Tungsten, ook bekend onder de naam Wolfraam, is een metaal bij het grote publiek misschien nog bekend is als het gloeidraad dat in gloeilampen zat. Tungsten was daarvoor ideaal omdat het het een hoog smeltpunt heeft. Het materiaal wordt in pure vorm of als composiet gebruikt voor vele andere industriële toepassingen.
De naam is afgeleid van het Zweedse woord voor het metaal en betekent zoveel als ‘zware steen’. In zijn pure vorm is het materiaal erg zacht en het wordt dan ook bijna altijd gecombineerd met andere materialen, een zogenaamd composiet, waardoor het de hardheid krijgt waar tungsten legeringen bekend om staan.
Van deze composieten is tungsten carbide wellicht de bekendste. Het is een combinatie van tungsten en koolstof en het resultaat is een keramisch composiet.
Andere mogelijke combinaties zijn met staal, kobalt, koper, brons, chroom, ijzer of nikkel. Tungsten zit ook in de nikkel-molybdeen-chroom-superlegering die bekend staat als Hastelloy. In alle gevallen levert het een hard metaal op.
Waar worden tungsten en tungsten carbide voor gebruikt?
Zoals al vermeld in de inleiding heeft tungsten een hoge smelttemperatuur. Het heeft de hoogste smelttemperatuur van alle metalen en smelt pas bij 3.422 ° C.
Dit in combinatie met de hardheid van een tungsten composiet, maakt het een interessant materiaal voor toepassingen die hardheid en hittebestendigheid nodig hebben.
Tungsten composieten worden gebruikt in de ruimtevaart, auto-, nucleaire- en defensie-industrie,
Voorbeelden van toepassingen zijn: raketmotoren, raket neuzen (om harde oppervlakken te penetreren), turbinebladen voor vliegtuigen (hittebestendig) en kleinere gereedschappen zoals zaagbladen, boren, lagers, zuigers en lasapparatuur.
Zuiver tungsten wordt vanwege de hittebestendigheid en straling beschermende eigenschappen van het materiaal veelal gebruikt voor nucleaire en medische toepassingen. Bijvoorbeeld voor MRI-scans, collimatoren en stralingsafscherming.
Tungsten
Nieuwsgierig naar de kosten van tungsten of tungsten composieten 3D geprinte onderdelen?
Nieuwsgierig naar de kosten van tungsten of tungsten composiet 3D geprinte onderdelen?
Upload je bestanden voor prijzen en levertijden. Het is gratis en makkelijk.
3D printen met tungsten
De hardheid van tungsten carbide en andere van dergelijke composieten heeft ook zijn nadeel. De hardheid maakt het een moeilijk materiaal om modellen te maken met behulp van traditionele fabricagetechnieken zoals cnc en tooling. Additive Manufacturing, of 3D printing kan de oplossing voor dit probleem zijn.
Additive Manufacturing biedt ook de mogelijkheid om complexe onderdelen te vervaardigen zonder tooling.
Met AM kunnen tungsten composiet modellen goedkoper en sneller worden geproduceerd.
Met 3D printing kunnen onderdelen gemaakt met details zo groot (of zo klein) als 100 μm (= 0,1 mm) en met een positienauwkeurigheid tot 25 μm (= 0,025 mm)
Er zijn op dit moment twee AM-technologieën beschikbaar voor pure tungsten- en tungsten composieten:
Selective Laser Melting met tungsten
Selective Laser Melting (SLM) of Direct Metal Laser Sintering (DMLS) is een Additive Manufacturing methode waarbij met behulp van een laser metaalpoeder wordt gesmolten en samengeklonterd tot driedimensionale objecten.
Het hoge smeltpunt van tungsten was wel een probleem, maar dit en enkele andere technische hindernissen zijn inmiddels overwonnen.
Zuiver tungsten poeder wordt gebonden met nikkel-koper of nikkel-ijzer
Binder jetting met tungsten
ExOne, een Amerikaanse fabrikant van 3D-metaalprint machines, is een samenwerking aangegaan met een materiaal bedrijf om een koper-tungsten composiet te ontwikkelen voor ExOne’s binder jetting machines.
Het composiet heeft een hoge hittebestendigheid, een hoge elektrische en thermische geleidbaarheid en een lage thermische uitzetting.
Binder Jetting heeft het voordeel boven SLM dat het goedkoper is.
Er zijn momenteel verschillende poeders beschikbaar.
Ook verkrijgbaar voor binder jetting is een brons-tungsten legering.
Materiaal eigenschappen van tungsten:
- Hoog smeltpunt, smelt bij 3422 ° C, hoger dan dat van platina.
- Hoge dichtheid (19,25 g / cm3), vergelijkbaar met goud
- Het heeft de hoogste treksterkte bij temperaturen boven 1650 ° C
- Uitstekende corrosiebestendigheid
- Uitstekende absorptie / afscherming van röntgen- en gammastralen
- Weerstand tegen de meeste zuren
- Biocompatibel / niet giftig
Bestel uw 3D geprint onderdeel gemaakt van puur tungsten, tungsten carbide of een ander tungsten composiet via Beamler. We nemen ook bestellingen aan die medische certificering nodig hebben (ISO 13485)
3D printen met tungsten is als een tijdje mogelijk voor Selective Laser Melting (SLM), maar tungsten is nu ook te 3D printen met behulp van ‘binder jetting’-technologie, zowel in pure vorm als composiet.