Tungsten gebruikt toen en nu

Een blik terug op Tungsten Ca. 2007, met dank aan ITIA

De International Tungsten Industry Association (ITIA) is een gewaardeerde organisatie waar onze collega's van Nippon Tungsten al vele jaren lid van zijn. Terwijl wij bij Metal Cutting experts zijn in het snijden van wolfraam en in het gebruik ervan om precisieonderdelen te maken van smeedijzeren en fijne draad, is de ITIA meer gericht op poeder- en tonnageaspecten van wolfraam.

De zeer gerespecteerde ITIA is echter interessant voor iedereen in de wolfraamindustrie, waar unieke eigenschappen, waaronder het hoge smeltpunt van wolfraam (6192 °F of 3422 °C), de lage dampdruk (temperaturen> 3000 °F of> 1650°C), en zijn hoge treksterkte hebben dit materiaal bruikbaar gemaakt in een breed scala aan toepassingen.

Toen we een oud ITIA-nieuwsbriefartikel tegenkwamen met de naam "A Family's Day with Tungsten", hebben we voor de lol besloten om een ​​soort update uit te voeren. Meer dan een decennium nadat het stuk werd geschreven, is hier onze blik op hoeveel gebruik van wolfraam rond 2007, zoals ervaren door een theoretisch gezin van vier mensen (een vader, een moeder en twee kinderen), de tand des tijds hebben doorstaan.

Thuis in de ochtend

Die dag in 2007 begon toen de vader heel vroeg wakker werd (en stil, om zijn vrouw en kinderen niet te storen) door het zachte trillen van zijn mobiele telefoon onder zijn kussen.

Het type telefoon dat in het artikel wordt afgebeeld, is al lang voorbij - vervangen door de dunste smartphones. Het mechanisme van een klein wolfraamdeel dat door een elektrische micromotor in de telefoon wordt gedraaid om de trilling te creëren, is echter een van de toepassingen van wolfraam die nog steeds wordt gebruikt.

Terwijl de vader op zijn tenen door het huis liep, merkte hij verschillende soorten verlichting op, waaronder de zachte gloed van de bedlamp met een gloeilamp van 15 watt met een wolfraamgloeidraad en de heldere halogeenspots in de badkamer met hoogwaardige wolfraamdraden.

De realiteit van vandaag is dat gloeilampen met gloeidraad aan het afnemen zijn, en zelfs CFL's wijken snel af van de efficiëntie van LED-verlichting. (Hoewel draadfilament een van die toepassingen van wolfraam is die goed is voor ons bedrijf, behoren we niet tot de LED-ontkenners!)

Tungsten-gebruik op de weg

Eindelijk in zijn auto en op weg naar het vliegveld, zette de vader zijn ruitontdooier aan, die gebruik maakte van wolfraamfilamenten die in de voor- en achterruiten waren ingebed.

Deze toepassing is nooit echt aangeslagen in auto's die in de Verenigde Staten zijn gemaakt, maar werd in Europa veel gebruikt. Bovendien levert Metal Cutting tegenwoordig wolfraamdraad voor dit doel in lucht- en ruimtevaartwindschermen.

De vader merkte op dat zijn 10-cilinder automotor verrassend soepel liep voor een diesel; dit was te wijten aan bijna 22 pond (10 kg) wolfraamonderdelen die rond de krukas waren geplaatst om trillingen te verminderen. Die manier van denken is de weg van 10-cilinder diesels in het algemeen gegaan, ten gunste van veel lichtere en zuinigere auto's.

Om een ​​botsing op de snelweg ternauwernood te vermijden, leunde vader snel op zijn claxon - een toepassing die, toen en nu, de stroom van elektrische stroom vereist en afhankelijk is van schakelaars gemaakt van puur wolfraam, die op hun beurt afhankelijk zijn van expertise in het snijden van wolfraam .

In de vroege ochtend verminderde een dunne laag wolfraambrons op zijn achteruitkijkspiegel de verblinding van de koplampen achter hem. Ook dit is een van de toepassingen van wolfraam die tegenwoordig worden gebruikt.

Toen het begon te sneeuwen, dacht de vader aan zijn zwager die in Finland woonde, waar banden bezaaid met gecementeerd wolfraamcarbide nuttig waren - en nog steeds zijn - bij ijzig winterweer, waar de lokale overheid ze toestaat. De hardheid en slijtvastheid van de noppen helpen voorkomen dat auto's gaan slippen.

Natuurlijk beschikken de auto's van vandaag over een steeds groter wordende reeks actieve veiligheidstechnologie die is ontworpen om zowel de veiligheid als de prestaties te verbeteren.

