Производство светодиодов как бизнес может принести большую прибыль предпринимателю. Важно знать, какое понадобится оборудование и какой придерживаться технологии для успешного проведения процесса.

Светодиоды – вариант освещения, который только начинает набирать свою популярность в инновационных дизайнерских проектов. Спрос постоянно увеличивается, потребитель оценивает очевидную выгоду этих ламп и старается заменить ими обычные.

Производство светодиодов в России пока не имеет твердой законодательной почвы, не существует специально разработанных норм и требований, потому столкнуться с трудностями придется каждому, кто решил обратить внимание на подобный бизнес.

Стоит понимать, что на первоначальном этапе придется прибегнуть к немалым вложениям. Предпринимателю стоит приобрести оборудование, комплектующие, оформить свое дело документально, найти покупателей, вложиться в рекламу.

Все это не получится в масштабах малого бизнеса, так как расходы просто не смогут покрыть все существующие издержки, поэтому и вложения будут масштабными.

Скачайте бесплатно в качестве образца.

Организация

Светодиодные лампы и технология их изготовления – крайне затратный процесс, поэтому заранее позаботитьтесь о собственном бюджете.

В среднем стоимость завода в России обойдется как минимум в три миллиона долларов, что включает в себя крайне дорогостоящее и высокотехнологичное оборудование, приобретение комплектующих и производство корпусов для светодиодных светильников, а также дополнительные затраты на услуги персонала, коммунальные платежи и прочие расходы.

Стоимость предприятия будет зависеть от нескольких факторов, перечисленных ниже:

• Географическое положение населенного пункта, в котором планируется реализация идеи. От этого фактора напрямую зависит стоимость приобретения или аренды помещения, а также оплата коммунальных затрат.
• Стоимость необходимых для открытия бизнеса готовых материалов в конкретном выбранном регионе.
• Стоимость услуги доставки, установки и настройки всего необходимого для изготовления светодиодных экранов и ламп оборудования.
• Предполагаемые масштабы производства и другие значительные факторы.

Окупаемость производства подобной продукции обычно составляет примерно один-два года – этого срока вполне достаточно, чтобы предприятие, на которое потрачено много денежных средств, начало приносить максимальную прибыль.

Доход составляет примерно тридцать процентов с учетом затрат на производство, установку и приобретение готовых корпусов и другой продукции.

Оборудование

Приобретение оборудования высокого качества для создания светодиодных лампочек и лент – основа, на которой держится подобный бизнес. Именно от техники часто зависит качество выпускаемой продукции, более того, работа оборудования обусловливает и скорость производства.

На предприятиях производство элементов подсветки и освещения с помощью светодиодов происходит не с самого раннего этапа, так как самым началом считается выращивание кристаллов. Этот этап пропускают многие производители, предпочитая закупать уже готовые элементы.

Процесс выращивания кристаллов сложный, и связано это со следующими факторами:

1. Приобретение оборудования для выращивания подобных элементов обойдется примерно в пятнадцать миллионов долларов.
2. Качество процесса должны обеспечивать работники высокой квалификации, хорошо разбирающиеся в данной технологии.
3. Создать подходящие условия для выращивания кристаллов сложно, для этого требуется идеальная чистота, а сам процесс длится много лет.

Обычно стандартная линия производства включает в себя следующие составляющие:

• Оборудование для измерения и тестирования «сырых» светодиодов, а также продукции на выходе.
• Техника, предназначенная для сборки всех комплектующих вместе.
• Дополнительное оборудование для осуществления идеи.

Стоимость одной подобной линии составляет примерно один миллион долларов, при этом для массового производства светодиодов таких линий должно быть не менее пяти. Сумма может изменяться в зависимости от вида оборудования, региона проживания и организации, у которой производится заказ.

Помещение

Должны быть проведены все необходимые коммуникации, в том числе электричество и канализация.

Для подобных целей можно обратить внимание на совершенно любое помещение, подходящее по размерам, в том числе любой склад. При этом его придется практически полностью переоборудовать. Обязательно нужно создать подсобные помещения, склад для хранения готовой продукции и деталей, санузел и помещение для сотрудников и администрации.

