Bảng hiệu quảng cáo neon được tạo ra như thế nào

Bảng hiệu neon là một màn hình chiếu sáng được làm bằng các ống thủy tinh đã được đổ đầy khí và uốn cong thành hình dạng của các chữ cái hoặc các thiết kế trang trí. Khi cho dòng điện cao áp chạy qua chất khí thì các ống này phát ra ánh sáng

Mặc dù ban đầu khí neon được sử dụng trong các bảng hiệu này, một số loại khí khác cũng được sử dụng. Những khí này, cùng với các sắc thái khác nhau và lớp phủ phosphor cho ống thủy tinh, tạo ra quang phổ hơn 50 màu rực rỡ. Các bảng hiệu đèn neon có thể đơn giản như một bảng hiệu quảng cáo bia nhỏ .

Bảng  hiệu Neon phát triển từ các thí nghiệm khoa học trong đó các loại khí khác nhau chịu tác động của dòng điện cao thế. Năm 1856, Heinrich Geissler sản xuất một nguồn sáng bằng cách cho dòng điện xoay chiều cao áp đi qua một chất khí áp suất thấp được bịt kín trong một ống thủy tinh.

Các thí nghiệm sau đó cho thấy hầu hết tất cả các chất khí đều dẫn dòng điện và nhiều chất khí sẽ tạo ra ánh sáng. Vấn đề là hầu hết các khí thông thường, như carbon dioxide, sẽ phản ứng với các điện cực mang dòng điện trong ống kín.

Điều này nhanh chóng làm giảm hiệu suất của các điện cực cho đến khi ánh sáng phụt và tắt. Năm 1898, Ngài William Ramsay và Morris William Travers đã phát triển một phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng.

Trong quá trình này, họ đã phát hiện ra các nguyên tố khí hiếm neon, argon, krypton và xenon. Sử dụng các khí này trong các ống thủy tinh kín, họ tạo ra các nguồn ánh sáng có màu khác nhau, từ màu cam đỏ tươi đối với đèn neon đến màu xanh xám hoặc tím đậm đối với argon. Các khí này không chỉ tạo ra ánh sáng màu mà còn trơ về mặt hóa học và không phản ứng với các điện cực.

Chưng cất phân đoạn không khí lỏng vẫn là một quá trình tốn kém cho đến năm 1907 khi Georges Claude của Pháp và Karl von Linde của Đức phát triển một phương pháp kinh tế hơn. Sở thích ban đầu của Georges Claude là sản xuất một lượng oxy để sử dụng trong bệnh viện và các ngành công nghiệp. Các khí hiếm cũng được tạo ra từ quá trình chưng cất này không có thị trường sẵn sàng, điều này đã thúc đẩy Claude tìm kiếm các ứng dụng tiềm năng.

Sử dụng công trình thử nghiệm trước đây của Ramsay và Travers, ông bắt đầu quảng cáo các bảng hiệu được chiếu sáng bằng cách sử dụng các ống chứa đầy khí neon. Ông trưng bày bảng hiệu neon đầu tiên của mình tại một cuộc triển lãm ở Paris vào năm 1910 và thực hiện lắp đặt thương mại đầu tiên vào năm 1912. Đến năm 1915, công việc kinh doanh hứa hẹn đến mức ông thành lập công ty bảng hiệu Claude Neon và bắt đầu bán nhượng quyền thương mại.

Dấu hiệu neon đến Hoa Kỳ vào năm 1923 khi một đại lý xe hơi ở Los Angeles, Earle C. Anthony, mua hai biển hiệu của Claude cho đại lý Packard của mình. Trong suốt những năm 1920 và 1930, đèn neon được sử dụng làm biển báo cũng như màn hình trang trí, và chúng trở thành một phần không thể thiếu trong kiến ​​trúc của nhiều tòa nhà. Đến năm 1947, một số sòng bạc ở Las Vegas bắt đầu thu hút sự chú ý với dàn đèn neon cầu kỳ của họ.

