Porównanie nakładu materiałowego i pracochłonności produkcji żarówki i lampy kompaktowej:
Żarówka (elementy)
1. Bańka szklana
2. Żarnik wolframowy
3. Dwa druty doprowadzające prąd do żarnika
4. Dwa lub trzy dodatkowe wsporniki żarnika
5. Ceramiczna stopka izolacyjna
6. Tuleja gwintowana, tzw. gwint edisonowski o średnicy 14mm lub 27mm
(w bardzo dużych lampach 40 mm)
7. Kropelka lutowia cynowo-ołowiowego (stopka)
8. Odrobina kleju termoodpornego (klejenie bańki gwintu)
Czynności:
1.Wykonanie bańki
2.Wykonanie dolnej części bańki+wtopienie wsporników i doprowadzeń
3.Montaż żarnika
4. Spawanie bańki ze szklaną częścią wsporczą
5. Odpompowanie powietrza+ewentualne napełnienie gazem obojętnym
6. Zatopienie bańki
7. Wykonanie części gwintowanej
8. Montaż izolatora ceramicznego
9. Doklejenie gwintu do bańki
9. Polutowanie doprowadzeń żarnika do stopki i gwintu.
10. Sprawdzenie
11. Pakowanie
Nakłady dodatkowe:
Oświetlenie, wentykacja hali produkcyjnej, gaz do topienia szkła, zasilanie maszyn
Od biedy większość czynności można wykonać w jedzny miejscu (oprócz dostaw materiałów i elementów metalowych)
Lampa z serii Economy 20W (chińska)
W lampie tej najpierw prąd przemienny z sieci oświetleniowej (230V,
50Hz) jest przetwarzany na prąd stały o napięciu 325V, a następnie
przetwornica przetwarza go znów na prąd przemienny tyle, że o
częstotliwości kilkudziesięciu kiloherców (cykli na sekundę). Zastosowanie
tak wysokiej częstotliwości pozwala na zmniejszenie rdzeni dławików
i transformatorów (stosowane kiedyś dławiki do świetlówek pracujące
przy 50 Hz miały bardzo masywne i ciężkie rdzenie z blach transformatorowych) o daje jaśniejsze świecenie luminoforu niż przy 50Hz z sieci.
Ok. 15W idzie na świecenie, ok. 5W na straty w układzie przetwornicy.
.
Części lampy kompaktowej (spis z natury)
1. Rura świetlówkowa (łączona z kilku)
2. Luminofor w rurze świecącej (plus cała chemia związana z jego produkcją)
3. Kropelka rtęci
4. 2 żarniki wolframowe na końcach rury świetlówkowej
5. Koszulki izolacyjne 4 sztuki (na przewodach od lampy do
elektroniki zapłonnika)
6. Tuleja gwintowana E14 lub E27
7. Izolator ceramiczny (między stopką i tuleją z gwintem)
8. Kropla cyny na stopkę
Elektronika przetwornicy
——————————————————-
9. Płytka z laminatu papierowego z nałożonymi ścieżkami połączeniowymi (płytka
drukowana)
10. Lutowie cynowo ołowiowe do polutowania ok. 50-60 punktów
lutowniczych (montaż elementów elektronicznych do płytki drukowanej
Elementy elektroniczne:
11. Kondensator elektrolityczny filtru sieciowego
12. 4 diody prostownicze w mostku prostowniczym (układ Graetza)
13. 2 tranzystory do przetwornicy napięcia
14. 4 diody półprzewodnikowe w układzie przetwornicy
15. 9 rezystorów (oporników)
16. 2 kondensatory elektrolityczne w układzie przetwornicy
17. 4 kondensatory ceramiczne
18. Transformator przetwornicy
19. Dławik przeciwzakłóceniowy
20. Transformator zapłonowy (podwyższający napięcie dla uzyskania
zapłonu lampy)
21. 4 kołki stykowe (podłączenia końcówek rury świetlówkowej)
22. Dwuczęściowa obudowa plastikowa
Dodatkowe materiały wynikające z procesu produkcji płytki drukowanej:
1. laminat+obróbka mechaniczna (prąd elektryczny wymagany)
2. folia miedziana na laminacie (czyli huta miedzi plus walcownia), folia miedziana ma przeważnie 35 mikrometrów grubości
3. Środki do odtłuszczania i oczyszczania powierzchni miedzi z
tlenków miedzi przed trawieniem, -> chemia
4. materiał fotochemiczny do wykonania na miedzi zarysu ścieżek
(naświetla się go ultrafioletem co powoduje, że pewne jego części
stają się nierozpuszczalne, a resztę się wymywa dzięki czemu roztwór
trawiący miedź ma do niej dostęp a do miejsc pokrytych utwardzonym
środkiem fotochemicznym nie.
5. środki chemiczne używane do trawienia miedzi w procesie
wytwarzania ścieżek na laminacie (usuwa się zbędną miedź drogą
trawienia chemicznego i pozostają ścieżki przewodzące)
6. Środki chemiczne używane do zmywania materiału fotochemicznego i
płukania płytki.
7. Farba do sitodruku (na laminacie są nadrukowane opisy gdzie ma
być jaki element)
8. Lakier elektroizolacyjny chemoutwardzalny (tzw. maska) nakładany
na płytkę w celu ochrony ścieżek miedzianych przed wpływami atmosferycznymi
(wilgoć, składniki reagujące z miedzią)
9. Wiertła do wiercenia otworów w płytce drukowanej dla
przeprowadzenia przez nie końcówek elementów.
Potem dochodzi jeszcze:
Utylizacja odpadów poprodukcyjnych (płyny do trawienia zużywają się
i nie nadają się do spuszczenia wprost do kanalizacji, bo są silnie
korodujące i szkodliwe dla otoczenia)
Do powyższych dochodzą jeszcze: zużycie prądu przez
- oświetlenie hal montażowych
- komputery sterujące montażem,
- zasilanie linii automatycznego montażu elementów na płytce
- komputery używane przy projektowaniu płytek drukowanych
- stanowiska lutownicze montażu ręcznego (montaż całości w obudowie)
- zasilanie linii lutowniczej (na fali) - lutowanie elementów do
płytki drukowanej
Dalej:
- elementy półprzewodnikowe (diody, tranzystory) to oddzielny zakład
produkcyjny
- kondensatory - następny zakład produkcyjny
- rezystory - kolejny zakład produkcyjny
- transformatory i dławiki -> produkcja drutu nawojowego (czyli znów huta miedzi i emalii izolacyjnej, produkcja rdzeni (ferryt), nawijanie, składanie rdzenia, lutowanie
doprowadzeń - to jeszcze inny zakład produkcyjny
- laminat do płytek - następny zakład produkcyjny (+chemia)
Do tego dochodzi transport elementów (plus emisja spalin
samochodowych) i gotowych wyrobów.
