Wolfram verwendet damals und heute

Ein Blick zurück auf Tungsten Ca. 2007, mit freundlicher Genehmigung von ITIA

Die International Tungsten Industry Association (ITIA) ist eine angesehene Organisation, der unsere Kollegen bei Nippon Tungsten seit vielen Jahren angehören. Während wir bei Metal Cutting Experten darin sind, wie man Wolfram schneidet und daraus Präzisionsteile aus geschmiedetem Stab und feinem Draht herstellt, konzentriert sich die ITIA mehr auf Pulver- und Tonnage-Aspekte von Wolfram.

Das hoch angesehene ITIA ist jedoch für alle in der Wolframbranche interessant, wo einzigartige Eigenschaften wie der hohe Schmelzpunkt von Wolfram (6192 °F oder 3422 °C), sein niedriger Dampfdruck (Temperaturen> 3000 °F oder> 1650°C) und seine hohe Zugfestigkeit haben dieses Material für eine Vielzahl von Anwendungen nützlich gemacht.

Als wir auf einen alten ITIA-Newsletter-Artikel mit dem Titel „A Family’s Day with Tungsten“ gestoßen sind, haben wir uns aus Spaß für eine Art Update entschieden. Mehr als ein Jahrzehnt, nachdem das Stück geschrieben wurde, sehen wir uns hier an, wie viele Wolframanwendungen um 2007, wie sie von einer theoretischen Familie mit vier Personen (einem Vater, einer Mutter und zwei Kindern) erlebt wurden, sich bewährt haben.

Morgens zu Hause

Dieser Tag im Jahr 2007 begann damit, dass der Vater sehr früh (und leise, um seine Frau und seine Kinder nicht zu stören) durch die sanfte Vibration seines Handys unter seinem Kopfkissen aufwachte.

Der im Artikel abgebildete Telefontyp ist schon lange vorbei – ersetzt durch das flachste aller Smartphones. Der Mechanismus eines winzigen Wolframteils, das von einem elektrischen Mikromotor im Inneren des Telefons gedreht wird, um die Vibration zu erzeugen, ist jedoch eine der Anwendungen von Wolfram, die noch heute verwendet wird.

Als der Vater auf Zehenspitzen im Haus umherging, bemerkte er verschiedene Beleuchtungen, darunter das sanfte Leuchten der Nachttischlampe mit einer 15-Watt-Glühlampe mit Wolframfaden und die hellen Halogenstrahler im Badezimmer mit Hochleistungs-Wolframdrähten.

Die heutige Realität ist, dass Glühbirnen mit Glühdraht auf dem Rückzug sind, und sogar Kompaktleuchtstofflampen verlieren schnell an Effizienz der LED-Beleuchtung. (So ​​sehr Glühdraht eine dieser Wolframanwendungen ist, die gut für unser Geschäft ist, wir gehören nicht zu den LED-Leugnern!)

Einsatz von Wolfram unterwegs

Schließlich schaltete der Vater in seinem Auto und auf dem Weg zum Flughafen seinen Scheibenenteiser ein, der Wolfram-Glühdrähte verwendete, die in die Front- und Heckscheibe eingebettet waren.

Diese Anwendung hat sich bei in den USA hergestellten Autos nie wirklich durchgesetzt, war aber in Europa weit verbreitet. Darüber hinaus bietet Metal Cutting heute Wolframfilamentdraht für diesen Zweck in Windschutzscheiben für die Luft- und Raumfahrt an.

Der Vater bemerkte, dass sein 10-Zylinder-Automotor für einen Diesel erstaunlich ruhig lief; Dies war auf fast 10 kg Wolframteile zurückzuführen, die um die Kurbelwelle herum angeordnet waren, um Vibrationen zu reduzieren. Dieses Denken hat den Weg von 10-Zylinder-Dieselmotoren im Allgemeinen zugunsten von viel leichteren und energieeffizienteren Autos gegangen.