Сотрудники

Большую роль в производстве играет квалифицированный персонал. Для полноценной работы на предприятии вам потребуются следующие специалисты:

1. Главный технолог.
2. Инженеры производства.
3. Сотрудник бухгалтерии.
4. Обслуживающий персонал.
5. Работники в отделы сбыта и маркетинга.

Видео: производство светодиодных ламп.

Расходы

В таблице ниже представлены приблизительные данные, которые могут изменяться в зависимости от масштабов бизнеса и региона.

Сумма первоначальных расходов, указанная выше, полностью окупается примерно через полтора-два года. При этом стоит учитывать, что некоторые расходы повторяются регулярно, например, заработная плата работникам и реклама.

Вопрос сертификации в условиях рынка сегодня довольно прост, так как до сих пор не создана законодательная база, регулирующая вопрос. Важно получить все необходимые разрешения на производство и продажу, оформиться в качестве юридического лица и встать на учет в налоговой инспекции.

Светодиоды – это возможность экономить для тысяч людей по всему миру. Данный вид бизнеса только набирает свою популярность, но уже совсем скоро конкуренция в этой сфере может увеличиться в несколько раз.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Светодиодные лампы уверенно вытесняют с рынка неэкономичные лампы накаливания, этому способствует принятие закона о запрете реализации изделий, потребляющих электроэнергию свыше 75 Вт.

Рост спроса, наблюдается как со стороны крупных промышленных предприятий, так и у частных лиц. Светодиодные лампы становятся неотъемлемой частью интерьера, их выгодно обыгрывают дизайнеры, к тому же они значительно экономят электроэнергию и имеют длительный срок годности. Все это создает благоприятные условия для развития бизнеса, а основные капиталовложения - линия по производству светодиодов, окупаются за два года.

Еще одним преимуществом для инвесторов служит отсутствие конкурентоспособных отечественных предприятий. Основная часть продукции – китайский импорт, только каждая пятая лампочка произведена в России. Отсутствие конкуренции объясняется сложным технологическим процессом и стоимостью капитальных инвестиций. Также для производства необходим квалифицированный персонал, с соответствующим уровнем оплаты, что увеличивает себестоимость и розничную цену светильников. Китайская продукция дешевая и в большей степени некачественная, поэтому при организации бизнеса следует сделать акцент на качестве и оригинальном дизайне.

Технология производства светодиодов

Необходимо понимать, что производство будет состоять из последних стадий технологического процесса – сборки модулей, контроля качества и упаковки. Начальные стадии – выращивание кристаллов и эпитаксиальных пластин – высокотехнологические и наукоемкие процессы. В России ни одно предприятие не занимается таким производством. Процесс сборки светодиодных модулей начинается с операции монтажа кристаллов, который осуществляется с помощью токо- и теплопроводящего клея. Для этого процесса используют линию по производству светодиодных светильников, кристаллы подаются в виде пластин на липкой ленте, механизм определяет годные элементы и обрезает ленту в нужном месте. В производстве светодиодных ламп используются мощные кристаллы на сапфировых подложках, на основе GaN-структур, а для получения белого света их покрывают люминофором. Затем осуществляется механический и визуальный контроль на предмет сдвига кристалла.

Следующий этап первичного монтажа – заготовки светодиодов крепятся на плату вместе с элементами электропитания. Крепление осуществляется с помощью паяльной лампы. Готовые платы уже можно монтировать в светильник. Дальше следует последнее контрольное испытание, на специальном стенде линии по производству светодиодов. Успешно прошедшие контроль качества изделия готовы к упаковке.

• аргон;
• азот;
• кислород;
• водород.

Эта операция проводится перед нанесением клея для более тщательного очищения поверхности, благодаря чему будет обеспечена максимальная фиксация и снижен процент брака.

Сырье для производства

Поскольку отечественная промышленность не способна обеспечить исходным сырьем, его необходимо будет приобретать у зарубежных производителей. Наиболее распространены торговые марки Японских, Швейцарский и Китайских компаний, таких как:

Возникает вопрос, об экономической эффективности. Если все комплектующие детали закупаются у иностранцев, чаще в Китае, а предприятие будет осуществлять только сборку, будет ли продукция конкурентоспособной. Действительно, закупаемое сырье идет с торговой наценкой, в которую иногда включены и посреднические организации. И затраты на оплату труда в Китае ниже, чем в России, но все же есть одно преимущество – таможенные сборы. При ввозе сырья и комплектующих – процент сборов будет в несколько раз ниже, чем при импорте готовых изделий. Именно это преимущество и дает возможности для развития отечественного бизнеса.