Toen hij het vliegveld naderde, zag de vader vrachtauto's met labels waarop stond dat ze waren uitgerust met moderne emissiereductieapparatuur. DeNOx-katalysatoren, die toen en nu in veel vrachtwagendieselmotoren worden gebruikt, verlagen de stikstofoxideconcentratie in de uitlaat.

Deze katalysatoren zijn gemaakt van een wolfraamhoudend keramiek - twee materialen die goed samenwerken, gezien het ultrahoge smeltpunt van wolfraam.

Bovendien zijn gaten van perfect formaat in de dieselinjectoren voor deze vrachtwagens gemaakt met behulp van de eigen wolfraamelektroden van Metal Cutting. We slijpen de gaten tot diametertoleranties van 0,5 micron om de volledige verbranding te maximaliseren en de uitstoot van deeltjes te verminderen.

Gebruik van wolfraam in de lucht

Toen hij aan boord van een vliegtuig stapte en zijn stoel bij een van de vleugels vond, zag de vader de motorturbines. De turbinebladen in de hogetemperatuurzone van de motor waren en zijn nog steeds gemaakt van wolfraamhoudende superlegeringen - een andere toepassing die profiteert van het hoge smeltpunt van wolfraam.

Tijdens het opstijgen keek hij uit het raam en zag de vleugelkleppen en rolroeren aan het werk. In 2007 en vandaag maken zware metalen contragewichten van wolfraam deel uit van het mechanisme dat de kracht regelt die op de kleppen wordt uitgeoefend.

Ironisch genoeg, terwijl we tegenwoordig alle bagage betalen en extra moeten betalen voor tassen met overgewicht, zijn vliegtuigen zelf gevuld met zware contragewichten gemaakt van zware wolfraamlegeringen. Deze zijn echter nauwkeurig ontworpen voor specifieke locaties en veiligheidsdoeleinden, dus we klagen niet.

Papa haalde zijn laptop en iPod tevoorschijn om de tijd te doden en zich voor te bereiden op zijn zakelijke bijeenkomst. Hoewel deze elektronische apparaten de afgelopen tien jaar buitengewoon zijn geëvolueerd, is wolfraam nog steeds een integraal onderdeel van hun fabricage. Bijvoorbeeld:

• De printplaten in de apparaten worden bewerkt met hardmetalen routers en microboren.
• Geïntegreerde circuitchips gebruiken wolfraamgeleidende draden of pluggen en wolfraamsilicide poortmateriaal.
• Tungsten- en molybdeenlegeringen worden gebruikt bij de productie van beeldschermen voor apparaten.
• Sondes gemaakt van wolfraam of wolfraam-rhenium worden gebruikt om alle chips met geïntegreerde schakelingen op waferniveau te testen - om ervoor te zorgen dat de daaropvolgende productie met toegevoegde waarde alleen die chips gebruikt die werken.

Tungsten in medische en tandheelkundige toepassingen

Voor de moeder van het gezin bevatte het ITIA-verhaal enkele belangrijke afspraken over het gebruik van wolfraam in medische hulpmiddelen. Ze maakte bijvoorbeeld een reis naar een ziekenhuis voor een computertomografie (CT)-scan van haar wervelkolom, om te proberen de oorzaak van een langdurige rugpijn te achterhalen.

Hoewel magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) tegenwoordig waarschijnlijk op grotere schaal wordt gebruikt, kon een CT-apparaat toen en nu 3D-beelden genereren met behulp van röntgenbuizen die een elektrode van wolfraam bevatten, evenals een roterende anode gemaakt van wolfraam of een wolfraam-renium legering. Bovendien wordt wolfraam nog steeds gebruikt in de afscherming van de hele CT-machine.

Na een goed rapport van de CT-scan, waaruit geen ernstig probleem bleek, ging de moeder naar een afspraak bij de tandarts. Daar werd een panoramische röntgenfoto van al haar tanden gemaakt - en opnieuw speelden wolfraamanoden een rol in de röntgenmachine.

Calciumwolframaat werd gebruikt als fluorescerend materiaal in de röntgenfilm. Bovendien was het zware beschermende schort dat de moeder droeg gemaakt van wolfraampoeder verspreid in latex, dat haar beschermde tegen straling en milieuvriendelijker was dan lood.

