Tanda Neon

Latar Belakang

Tanda neon adalah tampilan pencahayaan yang terbuat dari tabung kaca yang telah diisi dengan gas dan ditekuk menjadi bentuk huruf atau desain dekoratif. Ketika arus listrik tegangan tinggi dilewatkan melalui gas, tabung memancarkan cahaya. Meskipun gas neon awalnya digunakan dalam tanda-tanda ini, beberapa gas lain juga digunakan. Gas-gas ini, bersama dengan berbagai warna dan pelapis fosfor untuk tabung kaca, menghasilkan spektrum lebih dari 50 warna cemerlang. Tanda-tanda neon bisa sesederhana tanda iklan kecil untuk bir, atau serumit fasad bertingkat di kasino Las Vegas.

Tanda-tanda neon berevolusi dari eksperimen ilmiah di mana berbagai gas dikenai arus tegangan tinggi. Pada tahun 1856, Heinrich Geissler menghasilkan sumber cahaya dengan melewatkan arus bolak-balik tegangan tinggi melalui gas bertekanan rendah yang disegel dalam tabung kaca. Eksperimen selanjutnya menunjukkan bahwa hampir semua gas akan menghantarkan arus listrik, dan banyak yang akan menghasilkan cahaya. Masalahnya adalah sebagian besar gas umum, seperti karbon dioksida, akan bereaksi dengan elektroda pembawa arus di dalam tabung tertutup. Ini dengan cepat mengurangi efisiensi elektroda sampai cahaya tergagap dan mati. Pada tahun 1898, Sir William Ramsay dan Morris William Travers mengembangkan metode distilasi fraksional udara cair. Dalam prosesnya, mereka menemukan unsur gas langka neon, argon, kripton, dan xenon. Menggunakan gas-gas ini dalam tabung kaca tertutup, mereka menghasilkan sumber cahaya berwarna mulai dari oranye kemerahan terang untuk neon hingga biru keabu-abuan atau ungu untuk argon. Gas-gas ini tidak hanya menghasilkan cahaya berwarna, tetapi juga bersifat inert secara kimiawi dan tidak bereaksi dengan elektroda.

Distilasi fraksional udara cair tetap merupakan proses yang mahal sampai tahun 1907 ketika Georges Claude dari Perancis dan Karl von Linde dari Jerman mengembangkan metode yang lebih ekonomis. Minat awal Georges Claude adalah menghasilkan jumlah oksigen untuk digunakan di rumah sakit dan industri. Gas langka yang juga dihasilkan oleh proses distilasi ini tidak memiliki pasar yang siap pakai, yang mendorong Claude untuk mencari aplikasi potensial. Memanfaatkan karya eksperimental Ramsay dan Travers sebelumnya, ia mulai mempromosikan tanda-tanda yang diterangi menggunakan tabung yang diisi dengan gas neon. Dia menampilkan papan neon pertamanya di sebuah pameran di Paris pada tahun 1910, dan membuat instalasi komersial pertamanya pada tahun 1912. Pada tahun 1915, bisnisnya sangat menjanjikan sehingga ia membentuk perusahaan papan nama Claude Neon dan mulai menjual waralaba.

Tanda-tanda neon datang ke Amerika Serikat pada tahun 1923 ketika seorang dealer mobil Los Angeles, Earle C. Anthony, membeli dua tanda-tanda Claude untuk dealer Packard-nya. Sepanjang tahun 1920-an dan 1930-an, tabung neon digunakan untuk signage serta tampilan dekoratif, dan mereka menjadi bagian integral dari arsitektur banyak bangunan. Pada tahun 1947, beberapa kasino di Las Vegas mulai menarik perhatian dengan lampu neon mereka yang rumit.

Selama tahun 1950-an dan 1960-an, tanda-tanda neon perlahan-lahan digantikan oleh tanda-tanda plastik yang diterangi dari dalam dengan tabung neon. Baru-baru ini, neon telah muncul kembali di papan nama komersial dan sebagai media artistik. Di Los Angeles, Museum of Neon Art menampilkan karya neon bersejarah dan kontemporer. Ia juga melakukan tur bulanan dari contoh penting tampilan neon di seluruh kota.

Bahan Baku

Meskipun gas neon awalnya digunakan dalam tanda-tanda neon, sekarang hanya digunakan untuk menghasilkan warna merah dan oranye. Argon, atau campuran argon-neon, digunakan di sebagian besar tanda. Untuk meningkatkan intensitas cahaya, sejumlah kecil merkuri ditambahkan ke argon untuk menghasilkan cahaya biru yang intens. Cahaya ini menimpa berbagai bahan berpendar pemancar cahaya yang dilapisi di bagian dalam tabung kaca untuk menghasilkan berbagai warna. Warna optik dalam berbagai warna juga dapat digunakan, atau kaca dapat dibiarkan jernih jika diinginkan cahaya biru yang kuat. Gas xenon, kripton, dan helium terkadang digunakan untuk efek warna khusus.

Pipa kaca yang digunakan pada neon sign terbuat dari kaca timah lunak yang mudah ditekuk dan dibentuk. Diameternya berkisar dari 0,3 inci (8 mm) hingga 1,0 inci (25 mm) dan memiliki panjang 4-5 kaki (1,2-1,5 m).