Помещение для размещения производства

Для организации процесса изготовления светодиодных светильников потребуется просторный цех, площадью более 300 м 2 , оборудованный хорошей вентиляционной системой. Поскольку производство использует рабочую силу и в достаточно большом количестве, необходимо организовать комфортные условия труда. Понадобится также офисное помещение, для размещения управленческого персонала. Готовая продукция будет храниться в складском помещении, для которого следует предусмотреть удобный подъезд автотранспорта. Размещать предприятие можно в любом районе города, оно не выделяет токсичных паров и не загрязняет окружающую среду.

Персонал

Если планируется выпускать в одну смену до 5000 светодиодных лампочек, то потребуется шесть работников цеха, один главный технолог, грузчик. Для предприятия понадобятся менеджеры по закупке сырья и сбыту готовой продукции, бухгалтер, руководитель. Если планируется строить производственный процесс помощью мини-линии по производству светодиодных светильников, потребуется гораздо больше работников цеха, поскольку эта линия не автоматизированная, и используется полностью ручной труд.

Производственное оборудование

Основной этап изготовления проходит с помощью высокопроизводительного автомата для монтажа кристаллов. Например, модель 2200 evo, отличается высокой производительностью, точностью, полной автоматизацией, наличием различных программ. Технические характеристики:

• производительность – до 5000 единиц в час;
• температура нагрева – до 350 о С;
• толщина кристалла – до 7 мм;
• рабочая область подложки – 13*8 дюймов;
• габариты – 1200*2000*1225 мм;
• вес – 1300 кг.

Кроме монтажного аппарата, линия по производству светодиодных светильников включает измерительное оборудование для оценки качества готовой продукции, это может быть стенд с вмонтированными в него патронами.

При организации мини-завода по изготовлению светодиодов автоматический монтажный аппарат полностью заменяется ручным трудом. На специально оборудованных столах происходит процесс крепления кристаллов и других элементов к плате с помощью клея и паяльника. Для такого способа производства понадобятся:

• столы;
• паяльные лампы;
• отколочный автомат;
• транспортер с обдувом;
• мелкий инструмент.

Стоимость автоматической линии по производству светодиодов может составить 2 миллиона рублей, а стоимость оборудования для мини-завода – 500 тысяч рублей.

Видео: Производство светодиодных ламп

Повышенный интерес инвесторов к светотехнической отрасли за последние пару лет связан с подписанным 23 ноября 2009 года президентом России Д. Медведевым федеральным законом «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

Согласно этому закону, с 1 января 2011 года не допускаются к продаже электрические лампы накаливания мощностью свыше 100 Вт, с 1 января 2012 года – с мощностью от 75 Вт, а с 1 января 2014 года под запретом будут лампы накаливания мощностью от 25 Вт. Реализация государственной программы по внедрению энергосберегающего оборудования позволяет прогнозировать быстрый рост спроса на энергосберегающие лампы в ближайшие несколько лет.

К энергосберегающим источникам света традиционно относят компактные люминесцентные лампы, светодиодные LED (светоизлучающий диод) и OLED (органические светодиоды). Компактные люминесцентные лампы – вовсе не последнее слово в науке. Они появились в конце 1980-х годов и тогда значительно превосходили старые лампы по световой отдаче и по сроку службы.

Светодиодные лампы стали использоваться в общем освещении относительно недавно. Но долгое время на рынке не было белых светодиодов, поскольку до сих пор не изобретен полупроводниковый материал, способный напрямую создавать белый свет.

Современные ученые нашли оптимальное решение этой проблемы – смешение дополнительных цветов, создающее эффект белого цвета. Производство и продажа именно светодиодных ламп считаются перспективными направлениями для бизнеса.

Эксперты убеждены, что строить в нашей стране предприятия полного цикла по производству компактных люминесцентных ламп не имеет смысла. При наличии дешевых китайских комплектующих и отсутствии в России специалистов нужного профиля, оборудования и опыта в производстве, люминесцентные лампы отечественных производителей, скорее всего, окажутся дороже китайских при сравнительно одинаковом качестве. Заметим также, что наше государство, к сожалению, пока не спешит поддержать отечественную ламповую промышленность. В Китае же и в странах Евросоюза существуют единые государственные программы помощи своим производителям.