Trong những năm 1950 và 1960, các bảng hiệu đèn neon dần dần bị thay thế bởi các bảng hiệu bằng nhựa được chiếu sáng từ bên trong bằng các ống huỳnh quang. Gần đây, neon đã trở lại trong cả bảng hiệu thương mại và một phương tiện nghệ thuật. Tại Los Angeles, Bảo tàng Nghệ thuật Neon trưng bày các tác phẩm lịch sử và đương đại bằng đèn neon. Nó cũng tiến hành

các chuyến tham quan hàng tháng về các ví dụ đáng chú ý của màn hình neon trên khắp thành phố.

Nguyên liệu thô

Mặc dù ban đầu khí neon được sử dụng trong các bảng hiệu đèn neon, nhưng bây giờ nó chỉ được sử dụng để sản xuất màu đỏ và cam. Argon, hoặc hỗn hợp argon-neon, được sử dụng trong hầu hết các bảng hiệu.

Để cải thiện cường độ của ánh sáng, một lượng nhỏ thủy ngân được thêm vào argon để tạo ra ánh sáng xanh lam cường độ cao. Ánh sáng này bao gồm nhiều loại vật liệu phát quang phát sáng được phủ bên trong ống thủy tinh để tạo ra nhiều màu sắc khác nhau.

Các sắc thái quang học với nhiều màu sắc khác nhau cũng có thể được sử dụng, hoặc kính có thể trong suốt nếu muốn có ánh sáng xanh mạnh. Các loại khí xenon, krypton và helium đôi khi được sử dụng cho các hiệu ứng màu đặc biệt.

Ống kính dùng trong bảng hiệu đèn neon được làm từ thủy tinh chì mềm, dễ uốn cong và tạo hình. Nó có đường kính từ 0,3 inch (8 mm) đến 1,0 inch (25 mm) và có chiều dài từ 4-5 feet (1,2-1,5 m).

Các điện cực ở mỗi đầu của một đoạn ống được chiếu sáng thường được làm từ sắt rất nguyên chất được bao bọc bởi một áo hoặc phong bì thủy tinh hình trụ với một đầu để hở. Một dây dẫn được gắn vào điện cực kim loại và đi qua đầu kín của phong bì thủy tinh. Đầu kín được niêm phong vào cuối ống ký hiệu với đầu hở nhô ra thành ống.

Điện cao áp để cấp điện cho biển báo được cung cấp bởi một máy biến áp biến đổi 120 vôn từ đường dây điện thành 15.000 vôn cho biển báo. Xếp hạng hiện tại điển hình cho các bảng hiệu đèn neon là 30-60 miliampe, mặc dù các máy biến áp thường có kích thước gấp đôi số lượng đó.

Các máy biến áp được kết nối với các điện cực trong biển báo bằng dây đặc biệt, được gọi là dây GTO, được cách điện ít nhất 7.500 vôn. Dây này cũng được sử dụng để kết nối các phần riêng lẻ của ống được chiếu sáng theo chuỗi.

Dây được kết nối với máy biến áp thông qua một vỏ bọc cách điện làm bằng thủy tinh borosilicat với một đầu nối lò xo. Máy biến áp và dây dẫn được mua từ một nhà sản xuất riêng và được lắp đặt bởi nhà sản xuất bảng hiệu.

Ống ký hiệu được hỗ trợ theo một số cách. Bảng hiệu nhỏ trong nhà thường có khung xương thép mỏng đỡ cả đường ống và máy biến áp. Phần khung được sơn màu đen nên sẽ ít bị nhìn thấy hơn, khiến tấm biển như lơ lửng trong không gian. Bảng hiệu lớn ngoài trời có thể được hỗ trợ bằng kết cấu gỗ, thép hoặc nhôm. Ống thủy tinh được giữ bằng các giá đỡ thủy tinh có đế kim loại. Máy biến áp được đặt bên trong tủ để bảo vệ nó khỏi thời tiết.

Thiết kế

Sản xuất bảng hiệu đèn neon cũng là một nghệ thuật vì nó là một quá trình cơ học. Chỉ với một

một vài trường hợp ngoại lệ, mỗi dấu hiệu là duy nhất và phải được thiết kế để phù hợp với màn hình mong muốn trong giới hạn của không gian có sẵn. Việc xem xét đường kính của ống, bán kính tối thiểu mà ống có thể bị uốn cong và chiều dài tổng thể của ống mà máy biến áp có thể cấp điện đều hạn chế thiết kế cuối cùng.