Tegenwoordig komt digitale beeldvorming vaker voor dan het gebruik van traditionele röntgenfilm op het kantoor van de tandarts, maar de basisröntgentechnologie blijft hetzelfde. Interessant is dat hier in de Verenigde Staten onze tandartsen nog steeds beschermende schorten gebruiken die van lood zijn gemaakt. Maar zou het niet geweldig zijn als ze zouden overstappen op het milieuvriendelijkere wolfraam?

Terugkerend naar 2007, was er slecht nieuws voor mama:ze had een wortelkanaalbehandeling nodig! De meeste boren die de tandarts voor reiniging en vormgeving gebruikte, waren gemaakt van fijnkorrelig, extreem scherp gecementeerd hardmetaal. Dat was toen en nu nog steeds waar, dit boormateriaal produceert minder wrijving, wat minder warmte en minder pijn voor de patiënt betekent - eindelijk goed nieuws voor mama.

Gebruik van wolfraam gedurende de hele schooldag

De twee kinderen van het gezin vertrokken die ochtend met de trein naar school. De motor bevatte hoogspanningsschakelaars met contactzones bestaande uit koperen wolfraamdelen, die bestand waren tegen vonkerosie dankzij het hoge smeltpunt van wolfraam.

Voor het vervaardigen van de bovenleiding van de trein, evenals voor alle draden in de motor, werden gecementeerde hardmetalen trekmatrijzen gebruikt. De dunne koperen plaatdelen van de motor en de transformatoren werden gestanst met behulp van hardmetalen gereedschappen. Tegenwoordig zijn deze toepassingen van wolfraam nog steeds standaard.

Studerend voor een natuurkundetoets tijdens de treinrit, las een van de kinderen over het gebruik van wolfraam in de eerste wandmaterialen voor kernfusiereactoren. Het project, de Internationale Thermonucleaire Experimentele Reactor (ITER), bevond zich toen in de planningsfase en bevindt zich nu NOG STEEDS in de bouwfase. (Je kunt over het project lezen op www.iter.org.)

De kinderen keken uit de treinramen en zagen een open kolenmijn, die enorme getande schoppen en andere gereedschappen en systemen gebruikte die gebaseerd waren op gecementeerde wolfraamcarbide buisfittingen. Hoewel de economische aspecten van steenkool de afgelopen jaren niet gunstig zijn geweest voor die industrie, wordt dergelijke apparatuur tegenwoordig nog steeds gebruikt in verschillende soorten mijnbouw en maakt nog steeds gebruik van componenten van wolfraamcarbide.

Toen ze op school kwamen, realiseerde de zoon zich dat hij wat van zijn spullen was vergeten en vroeg hij om een ​​blocnote en een balpen van zijn zus te lenen.

Tegenwoordig hebben laptops en mobiele apparaten natuurlijk voor veel studenten de plaats ingenomen van schrijfblok en pen. Maar in 2007 en nu worden met wolfraam gecoate rollen gebruikt bij de productie van papier, en gecementeerde hardmetalen messen worden gebruikt voor het nauwkeurig snijden van de vellen van een schrijfblok.

Bovendien vormt wolfraam in de vorm van corrosiebestendig gecementeerd carbide nog steeds de bal van een balpen - precies ontworpen om precies de juiste oppervlakteruwheid te bieden om voldoende inkt te dragen en op het papier te rollen zonder te schuiven.

Tungsten at Leisure

Na een dag met een CT-scan in een ziekenhuis, gevolgd door een bezoek aan de tandartspraktijk en een wortelkanaalbehandeling, ving de moeder van het gezin eindelijk een pauze:ze had een afspraakje met een paar vrienden voor een rondje golf na haar afspraken waren voorbij.

Ze controleerde haar horloge - een geschenk van haar man, het was een zeer krasbestendig model gemaakt van wolfraamcarbide, met een mechanisch uurwerk en een onderdeel van een zware wolfraamlegering om het horloge automatisch op te winden. Met een beetje geluk draagt ​​ze vandaag nog steeds datzelfde horloge.

Het golfuitje gaf de moeder de kans om te oefenen met haar nieuwe driver, die schroeven van een zware wolfraamlegering had om de prestaties te verbeteren, zodat ze nog meer kon verbeteren op haar 18 handicap. Ze was blij met de nieuwe golfballen die haar man haar voor haar verjaardag had gegeven; met een wolfraam omhulsel in een van de buitenste lagen in de bal, wanneer deze ballen correct werden geraakt, kon de golfer een geweldige spin aan haar slagen geven.

Omdat het koud was en de grond hard was, was ze ook dankbaar voor de hardmetalen spikes op haar golfschoenen. Tegenwoordig zijn wolfraamtoepassingen zoals deze een van de vele andere technologische voordelen die golfers altijd nastreven in hun zoektocht naar perfectie.

