W ciągu roku firma Lumileds, do której należy marka Philips, wytwarza ponad 500 mln najwyższej jakości produktów. używając w produkcji najlepszych surowców, m.in. takich jak wysokiej jakości szkło kwarcowe (ponad 1000 ton rocznie), które ma świetne właściwości optyczne i termiczne. Dla poprawy jakości produktu i zwiększenia bezpieczeństwa klientów wszystkie z 213 zaawansowanych typów żarówek są testowane na każdym etapie produkcji zgodnie z najwyższymi specyfikacjami. My odwiedziliśmy fabrykę w Aachen, gdzie produkuje się halogenowe i ksenonowe żarówki samochodowe marki Philips. Zwiedzając dwie linie produkcyjne prześledziliśmy krok po kroku jak powstają produkty, które można spotkać w co trzecim samochodzie na świecie i co drugim w Europie.

Wewnętrzna część żarówki halogenowej to pierwszy etap tworzenia nowego produktu – rozpoczyna się od montażu żarnika i umieszczenia go w szklanej rurce.

Tak przygotowaną szklaną rurkę wypełnia się gazem pod ciśnieniem 10 barów, co przedłuża żywotność żarówki. Szklaną rurkę spryskuje się następnie ciekłym azotem o temperaturze minus 200 stopni Celsjusza. W dolnej części rurkę zamyka się trzonem mocującym.

Na każdym etapie produkcji zarówno żarówek halogenowych, jak i ksenonowych odbywa się szczegółowa kontrola jakości.

Produkcja lamp ksenonowych odbywa się podobnie, choć sama technologia różni się od tej, z którą mamy do czynienia w lampach halogenowych.

Tradycyjne – w żarówkach tradycyjnych do wytworzenia światła stosuje się wolframowy żarnik.

Ksenonowe – w lampach ksenonowych światło jest emitowane przez łuk elektryczny wytworzony między dwiema wolframowymi elektrodami (HID = High Intensity Discharge, czyli wyładowanie o dużym natężeniu).

Działanie lampy wyładowczej jest bardzo podobne do błyskawicy. Pomiędzy dwiema elektrodami powstaje łuk elektryczny, który emituje światło. Do powstania łuku elektrycznego dochodzi, ponieważ naładowane cząsteczki poruszają się i zderzają ze sobą.

Komora wyładowcza zawiera gaz ksenonowy i różne sole metali. Zapłonnik wysokonapięciowy umożliwia powstanie łuku elektrycznego. Gazem zapłonowym jest ksenon, od którego pochodzi popularna nazwa lampy. Po zapłonie sole metali przechodzą w stan ciekły, parują i wytwarzają wyraźne linie widma o różnych kolorach. Połączenie tych kolorów daje charakterystyczne białe światło ksenonowe. Różne serie lamp ksenonowych (Standard, VI, XV gen2, WHV gen2) zawierają różne rodzaje soli.

LED – dioda LED to źródło światła w postaci elektronicznego półprzewodnika, którego działanie opiera się na zasadzie elektroluminescencji.

Firma Lumileds ma długą historię produkcji diod LED na potrzeby przemysłu motoryzacyjnego, elektroniki użytkowej i przemysłu oświetleniowego. Historia ta sięga jeszcze czasów, gdy firma była działem optoelektronicznym firmy Hewlett-Packard (HP):

• 1967 – wprowadzenie pierwszej na świecie komercyjnej diody LED
• 1972 – pierwsze na świecie wykorzystanie diody LED w produktach komercyjnych – pierwszym naukowym kalkulatorze kieszonkowym HP 35C
• 2001 – pierwsza biała dioda LED o dużej mocy
• 2007 – pierwsze samochodowe oświetlenie główne w całości z diod LED, z opcją świateł mijania i długich (Audi R8)

Firma Lumileds jest jednym z dwóch na świecie producentów źródeł światła LED o dużej mocy, który produkuje wszystkie jego elementy: od wytworzenia materiału półprzewodnika (EPI=epitaksja), przez produkcję chipa aż po jego obudowę. Proces obejmuje także projektowanie i produkcję na miejscu innowacyjnych materiałów fosforowych, które są kluczowe dla wydajności i długiego czasu eksploatacji białych diod LED.

Wysoka wydajność żarówki to parametr, którego od świateł samochodowych oczekują kierowcy i nad czym nieustannie pracują inżynierowie w Aachen.

