造个白炽灯，好一通眼花缭乱的操作 | 有趣的制造

白炽（chì）灯就是我们说的钨丝灯，爱迪生发明灯泡的故事讲的就是它。只不过爱迪生在 1880 年试验出的是「炭化竹丝」灯泡，后来人发现钨丝更亮、寿命更长。

灯泡是很简单的装置：底部的铝座一头通着电，里面的铜引线上接着钨丝，电阻把钨丝加热到白炽状态，就发光了。

制作底座

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机器把长管玻璃切成特定长度，每截下来一段就用大火烤一下边缘，让玻璃切面更光滑。

大火烘烤

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把小玻璃管放正后，继续大火烤软，等下方便做形状。

做喇叭口

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趁着玻璃还软，赶紧抹开成喇叭口（这就是底座，灯泡的大肚子是分开做的，最后在这里贴合烧到一起）。

装铜线和排气管

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灯泡都是密封的，里面要么是真空，要么充了惰性气体。在制作的环节得先装上一根排气管，用于灯泡抽真空灌氩（yà）气；装铜线是为了连接铝制底座和钨丝。 

压制密封

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用火烤软底部，然后用压制机压扁接口，只在排气管的位置留个小孔，其他地方的引线和排气管就被整个包住密封了。 

铜线做形状

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机器先把铜线分开，然后一步步弯折，把引线的形状做到合适连接钨丝。 

装上钨丝

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给引线装上超级耐热的钨丝。我们说的「灯泡烧了」，就是「钨丝烧断了」，不要小看这一点光，点亮时有 2000℃ ~ 3000℃ 的高温。

引线涂层

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钨丝是装上了，但引线还得再优化下，用机器给引线涂上一些液态的锆（gào）合金。

锆合金是一种「消气材料」，加热到一定温度，就能吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等活性气体，但不吸收惰性气体，这就延长了灯泡的使用寿命 （可以理解为袋装瓜子里的一小包除湿剂）。

做玻璃泡

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制造玻璃泡的方法和前面「大火烧再塑形」差不多，也是一段段的空心管边烧变塑形。

还得用喷墨机在每个灯泡顶部印上电压、瓦数、出厂商标。

如果想要黄光，透明玻璃泡就行，想要白光，就把玻璃泡涂白吧！

做白色灯泡

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涂层机在喷涂硅粉的同时，给玻璃泡通上三万伏的电压，这一瞬间产生的静电就让粉末全粘到玻璃泡内表面了，又因为玻璃泡之前被烧过，粉末一粘上就再不会掉了。

清洁表面

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外表面再用火焰烤一次，彻底烧脱杂质和蒸发水蒸气。

组合灯泡

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机器把「玻璃泡」套到「底座」上，结合处用高温火焰烧软。 

塑形合并

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火烤后机器夹一下软化的玻璃颈部，就彻底将灯泡和底座合并在一起了。

灯泡充氩气

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每个灯泡现在就剩排气管和引线露在玻璃泡外了，用大型气压机通过「排气管」抽离灯泡内部的空气，然后灌进氩气。惰性气体能减慢钨丝的升华，也就增加灯泡的使用寿命了。

我们经常看到「灯泡发黑」的现象，就是因为钨丝温度过高蒸发了。因为钨丝上细微的电阻差别会造成温度不一致，电阻大的地方，温度就高，钨丝升华得更快，钨丝变更细，电阻变更大...DING！钨丝就烧断了。

密封灯泡

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接下里给裸露的引线做形状，以便连接铝制底座正负极。 

再烧融排气管就彻底封住充满氩气的灯泡了。

套上铝制的底座是为了让灯泡能连接到「灯座」上，引线一头穿过中间的小孔，另一头贴在螺纹侧边上。

放好引线后，机器点焊一下就固定了。

顶部小圆点也同样焊接封死。

最后，所有灯泡都要做个出厂测试。

等等！Cast 还有话说

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我们常说的白炽灯被淘汰了，是因为电能中的 90% 它都转化成热能了...这灯泡就用剩下的 10% 的电能发光，又不是浴霸...效率得多低...

现在商场用的日光灯，有 40% 可以转换成光能，同一个亮度的灯泡，实打实能省 3/4 的电，都是钱啊！至于节能灯，底部用的是白炽灯的螺纹底座，发光原理还是日光灯的。

我是 Cast，学机械设计的。

好奇各种东西都怎么造的？我来带你看个究竟呀~有什么想法留言啊，每一条都会看的！

校对：江小丧、王叉叉

文中 GIF 截取自：

Discovery《How it's Made》S07E04

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