Elektroda di setiap ujung bagian tabung yang diterangi biasanya terbuat dari besi . yang sangat murni dikelilingi oleh jaket kaca silinder atau amplop dengan satu ujung terbuka. Sebuah kawat dilekatkan pada elektroda logam dan melewati ujung yang tertutup dari amplop kaca. Ujung tertutup disegel ke ujung tabung tanda dengan ujung terbuka menonjol ke dalam tabung.

Listrik tegangan tinggi untuk memberi daya pada tanda disediakan oleh transformator yang mengubah 120 volt dari saluran listrik menjadi 15.000 volt untuk tanda tersebut. Nilai arus tipikal untuk lampu neon adalah 30-60 miliampere, meskipun transformator biasanya berukuran dua kali lipat dari jumlah tersebut. Trafo dihubungkan ke elektroda dalam tanda menggunakan kawat khusus, yang disebut kawat GTO, yang diisolasi setidaknya 7.500 volt. Kawat ini juga digunakan untuk menghubungkan masing-masing bagian tabung yang diterangi secara seri. Kawat dihubungkan ke transformator melalui rumah berinsulasi yang terbuat dari kaca borosilikat dengan sambungan pegas di salah satu ujungnya. Trafo dan kabel dibeli dari produsen terpisah dan dipasang oleh pembuat tanda.

Pipa tanda didukung dalam beberapa cara. Rambu-rambu dalam ruangan kecil biasanya memiliki kerangka kerangka baja tipis yang menopang pipa dan transformator daya. Rangkanya dicat hitam agar tidak terlalu terlihat, membuat papan nama seolah melayang di angkasa. Tanda-tanda luar ruangan yang besar dapat didukung oleh struktur kayu, baja, atau aluminium. Tabung kaca dipegang oleh penyangga kaca dengan alas logam. Trafo ditempatkan di dalam kabinet untuk melindunginya dari cuaca.

Desain

Pembuatan neon sign adalah seni dan juga proses mekanis. Hanya dengan beberapa pengecualian setiap tanda unik dan harus dirancang agar sesuai dengan tampilan yang diinginkan dalam batas-batas ruang yang tersedia. Pertimbangan diameter tabung, radius minimum tabung dapat ditekuk, dan panjang keseluruhan tabung transformator dapat memberi daya semua membatasi desain akhir. Misalnya semakin kecil diameter tabung, semakin terang cahayanya. Sebaliknya pipa berdiameter lebih kecil membutuhkan lebih banyak daya, sehingga membatasi panjang keseluruhan pipa yang dapat ditangani oleh satu transformator.

Manufaktur
Proses

Pembuatan neon sign sebagian besar merupakan proses manual. Ini terdiri dari menekuk tabung dan memasang elektroda, menghilangkan kotoran dari dalam tabung, kemudian mengeluarkan udara dan menambahkan gas. Proses berikut adalah tipikal.

Mempersiapkan tabung

• 1 Panjang tabung kaca dibersihkan dan ditempatkan secara vertikal dalam mesin pelapis. Mesin meniup suspensi fosfor cair ke atas ke dalam tabung dan kemudian membiarkannya mengalir kembali ke bawah. Tabung ditempatkan secara vertikal dalam oven yang mengeringkan lapisan. Tints warna diterapkan dengan cara yang sama. Tabung yang akan diisi dengan neon untuk membentuk cahaya merah atau oranye atau argon untuk membentuk cahaya biru dibiarkan jernih.

Membungkuk tabung

• 2 Desain tanda diletakkan dalam ukuran penuh di atas lembaran asbes tahan panas. Tabung kaca dipanaskan dan dilunakkan dengan hati-hati menggunakan berbagai pembakar. Pembakar pita berbahan bakar gas 24 inci (61 cm) atau lebih panjang digunakan untuk membuat lekukan pada huruf bulat dan lekukan sapuan skrip. Obor tangan yang lebih kecil digunakan untuk memanaskan jarak yang lebih pendek. Menggunakan template asbes sebagai panduan, tabung ditekuk dengan tangan. Pembengkok tabung tidak memakai sarung tangan pelindung karena harus dapat merasakan perpindahan panas dan tingkat pelunakan pada kaca untuk menentukan momen yang tepat untuk melakukan pembengkokan. Untuk mencegah tubing yang lunak agar tidak runtuh, penyok tabung menempelkan selang fleksibel yang pendek, yang disebut selang tiup, ke salah satu ujungnya. Saat kaca masih lunak, penyok tabung dengan lembut meniup ke dalam selang untuk memaksa tabung kembali ke diameter aslinya. Tabung dengan diameter terbatas tidak akan beroperasi dengan benar.
• 3 Kebanyakan tanda neon besar terbuat dari beberapa bagian tabung kaca. Panjang 8-10 kaki (2,4-3,1 m) untuk setiap bagian dianggap sebagai batas praktis. Untuk membuat setiap bagian, ujung dari dua panjang pipa dipanaskan dan disambung. Ketika bentuk huruf atau desain telah dibentuk untuk suatu bagian, elektroda dipanaskan dan dilebur ke setiap ujungnya. Sebuah port kecil, yang disebut tubulasi, ditambahkan untuk memungkinkan tabung dievakuasi dengan pompa vakum. Port tubulasi ini dapat menjadi bagian dari salah satu elektroda atau mungkin merupakan bagian terpisah yang digabungkan ke dalam tabung.