Поэтому, несмотря на то, что конкуренция среди отечественных производителей компактных люминесцентных ламп практически отсутствует, основная часть продукции поступает из Китая и не всегда отличается высоким качеством, тем не менее, маркетологи все же делают ставку на светодиодные лампы.

Последние более экологичные, так как не содержат ртуть, и имеют более длительный срок службы (от 12 лет и выше при гарантии 5 лет против 1-2 лет службы люминесцентных ламп). Превосходят они светодиодные лампы и по другим показателям, в частности, по энергопотреблению.

Вполне возможно, в ближайшее время появятся данные исследований о благоприятном влиянии таких ламп на зрение человека. Справедливости ради стоит заметить, что светодиоды пока еще достаточно дороги и не отличаются высокой мощностью. Но, по словам экспертов, достижение оптимальных параметров – лишь вопрос времени. Уже сейчас стоимость светодиодных ламп значительно ниже той, что была пару лет назад.

В отличие от компактных люминесцентных ламп, производство светодиодов в нашей стране уже налажено. Крупнейшие игроки на этом рынке – ТЭЛЗ, завод «Светлана-Оптоэлктроника», ЗАО «ОптоГан» и другие. В 2010 году эксперты констатировали значительно увеличение выпуска светодиодной продукции российскими предприятиями. Не менее 10 отечественных компаний планировали освоить производство светодиодных ламп в прошлом году. Еще пять компаний находились на стадии опытного производства светодиодных ламп.

Однако, несмотря на это, отечественная светодиодная индустрия по-прежнему значительно отстает в этой области от других стран. И это при том, что большая часть материалов для светодиодных ламп может производиться и производится в России (металлы, подложки, полупроводниковые материалы, люминоформы, особо чистые газы). Так что с учетом того, что Китай производит не самые мощные светодиоды, для отечественной промышленности есть хорошие перспективы для выхода на внутренний и внешний рынки сбыта с собственной продукцией.

Буквально пару лет назад доля светодиодов в сегменте энергосберегающих ламп составляла меньше 10 %. К 2015 года эксперты прогнозируют сокращение этого разрыва: светодиоды должны, по их мнению, занять около 30 % рынка экологичных источников света, а люминесцентные – около 40 %. Через несколько лет светодиодные лампы должны обогнать по популярности морально устаревшие люминесцентные лампочки. В 2011 году объем мирового светодиодного рынка оценивается в $9 млрд. При этом наибольший прирост демонстрирует сегмент общего освещения.

Если раньше светодиоды использовались исключительно в радиотехнике в качестве индикаторов и подсветки, то в наши дни выпускаются бытовые и промышленные светодиодные лампы. В зависимости от средств, которыми вы располагаете, можно выбрать как полное производство ламп, которое включает в себя все этапы от изготовления составляющих элементов до упаковки готовой продукции, так и сборочное производство компактных светодиодных ламп.

Последний вариант производства не требует покупки дорогостоящего оборудования. Из расходных материалов понадобятся платы, микросхемы, светодиоды и паяльники. Сборкой ламп из всех этих составляющих занимается несколько десятков работников за монтажными столами.

Под производство светодиодных ламп понадобится площадь от 3500 кв. м. Помещения, отведенные под сборочные цеха, должны хорошо проветриваться.

Кроме того, необходим стенд для проверки качества продукции, шоурум и складские помещения. Этот вариант производства, включающий в себя лишь этапы сборки готовых составляющих и упаковки ламп, с одной стороны, не требует огромных вложений.

Если вы планируете на первом этапе осуществлять лишь сборку светодиодных ламп из готовых комплектующих, произведенных субподрядчиками, объем требуемых инвестиций составит от 5 млн. рублей. Внутренняя норма доходности (IRR) составит около 130 % годовых.

Ожидаемый срок окупаемости проекта составит от 1 до 2 лет. Однако у такого производства светодиодных ламп есть один большой минус – стоимость рабочей силы в нашей стране несравнимо выше аналогичной в Китае. Поэтому даже с учетом разницы в стоимости доставки продукции по России и из-за рубежа вы вряд ли сможете конкурировать по цене с китайскими производителями, если только качество вашей продукции не будет на достаточно высоком уровне.

