Hvordan produseres wolframtråd?

Raffinering av wolfram fra malm kan ikke utføres ved tradisjonell smelting siden wolfram har det høyeste smeltepunktet av noe metall. Wolfram utvinnes fra malm gjennom en rekke kjemiske reaksjoner. Den nøyaktige prosessen varierer etter produsent og malmsammensetning, men malmer knuses og stekes og/eller sendes gjennom en rekke kjemiske reaksjoner, utfellinger og vaskinger for å oppnå ammoniumparawolframat (APT). APT kan selges kommersielt eller videreforedles til wolframoksid. Wolframoksid kan brennes i en hydrogenatmosfære for å lage rent wolframpulver med vann som et biprodukt. Wolframpulver er utgangspunktet for wolframmølleprodukter, inkludert tråd.

Nå som vi har rent wolframpulver, hvordan lager vi tråd?

1. Trykker

Wolframpulver siktes og blandes. En perm kan legges til. En fast mengde veies og lastes i en stålform som lastes inn i en presse. Pulveret komprimeres til en sammenhengende, men likevel skjør bar. Formen tas fra hverandre og stangen fjernes. Bilde her.

2. Presintring

Den skjøre stangen plasseres i en ildfast metallbåt og lastes inn i en ovn med hydrogenatmosfære. Den høye temperaturen begynner å konsolidere materialet sammen. Materialet er omtrent 60 % – 70 % av full tetthet, med liten eller ingen kornvekst.

3. Fullsintring

Baren er lastet inn i en spesiell vannkjølt behandlingsflaske. Elektrisk strøm vil gå gjennom stangen. Varmen som genereres av denne strømmen vil få stangen til å tette til omtrent 85 % til 95 % av full tetthet og krympe med 15 % eller så. I tillegg begynner wolframkrystaller å dannes i stangen.

4. Swaging

Wolframstangen er nå sterk, men veldig sprø ved romtemperatur. Den kan gjøres mer formbar ved å heve temperaturen til mellom 1200°C til 1500°C. Ved denne temperaturen kan stangen føres gjennom en swager. En swager er en enhet som reduserer diameteren til en stang ved å føre den gjennom en dyse som er designet for å hamre stangen med omtrent 10 000 slag per minutt. Vanligvis vil en swager redusere diameteren med ca. 12 % per pass. Swaging forlenger krystallene, og skaper en fibrøs struktur. Selv om dette er ønskelig i det ferdige produktet for duktilitet og styrke, må stangen på dette tidspunktet avlastes ved gjenoppvarming. Swaging fortsetter til stangen er mellom 0,25 og 0,10 tommer.

5. Tegning

Swaged wire på omtrent 0,10 tommer kan nå trekkes gjennom dyser for å redusere diameteren. En ledning smøres og trekkes gjennom dyser av wolframkarbid eller diamant. De nøyaktige reduksjonene i diameter avhenger av den nøyaktige kjemien og den endelige bruken av ledningen. Når tråden trekkes, forlenges fibrene igjen og strekkstyrken øker. På visse stadier kan det være nødvendig å gløde ledningen for å tillate videre behandling. En ledning kan trekkes så fin som 0,0005 tommer i diameter.