Wolframul 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 ridicată sau un punct de topire înalt? În acest articol discutăm diferitele motive pentru care Wolframul este folosit în piețe exigente și cum funcționează acest lucru în practică. Wolframul nu este întotdeauna ușor de prelucrat. Metel oferă consultanță sau chiar preia fabricarea pieselor din Wolfram.

Wolframul 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 Wolframitul și-a primit numele de aici. Doi spanioli au fost primii care au izolat cu succes Wolframul prin reducerea acidului cu cărbune, dându-i numele de Wolfram.

Inele de Wolfram pentru două aplicații high-tech diferite

Aplicații și piețe ale Wolframului

Wolframul 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 high-performance să aibă o mulțime de aplicații, cea mai cunoscută fiind probabil filamentul unui bec incandescent. Aici, punctul de topire ridicat face Wolframul atât de potrivit. Dar există și alte aplicații interesante:

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

Wolfram 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 face ca greutatea de echilibrare să ocupe mai puțin spațiu și astfel construcția să fie mai mică.

Wolfram pentru protecția împotriva radiațiilor – Datorită densității ridicate, Wolframul este excelent pentru protecția împotriva radiațiilor X și este folosit, de exemplu, în ceea ce odinioară se numea șorț de plumb.

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

Wolframul este foarte rezistent la căldură în vid – Coeficientul de dilatare al Wolframului este scăzut (4,5) comparativ cu Plumbul (29,3), deci Wolframul este foarte stabil dimensional și practic indestructibil. Din acest motiv este folosit mult în cuptoare cu vid, de exemplu. Acest lucru face din Wolfram un material esențial pentru fabricarea componentelor high-tech în domenii precum industria aerospațială, semiconductorii și energia.

Piese prelucrate din Wolfram pur

Prelucrarea Wolframului 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 Wolfram 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.”

aplicație-de-wolfram

Wolfram în diferite forme

 

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

Wolfram-Cupru

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

Wolfram-Argint

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

Aliaje Wolfram-Nichel-Cupru sau Wolfram-Nichel-Fier

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

Aliaje

Aliajele de Wolfram solicitate frecvent sunt:

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

Exemplu practic de utilizare a Wolframului

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

Unul dintre clienții noștri lucrează în aplicația sa de finisare cu inelul de Wolfram ilustrat 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 Wolfram-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 Wolfram. Wolframul pur s-a dovedit a fi prea scump, iar aliajul W97 a fost un pas în direcția corectă. În cele din urmă, alegerea a căzut pe 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 despre avantajele colaborării cu Metel? Echipa noastră îți povestește cu plăcere totul despre programul nostru sau abordarea noastră și îți oferă cu mare drag 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.