Наличие собственных запатентованных технологий производства светодиодных ламп, новизна и актуальность продукции для страны, налаженные контакты с субподрядчиками, прямыми импортерами и поставщиками комплектующих – это основные предпосылки успешной реализации проекта.

Организация производства светодиодных ламп

Организация полноценного производства светодиодных ламп требует несравнимо больших средств. Помимо затрат на помещение под цех (его можно купить или снять в аренду, заключив типовой договор аренды), придется потратиться на покупку оборудования.

Создание производства светодиодной продукции полного цикла включает в себя несколько этапов: процессирование чипов, монтаж, корпусирование, сборку готовых изделий.

Вам понадобятся установки штамповки ножек и купола колб, установки вытягивания стеклоизделий, отколочный автомат, осуществляющий резку и оправку концов трубок, газовые печи и транспортер с обдувом. Можно, конечно, ощутимо сэкономить, приобретая оборудование надлежащего качества, но бывшее в употреблении.

Еще одна существенная статья расходов – поиск квалифицированного персонала. Его количество будет зависеть от масштабов производства. Например, при выпуске нескольких десятков тысяч лампочек ежедневно потребуется в 1,5-2 раза больше персонала, чем на производство, выпускающее тысячу ламп в день.

Помимо работников производства, вам понадобится также бухгалтер для ведения документации, сотрудники отдела закупок и сбыта продукции, маркетологи, административный персонал.

Общий объем инвестиций составит от 100 млн. рублей. Минимальные начальные затраты на запуск полномасштабного производства энергосберегающих ламп составят от 15-20 млн. рублей, а приблизительный срок окупаемости – от года и больше.

Специалисты уверены, что успех в ближайшем будущем за наукоемким производством. В сегменте производства энергосберегающих ламп перспективы для этого весьма оптимистичные. Так в связи с положительной динамикой российского производства светодиодов и резким увеличением ввоза изменилась и структура спроса на светодиодную продукцию.

Например, в период с 2009 до 2010 годы в общем объеме импорта в Россию светодиодных ламп увеличилась доля ламп высокой яркости. Однако, несмотря на такой высокий спрос, варианты для замены лампы накаливания 100 Вт есть только в сегменте морально устаревающих компактных люминесцентных ламп. А производства светодиодных ламп для замены лампы накаливания такой яркости не существует не только в России, но и за рубежом.

Последним достижением мировой светодиодной индустрии стал промышленный образец для замены 90-ваттной лампы. Коммерчески доступным вариантом для потребителей светодиодов является аналог лампы накаливания всего лишь в 75 Вт. Безусловно, научные разработки требуют больших инвестиций, которые малому бизнесу не по силам. Тем не менее, если вы планируете в дальнейшем расширение собственного производства и выход на международный рынок, стоит задуматься о возможности проведения научных исследований и оформления на них патентов.

Павел Бирюков

Светодиодные светильники можно использовать для домашнего, уличного или промышленного освещения, подсветки фасадов домов, фонтанов или бассейнов, световой рекламы. Особенно интересны интерьерные светильники.

Они бывают потолочные, настенные или мебельные. С их помощью можно правильно расставить акценты в интерьере, создать уютную и комфортную атмосферу. Поэтому производство светодиодных светильников является достаточно выгодным занятием.

Популярность систем освещения

Лампы могут включаться в определенном порядке, выделяя функциональные зоны в помещении. Зонирование пространства сейчас в моде. Кроме того, учитывая стоимость недвижимости, каждый квадратный метр на счету, и деление помещения на зоны просто необходимо.

Существует также возможность регулировать интенсивность освещения. Работать со светодиодной подсветкой любят дизайнеры интерьера, так как есть, где разгуляться фантазии. Кроме того, повышенной популярностью пользуются и светодиоды на авто.

Это экологически чистый источник света, так как светодиодная лампа не содержит ртуть, не имеет ультрафиолетового и инфракрасного излучений, потребляет мало электроэнергии. И если спасение планеты для некоторых потребителей – это нечто абстрактное, то экономия денег – уже более реальный, весомый аргумент. К тому же светодиодная лампа может служить до 100 тыс. часов, а лампа накаливания – до 4 тыс. часов. Прочность, вибростойкость, отсутствие мерцания, современный дизайн - тоже несомненные преимущества светодиодных светильников.

