CN1255724A - 金属卤化物灯用的陶瓷电弧放电管的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造金属卤化物灯的陶瓷电弧放电管的方法,包括步骤:形成作为一整体单元的一个中空主体,该主体具有一开口端和一大致封闭端。该大致封闭端包括一向外延伸的毛细管,该毛细管具有一与中空主体相通的电极接收孔。然后形成一个端盖,用于封闭开口端。该端盖包括一环形部分和一延伸的毛细管。把端盖装入中空主体的开口端内以形成一个预配件。然后对该预配件烧制,把端盖封接在中空体上形成一个装配件,随后对该装配件继续烧制以便使其烧结。

Description

金属卤化物灯用的陶瓷电弧放电管的制造方法
本发明涉及一种制造陶瓷电弧放电管的方法，尤其是涉及一种诸如用作金属卤化物灯的电弧放电管的制造方法。
利用各种材料，例如加有一种或多种控制颗粒大小的添加剂的多晶体矾土所制造的陶瓷电弧放电管一直被用作高压钠灯的放电管或电弧放电管。近来，这些电弧放电管被用于金属卤化物灯。例如参见美国专利US5424609。这些电弧放电管具有五个构件，包括一个圆柱体，一对端盖或扣极(button)，以及一对封接在扣极上的电极接收杆或毛细管。这些电弧放电管的制造需要对单个部件进行挤压或冲压，也需要多个组装和热处理步骤，故使加工步骤增多，从而使成本增加。
此外，也已提出了三个构件的电弧放电管。在美国专利US4766347中，公开了一种电弧放电管，它只有一个陶瓷主体，其内直接封置了电极接收杆。在美国专利US5426343中公开了一种三构件结构，其中的一个密封扣极具有一个延伸的电极杆接收元件，并形成一个整体结构。
所有这些方法都需要附加的加热和处理步骤。
因此，本发明的一个发明目的是避免现有技术中的这些不足。
本发明的另一个发明目的是提高电弧放电管的生产能力。
在本发明的一个方面中，这些发明目的是通过这样一种制造金属卤化物灯用的陶瓷电弧放电管的方法来实现的，这种制造方法包括如下步骤：形成作为一个整体单元的一个中空主体，该中空主体具有一个开口端和一个大致封闭端。该大致封闭端包括一个向外延伸的毛细管，该毛细管内具有一个与中空主体相通的电极接收孔。然后形成一个端盖，用于把开口端封闭。端盖包括一环形部分和一延伸的毛细管。端盖环形部分的直径稍大于开口的直径，在烧制(firing)前，利用仍容纳在部件内的有机粘合剂所具有的允许端部装入小一些的开口端内的弹性，将端盖装入中空主体的开口端内。这样就形成了一个预配件结构。然后对这个预配件进行烧制，以除去有机粘合剂，并把端盖密封到中空体上，以形成一个装配件，随后，对这个装配件进行烧制并使其烧结。该烧制通常持续进行，直到主体达到一个高度透明的状态。
在本发明的这个方面中，如果端盖和主体没有被连在一起烧结，那么，端盖的环形部分的外径将会大于中空主体开口端的内径。
在本发明的另一方面中，是通过这样一种制造金属卤化物灯用的陶瓷电弧放电管的方法来实现上述发明目的的，这种制造方法包括如下步骤：通过注模把一中空主体制成一个整体单元，该中空主体具有一个开口端和一个大致封闭端。该大致封闭端具有一个向外延伸的毛细管，该毛细管内具有一个与中空主体内部相通的电极接收孔。通过注模制作一个端盖，用于把开口端封闭。该端盖包括一个环形部分和一个延伸的毛细管。环形部分的直径与中空主体开口端的内径相同。在烧制之前，把端盖装入中空主体的开口端，并在高于热塑注模粘合剂的软化点的温度情况下实现连接，同时施加一定压力把开口端连接到端盖上。然后对这个装配件进行烧制，以除去有机粘合剂，随后，继续烧制，使其烧结，直到主体达到一个高度透明的状态。
采用这种方法可以减少加工处理步骤，从而使制造陶瓷电弧放电管的成本降低。
图1是本发明的电弧放电管的第一元件的纵剖面图；
图2是本发明的电弧放电管的第二元件的纵剖面图；
图3是一装配成的电弧放电管的纵剖面图；
图4是本发明一实施例的各步骤流程图。
为了更好地更理解本发明，以及更好地理解本发明的其它和更进一步的发明目的、本发明的优点及其生产能力，请结合上述附图参照下面的公开说明和所附的权利要求。
现在更具体地来参看附图，在图1中，表示出了一个电弧放电管主体10，该电弧放电管主体10包括一个第一元件12其具有一个带有一开口端16和一个大致封闭端18的中空主体14。端部18包括一个向外延伸的毛细管20，该毛细管20内有一个通孔22从中通过。从大致封闭端18到毛细管20的过渡处有一个半径或圆角32。
一端盖24(见图2)包括一个环形部分26和一个向外延伸的毛细管28，该毛细管28内有一个通孔30。端盖还具有一个把环形部分26与毛细管28连接起来的半径或圆角34。
中空主体14和端盖24最好由含有少量氧化镁，在一些情况下还含有氧化钇和氧化锆的多晶体钒土来制作，这种材料在美国专利US5682082中已公开。也可包括其它次要组份，这些在现有技术中都是已知的。在本发明的一个优选实施例中，主体14和端盖24都是通过注模或凝胶铸造并利用含有0.05％重量百分比之氧化镁的BaikowskiCR-6级的钒土粉来制作的。
在初制之后，对中空主体14进行加热，以除去粘合剂物质，并产生加工强度。这种加热是在大气环境中，在1200℃加热120分钟。端盖24也被加热，以除去粘合剂物质，并使环形部分收缩，以便使它能装入开口端16内。这种加热是在1325℃加热120分钟。
此后，把端盖24插入开口端16，以形成一个预配件，然后在大气环境中对该预配件在1325℃烧制120分钟，以形成一个最终的装配件。这种烧制使开口端16收缩，并将该单元封接在一起。
对于这种最后的烧结操作，这个装配件可以被水平或竖直烧制，烧结操作是在一含氢的大气中在1800℃以上温度下进行。优选的方案是，在1880℃烧制180分钟，并且环境中含有100％的氢。
在本发明的一个优选实施例中，例如，对于一个35瓦特的灯，烧结的电弧放电管的总长为34.7mm；开口端36(见图3)的外径为6.8mm；封闭端38(见图3)的外径为6.42mm；主体14的壁厚为0.8mm。毛细管的外径为2.10mm和小孔直径为0.65mm。端盖24的环形部分26的厚度和封闭端18的壁厚为1.95mm。半径(或圆角)32和34在0.2和1.0mm之间，最好为0.5mm。
尽管在此表示和描述了本发明目前被认为是优选的实施例，但是，对本领域普通技术人员来说，很显然，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以对本发明作出各种改变和变型。

