假日灯光
背景
许多古代文明的节日都用灯来庆祝;所有这些都可能是我们用来装饰圣诞树和房屋外墙的灯的灵感来源。法国和英国的德鲁伊人都相信橡树是神圣的,他们用蜡烛和水果装饰橡树,以纪念他们的光之神和丰收之神。古罗马农神节包括用蜡烛和小礼物装饰的树木。对树木作为精神和神灵之家的崇拜可能导致了圣诞树传统,而这种传统长期以来一直伴随着伴随着用耀眼的灯光装饰圣诞树的习俗,唤起星星、珠宝、闪闪发光的冰块和节日的欢呼。
历史
从基督教开始到大约 1500 年,有时在户外装饰树木,但不会将它们带入家庭。一个传说是,新教之父马丁路德(1483-1546)在平安夜走过常绿森林。星星在树丛中闪烁的美丽触动了他,他把一棵小树带回家,在树枝上放上蜡烛,为他的家人重现这种效果。圣诞树成为德国的一种习俗,出生于德国的阿尔伯特亲王在 19 世纪中叶与维多利亚女王结婚时将这一传统带到了英国。温莎城堡的第一棵圣诞树上装饰着蜡烛、姜饼、糖果和水果。
同样,德国定居者将圣诞树带到了美国,1851 年,第一棵树在宾夕法尼亚州展出。蜡烛附在树枝上,烛台越来越奢华,有些烛台带有彩色玻璃,使灯光显得彩色。当然,使用蜡烛的做法是危险的;许多消防队被要求扑灭由点燃树木、长发或女士衣服的蜡烛引起的火灾。树上的蜡烛只点了几分钟,有时只在平安夜或圣诞节点;长时间点亮树木的习惯不得不等到电灯泡的发明。
蜡烛在 1800 年代中期很昂贵,并且还使用带有油和漂浮灯芯的牛油灯或坚果壳。各种形式的用于固定蜡烛的支架和箍、悬挂在蜡烛下方的滴水盘以及用于引导熔化蜡的扭曲蜡烛都试图限制火灾危险和滴蜡造成的混乱。 1867 年,新泽西州纽瓦克的 Charles Kirchhof 发明了配重烛台,该烛台在蜡烛下方的树枝下悬挂了一个平衡重物。天平让蜡烛保持直立,它也被涂上鲜艳的色彩或装饰,为树增添了另一种颜色。 1879 年,纽约的 Frederick Arzt 发明了弹簧夹烛台。这个夹子的重量比平衡重要轻得多,它一直使用到 1920 年代,当时电灯最终熄灭了圣诞树上蜡烛的使用。
在托马斯·阿尔瓦·爱迪生 (Thomas Alva Edison) 于 1879 年发明电灯泡仅三年后,圣诞节的第一盏电灯首次亮相。 1882 年,纽约居民和爱迪生的同事爱德华·约翰逊 (Edward Johnson) 是第一个在家中拥有电灯照明的圣诞树的人。小灯泡是手工吹制的,灯是手工接线的,使这一活动成为可能,但它为爱迪生的电气公司开辟了一条道路,该公司从早期就生产用于吊灯和其他用途的微型装饰灯泡。 1895 年,格罗弗·克利夫兰 (Grover Cleveland) 担任总统时,白宫的圣诞树上出现了电灯。
通用电气 (GE) 于 1890 年从爱迪生那里购买了灯泡生产权,但 GE 最初只生产瓷质灯泡。为了点燃一棵树,这家人不得不雇一个“接线工”,他剪下橡胶包线的长度,剥掉电线的末端,用黄铜螺丝将它们固定在插座上,在电源插座或灯具上安装一个更大的插座,并完成一串灯的组装。这对于普通家庭来说太昂贵且不切实际。 1903 年,纽约的 Ever-Ready 公司发现了一个机会,开始制造 28 盏灯的花彩。到 1907 年,Ever-Ready 正在制造标准的 8 套串联接线灯;通过连接布景或服装,可以制作更长的灯串。
Ever-Ready 的串联灯串没有专利,这种基本的布线系统被许多其他小公司采用。这些装置并不总是安全的,树木火灾的发生引起了公众的警觉。 1921 年,美国保险商实验室 (UL) 制定了第一个圣诞灯的安全要求。许多灯制造商于 1927 年合并成立了国家服装制造商协会 (NOMA),该协会继续主导圣诞灯业务,通用电气和西屋电气是领先的灯泡制造商。同样在 1927 年,GE 引入了平行布线,当灯串上的一个灯泡烧坏时,它允许灯泡保持发光。
灯泡形状也进化了。 1909 年,奥地利维也纳的 Kremenetzky Electric Company 开始制作动物、鸟类、花卉和水果形状的微型灯泡。美国、日本和德国的公司也生产具象灯泡,但 Kremenetzky 始终生产出最漂亮的手绘玻璃。第一次世界大战结束了奥地利灯的涌入。 GE 于 1919 年开始制造机器吹制的形状,日本灯泡行业在其起步阶段开始填补奥地利人留下的空白。到 1930 年,日本的技术继续改进并变得相当复杂,但这种贸易以第二次世界大战结束。