Инвесторы интересуются данной сферой деятельности

Производство светодиодных светильников сейчас неимоверно интересно для инвесторов. Причина этого кроется в указе президента, в котором говорилось о повышении энергетической эффективности, а проще говоря, о переходе на энергосберегающие технологии. Были введены некоторые ограничения на продажу ламп накаливания, и в дальнейшем они будут полностью сняты с продажи.

Следует создавать свое собственное дело

Таким образом, сейчас самое время создать предприятие и наладить производство светодиодных светильников. При правильном подходе данная разновидность предпринимательской деятельности – очень выгодный бизнес уже в ближайшем будущем. Особенно учитывая тот факт, что ученые решили проблему белого света светодиодов. По прогнозам аналитиков рынка, уже в 2015 году доля светодиодных светильников в общих продажах энергосберегающего освещения достигнет 30% (в 2011 доля рынка светодиодных ламп – 10%).

Сбор документации

Для того чтобы организовать свое собственное производство светодиодных светильников, необходимо собрать, а главное, правильно оформить документы. От государства в этом вопросе помощи не дождешься, так как оно просто не поддерживает такую сферу деятельности. На сбор документации потребуется около двух недель. Потратить понадобится около 10 тысяч рублей. Но стоит понимать, что все будет зависеть от региона, в котором вы решили открыть свою компанию.

Каким образом можно производить лампы?

Желая открыть свое собственное производство светодиодных светильников, можно пойти двумя путями: полный цикл либо только сборочное производство.

В первом случае будет крайне тяжело конкурировать с китайскими производителями. Вложить в такой бизнес придется достаточно много денег. Учитывая стоимость оборудования, аренды, рабочей силы, никак не получится добиться сколько-нибудь конкурентной себестоимости продукции.

Хотя всегда есть надежда, что руководство страны начнет заботиться об отечественном производителе и перекроет поток некачественных, дешевых товаров из Китая. Однако пока технология производства светодиодов с помощью полного цикла не пользуется популярностью среди предпринимателей.

Приобретение сырья

Вариант сборочного производства потребует покупки плат, микросхем, светодиодов и паяльников. Помещение под сборочный цех должно быть достаточно большое (около 350 кв. м для цеха с 10-ю сборочными столами). В нем следует обеспечить хорошую вентиляцию. Также нужно арендовать складские помещения и сделать стенд для проверки готовой продукции.

Поиск сотрудников

Производство светодиодных ламп потребует ориентировочно 10 сотрудников сборочного цеха, несколько менеджеров в отдел сбыта, менеджеров в отдел закупок, маркетологов, а также хорошего опытного бухгалтера. Водители, уборщики, упаковщики, грузчики не обязательны в постоянном штате сотрудников.

Покупка оборудования для производства

Надо будет приобрести специальное сборочное оборудование для производства светодиодных светильников. Его стоимость будет достигать примерно 400 тысяч рублей. Но оборудование делает возможным сокращение расходов за счет найма минимального числа работников. Вместо, например, 20 сотрудников можно нанять всего трех наладчиков, которые будут следить за состоянием производственной линии.

Для открытия завода потребуется паяльное оборудование, необходимое для создания печатных плат. Также потребуется участок термопластавтоматов, с помощью которого будет происходить производство корпусов. Надо будет приобрести намоточный участок. Для более успешной работы потребуется лаборатория САПР.

Сопутствующее оформление

Продумать придется упаковку и методы продвижения готовой продукции. Сторонняя организация разработает проект упаковки, напечатает и соберет коробки для светильников. Делать маленький тираж невыгодно, поэтому нужно быть готовым к большим затратам на упаковку.

Маркетинговая деятельность компании

Производство светодиодов следует хорошо прорекламировать. Методы продвижения: сайт компании, реклама в прессе, на билл-бордах, промоакции в супермаркетах и так далее. Обычно затраты на маркетинг находятся в диапазоне 1-5% от объема реализации. Но это не касается расходов на вывод на рынок нового продукта. Эти расходы огромны и окупаются далеко не сразу.

