Användning av volfram förr och nu

Låt's titta på användningen av volfram cirka 2007, eftersom en teoretisk upplevelse för fyra personer (en pappa, en mamma och två barn) har bestått tidens tand.

Hemma på morgonen

Den dagen 2007 vaknade min far tidigt (störde tyst sin fru och sina barn för att inte störa dem), hans mobiltelefon vibrerade försiktigt under kudden.

Den typ av telefon som beskrivs i den här artikeln är sedan länge borta - ersatt av den tunnaste av smartphones. Mekanismen genom vilken en liten volframdel roteras av en elektrisk mikromotor inuti telefonen för att generera vibrationer är dock en av användningarna av volfram som fortfarande används idag.

När min far stod på tå i huset lade han märke till den olika belysningen, inklusive det mjuka sken från sänglampan, användningen av en 15-watts glödlampa med volframtråd och den ljusa halogenstrålkastaren med högpresterande volframtråd i lampan. badrum.

Verkligheten idag är att glödlampor med glödtrådar håller på att minska, och även CFLS faller snabbt under för effektiviteten hos LED-belysning. (Även om trådtråd är en av de användningsområden för volfram som är bra för vår verksamhet, är vi inte en av LED-förnekare!

Applicering av volfram på väg

Slutligen, i sin bil och på väg till flygplatsen, slog min far på sin fönsteravisare, som använde volframkablar inbäddade i de främre och bakre vindrutorna.

Appen blev aldrig riktigt sugen på amerikansktillverkade bilar, men den användes flitigt i Europa. Dessutom ger metallskärning idag volframfilament för detta ändamål i vindrutor för rymdindustrin.

Pappan påpekar att hans 10-cylindriga bilmotor går väldigt smidigt för en diesel. Detta beror på nästan 22 pund (10 kg) volframdelar placerade runt vevaxeln för att minska vibrationer. Denna idé har gått vägen för 10-cylindriga dieselbilar och gynnat lättare, mer bränslesnåla fordon.

För att knappt undvika en kollision på motorvägen litade pappa snabbt på sin biltuta -- en applikation som då som nu krävde strömflödet och förlitade sig på strömbrytare av ren volfram, som i sin tur var beroende av expertis i hur man skär volfram.

Före gryningen minskade ett tunt lager volframbrons på backspegeln bländningen från strålkastarna bakom honom. Detta är också en av användningarna av volfram som används idag.

När snön började falla tänkte pappan på sin svåger i Finland, där hårdmetallklädda däck var - och fortfarande är - användbara i det kalla vintervädret eftersom den lokala regeringen tillät dem. Dubbarnas hårdhet och slitstyrka hjälper till att förhindra att bilen halkar.

Naturligtvis inkluderar dagens's bilar fler och mer aktiva säkerhetstekniker utformade för att förbättra säkerhet och prestanda.

När han närmade sig flygplatsen såg min far lastbilar med etiketter om att de var utrustade med modern utrustning för att minska utsläppen. DeNOx-katalysator, som då och nu användes i många dieselmotorer för lastbilar, minskar nox-koncentrationerna i avgaserna.

Katalysatorerna är gjorda av keramik som innehåller volfram, och de två materialen fungerar bra tillsammans med tanke på volfram's ultrahöga smältpunkt.

Dessutom de perfekt dimensionerade hålen i lastbilarna' dieselinjektorer tillverkas med hjälp av Metal Cut's egna volframelektroder. Vi malde hålen till en diametertolerans på 0,5 mikron för att maximera full förbränning och minska partikelutsläppen.

Applicering av volfram i luft

När han gick ombord på planet och hittade sin plats nära en av vingarna, lade far märke till motorturbinerna. Turbinbladen i motorns's högtemperaturzon var och är gjorda av volfram som innehåller superlegeringar - en annan applikation som drar nytta av volfram's höga smältpunkt.

När han lyfte tittade han ut genom fönstret och märkte att vingklaffarna och skevroder fungerade. År 2007 och idag är motvikter av tungsten av tungmetall en del av mekanismen som styr kraften som appliceras på flikarna.

Ironiskt nog, medan vi idag betalar för allt bagage och måste betala extra för överviktsbagage, är själva planet fullt av tunga motvikter gjorda av volframlegering. Dessa är dock exakt utformade för specifika plats- och säkerhetsändamål, så vi'inte klagar.