Ví dụ, đường kính của ống càng nhỏ thì ánh sáng càng sáng. Ngược lại, một đường ống có đường kính nhỏ hơn đòi hỏi nhiều điện hơn, do đó hạn chế chiều dài toàn bộ đường ống mà một máy biến áp có thể xử lý.

Quy trình sản xuất

Sản xuất bảng hiệu neon phần lớn là một quy trình thủ công. Nó bao gồm việc uốn cong ống và gắn các điện cực, loại bỏ bất kỳ tạp chất nào trong ống, sau đó hút khí và bổ sung khí. Quá trình sau đây là điển hình.

Chuẩn bị đường ống

• 1 Chiều dài của ống thủy tinh được làm sạch và đặt thẳng đứng trong máy tráng. Máy thổi huyền phù phosphor lỏng lên trên ống và sau đó để nó thoát ngược ra dưới đáy. Các ống này được đặt thẳng đứng trong tủ sấy để làm khô lớp phủ. Các sắc thái màu được áp dụng theo cách tương tự. Các ống được lấp đầy bằng đèn neon để tạo thành ánh sáng đỏ hoặc cam hoặc argon để tạo thành ánh sáng xanh lam được để trong sáng.

Uốn ống

• 2 Thiết kế của bảng hiệu được đặt hết cỡ trên tấm amiăng cách nhiệt. Ống thủy tinh được làm nóng cẩn thận và làm mềm bằng nhiều loại đầu đốt. Đầu đốt ruy băng bằng khí đốt 24 inch (61 cm) hoặc dài hơn được sử dụng để tạo các đường cong của chữ tròn và đường cong quét của chữ viết.
• Các ngọn đuốc cầm tay nhỏ hơn được sử dụng để đốt nóng các chiều dài ngắn hơn. Sử dụng mẫu amiăng làm hướng dẫn, ống được uốn bằng tay.
• Những người uốn ống không đeo găng tay bảo hộ vì họ phải cảm nhận được sự truyền nhiệt và mức độ mềm trong thủy tinh để xác định đúng thời điểm thực hiện uốn. Để ngăn ống mềm không bị sập, thợ uốn ống gắn một đầu ống mềm có chiều dài ngắn, được gọi là ống thổi, vào một đầu.
• Khi thủy tinh vẫn còn mềm, người uốn ống thổi nhẹ vào ống để ép ống trở lại đường kính ban đầu. Các ống có đường kính hạn chế sẽ không hoạt động bình thường.
• 3 Hầu hết các bảng hiệu đèn neon lớn đều được làm từ nhiều đoạn ống thủy tinh. Chiều dài 8-10 feet (2,4-3,1 m) cho mỗi phần được coi là giới hạn thực tế. Để tạo ra mỗi phần, các đầu của hai chiều dài của ống được nung nóng và nối với nhau. Khi hình dạng của chữ hoặc thiết kế đã được hình thành cho một phần, một điện cực được nung nóng và hợp nhất vào mỗi đầu. Một cổng nhỏ, được gọi là ống nối, được thêm vào để cho phép ống được hút chân không bằng máy bơm chân không. Cổng hình ống này có thể là một phần của một trong các điện cực hoặc có thể là một phần riêng biệt được ghép vào ống.

Bắn phá đường ống

• 4 Một quá trình được gọi là bắn phá được sử dụng để loại bỏ bất kỳ tạp chất nào khỏi thủy tinh, phốt pho và điện cực. Đầu tiên không khí bên trong ống được hút chân không. Sau khi chân không đạt đến một mức nhất định, không khí khô được phép trở lại ống cho đến khi áp suất trong khoảng 0,02-0,04 inch (0,5-1,0 mm) thủy ngân. Đường ống càng dài, áp suất có thể phải thấp hơn.
• Một máy biến dòng rất cao được nối với các điện cực. Đối với chiều dài của ống thường có thể chạy trên 30 miliampe, 400-750 miliampe có thể được sử dụng cho quá trình bắn phá. Dòng điện cao làm nóng kính đến khoảng 420 ° F (216 ° C), và điện cực kim loại được làm nóng đến khoảng 1400 ° F (760 ° C). Sự gia nhiệt này sẽ đẩy các tạp chất ra khỏi vật liệu,

Làm đầy ống

• 5 Khi ống đã nguội, khí được đưa vào dưới áp suất thấp. Khí phải không lẫn tạp chất để bảng hiệu hoạt động tốt và có tuổi thọ cao. Áp suất lấp đầy bình thường cho một ống có đường kính 0,6 inch (15 mm) là khoảng 0,5 inch (12 mm) thủy ngân. Sau đó, cổng hình ống được làm nóng và bịt kín.

