)清洗和檢驗(yàn)后，形成最終產(chǎn)品。

2、精密機(jī)械整形工藝

精密玻璃管的機(jī)械整形生產(chǎn)工藝包括玻璃毛坯成型、拉絲、玻璃管機(jī)械整形及輔助工藝四個(gè)環(huán)節(jié)，其工藝過程如下：

1）玻璃毛坯成型

玻璃毛坯成型工藝將玻璃料加工成形狀與幾何比例關(guān)系與產(chǎn)品基本相當(dāng)?shù)牟Ａ髁稀?/span>

2）拉絲

該工藝過程將玻璃毛坯按需求的比例拉制成毛坯玻璃管。這時(shí)毛坯玻璃管的精度達(dá)不到產(chǎn)品的精度要求。

3）玻璃管機(jī)械整形

由于毛坯玻璃管的尺寸精度達(dá)不到工藝要求，本工藝過程將毛坯玻璃管精密整形以達(dá)到產(chǎn)品的技術(shù)要求。

4）輔助工藝

該工藝過程將整形好的玻璃管切割成標(biāo)準(zhǔn)尺寸，經(jīng)清洗和檢驗(yàn)后，形成最終產(chǎn)品。

3、比較這兩種生產(chǎn)工藝，兩者的主要區(qū)別如下：

1）高溫精密拉制工藝的預(yù)制棒精度高，精密機(jī)械整形工藝對(duì)預(yù)制棒精度的要求較低。前者技術(shù)難度大，工藝復(fù)雜，設(shè)備要求較高。

2）高溫精密拉制工藝制作的玻璃管精度是在拉絲過程中形成的，而精密機(jī)械整形工藝制作的玻璃管精度是在后續(xù)機(jī)械整形過程中形成的。前者為精密拉絲，精度較高，設(shè)備要求較高，成本較高。

3）就產(chǎn)品可靠性而言，精密機(jī)械整形工藝容易形成微裂紋和內(nèi)應(yīng)力，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

4）就產(chǎn)品幾何精度而言，兩者在內(nèi)外徑、不圓度指標(biāo)上相差不多；同心度指標(biāo)高溫精密拉制工藝明顯優(yōu)于精密機(jī)械整形工藝；另外，精密機(jī)械整形工藝對(duì)于長(zhǎng)度較大和內(nèi)徑較小的玻璃管加工難度較大，高溫精密拉制工藝相對(duì)容易的多。

總之，就精密玻璃管加工技術(shù)而言，高溫精密拉制工藝明顯優(yōu)于精密機(jī)械整形工藝。但高溫精密拉制工藝技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備精度高，制作成本較高。

4、國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)工藝概況

國(guó)外精密玻璃管的生產(chǎn)普遍采用高溫精密拉制工藝生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)只有少數(shù)如北京鑫海萊光電科技公司采用這種工藝生產(chǎn)。其它公司均采用機(jī)械整形法生產(chǎn)精密玻璃管。

第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì) 分析

松下電器產(chǎn)業(yè)公司于2008年8月21日宣布，研制出了用于熒光燈電極部玻璃的無鉛生產(chǎn)技術(shù)，開創(chuàng)了業(yè)界先河。

據(jù)了解，10月后該公司生產(chǎn)的熒光燈都將改為無鉛型。松下每年約生產(chǎn)1.35億支熒光燈，居日本廠家之首。新技術(shù)每年可減少使用約2000噸含鉛玻璃，有利于公司宣傳產(chǎn)品的環(huán)保性能。

新技術(shù)以鋇餐代替鉛混入玻璃，與含鉛玻璃一樣具有易加工及絕緣等功效。此外，公司還計(jì)劃于2010年度將廢舊熒光燈玻璃的再利用量由2007年度的約600噸提高至約5300噸。據(jù)稱，該技術(shù)與其他改良技術(shù)并用后可使溶解玻璃時(shí)所排放的二氧化碳量減少約25%。松下電器表示今后將向包括國(guó)外企業(yè)在內(nèi)的其他公司出售新技術(shù)。

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