Сегодня практически никто из нас не может и представить жизни без таких привычных для нас вещей как телевизор, телефон и прочее. К этой же категории следует отнести и свет, который производится при помощи лампочек. Изобретение первой лампочки датируется 1838 годом, а её автором был Жан Жобар. Данная лампа в качестве источника накаливания имела уголь, что по крупному счету не отличало её от газовых фонарей и ламп. Уже более усовершенствованная лампа была придумана через три года англичанином Деларю, который изобрел первую лампу накаливания, в которой использовалась спираль. Известным российским физиком Александром Николаевичем Лодыгиным ещё в 1874 году была изобретена отечественная лампа накаливания, в которой использовался угольный стержень в вакууме. Изобретение дало толчок к началу электрификации Российской империи. Специальный план по 100-процентной электрификации страны был представлен в 1913 году, однако, осуществить его будет суждено уже власти большевиков, которая выдаст план за чисто свою идею. Как бы там ни было, к лампочке мы за это время уже сильно привыкли, однако, некоторые вопросы так и остаются до сих пор открытыми, к примеру, – производство ламп накаливания.

Оборудование для производства ламп накаливания

Для производства ламп накаления требуется иметь достаточно современное и качественное оборудование. Главная трудность заключается в работе с газом и вакуумом. Кроме того, для производства вольфрамовой нити требуется специальная машина, которая производит нить с толщиной в 0,4 мкр. Более того, вольфрам – довольно дорогостоящий материал и затраты на этот металл не всегда окупаются одной лишь продажей лампочек. Далее, следует учитывать и производства стекла – колбы. Для этого тоже существуют специальные стеклодувные машины. Процесс создания лампы требует большой точности складывания лампочек. Если процесс выполняется неправильно на одном этапе (изготовления колбы, термального тела или цоколя), то есть все шансы, что такая лампочка не прослужит долго.

Таким образом, производство ламп является процессом, который вот уже более полутора века совершенствуется и упрощается. Сегодня мы имеем несколько видов ламп, в зависимости от их назначения. Совсем недавно в моду начали входить энергосберегающие лампочки, которые имеют более высокий КПД, а также долговечность. Кроме того, яркость такой лампочки в несколько раз превосходит яркость традиционной. Как бы там ни было, но лампа и до сих пор, несмотря на свою простоту, остается чуть ли не единственным изобретением, которое человечеству несет свет!

Технология производства ламп накаливания

Лампа накаления использует эффект нагревания проводника (тела накаливания) во время протекания через него электрического тока. Температура тела накала резко возрастает после включения тока. Во время работы, накаляемое тело излучает электромагнитное тепловое поле в соответствии с законом Планка. Формулировка Планка имеет максимум, положение которого на шкале длин волн зависит от температуры. Этот максимум сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн. Для того чтобы получить видимое излучение, необходимо, чтобы температура накаляемого была составляла несколько тысяч градусов. При температуре 5770 градусов световой эффект равен спектру Солнца. Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света, и тем более “красным” кажется излучение.

В сегодняшнем производстве спиралей для ламп используется вольфрам, который впервые начал использовать наш ученный Лодыгин, о котором мы говорили несколько выше. В обычном воздухе при значительных температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. По этой причине тело накала помещено в колбу, из которой в процессе изготовления лампы откачивается воздух. Первые колбы изготавливали вакуумными; в настоящее время только лампочки малой мощности (для ламп общего назначения - до 25 Вт) изготавливают в вакуумированной колбе. Колба более мощной лампочки наполняется инертным газом (аргоном, криптоном или азотом). Повышенное давление в колбе газонаполненных ламп резко уменьшает скорость испарения вольфрама, благодаря чему не только увеличивается срок службы лампы, но и есть возможность повысить температуру тела накаливания, что позволяет повысить коэффициент полезного действия, а также приближает спектр излучения к белому. Газонаполненная лампочка не так быстро будет темнеть за счёт осаждения материала тела накала, в отличии от вакуумной лампы.

Видео как делают лампочки:

Для изготовления нити накаливания, необходимо использовать металл с положительным температурным коэффициентом сопротивления, который позволит только увеличивать сопротивление температуре с её ростом. Такая конструкция производит автоматическую стабилизацию мощности лампы на необходимом уровне при подключении к источнику напряжения (источнику с низким выходным сопротивлением). Это позволит проводить подключение ламп непосредственно к распределительной сети без использования балласта, что выгодно отличает их от газоразрядных лампочек.