Membombardir tabung

• 4 Proses yang dikenal sebagai bombardir digunakan untuk menghilangkan kotoran dari kaca, fosfor, dan elektroda. Pertama udara di dalam tabung dievakuasi. Setelah vakum mencapai tingkat tertentu, udara kering dibiarkan kembali ke dalam tabung sampai tekanan berada dalam kisaran 0,02-0,04 inci (0,5-1,0 mm) merkuri. Semakin panjang tabung, semakin rendah tekanan yang mungkin terjadi. Sebuah transformator arus sangat tinggi terhubung ke elektroda. Untuk panjang tubing yang biasanya berjalan pada 30 miliampere, 400-750 miliampere dapat digunakan untuk proses bombardir. Arus tinggi memanaskan kaca hingga sekitar 420 ° F (216 ° C), dan elektroda logam dipanaskan hingga sekitar 1400 ° F (760 ° C). Pemanasan ini memaksa kotoran keluar dari bahan, dan pompa vakum membawa kotoran keluar dari sistem.

Mengisi tabung

• 5 Setelah tabung mendingin, gas dimasukkan dengan tekanan rendah. Gas tersebut harus bebas dari kotoran agar rambu dapat beroperasi dengan baik dan memiliki umur yang panjang. Tekanan pengisian normal untuk tabung berdiameter 0,6 inci (15 mm) adalah sekitar 0,5 inci (12 mm) air raksa. Port tubulasi kemudian dipanaskan dan ditutup.

Penuaan tabung

• 6 Tabung berisi gas yang sudah jadi dimasukkan melalui proses penuaan. Kadang-kadang proses ini disebut sebagai "pembakaran di dalam tabung". Tujuannya adalah agar gas di dalam tabung stabil dan beroperasi dengan baik. Sebuah transformator, sering dinilai sedikit lebih tinggi dari arus operasi normal, dipasang pada elektroda. Tabung harus mencapai penerangan penuh dalam waktu 15 menit jika neon digunakan. Mungkin diperlukan waktu hingga beberapa jam untuk argon. Jika sejumlah kecil merkuri akan ditambahkan ke tabung argon, tetesan pertama ditempatkan ke dalam port tubulasi sebelum disegel. Tetesan tersebut kemudian digulung dari satu ujung ke ujung lainnya untuk melapisi elektroda setelah proses penuaan. Setiap masalah seperti kedipan pada gas atau titik panas pada tabung menunjukkan bahwa tabung harus dibuka dan proses pengeboman dan pengisian diulang.

Pemasangan dan pemasangan

• 7 Tanda neon kecil dipasang pada kerangkanya dan dipasang di toko. Rambu-rambu yang lebih besar dapat dipasang berkeping-keping dan ditempatkan pada bangunan atau struktur pendukung lainnya di mana mereka saling berhubungan dan terhubung. Instalasi yang sangat besar mungkin memerlukan waktu berbulan-bulan untuk dipasang.

Kontrol Kualitas

Bahan murni dan proses manufaktur yang hati-hati diperlukan untuk menghasilkan lampu neon yang beroperasi dengan baik. Tanda neon yang dibangun dengan baik harus memiliki masa pakai lebih dari 30.000 jam. Sebagai perbandingan, rata-rata bola lampu 100 watt memiliki umur 750-1.000 jam.

Tanda-tanda neon harus memenuhi persyaratan Laboratorium Penjamin Emisi untuk mendapatkan daftar UL. Ini membutuhkan serangkaian tes oleh lembaga pengujian independen. Tanda-tanda neon juga harus memenuhi persyaratan Kode Listrik Nasional. Tanda-tanda luar ruangan harus mematuhi kode bangunan setempat dalam konstruksi dan kabel listriknya.

Masa Depan

Perkembangan terbaru dalam desain neon sign termasuk kecil, transformer elektronik yang membuat dengungan terdengar dari neon sign tua sesuatu dari masa lalu. Tanda-tanda neon yang berkedip atau tampak bergerak sekarang dikendalikan oleh kontrol elektronik yang dapat diprogram yang menggantikan kontrol cam-and-switch elektromekanis yang lebih tua.

Tampilan neon juga telah menemukan jalan mereka ke dalam produk konsumen seperti telepon dan bingkai plat nomor mobil. Bahkan ada pajangan neon yang menutupi bagian luar mobil untuk tampilan kendaraan yang "mencolok".

Tanda-tanda neon diharapkan untuk terus menikmati kebangkitan minat dan aplikasi. Beberapa perusahaan Jepang telah memperluas palet lampu neon jauh melampaui 50 atau lebih warna yang sekarang umum digunakan. Tampilan neon yang tampak bergerak juga menjadi lebih kompleks dan flamboyan dengan bantuan kontrol komputer.