Einen Zusammenstoß auf der Autobahn knapp vermeidend, stützte sich Papa schnell auf seine Autohupe – eine Anwendung, die damals wie heute den Fluss von elektrischem Strom erforderte und von Schaltern aus reinem Wolfram abhängig war, die wiederum vom Fachwissen im Schneiden von Wolfram abhängen .

In der Morgendämmerung reduzierte eine dünne Schicht aus Wolframbronze auf seinem Rückspiegel das grelle Licht der Scheinwerfer hinter ihm. Auch dies ist eine der heute genutzten Anwendungen von Wolfram.

Als es zu schneien begann, dachte der Vater an seinen Schwager, der in Finnland lebte, wo mit Wolframkarbid besetzte Reifen bei eisigem Winterwetter nützlich waren – und immer noch sind –, wenn die örtlichen Behörden dies zulassen. Die Härte und Abriebfestigkeit der Stollen tragen dazu bei, dass Autos nicht ins Schleudern geraten.

Natürlich enthalten die heutigen Automobile eine ständig wachsende Palette aktiver Sicherheitstechnologien, die darauf ausgelegt sind, sowohl die Sicherheit als auch die Leistung zu verbessern.

Als er sich dem Flughafen näherte, sah der Vater Lastwagen mit Schildern, die besagten, dass sie mit moderner Ausrüstung zur Emissionsreduzierung ausgestattet waren. DeNOx-Katalysatoren, die damals und heute in vielen LKW-Dieselmotoren verwendet werden, reduzieren die Stickoxidkonzentration im Abgas.

Diese Katalysatoren bestehen aus einer wolframhaltigen Keramik – zwei Materialien, die angesichts des ultrahohen Schmelzpunkts von Wolfram gut zusammenarbeiten.

Darüber hinaus werden Löcher in perfekter Größe in den Dieselinjektoren für diese Lastwagen mit den eigenen Wolframelektroden von Metal Cutting hergestellt. Wir schleifen die Löcher auf Durchmessertoleranzen von 0,5 Mikron, um die vollständige Verbrennung zu maximieren und die Partikelemissionen zu reduzieren.

Einsatz von Wolfram in der Luft

Als er in ein Flugzeug stieg und seinen Platz in der Nähe eines der Flügel fand, bemerkte der Vater die Triebwerksturbinen. Die Turbinenschaufeln in der Hochtemperaturzone des Triebwerks wurden und werden immer noch aus wolframhaltigen Superlegierungen hergestellt – eine weitere Anwendung, die vom hohen Schmelzpunkt von Wolfram profitiert.

Während des Starts schaute er aus dem Fenster und bemerkte die Flügelklappen und Querruder bei der Arbeit. 2007 und heute sind Schwermetall-Gegengewichte aus Wolfram Teil des Mechanismus, der die auf die Klappen ausgeübte Kraft steuert.

Ironischerweise, während wir heute für das gesamte Gepäck bezahlen und für übergewichtige Taschen extra bezahlen müssen, sind Flugzeuge selbst mit schweren Gegengewichten aus schweren Wolframlegierungen gefüllt. Diese sind jedoch für bestimmte Standorte und Sicherheitszwecke präzisionsgefertigt, also beschweren wir uns nicht.

Dad holte seinen Laptop und seinen iPod heraus, um sich die Zeit zu vertreiben und sich auf sein Geschäftstreffen vorzubereiten. Obwohl sich diese elektronischen Geräte in den letzten zehn Jahren außerordentlich entwickelt haben, ist Wolfram immer noch ein wesentlicher Bestandteil ihrer Herstellung. Zum Beispiel:

• Leiterplatten in den Geräten werden mit Hartmetallfräsern und Mikrobohrern bearbeitet.
• Integrierte Schaltungschips verwenden leitende Drähte oder Stecker aus Wolfram und Gate-Material aus Wolframsilizid.
• Wolfram- und Molybdänlegierungen werden bei der Herstellung von Gerätedisplays verwendet.
• Sonden aus Wolfram oder Wolfram-Rhenium werden verwendet, um jeden einzelnen der integrierten Schaltungschips auf Waferebene zu testen – um sicherzustellen, dass die nachfolgende wertschöpfende Produktion nur die Chips verwendet, die funktionieren.

