Light bulb filament engineerguy English German

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Science & Technology 809.7K views 15K likes 112 dislikes 28 Feb 2011 Show Contributors 1

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French Yan G

Light bulb filament. How to make tungsten ductile. Series 3 engineerguy videos. Supported in part by the Camile & Henry Dreyfus Foundation Special Grant Program in the Chemical Sciences.

Glühbirnenfilament. Wie man Wolfram biegsam macht. Serie 3 Ingenieurtyp Videos. Teilweise unterstützt von der Camile & Henry Dreyfus Stiftung.Spezielles Förderprogramm in der Chemischen Wissenschaft.

Now, most of us believe that after Thomas Edison - or Joseph Swan if you're British - invented the light bulb in the 1870s it took off as a useful everyday object, and revolutionized modern lighting.

Die meisten von uns glauben, dass nachdem Thomas Edison - oder Joseph Swan, wenn Sie Engländer sind - die Glühbirne 1870 erfunden hat, sie zu einem nützlichen Gegenstand für das tägliche Leben wurde und moderne Belichtung revolutioniert habe.

However, Edison's original model used a carbonized bamboo filament: Which was fragile and also didn't burn that brightly.

Allerdings wurde in Edisons Originalmodel karbonisiertes Bambusfilament verwendet: Welches zerbrechlich war und nicht sehr hell leuchtete.

Here's what really made the incandescent light bulb as we know it .

Hier ist das, was wirklich die weißglühende Glühbirne, so wie wir sie kennen, hervorbrachte.

It's the fabulous engineering that went into creating the tungsten filaments we see in today's bulbs.

Es ist die sagenhafte Entwicklung die in die Herstellung des Wolframfilaments ging, die wir heute in jeder Glühbirne sehen können.

Tungsten's perfect because its high melting point allows it to be run at high temperatures.

Wolfram ist perfekt, denn sein hoher Schmelzpunkt erlaubt es ihm unter hohen Temperaturen zu funktionieren.

The higher the temperature, the more visible light emitted.

Je höher die Temperatur, desto mehr sichtbares Licht wird abgegeben.

The filament seems a simple thing, but let me show you how amazing it is.

Das Filament sieht wie etwas sehr einfaches aus, aber lassen sie mich ihnen zeigen wie unglaublich es ist.

If we zoom in a bit you can see it's a coil, not just a straight wire, but if we look even closer. We can see it's a coil within a coil.

Wenn wir ein wenig hereinzoomen können Sie sehen, dass es eine Spule ist, nicht nur ein gerader Draht. Aber wenn wir noch genauer hinsehen, sehen wir das es eine Spule in einer Spule ist.

The filament starts as a wire 20 inches long and about two-thousandth of an inch in diameter.

Das Filament beginnt als 500 Millimeter langer draht und hat einen Durchmesser von 0.05 Millimeter.

The filament's then wound into a coil with 1130 turns until it's a bit over three inches long, and then coiled again to the three-quarters of an inch that you see in the bulb.

Das Filament ist dann 1130 mal um eine Spule gewickelt bis es etwa 75 Millimeter lang ist. Dann wird es wieder zu den 20 Millimetern gespult die Sie in der Glühbirne sehen können.

That's the coiled coil I showed you.

Das ist die gespulte Spule, die ich Ihnen gezeigt habe.

Obviously the coils enable more wire to glow, but also internal reflections within the coil can double the intensity of the light emitted.

Offensichtlich erlauben es die Spulen mehr Draht glühen zu lassen, aber auch die interne Reflektion innerhalb der Spule kann die Intensität der Lichtausstrahlung verdoppeln.

As an engineer what amazes me is the ductility needed to make these coils.

Als Ingenieur staune ich über die Biegsamkeit die nötig ist um diese Spulen zu machen.

Let me show you what I mean by ductile: A piece of copper has high ductility: You can bend and then return it to its original shape.

Lassen Sie mich demonstrieren, was ich mit Biegsamkeit meine: Ein Stück Kupfer ist sehr Biegsam: Man kann es biegen und wieder in die Originalform zurückbiegen.

No way to do that with natural tungsten: It just snaps.

