Características del alambre de tungsteno

En forma de alambre, el tungsteno mantiene muchas de sus valiosas propiedades, incluido su alto punto de fusión, un bajo coeficiente de expansión térmica y una baja presión de vapor a temperaturas elevadas. Debido a que el alambre de tungsteno también demuestra una buena conductividad eléctrica y térmica, se usa ampliamente para iluminar dispositivos electrónicos y termopares.
Los diámetros de los cables generalmente se expresan en milímetros o mils (milésimas de pulgada). Sin embargo, el diámetro del alambre de tungsteno suele expresarse en miligramos: 14,7 mg, 3,05 mg, 246,7 mg, etc. Esta práctica se remonta a los días en que, a falta de herramientas para medir con precisión alambres muy delgados (.001″ hasta .020″ de diámetro), la convención era medir el peso de 200 mm (aproximadamente 8″) de alambre de tungsteno y calcular el diámetro (D) del alambre de tungsteno basado en el peso por unidad de longitud, usando la siguiente fórmula matemática:

D = 0,71746 x raíz cuadrada (mg de peso/200 mm de longitud)”

La tolerancia de diámetro estándar es de 1s士3% de la medida del peso, aunque hay tolerancias más estrictas disponibles, dependiendo de la aplicación del producto de alambre. Este método de expresar el diámetro también supone que el alambre tiene un diámetro constante, sin variaciones significativas, estrechamientos u otros efectos cónicos en ninguna parte del diámetro.
Para alambres más gruesos (de 0,020″ a 0,250″ de diámetro), se utiliza la medida en milímetro o mil; las tolerancias se expresan como porcentaje del diámetro, con una tolerancia estándar del 士1,5%
La mayoría de los alambres de tungsteno están dopados con trazas de potasio, lo que crea una estructura de grano alargada y entrelazada que exhibe propiedades que no se comban después de la recristalización. Esta práctica se remonta al uso principal del alambre de tungsteno en bombillas incandescentes, cuando las temperaturas altísimas provocaban que el filamento se combara y fallara la lámpara. La adición de los dopantes alúmina, sílice y potasio en la etapa de mezcla del polvo alteraría las propiedades mecánicas del alambre de tungsteno. En el proceso de estampado y trefilado en caliente del alambre de tungsteno, la alúmina y la sílice liberan gases y el potasio permanece, lo que le da al alambre sus propiedades de no combarse y permite que las bombillas incandescentes funcionen sin formación de arcos ni fallas en el filamento.
Si bien el uso actual de alambre de tungsteno se ha expandido más allá de los filamentos para lámparas incandescentes, el uso de dopantes en la fabricación de alambre de tungsteno continúa. Procesado para tener una temperatura de recristalización más alta que cuando está en su estado puro, el tungsteno dopado (así como el alambre de molibdeno) puede permanecer dúctil a temperatura ambiente y a temperaturas de funcionamiento muy altas. La estructura apilada alargada resultante también proporciona al alambre dopado propiedades tales como buena resistencia a la fluencia, estabilidad dimensional y un mecanizado ligeramente más fácil que el producto puro (sin dopar).

El alambre de tungsteno dopado generalmente se produce en tamaños desde menos de 0,001 ″ hasta 0,025 ″ de diámetro y todavía se usa para aplicaciones de filamentos de lámparas y filamentos de alambre, además de ser beneficioso en aplicaciones de hornos, deposición y de alta temperatura. Además, algunas empresas (incluida Metal Cutting Corporation) ofrecen alambre de tungsteno puro y sin dopar para aplicaciones en las que la pureza es primordial. En este momento, el alambre de tungsteno más puro disponible es 99,99% puro y está hecho de polvo 99,999% puro.

A diferencia de los productos de alambre de metal ferroso, que se pueden pedir en diferentes estados de recocido, desde condiciones finales completamente duras hasta una amplia gama de condiciones finales más blandas, el alambre de tungsteno como elemento puro (y aparte de una selección limitada de aleaciones) nunca puede tener tal variedad de propiedades. Sin embargo, debido a que los procesos y equipos varían, las propiedades mecánicas del tungsteno deben variar entre fabricantes, porque no hay dos fabricantes que utilicen el mismo tamaño de barra prensada, equipo de estampado específico y programas de embutición y recocido. Por lo tanto, sería una coincidencia muy afortunada si el tungsteno fabricado por diferentes empresas tuviera propiedades mecánicas idénticas. De hecho, pueden variar hasta en un 10%. Pero pedirle a un fabricante de alambre de tungsteno que varíe sus propios valores de tracción en un 50% es imposible.