Wolfram in medizinischen und zahnmedizinischen Anwendungen

Für die Mutter der Familie wurden in der ITIA-Geschichte einige wichtige Termine aufgeführt, bei denen es um die Verwendung von Wolfram in medizinischen Geräten ging. Beispielsweise reiste sie in ein Krankenhaus, um sich eine Computertomographie (CT) ihrer Wirbelsäule machen zu lassen, um zu versuchen, die Ursache einiger langjähriger Rückenschmerzen zu ermitteln.

Obwohl die Magnetresonanztomographie (MRT) heute wahrscheinlich weiter verbreitet ist, konnte ein CT-Gerät damals wie heute 3D-Bilder mit Röntgenröhren erzeugen, die eine Elektrode aus Wolfram sowie eine Drehanode aus Wolfram oder einem Wolfram-Rhenium enthalten Legierung. Außerdem wird Wolfram immer noch in der Abschirmung des gesamten CT-Geräts verwendet.

Nach einem guten Bericht des CT-Scans, der kein ernsthaftes Problem zeigte, ging die Mutter zu einem Termin in der Zahnarztpraxis. Dort wurde ein Panorama-Röntgenbild aller ihrer Zähne angefertigt – und wieder einmal spielten Wolframanoden im Röntgengerät eine Rolle.

Als fluoreszierendes Material im Röntgenfilm wurde Calciumwolframat verwendet. Außerdem bestand die schwere Schutzschürze, die die Mutter trug, aus in Latex dispergiertem Wolframpulver, das sie vor Strahlung schützte und umweltfreundlicher war als Blei.

Heutzutage ist die digitale Bildgebung in der Zahnarztpraxis weiter verbreitet als die Verwendung herkömmlicher Röntgenfilme, aber die grundlegende Röntgentechnologie bleibt gleich. Interessanterweise verwenden unsere Zahnärzte hier in den Vereinigten Staaten immer noch Schutzschürzen aus Blei. Aber wäre es nicht toll, wenn sie auf das umweltfreundlichere Wolfram umsteigen würden?

Zurück im Jahr 2007 gab es einige schlechte Nachrichten für Mama:Sie brauchte eine Wurzelbehandlung! Die meisten Bohrer, die der Zahnarzt zum Reinigen und Formen verwendete, bestanden aus feinkörnigem, extrem scharfkantigem Hartmetall. Damals wie heute, dieses Bohrmaterial erzeugt weniger Reibung, was weniger Hitze und weniger Schmerzen für den Patienten bedeutet – endlich eine gute Nachricht für Mama.

Verwendung von Wolfram während des Schultages

Die beiden Kinder der Familie fuhren am Morgen mit dem Zug zur Schule. Sein Motor enthielt Hochspannungsschalter mit Kontaktzonen aus Kupfer-Wolfram-Teilen, die dank des hohen Schmelzpunkts von Wolfram funkenerosionsbeständig waren.

Hartmetall-Ziehsteine ​​wurden verwendet, um die Oberleitung des Zuges sowie alle Drähte im Motor herzustellen. Die dünnen Kupferblechteile des Motors und der Transformatoren wurden mit Hartmetallwerkzeugen gestanzt. Heute sind diese Wolframanwendungen immer noch Standard.

Eines der Kinder lernte während der Zugfahrt für einen Physiktest und las über die Verwendung von Wolfram in den ersten Wandmaterialien für Kernfusionsreaktoren. Das Projekt, der International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), befand sich damals in der Planungsphase und befindet sich noch immer in der Bauphase. (Über das Projekt können Sie unter www.iter.org nachlesen.)