Mit natürlichem Wolfram ist das unmöglich: Es bricht einfach.

To make tungsten ductile it took elegant, creative and careful work by an engineer at General Electric.

Um Wolfram biegsam zu machen braucht es elegante, kreative und vorsichtige Arbeit durch einen Ingenieur von General Electric.

William Coolidge developed a process for taking tungsten powder and making it into a wire.

William Coolidge entwickelte einen Prozess um Wolframpuder herzustellen und daraus wiederum einen Draht zu machen.

Just to give you an idea of the difficulty here's an abbreviated list of the steps.

Nur um Ihnen eine Ahnung von den Schwierigkeiten zu geben; hier ist eine verkürzte Liste der Schritte:

One, apply great pressure to turn tungsten powder into a fragile bar.

Erstens:Großen Druck ausüben um Wolframpuder zu einen zerbrechlichen Klotz zu pressen.

Two, heat it to 1300 degrees Celsius and then cool with water.

Zweitens: Erhitze es zu 1300 Grad Celsius und kühle es dann mit Wasser.

Three, pass a current through the tungsten while heating it to 3200 degree Celsius, & then cool again.

Drittens: Leiten sie Energie durch den Wolfram während Sie ihn auf 3200 Grad Celsius erhitzen und kühlen sie ihn wieder.

Four, heat yet again to 1500 degree Celsius, but this time while flowing hydrogen over it.

Viertens: Erhitzen sie es noch einmal auf 1500 Celsius, aber diesmal während sie Wasserstoff darüber laufen lassen.

Five, pass it through a series of dies to cold work it and then hammer it.

Fünftens: Pressen Sie es mehrere male bis es kalt ist und dann bearbeiten Sie es mit einem Hammer.

And then the sixth and final step: heat it and then reduce the temperature gradually while drawing it into a 1 mm diameter wire.

Und jetzt der sechste, letzte Schritt: Erhitzen Sie es, dann reduzieren Sie die Temperatur graduell während sie es zu einem Draht mit einem Millimeter Durchmesser ziehen.

I know that's a lot to take in, but take note that Coolidge used empirical observations, intuitions and past knowledge - not purely scientific knowledge of tungsten itself.

Ich weiß, das ist eine menge Einsatz, aber machen Sie sich klar, dass Coolidge empirische Beobachtungen, Intuition und altes Wissen gebraucht hat. Kein absolut wissenschaftliches Wissen über Wolfram selbst.

One last thing.

Noch etwas!

For the filament to last at high temperatures, no oxygen must contact it.

Damit damit Filament bei hohen Temperaturen bestehen bleibt, darf kein Sauerstoff damit in Kontakt kommen.

Look what happens if I turn on the filament without the glass envelope.

Schauen Sie was passiert wenn ich das Filament ohne die Glashülle anmache.

I love that.

Ich liebe das.

If you take a close look you see the tungsten's now black.

Wenn Sie jetzt genau hinsehen, sehen Sie, dass das Wolfram jetzt schwarz ist.

That's tungsten oxide.

Das ist Wolframoxid.

To keep oxygen away from the filament the earliest bulb simply held a vacuum, today we fill them with argon gas.

Um Sauerstoff vom Filament fernzuhalten war in den früheren Glühbirnen ein Vakuum. Heute sind die Birnen mit Argongas gefüllt.

It insulates the filament and keeps it from evaporating thus allowing for even higher temperatures.

Es isoliert das Filament und verhindert es vor dem Verdampfen, was sogar ein Aussetzten an höheren Temperaturen möglich macht.

Although the days of the incandescent light bulb are numbered, with newer and more efficient compact fluorescents and LEDs on the market, I find that these old light bulbs, like many old technologies, illustrate wonderfully creative engineering and problem solving. I'm Bill Hammack, the engineer guy.

Obwohl die Tage der Glühbirne gezählt sind - mit neuer und effizienterer, kompakteren Fluoreszenzen und LEDs auf dem Markt - finde ich, dass diese alten Glühbirnen, wie viele andere alte Technologien, zeigen wie wunderbar kreativ Probleme gelöst werden und hergestellt wurde.