Hoe Wolfram Smelters Geproduceerd Worden

Wolfram smelters zijn essentiële hulpmiddelen in hoge-temperatuur metallurgie, in staat om het extreme smeltpunt van het metaal van 3.410 °C te weerstaan. Ze worden geproduceerd door verschillende technieken – spinnen, stampen, smeden en sinteren – elk gekozen voor geschiktheid aan specifieke ontwerpeisen en productievolumes.

1. Spinmethode

Het spinproces begint met een wolfram blok geproduceerd via poedermetallurgie. Het blok wordt warm gewalst tot dunne platen van de vereiste dikte, daarna geknipt in cirkelvormige bladen. Deze bladen worden op een warm-spinmachine geplaatst waar een roterende vorm ze in de smeltervorm brengt. Bij elke pas wordt de wanddikte met ongeveer 0,5 mm verminderd terwijl de plaat concentrisch met de vorm blijft. Na diverse iteraties wordt de smeltervorm bereikt.

Om scheuring te voorkomen en plasticiteit te verbeteren, wordt het werkstuk verwarmd met een waterstof-luchtvlam tot ~1.000 °C. Zodra het materiaal 50–70% van de einddikte is vervormd, verlicht een 1-uurs aanlaag bij 1.000–1.100 °C in een waterstofatmosfeer interne spanningen voordat de volgende pas volgt.

2. Stampmethode

Stamperen levert hoge oppervlaktekwaliteit, dimensionele nauwkeurigheid en materiaalefficiëntie. Het proces omvat drie stadia:

• Uitstansen: Knippen, punchen of trimmen van de ruwe wolframplaat tot de gewenste afmeting.
• Buigen: Druk uitoefenen om het materiaal plastisch te vervormen tot de gewenste kromming.
• Dieptrekken: Vormen van een hol onderdeel door het materiaal in een vorm te drukken onder de stamp, wat de smeltermuren produceert.

Stamperen is bijzonder geschikt voor lichtgewicht, laag-volume productie waar kosten en snelheid prioriteit hebben.

3. Smeedmethode

Gesmeede smelters bereiken de hoogste dichtheid – typisch >19,0 g/cm³ – benaderend de theoretische dichtheid, en superieure treksterkte en vervormingsweerstand. Het proces omvat:

1. Berekenen van de benodigde afmeting en massa van de wolframstaaf; de initiële relatieve dichtheid is 90–95%.
2. Verwarmen van de staaf tot 1.400–1.600 °C in een waterstofoven, gevolgd door meerdere smedepassen tot een totale vervorming van 50–60% bereikt is en de smeltervorm gevormd is.
3. Anlassen van het gesmeede blok en bewerken tot eindafmetingen.

4. Sintermethode

Sinteren via isostatische druk is de meest gangbare route voor grootschalige productie. De werkwijze is:

1. Bereiden van een vorm passend bij de gewenste blokgrootte en vullen met wolframpoeder dat aan nationale normen voldoet. De gepakte dichtheid wordt gehandhaafd door 180–250 MPa isostatische druk toe te passen.
2. Plaatsen van het blok in een hoge-temperatuur inductieoven. De verwarmingssnelheid is 80–150 °C/u, bereikend 2.200–2.400 °C voor 4–8 uur voor volledige verdichting.
3. Afkoelen, daarna bewerken van het gesinterde blok tot eindtoleranties.
4. Uitvoeren van grondige inspectie van uiterlijk, afmetingen en dichtheid.

Voor hoogwaardige refractaire metalen en gedetailleerde specificaties, bezoek Advanced Refractory Metals (ARM).