Als sie aus den Zugfenstern schauten, sahen die Kinder einen Kohletagebau, in dem riesige gezahnte Schaufeln und andere Werkzeuge und Systeme verwendet wurden, die auf zementierten Wolframcarbid-Rohrfittings beruhten. Während die Wirtschaftlichkeit der Kohle dieser Industrie in den letzten Jahren nicht gut getan hat, werden solche Geräte heute immer noch in verschiedenen Arten des Bergbaus verwendet und verwenden immer noch Wolframkarbidkomponenten.

Als sie zur Schule kamen, bemerkte der Sohn, dass er einige seiner Sachen vergessen hatte und bat darum, sich einen Block Papier und einen Kugelschreiber von seiner Schwester zu leihen.

Natürlich haben Laptops und mobile Geräte heute für viele Studenten den Platz von Block und Stift eingenommen. Aber seit 2007 werden wolframbeschichtete Walzen bei der Papierherstellung verwendet, und Hartmetallmesser werden zum genauen Schneiden der Blätter eines Schreibblocks verwendet.

Darüber hinaus bildet Wolfram in Form von korrosionsbeständigem Hartmetall immer noch die Kugel eines Kugelschreibers – genau darauf ausgelegt, genau die richtige Oberflächenrauheit bereitzustellen, um genügend Tinte zu tragen und auf dem Papier zu rollen, ohne zu rutschen.

Wolfram in der Freizeit

Nach einem Tag mit einem CT-Scan in einem Krankenhaus, gefolgt von einem Besuch beim Zahnarzt und einer Wurzelkanalbehandlung, hatte die Mutter der Familie endlich eine Pause:Sie hatte sich nach ihren Terminen mit Freunden zu einer Runde Golf verabredet waren vorbei.

Sie überprüfte ihre Uhr – ein Geschenk ihres Mannes, es war ein äußerst kratzfestes Modell aus Wolframkarbid, mit einem mechanischen Uhrwerk und einem Teil aus einer schweren Wolframlegierung zum automatischen Aufziehen der Uhr. Mit etwas Glück trägt sie heute noch dieselbe Uhr.

Der Golfausflug gab der Mutter die Möglichkeit, mit ihrem neuen Driver zu üben, der mit Schrauben aus einer schweren Wolframlegierung zur Leistungssteigerung ausgestattet war, sodass sie ihr Handicap von 18 noch weiter verbessern konnte. Sie freute sich über die neuen Golfbälle, die ihr Mann ihr zum Geburtstag geschenkt hatte; mit einer Wolframhülle in einer der äußeren Schichten im Inneren des Balls ermöglichten diese Bälle der Golferin, wenn sie richtig geschlagen wurde, einen großartigen Spin bei ihren Schlägen.

Da es kalt und der Boden hart war, war sie auch dankbar für die Hartmetallspikes an ihren Golfschuhen. Heutzutage gehören Wolframanwendungen wie diese zu vielen anderen technologischen Vorteilen, die Golfer auf ihrer Suche nach Perfektion immer verfolgen.

Währenddessen gingen die Tochter der Familie und einige ihrer Freunde nach der Schule joggen und trugen Gewichte an Händen und Beinen, um die Effizienz ihres Trainings zu steigern. Heute, wie 2007, werden solche Gewichte häufig aus Wolfram hergestellt, das durch seine hohe Dichte Gewicht in einem kompakten Paket bietet, und verlassen sich auf Unternehmen wie Metal Cutting für unser Know-how beim Schneiden von Wolfram.

An jenem Nachmittag im Jahr 2007 traf der Sohn einige Freunde in einem Jugendklub, wo sie Darts mit professionellen Dartpfeilen aus Wolfram-Heavy-Metal spielten. Dies ermöglichte (und ermöglicht immer noch) ein schlankes Design und eine stabile Flugbahn, wenn die Projektile geworfen werden.

