Wolfraamul este aproape un metal de science fiction. Datorită proprietăților sale unice, este utilizat în aplicații revoluționare în industriile high-tech. Dar de ce este atât de importantă o densitate mare sau un punct de topire ridicat? În acest articol discutăm diferitele motive pentru care Wolfraamul este folosit în piețe exigente și cum funcționează acest lucru în practică. Wolfraamul nu este întotdeauna ușor de prelucrat. Metel oferă consultanță sau chiar preia fabricarea pieselor din Wolfraam.

Wolfraamul este numele elementului chimic cu simbolul W și numărul atomic 74. În engleză, elementul se numește „Tungsten” datorită unui chimist suedez care a creat o spumă nouă din tung sten, care înseamnă „piatră grea”. Spuma (Rahm) a fost combinată în germană cu Wolf deoarece spuma părea să „mănânce” Staniul în timpul procesului. Mineralul Wolframit și-a primit numele de aici. Doi spanioli au fost primii care au izolat cu succes Wolfraamul prin reducerea acidului cu cărbune, dându-i numele Wolfraam.

Inele de Wolfraam pentru două aplicații high-tech diferite

Aplicații și piețe ale Wolfraamului

Wolfraamul are două proprietăți foarte remarcabile; are cel mai înalt punct de topire și fierbere dintre toate metalele (respectiv 3.410˚C și 5.930˚C) și o densitate comparabilă cu Uranium și Aur, de 1,7 ori mai mare decât Plumbul. Acest lucru face ca acest metal de înaltă performanță să aibă o mulțime de aplicații, cea mai cunoscută fiind filamentul unei becuri incandescente. Aici, punctul său de topire ridicat îl face atât de potrivit. Dar există și alte aplicații interesante:

Wolfraam ca greutate de echilibrare – Metel furnizează Wolfraam, de exemplu, unui client care produce mașini pentru separarea plasmei, unde Wolfraamul servește ca greutate de echilibrare. Același lucru este valabil și pentru utilizarea Wolfraamului, de exemplu, pe arborele cotit al unei mașini.

Wolfraamul permite construcții mai compacte – Inginerii pot construi sisteme mai compacte, pur și simplu pentru că densitatea este mai mare. În aplicația menționată anterior de separare a plasmei, acest lucru înseamnă că greutatea de echilibrare ocupă mai puțin spațiu și astfel construcția poate fi mai mică.

Wolfraam pentru protecția împotriva radiațiilor – Datorită densității sale ridicate, Wolfraamul este excelent pentru protecția împotriva radiațiilor X și este folosit, de exemplu, în ceea ce odinioară se numea șorț de Plumb.

Wolfraamul nu este toxic – Spre deosebire de Plumb, Wolfraamul nu este toxic și poate fi folosit în multe mai multe cazuri.

Wolfraamul este foarte rezistent la căldură în vid – Coeficientul de dilatare al Wolfraamului este scăzut (4,5) comparativ cu Plumbul (29,3), astfel că Wolfraamul este foarte stabil dimensional și practic indestructibil. De aceea este folosit pe scară largă, de exemplu, în cuptoare cu vid. Acest lucru face din Wolfraam un material esențial pentru fabricarea pieselor high-tech în domenii precum industria aerospațială, semiconductorilor și energia.

Piese prelucrate din Wolfraam pur

Prelucrarea Wolfraamului pur/Tungsten (min. 99,95% puritate) poate fi provocatoare sau poate necesita unelte speciale. De aceea, Metel livrează frecvent, pe lângă alte metale și aliaje, piese prelucrate din Wolfraam către clienții săi. „Fabrica noastră dispune de toată cunoașterea și echipamentul necesar pentru a prelucra diversele aliaje. Un avantaj suplimentar este că eventualele pierderi, de exemplu în timpul prelucrării, sunt reutilizate imediat. Acest lucru duce la costuri mai mici ale materialelor.”

toepassing-van-wolfraam

Wolfraam în diferite forme

 

În imaginea de mai sus vedeți Wolfraam de culoare cupru (WCu80). Acesta este unul dintre aliajele importante pe care Metel le furnizează clienților săi. Vom explica trei aliaje individual:

Wolfraam-Cupru

În aliajele Wolfraam-Cupru, cea mai importantă alegere este echilibrul între rezistența la uzură și conductivitatea termică sau electrică. Metel livrează, de exemplu, Wolfraam-Cupru în proporție de 70/30 pentru fabricarea conductorilor de înaltă tensiune. Stabilim în strânsă colaborare cu clientul compoziția corectă.

Wolfraam-Argint

Acest aliaj are o conductivitate excepțional de bună, mai bună decât Cuprul și chiar mai bună decât Aurul. Wolfraam-Argint este folosit, de exemplu, în electrozi de sudură. Dar utilizarea în aer liber are și dezavantaje, deoarece Argintul este foarte susceptibil la oxidare. Oxidarea va reduce relativ rapid conductivitatea Wolfraam-Argint în aplicație. De aceea, acest aliaj este folosit mai ales atunci când oxigenul nu joacă un rol. În cablurile audio, de exemplu, Wolfraam-Argint este folosit împreună cu o izolație bună care previne expunerea aliajului la aer.

Aliaje Wolfraam-Nichel-Cupru sau Wolfraam-Nichel-Fier

Un aliaj care oferă avantajele Wolfraamului, dar nu este la fel de dificil de prelucrat ca Wolfraamul pur, este, de exemplu, aliajul W95 sau W97. Numărul indică procentul de Wolfraam, restul de 3% fiind format din Nichel combinat cu Fier sau Cupru. Alegerea depinde, de exemplu, de cerințele privind conductivitatea și importanța unei densități mari. Aliajul W97 are o densitate de 18,5 g/cm3, iar W95 are 17,6 g/cm3. În ambele cazuri, aliajul este ușor de prelucrat.

Aliaje

Aliajele Wolfraam cele mai solicitate sunt:

  • W90NiFe/W90NiCu
  • 5NiFe/W92.5NiCu
  • W95NiFe/W95NiCu
  • W97NiFe
  • W90NiFeMo

Exemplu practic de utilizare a Wolfraamului

În imaginea de mai jos sunt vizibile două inele, inelul din stânga este utilizat

Unul dintre clienții noștri lucrează în aplicația lor de finisare cu inelul de Wolfraam prezentat mai sus (stânga). Aceste inele fac parte dintr-un suport pentru piese de cupru care sunt placate cu argint într-o baie chimică. Deoarece în baia chimică prin care trec piesele circulă curent electric, este important ca inelele să conducă electric și să fie rezistente la coroziune. Un aliaj Wolfraam-Cupru este cea mai bună alegere pentru aceasta.

Inelul din stânga este fabricat din aliajul W90 și s-a dovedit a fi prea susceptibil la uzură. Pentru a reduce uzura acestor piese, am analizat împreună cu clientul diferitele aliaje de Wolfraam. Wolfraamul pur s-a dovedit a fi prea scump, iar aliajul W97 a fost un pas în direcția cea bună. În cele din urmă, s-a ales aliajul W95NiCu (3,5% Nichel, 1,5% Cupru) ca soluția cea mai rentabilă.

Inelul mai gros este folosit într-un microscop electronic high-tech pentru a concentra electronii într-un fascicul drept.

Curios să afli avantajele unei colaborări cu Metel? Echipa noastră îți va povesti cu plăcere totul despre programul sau abordarea noastră și va împărtăși exemple de colaborări de succes cu clienți din piața ta specifică. Programează o întâlnire la 0416 – 724 800 sau trimite un e-mail la n.kesteloo@metel.nl.