Claims (12)

1、一种制造金属卤化物灯用的陶瓷电弧放电管的方法，它包括以下步骤：形成作为一个整体单元的一个中空主体，该中空主体具有一个开口端和一个大致封闭端，所说大致封闭端包括一个向外延伸的毛细管；形成一个端盖，用于与所说开口端内部配合，所说端盖包括一个向外延伸的构成一个整体的毛细管；把所说的端盖装入所说的开口端，以形成一个预配件；对所说预配件进行烧制，以便将所说端盖封接到所说的中空主体上，以形成一个装配件；随后，对所说装配件继续烧制，使其烧结至一个高度透明的状态。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的中空主体具有一个第一内径，所说端盖具有一个大于所说第一内径的第一外径。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于为了形成一个预配件而把所说端盖装入所说开口端是通过在一个足以使所说端盖的外径收缩到等于或小于所说中空部分的第一内径的温度对所说端盖烧热一段时间来完成的。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于为了形成一个预配件而把所说端盖装入所说开口端是通过在烧制前，利用仍容纳在部件内的有机粘合剂所具有的允许所说端盖能装入内径稍小的中空主体内的弹性，将所说端盖装入所说中空主体的开口端来完成的。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说中空主体具有一个第一内径，所说端盖具有一个第一外径，该第一外径等于或稍小于所说的第一内径。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于为了形成一个预配件而把所说端盖装入所说开口端是通过在烧制之前，把所说端盖装入所说中空主体的开口端内来实现的，并在高于热塑性有机粘合剂的软化点的温度情况下把所说端盖与所说中空体的开口端相连，同时在所说中空主体的外径上施加压力。
7、根据权利要求2所述的方法，其特征在于所说中空主体是圆柱形的，在装配和烧结之后，所说开口端的直径大于所说封闭端的直径。
8、根据权利要求2所述的方法，其特征在于所说端盖的第一外径比所说中空主体的第一内径大约3～约6％。
9、根据权利要求5所述的方法，其特征在于所说中空主体是圆柱形的，在装配和烧结之后，所说开口端的直径大致等于所说封闭端的直径。
10、根据权利要求5所述的方法，其特征在于所说端盖的第一外径比所说中空主体的第一内径小约0～0.1mm。
11、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的向外延伸的构成一个整体的毛细管被圆角过度进所说中空主体内，其圆角半径为0.2～1.0mm.
12、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的向外延伸的构成一个整体的毛细管被圆角过度进所说端盖和所说中空主体内，其圆角(半径)为0.2～1.0mm。
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