1936 年,NOMA 开始制作带有迪士尼人物的微型灯罩,以安装在标准微型灯泡上。微型灯泡最引人注目的成功是气泡灯。 Carl Otis 在 1930 年代后期发明了它,但第二次世界大战也打断了这一发展。泡泡灯终于在 1945 年推出,在 1950 年代中期达到顶峰,并在 1960 年代中期下降。所谓的侏儒灯、侏儒闪烁灯或微型意大利灯于 1970 年代开始从欧洲传入,并成为圣诞树灯行业有史以来最畅销的产品。
原材料
节日灯由三组材料制成。琴弦由涂有绿色或白色聚氯乙烯 (PVC) 塑料的 22 号铜线组成。专业制造商在可容纳 10,000 ft (3,048 m) 线材的线轴上供应线材。两个插头开始和结束每组灯,它们由注塑塑料制成。灯固定在灯座中,灯座也是注塑成型的塑料,包含铜金属触点。
第二组材料用于制作灯泡。灯泡由吹制玻璃、金属灯丝、金属接触线和塑料底座制成。灯泡由透明玻璃制成以产生白光,或者经过涂漆以发出各种颜色的光。
最后,成品灯组需要包装材料。其中包括一个模制塑料托盘、一个折叠的纸板展示盒和装有多套盒装灯的运输纸箱。运输纸箱由瓦楞纸板制成。每套还包装有背胶安全标签和纸质说明和信息表。所有纸制品均由外部供应商制造,并由可回收材料生产。
设计
节日灯的基本设计由一串久经考验的绿色塑料包覆电线和透明或彩色灯泡组成。设计方面包括灯串上的灯数量(25、50、100 或 125 个灯泡的 25 的倍数)以及灯串是否只包含透明灯泡、单一颜色的灯泡或各种颜色的灯。
绿线最初是为了与常青树的绿色枝条融为一体,无论是作为室内圣诞树还是室外灌木。小灯用于许多其他假期和花园展示,因此带有白线的灯串可用于其他装饰用途。灯的塑料盖也设计有圣诞节和童年主题,以及从观赏鱼到辣椒的各种派对装饰。
风靡装饰市场的最新设计是可以散布在灌木上以节省装饰时间的灯网,以及看起来像悬挂在屋檐上的白色长冰柱的冰柱灯。光纤灯也在 1990 年代面世。它们是基本的电线和灯泡串,但每个灯泡都是通过固定在塑料盖上的光纤线束的光源,这些光纤线夹在灯泡上。通常,它们类似于花朵或其他设计,它们利用了光缆的簇状显示。
制造
过程
制造线串
- 1 一家铜线供应商向假日灯制造商提供大卷线轴。灯制造商可以用 PVC 塑料涂覆电线或购买已经涂覆的电线。用于形成电线涂层的塑料树脂含有添加剂,使塑料能够抵抗阳光中的紫外线 (UV) 以及高温或低温;因此,琴弦可以全年在大多数气候下使用,并且可以放在阳光下而不会损坏塑料。
- 2 每个灯组均采用双线串并联结构。一根电线被切割成灯串的全长。在一端,模制负载配件或壁式插头模制到电线上;末端连接器模制到绳子的另一端。末端连接器的制作是为了可以添加另一个灯组插头,并且可以将多个灯串相互连接。每个插头都有一个三安培的保险丝;如果串在一起的组太多,保险丝会在组过热并引起火灾之前熔断。
- 3 将第二段电线组装成 6 英寸(15.24 厘米)长的线段,灯座作为每对线段之间的链接。例如,一根 100 灯的弦将具有 6 英寸(15.24 厘米)长的部分中的 99 个。制造商将线段和灯座的整个组件称为薄膜。膜由手工组装制成。一名工人取出一个 6 英寸(15.24 厘米)的线段并将一端放入机器中,该机器通过从电线末端修剪掉塑料来剥去电线。铜金属触点或法兰通过同一台机器接触焊接到电线末端。
- 4 微型灯座由注塑成型塑料制成,同样由制造商或专业供应商提供。带有金属法兰的电线末端安装在灯座中。它被推入到位,法兰卡入灯座。另一根 6 英寸(15.24 厘米)的电线手工安装到灯座的另一侧;这一次,没有铜法兰的电线的剥皮端被紧贴地推入灯座。该电线的法兰端进入另一个灯座,依此类推。
- 5 当 6 英寸(15.24 厘米)段都已连接到灯座时,分段线与连续线配对。一根绳子末端的两段与连续电线的末端一样安装到负载配件(墙壁插头)和末端连接器中。然后将双绳带到捻线机,将两根线捻在一起,这样它们就可以很容易地在树上或其他应用中串起来而不会分开。灯泡将在包装前的最后组装中添加到灯串中。
制造灯泡