Jak zatem zrekompensować efekt krótszego czasu eksploatacji żarówki? Gaz wypełniający żarówkę wywiera duży wpływ na czas eksploatacji żarówek halogenowych. W samochodowych żarówkach halogenowych Philips zastosowano unikalne mieszanki gazów dla różnych typów żarówek. Te receptury obejmują gazy szlachetne, m.in. ksenon oraz mieszankę precyzyjnie dozowanych gazów halogenowych. A im wyższe ciśnienie gazów wewnątrz żarówki, tym dłuższy czas eksploatacji i tu z pomocą przychodzi właśnie szkło  kwarcowe umożliwiające zastosowanie takiego rozwiązania. To właśnie ze szkła kwarcowego produkowane są lampy samochodowe w Aachen.

Co jest takiego wyjątkowego w szkle kwarcowym? Przede wszystkim jest odporne na szok termiczny i ciśnienie. Szkło kwarcowe składa się z czystego dwutlenku krzemu (piasek kwarcowy). W porównaniu ze zwykłym szkłem twardym szkło kwarcowe ma niższą rozszerzalność termiczną (niższy współczynnik rozszerzalności termicznej) i znacznie wyższą temperaturę topnienia.

Dodatkowo, szkło kwarcowe blokuje promieniowanie UV. Pochodzące z żarnika promienie UV mogą wywierać szkodliwy wpływ na plastikową osłonę reflektora. Aby zablokować światło UV, szkło kwarcowe Philips jest wzbogacone w dodatki innych molekuł.
Żarówki ze szkła kwarcowego blokującego promienie UV osiągają najlepszy wskaźnik pochłaniania UV w swojej klasie, zapewniając długi czas użytkowania reflektora samochodu.

Szkło kwarcowe wykorzystuje się m.in. do produkcji najnowszych żarówek halogenowych Philips X-tremeVision G-force (H1, H4 i H7), których główną cechą jest większa odporność na wibracje powstające podczas codziennej jazdy samochodem. Wywołują je nierówności drogi czy stan zawieszenia pojazdu, a także słabnąca stabilność mocowania żarówki w reflektorze. To między innymi te przyczyny przekładają się na mniejszą żywotność oświetlenia H7, na co stale narzekali kierowcy. W przypadku nowych żarówek Philips X-tremeVision G-force H4 i H7 inżynierowie wykorzystali wieloletnie doświadczenie marki Philips w segmencie produktów do pojazdów ciężarowych i opracowali konstrukcję odporną na wstrząsy i wibracje o gwarantowanej wartości do 10G.

Testy drogowe nowych żarówek marki Philips udowodniły ich ciągłe działanie do 450 godzin (H4, H7). Za uzyskanie w nich temperatury barwowej do 3500 K odpowiada specjalna technologia powlekania. Wysokiej jakości szkło kwarcowe zostało wypełnione mieszanką gazów szlachetnych pod ciśnieniem 13-stu barów. W efekcie poprawiono parametry świecenia, nawet do 130 procent w porównaniu do standardowego, uwarunkowanego prawem minimum, co przekłada się na lepszą widoczność w nocy i mniejsze zmęczenie wzroku kierowcy.

Przy fabryce Lumileds w Aachen działa laboratorium, w którym można się przekonać, jak duże różnice jakościowe występują między markowymi żarówkami samochodowymi, a produktami niższej klasy i jaki ma to wpływ na bezpieczeństwo na drodze. Wyposażone w różnego rodzaju reflektory samochodowe laboratorium umożliwia wyświetlenie na ścianie wiązek światła różnej jakości żarówek, o różnej barwie światła oraz prezentację jak powinna wyglądać prawidłowa linia odcięcia.

Firma Lumileds zatrudnia około 9 tys. osób w 30 krajach. Cztery fabryki produkują oświetlenie LED, a 7 innego typu lampy samochodowe. Na rynek motoryzacyjny trafiają żarówki m.in. z  fabryk w Niemczech, Polski, Chin, Francji i Holandii.  Produkcja na rynek aftermarketowy z Aachen jest wysyłana do Pabianic, gdzie żarówki są pakowane i dystrybuowane do klientów.

Firma jest liderem i pionierem w branży oświetlenia samochodowego od ponad 100 lat. Lumileds ma wyłączną licencję na używanie marek Philips i NARVA w zakresie oświetlenia motoryzacyjnego, akcesoriów oświetleniowych i akcesoriów samochodowych.

Oświetlenie samochodowe firmy Philips jest dziś wyborem największych producentów samochodów. Zakres produktów:

• samochodowe żarówki halogenowe, ksenonowe i LED retrofit
• profesjonalne lampy warsztatowe LED
• akcesoria samochodowe

Produkty oferowane pod marką NARVA:

• samochodowe żarówki halogenowe
• ksenonowe żarówki samochodowe
• LED retrofit

Zdjęcia i grafiki: Lumileds