Cum se produce firul de wolfram?

Rafinarea wolframului din minereu nu poate fi efectuată prin topire tradițională, deoarece wolframul are cel mai înalt punct de topire dintre orice metal. Tungstenul este extras din minereu printr-o serie de reacții chimice. Procesul exact variază în funcție de producător și de compoziția minereului, dar minereurile sunt zdrobite, apoi prăjite și/sau trimise printr-o varietate de reacții chimice, precipitații și spălări pentru a obține paratungstat de amoniu (APT). APT poate fi vândut comercial sau prelucrat ulterior în oxid de tungsten. Oxidul de wolfram poate fi prăjit într-o atmosferă de hidrogen pentru a crea pulbere de tungsten pură cu apă ca produs secundar. Pulberea de wolfram este punctul de plecare pentru produsele de fabricare a tungstenului, inclusiv sârmă.

Acum că avem pudră de tungsten pur, cum facem sârmă?

1. Apăsare

Pulberea de wolfram se cerne și se amestecă. Se poate adăuga un liant. O cantitate fixă ​​este cântărită și încărcată într-o matriță de oțel care este încărcată într-o presă. Pulberea este compactată într-un baton coeziv, dar fragil. Mucegaiul este demontat și bara este îndepărtată. Poza aici.

2. Presintering

Bara fragilă este plasată într-o barcă de metal refractar și încărcată într-un cuptor cu atmosferă de hidrogen. Temperatura ridicată începe să consolideze materialul împreună. Materialul are aproximativ 60% – 70% din densitatea completă, cu o creștere mică sau deloc a boabelor.

3. Sinterizarea completă

Barul este încărcat într-o sticlă specială de tratare răcită cu apă. Curentul electric va fi trecut prin bară. Căldura generată de acest curent va face ca bara să se densească la aproximativ 85% până la 95% din densitatea completă și să se micșoreze cu 15% sau cam asa ceva. În plus, în bară încep să se formeze cristale de tungsten.

4. Swaving

Bara de wolfram este acum puternică, dar foarte fragilă la temperatura camerei. Poate fi mai maleabil prin ridicarea temperaturii între 1200°C și 1500°C. La această temperatură, bara poate fi trecută printr-un swager. Un swager este un dispozitiv care reduce diametrul unei lansete prin trecerea acesteia printr-o matriță care este proiectată să bată tija cu aproximativ 10.000 de lovituri pe minut. De obicei, un swager va reduce diametrul cu aproximativ 12% pe trecere. Swaging alungește cristalele, creând o structură fibroasă. Deși acest lucru este de dorit în produsul finit pentru ductilitate și rezistență, în acest moment tija trebuie să fie eliberată de tensiune prin reîncălzire. Prelucrarea continuă până când tija este între .25 și .10 inci.

5. Desen

Sârmă presărată de aproximativ 0,10 inci poate fi acum trasă prin matrițe pentru a reduce diametrul. Un fir este lubrifiat și tras prin matrițe din carbură de tungsten sau diamant. Reducerile exacte ale diametrului depind de chimia exactă și de utilizarea finală a firului. Pe măsură ce firul este tras, fibrele se alungesc din nou și rezistența la tracțiune crește. În anumite etape, poate fi necesară recoacerea firului pentru a permite procesarea ulterioară. Un fir poate fi tras la fel de fin ca .0005 inci în diametru.