- 6 灯泡是在另一家工厂制造的,数十亿人在那里制造。每个小灯泡仅使用 600 毫安的电力,与其他种类的大灯泡相比,这是非常低的电流。玻璃模组专用
用于制造节日灯的灯泡是在圆桌上制作的。工作台旋转,随着它的转动,每个玻璃模块都被加工成一个完整的灯泡。首先将模块加热,然后将其吹制成灯泡形状。随着它继续沿圆形路径前进,灯丝和元件被添加到灯泡内部。热玻璃被挤压以进行密封,但就在密封之前,对灯泡施加真空以去除氧气。这一步是精确完成的,因此灯泡内的真空将正确用于照明灯丝的功能。经过加工以包含用于灯泡的精确玻璃量的玻璃被振动到圆桌上的槽中。工作台旋转,随着它的转动,每个玻璃模块都被加工成一个完整的灯泡。不同的操作位于桌子周围,就像时钟上的小时标记一样。首先将模块加热,然后将其吹制成灯泡形状。
- 7 随着它继续沿圆形路径前进,灯丝和元件被添加到灯泡内部。灯丝是一种预制的金属组件,当灯泡通电时会发光并发光。灯丝中的一个元件是灯丝底部的分流器;如果灯丝断裂,分流器会落入到位并完成之前由工作灯丝建立的电气连接。当单根灯丝断裂且灯泡不亮时,完成的电气连接可使灯串保持运行。
- 8 挤压热玻璃以进行密封,但就在密封之前,对灯泡施加真空以去除氧气。这一步是精确完成的,因此灯泡内的真空将正确用于照明灯丝的功能。末端被密封,将两根电线压入热玻璃中。在完成工作台的完整旋转后,完成的透明灯泡被从工作台上的插槽中推出,另一个玻璃模块落入该插槽以再次开始该过程。
- 9 透明玻璃灯泡已完成,但彩色灯泡必须上漆。磁铁通过粘在从灯泡底部伸出的电线上来吸住要喷漆的灯泡。磁力线通过油漆隧道为灯泡供电;一条线上的所有灯泡都涂成相同的颜色。它们被晾干,然后存放在垃圾箱中进行进一步处理。
- 10 在装配线上,塑料底座被添加到灯泡上。灯座通过注塑成型以适合特定制造商的灯系列的灯座。装配线工人将从灯泡底部伸出的两根电线送入塑料底座,然后用手将两根电线折叠在底座的侧面,它们将与灯座中的金属法兰接触。底座中已完成的灯泡箱被转移到组装电线串等待的工厂。
组装和包装
- 11 用手将灯泡插入灯座。完成的绳子折叠成正确的图案以适合塑料插入托盘,然后将它们装入托盘中。托盘被传送到最后的测试线,每组都被插入以确认它点亮。
铜线用于制造节日灯。线轴涂有 PVC 塑料,可抵抗阳光和高温或低温。串并联结构由双线制成。一根电线被切割成灯串的全长。一端,墙上的插头被模制到电线上;末端连接器模制到绳子的另一端。第二段电线与灯座组装在一起,作为每对段之间的链接。电线与铜金属触点或法兰连接,该铜金属触点或法兰接触焊接(加热和熔化)到电线上。
- 12 托盘中的测试套件被传送到包装部门。每根绳子的插头端都贴有注意标签,将托盘放入纸板展示盒中,将带有制造和安全信息的说明书添加到盒子中,然后将盒子密封。单个箱子与许多其他套装一起装在运输纸箱中,用于海外运输到配送中心。
质量控制
选用优质紫外线添加剂、塑料树脂、铜线和玻璃来制造可使用多年的灯。线串的制造由装配线工人持续监控。当灯泡被从形成灯泡的圆台中挤出并安装灯丝时,对灯泡制造过程进行了检查。喷漆过程结束后再次检查喷漆灯泡。在将所有灯泡插入灯座并将灯串装入插入托盘后,测试完整的灯串。测试包括实际点亮字符串。美国保险商实验室 (UL) 还为节日灯的制造制定了标准,并对其进行了质量和安全测试。
副产品/废物
节日灯的制造商生产各种套装,包括透明和彩色灯泡套装、带有各种数量灯泡的套装、鱼网式灯串、冰柱灯、各种款式的灯泡罩套装以及其他节日灯产品。
废物包括破碎的玻璃灯泡、电线上的塑料剥落物、破碎的塑料包装托盘、破碎的塑料灯座和碎屑,以及铜线碎片。所有的数量都很小,所有的材料都可以回收。
未来
假期相关产品的制造商知道这些产品的趋势通常会持续三到五年。直到 1990 年代中期,金属丝和玻璃饰品才过时,当时它们经历了复兴。串灯也经历了自己的重生,作为全年的装饰品,而不仅仅是节日装饰品,它在花园和房屋中非常受欢迎。正在进行的研究和开发正试图产生更亮的光。到 1999 年,高科技钛和钨丝正处于开发阶段,以制造比以前生产的任何东西都亮两倍的微型灯。与许多其他产品一样,趋势和流行需求将逐步淘汰流行的现有产品,并推出新产品,为未来的派对、装饰和假期增添光彩。
制造工艺