Lão hóa ống

• 6 Ống chứa đầy khí thành phẩm được đưa qua một quá trình lão hóa. Đôi khi quá trình này được gọi là “đốt cháy trong ống.” Mục đích để khí trong ống ổn định và hoạt động tốt. Một máy biến áp, thường được đánh giá cao hơn một chút so với dòng điện hoạt động bình thường, được gắn vào các điện cực. Ống sẽ phát sáng đầy đủ trong vòng 15 phút nếu sử dụng đèn neon. Có thể mất đến một vài giờ cho argon.
• Nếu một lượng nhỏ thủy ngân được thêm vào một ống argon, thì một giọt đầu tiên đã được đặt vào cổng hình ống trước khi nó được bịt kín. Sau đó, giọt này được cuộn từ đầu này sang đầu kia để phủ lên các điện cực sau quá trình lão hóa.

Cài đặt và gắn kết

• 7 Bảng hiệu neon nhỏ được gắn trên khuôn khổ của chúng và có dây trong cửa hàng. Các biển báo lớn hơn có thể được gắn thành từng miếng và đặt trên tòa nhà hoặc kết cấu hỗ trợ khác, nơi chúng được kết nối với nhau và có dây. Các bản cài đặt rất lớn có thể cần hàng tháng để cài đặt.

Kiểm soát chất lượng

Vật liệu tinh khiết và quy trình sản xuất cẩn thận được yêu cầu để sản xuất một bảng hiệu đèn neon hoạt động đúng cách. Một bảng hiệu neon được xây dựng tốt nên có tuổi thọ trên 30.000 giờ. Để so sánh, bóng đèn 100 watt trung bình có tuổi thọ định mức từ 750-1.000 giờ.

Dấu hiệu neon phải đáp ứng các yêu cầu của Phòng thí nghiệm bảo hiểm để có được danh sách UL. Điều này đòi hỏi một loạt các bài kiểm tra của các cơ quan kiểm tra độc lập. Dấu hiệu neon cũng phải đáp ứng các yêu cầu của Bộ luật điện quốc gia. Các biển báo ngoài trời phải tuân thủ các quy chuẩn xây dựng của địa phương trong việc xây dựng và đi dây điện của chúng.

Tương lai

Những phát triển gần đây trong thiết kế bảng hiệu đèn neon bao gồm các máy biến áp điện tử nhỏ khiến tiếng ồn ào có thể nghe được của các bảng hiệu đèn neon cũ đã trở thành dĩ vãng. Các dấu hiệu neon nhấp nháy hoặc dường như di chuyển hiện được điều khiển bằng các điều khiển điện tử có thể lập trình thay thế cho các điều khiển cam và chuyển đổi cơ điện cũ hơn.

Màn hình neon cũng đã tìm đường vào các sản phẩm tiêu dùng như điện thoại và khung biển số ô tô. Thậm chí còn có những màn hình neon che một phần ngoại thất của ô tô để tạo nên một chiếc xe “hào nhoáng”.

Dấu hiệu neon được dự đoán sẽ tiếp tục nhận được sự quan tâm và ứng dụng trở lại. Một số công ty Nhật Bản đã mở rộng bảng màu của đèn neon vượt xa khoảng 50 màu hiện nay thường được sử dụng. Màn hình neon dường như di chuyển cũng ngày càng phức tạp và rực rỡ hơn với sự hỗ trợ của điều khiển máy tính.

Nếu bạn cần làm bảng hiệu neon thì có thể liên hệ đến chúng tôi thông qua Facebook Nguyễn Long này nhé!