Ondertussen gingen de dochter van het gezin en enkele van haar vrienden na school joggen, waarbij ze gewichten op hun handen en benen droegen om de efficiëntie van hun training te vergroten. Nu, net als in 2007, worden dergelijke gewichten vaak gemaakt van wolfraam, met zijn hoge dichtheid die het gewicht in een compact pakket biedt, en vertrouwen we op bedrijven zoals Metal Cutting voor onze expertise in het snijden van wolfraam.

Die middag in 2007 ontmoette de zoon een paar vrienden in een jeugdclub, waar ze darten met professionele darts gemaakt van tungsten heavy metal. Dit maakte (en zorgt nog steeds) voor een slank ontwerp en een stabiel traject wanneer de projectielen worden gegooid.

Gebruik van wolfraam in de algemene industrie

Gedurende de dag noemde het familieverhaal een breed scala aan andere toepassingen van wolfraam in de algemene industrie - voorbeelden die nu nog steeds volledig relevant zijn. Deze omvatten:

• Wolfraamdraden gebruikt voor opgeladen (corona)draden in laserprinters en kopieerapparaten
• Gecementeerde wolfraamcarbide gereedschappen gebruikt voor het bewerken van automotorblokken en titanium onderdelen voor vliegtuigvleugelliggers en landingsgestellen
• Polykristallijne diamant op inzetstukken van wolfraamcarbide gebruikt om met koolstofvezel versterkt plastic te snijden voor vliegtuigonderdelen zoals vleugelschelpen
• Zware wegenbouwmachines uitgerust met hardmetalen beitels en andere op wolfraam gebaseerde componenten
• Hoogwaardige elektrische transformator- en krachtcentraleschakelaars gemaakt van koperwolfraam
• Een houtversnipperaar die gebruik maakt van gecementeerde hardmetalen messen, die slijtvaster zijn dan staal

Terug naar huis aan het einde van een “Day with Tungsten”

Toen het gezin tegen het einde van de dag thuis bij elkaar kwam, waren er nog meer toepassingen van wolfraam in het zicht verborgen. Moeder en dochter hebben bijvoorbeeld nieuwe gordijnen opgehangen die brandveilig waren vanwege het ingebedde natriummetawolframaat in de stof.

Vader en zoon werkten aan een doe-het-zelfproject:een nieuwe badkamer met tegels met lichtreflecterende eigenschappen dankzij wolfraamoxide en wolfraammetaal in het glazuur. Het gereedschap dat ze gebruikten omvatte een hardmetalen tegelsnijder en een boor met hardmetalen bits.

Terwijl de moeder het avondeten klaarmaakte, gebruikmakend van een messenslijper van hardmetaal, testte de vader (een audiofiel) een recente aankoop uit:een analoge vinylplatenspeler uitgerust met:

• Een contragewicht van wolfraam voor het afstellen van de toonarm en het dempen van trillingen.
• Vier zware poten aan de onderkant gemaakt van een zware legering om de effecten van trillingen op de draaitafel te dempen

Na het eten ging het gezin naar de film om de nieuwste thriller in groothoekprojectie te zien, met helderheid en helderheid van Xenon-kortebooglampen die zijn uitgerust met wolfraamelektroden.

En terwijl het gezin hun dag thuis afsloot onder de gloed van wolfraamgloeilampen - een toepassing die zijn warme en uitnodigende gloed te danken heeft aan de soortelijke weerstand van wolfraam maar tegenwoordig niet zo gebruikelijk is in vergelijking met spaarlampen en leds - bijna al die andere wolfraamlampen gebruik is tegenwoordig net zo relevant.

Is er wolfraam in uw toekomst?

Dit is natuurlijk allemaal slechts onze kijk op hoe het gebruik van wolfraam de afgelopen tien jaar is geëvolueerd. We denken echter dat u het ermee eens zult zijn dat deze vergelijking aantoont dat wolfraam nog steeds een van de meest gebruikte en voordelige vuurvaste metalen is.

Als bedrijf dat weet hoe wolfraam te snijden en optimaal te gebruiken, kan Metal Cutting u helpen bepalen of eigenschappen zoals het hoge smeltpunt van wolfraam het het juiste materiaal maken voor uw huidige of geplande toepassing - bel ons gewoon.

U kunt ook de basisprincipes van wolfraamdraad, de eigenschappen en de toepassingen ervan leren in onze gids, Tungsten Wire 101:overzicht van een uniek bruikbaar materiaal , die gratis kan worden gedownload.