Einsatz von Wolfram in der allgemeinen Industrie

Im Laufe des Tages rief die Geschichte der Familie eine breite Palette anderer Anwendungen von Wolfram in der allgemeinen Industrie hervor – Beispiele, die auch heute noch in vollem Umfang relevant sind. Dazu gehören:

• Wolframdrähte, die für geladene (Korona-)Drähte in Laserdruckern und Kopierern verwendet werden
• Werkzeuge aus zementiertem Wolframcarbid für die Bearbeitung von Automotorblöcken und Titanteilen für Flugzeugflügelholme und Fahrwerke
• Einsätze aus polykristallinem Diamant auf Wolframkarbid, die zum Schneiden von kohlefaserverstärktem Kunststoff für Flugzeugteile wie Flügelschalen verwendet werden
• Hochleistungs-Straßenbaumaschinen, die mit Hartmetallmeißeln und anderen Komponenten auf Wolframbasis ausgestattet sind
• Hochleistungs-Elektrotransformator- und Kraftwerksschalter aus Wolframkupfer
• Ein Holzhacker mit Hartmetallmessern, die verschleißfester als Stahl sind

Zuhause am Ende eines „Tages mit Wolfram“

Als die Familie gegen Ende des Tages zu Hause zusammenkam, gab es noch mehr Wolframanwendungen, die sich vor aller Augen versteckten. Zum Beispiel haben Mutter und Tochter einige neue Vorhänge aufgehängt, die aufgrund des eingebetteten Natriummetawolframats im Stoff feuerfest waren.

Vater und Sohn arbeiteten an einem DIY-Projekt – einem neuen Badezimmer mit Fliesen mit lichtreflektierenden Eigenschaften dank Wolframoxid und Wolframmetall in der Glasur. Zu den verwendeten Werkzeugen gehörten ein Hartmetall-Fliesenschneider und ein Bohrer mit Hartmetall-Bits.

Während die Mutter das Abendessen mit einem Hartmetall-Messerschärfer zubereitete, testete der Vater (ein Audiophiler) einen kürzlich gekauften analogen Schallplattenspieler, ausgestattet mit:

• Ein Wolfram-Gegengewicht zum Einstellen des Tonarms und Dämpfen von Vibrationen.
• Vier schwere Füße an der Unterseite aus schwerer Legierung, um die Auswirkungen von Vibrationen auf den Plattenteller zu dämpfen

Nach dem Abendessen ging die Familie ins Kino, um sich den neuesten Thriller in Weitwinkelprojektion anzusehen, mit Klarheit und Helligkeit von Xenon-Kurzbogenlampen mit Wolframelektroden.

Und während die Familie ihren Tag zu Hause im Schein von Wolfram-Glühlampen beendete – eine Anwendung, die ihr warmes und einladendes Leuchten dem spezifischen Widerstand von Wolfram verdankt, aber heute im Vergleich zu CFLs und LEDs nicht so häufig vorkommt – fast alle anderen Wolframlampen Anwendungen sind heute genauso relevant.

Gibt es Wolfram in Ihrer Zukunft?

Natürlich ist dies alles nur unsere Sichtweise darauf, wie sich die Verwendung von Wolfram in den letzten zehn Jahren entwickelt hat. Wir glauben jedoch, dass Sie uns zustimmen werden, dass dieser Vergleich zeigt, dass Wolfram immer noch eines der am häufigsten verwendeten und vorteilhaftesten Refraktärmetalle ist.

Als Unternehmen, das weiß, wie man Wolfram schneidet und optimal nutzt, kann Metal Cutting Ihnen dabei helfen festzustellen, ob Eigenschaften wie der hohe Schmelzpunkt von Wolfram es zum richtigen Material für Ihre aktuelle oder geplante Anwendung machen – rufen Sie uns einfach an.

Sie können auch die Grundlagen von Wolframdraht, seine Eigenschaften und seine Anwendungen in unserem Leitfaden Wolframdraht 101:Überblick über ein einzigartig nützliches Material erfahren , das kostenlos heruntergeladen werden kann.