Pappa tog fram sin bärbara dator och iPod för att fördriva tiden och göra sig redo för sitt affärsmöte. Även om dessa elektroniska enheter har utvecklats enormt under det senaste decenniet eller så, förblir volfram en integrerad del av deras tillverkning. Till exempel:

Det tryckta kretskortet inuti enheten bearbetas med hjälp av en hårdmetallfräs och en miniatyrborr.

Integrerade kretschips använder volfram ledande ledningar eller pluggar och volfram silicid gate material.

Volfram och molybdenlegeringar används för att producera utrustningsskärmar.

Prober gjorda av volfram eller volfram-rhenium används för att testa varje IC-chip på wafernivå, vilket säkerställer att efterföljande mervärdesproduktion endast använder de chips som fungerar.

Tillämpningar av volfram inom medicin och tandvård

För familjemodern beskriver ITIA's berättelse ett antal viktiga möten, inklusive användningen av volfram i medicinsk utrustning. Till exempel åkte hon till sjukhuset för en datortomografi (CT) av hennes ryggrad för att försöka fastställa orsaken till en viss kronisk ryggsmärta.

Medan magnetisk resonanstomografi (MRI) kan användas mer allmänt idag, kunde CT-utrustning då och nu generera 3D-bilder med hjälp av röntgenrör som innehåller elektroder gjorda av volfram och roterande anoder gjorda av volfram eller volfram-rheniumlegeringar. Dessutom används volfram fortfarande för att skydda hela CT-maskinen.

Efter en bra rapport från en datortomografi som inte visade några allvarliga problem, begav sig mamman till tandläkarens's kontor för ett möte. Där togs panoramaröntgenbilder av alla hennes tänder -- igen kom volframanoden in i röntgenapparaten.

Kalciumvolframat används som ett fluorescerande material i röntgenfilmer. Dessutom är det tunga skyddsförklädet som mamma bär gjord av volframpulver spridd i latex, vilket skyddar henne från strålning och är mer miljövänligt än bly.

Idag är digital bildbehandling vanligare än att använda traditionell röntgenfilm på en tandläkares kontor, men den grundläggande röntgentekniken förblir densamma. Intressant nog, i USA använder våra tandläkare fortfarande skyddsförkläden gjorda av bly. Men skulle'det inte vara bra om de bytte till mer miljövänlig volfram?

Redan 2007 hade mamma dåliga nyheter: hon behövde en rotfyllning! De flesta borrkronor som används av tandläkare för rengöring och formning är gjorda av finkornig hårdmetall med extremt skarp egg. Det som var sant då, och fortfarande är sant, är att detta bitmaterial ger mindre friktion, vilket betyder mindre värme och mindre tålmodig smärta - och slutligen några goda nyheter för mamma.

Volfram används under hela läsåret

Den morgonen åkte familjens's två barn till skolan med tåg. Dess motorer innehåller högspänningsbrytare och dess kontaktzon består av koppar-volframkomponenter som är resistenta mot blomerosion på grund av volfram's höga smältpunkt.

Hårdmetalltråddragningsdynor används för att tillverka kontaktledningar för tåg och alla ledningar i motorer. Tunna kopparplåtdelar för motorer och transformatorer stansas med hjälp av hårdmetallverktyg. Idag är användningen av dessa volfram fortfarande standard.

Medan de studerade fysikprov på tåget läste ett av barnen om användningen av volfram i det första väggmaterialet i en fusionsreaktor. Projektet, International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), var på planeringsstadiet och är fortfarande under uppbyggnad. (Du kan läsa om projektet på www.iter.org.

När barnen tittade ut genom tågfönstret såg barnen en kolgruva i dagbrott som förlitade sig på cementrör av volframkarbid med gigantiska spadar och andra verktyg och system. Även om ekonomin för kol inte har varit snäll mot industrin de senaste åren, används utrustningen fortfarande idag för olika typer av gruvdrift, och volframkarbidkomponenter används fortfarande.

När de kom till skolan insåg sonen att han hade glömt några förnödenheter och bad att få låna ett papper och en kulspetspenna av sin syster.

Naturligtvis har idag bärbara datorer och mobila enheter ersatt kuddar och pennor för många studenter. Men 2007 och nu används volframbelagda rullar för att göra papper, och hårdmetallknivar används för att exakt skära papperet på skrivtavlan.

Dessutom utgör den korrosionsbeständiga karbidformen av volfram fortfarande kulspetspennans kula -- exakt utformad för att ge precis rätt ytråhet för att bära tillräckligt med bläck på papperet och rulla utan att glida.

Volfram på fritiden.

Efter en arbetsdag som inkluderade en datortomografi på sjukhuset, följt av en resa till tandläkarens kontor och rotbehandling, tog familjens mamma äntligen en paus: efter sin dejt hade hon en dejt för att spela en golfrunda med några vänner.

Hon kollar på sin klocka -- en gåva från sin man, en mycket reptålig volframkarbidmodell med ett mekaniskt urverk och tungstenslegeringar som automatiskt stänger kedjan. Som tur är kan hon fortfarande ha samma klocka på sig idag.

Golfutflykten gav mamman en chans att öva med sin nya förare, som hade tungstensskruvar i legering för att förbättra prestandan, så att hon kunde göra ytterligare framsteg på 18-handicap. Hon var nöjd med de nya golfbollarna som hennes man gav henne på hennes födelsedag. Ett av de yttre lagren inuti bollen innehåller ett tungstenskal som, när det träffas korrekt, gör att golfaren kan applicera mycket spin på sitt slag.

På grund av det kalla vädret och hårda underlaget var hon också tacksam för hårdmetallspetsarna på hennes golfskor. Idag är användningen av volfram som detta en av många andra tekniska fördelar som golfare söker i sin strävan efter perfektion.

Under tiden, efter skolan, joggade familjens dotter och några av hennes vänner med vikter på händer och ben för att förbättra sin träningseffektivitet. Nu, liksom 2007, är vikterna vanligtvis gjorda av volfram, deras höga densitet ger vikt i en kompakt förpackning, och förlitar sig på expertis från företag som Metal Cutting om hur man skär volfram.

Den eftermiddagen 2007 träffade min son några vänner på en ungdomsklubb, där de spelade dart med professionella pilar gjorda av tungsten av tungsten. Detta möjliggjorde (och tillåter fortfarande) en tunn design och stabil bana när man kastar projektiler.

Tillämpning av volfram i allmän industri

Under hela dagen hänvisade familjens's berättelse till en lång rad andra användningar av volfram inom allmän industri - exempel som fortfarande är helt relevanta. Dessa inkluderar:

En volframtråd som används för laddade (corona) ledningar i laserskrivare och kopiatorer

Hårdmetallverktyg för bearbetning av titandelar av bilmotorblock och flygplansvingar och landningsställ

Polykristallin diamant på hårdmetallskär, CFRP används för att skära flygplanskomponenter som vinghöljen

Tunga vägbyggnadsmaskiner utrustade med hårdmetallmejslar och andra volframbaser

Högpresterande transformatorer och kraftverksbrytare gjorda av koppar och volfram

Träflisskärmaskiner med hårdmetallknivar är mer hållbara än stål

Gå hem i slutet av en tungsten-dag

När familjen samlas hemma i slutet av dagen, finns det fler användningsområden för volfram gömd i sikte. Till exempel har mamma och dotter hängt upp några nya gardiner som är brandsäkra på grund av natriummetavolframat inbäddat i tyget.

Far och son var involverade i ett GÖR-det-själv-projekt -- ett nytt badrum med kakel som reflekterar ljus tack vare volframoxid och volframmetall i glasyren. Verktygen de använde var bland annat skärare av hårdmetallplattor och borrar med hårdmetallskär.

Medan mamma använde en hårdmetallknivslip för att fixa middagen, testade pappa (en entusiast) ett av sina senaste inköp - en simulerad vinylskivspelare utrustad med följande:

Volframmotvikt för att justera tonarm och dämpa vibrationer.

De fyra viktfötterna i botten är gjorda av tung legering för att dämpa vibrationspåverkan på skivspelaren

Efter middagen går familjen till bion för att titta på den senaste vidvinkelprojektionsthrillern, xenonlampor med kort båge med volframelektroder skarpa och ljusa.

Medan familjen avslutade sin dag i skenet av volframlampor -- en applikation som tack vare volfram's resistivitet har sin varma och välkomnande glöd men som är mindre vanlig idag än energibesparande lampor och lysdioder -- nästan varannan användning av volfram är lika relevant idag.

Finns det volfram i din framtid?

Naturligtvis är detta bara vår syn på hur volframanvändningen har utvecklats under det senaste decenniet eller så. Vi tror dock att du kommer att hålla med om att denna jämförelse visar att volfram fortfarande är en av de mest använda och fördelaktiga eldfasta metallerna.

Som ett företag som vet hur man skär volfram och optimerar dess användning kan Pride hjälpa dig att avgöra om egenskaper som dess höga smältpunkt gör det till det rätta materialet för din nuvarande eller planerade applikation.

Vänligen kontakta oss på zhang@pride-cnc.com