Wolfram jest rzadkim metalem, który słynie z najwyższej temperatury topnienia wszystkich pierwiastków. Wolfram jest powszechnie znany jako żarnik używany w żarówkach, lecz ma wiele innych, mniej znanych zastosowań przemysłowych jak i medycznych, gdy jest stosowany jako kompozyt lub w czystej postaci.
Nazwa pochodzi od Szwedzkiego słowa dla metalu oznaczający „kamień ciężki”. W czystej postaci materiał ten jest bardzo miękki i prawie zawsze łączy się go z innymi pierwiastkami w celu uzyskania kompozytu, dzięki któremu osiągamy odpowiednią twardość, z której znane są stopy wolframu.
Węglik wolframu jest jednym z najbardziej znanych kompozytów. Jest to połączenie wolframu i węgla. Rezultatem jest ceramiczny kompozyt.
Inne kombinacje obejmują stal, znaną również jako stal szybkotnącą, koblat, miedź, brąz, chrom, żelazo lub nikiel. Wolfram jest również częścią nadstopu niklowo-molibdenowo-chromowego znanego jako Hastelloy. We wszystkich tych przypadkach kompozyt daje nam wyjątkowo twardy metal.
Czysty wolfram nie ma twardości kompozytu, lecz jego doskonała odporność na ciepło ma właściwości osłony przed promieniowaniem, są więc przydatne w dziedzinie jądrowej i medycznej.
Czym jest i do czego służy wolfram i węglik wolframu?
Jak wspomniano we wstępie, wolfram ma wysoką temperaturę topnienia. Osiąga on najwyższą temperaturę topnienia spośród wszystkich metali, która wynosi 3422 ° C. On w połączeniu z twardością czyni go niebywale interesującym materiałem do zastosowań wymagających twardości oraz odporności na ciepło. Kompozyty wolframu są stosowane w przemyśle lotniczym, samochodowym, nuklearnym, obronnym, medycznym i rekreacyjnym.
Przykładami zastosowań są: dysze silników rakietowych, głowice narzędzi (np. do penetracji twardych powierzchni), łopatki turbin do samolotów (żaroodporne) oraz mniejsze narzędzia, takie jak brzeszczoty, wiertła, łożyska, tłoki i sprzęt spawalniczy.
Przemysł medyczny używa czystego wolframu w celu skanowania MRI, koliomatorów oraz ekranowania przed promieniowaniem.
Jesteś ciekaw kosztu druku 3D z wolframu lub stopów wolframu?
Wydruk 3D z wolframu
Twardość węglika wolframu i innych tego typu kompozytów mają również swoją wadę. Jego twardość sprawia, że jest trudnym materiałem do tworzenia modeli przy użyciu tradycyjnych technik wytwarzania, takich jak cnc i oprzyrządowania. Wytwarzanie addytywne może okazać się rozwiązaniem tego problemu.
Produkcja addytywna oferuje również możliwość wytwarzania skomplokowanych części bez konieczności stosowania narzędzi. Modele kompozytowe wolframu można wytwarzać taniej i szybciej za pomocą technologii AM.
Części wykonane przez AM mogą być bardzo szczegółowe i cienkie. Można uzyskać części tak małe jak 100 μm z dokładnością pozycjonowania do 25 μm.
Obecnie dostępne są dwie technologie AM dla czystego wolframu i kompozytów wolframu:
Selektywne topnienie laserowe (SLM)
Selective Laser Melting (SLM z ang. Selektywne topnienie laserowe) lub Direct Metal Laser Sintering (DMLS z ang. bezpośrednie spiekanie laserowe metalu)to metoda wytwarzania addytywnego, w której laser topi i stapia ze sobą proszek metalowy, tworząc trójwymiarowe obiekty.
Początkowo wysoka temperatura topnienia stwarzała pewne techniczne przeszkody w zastosowaniu materiału do druku 3D, lecz wszelkie problemy z tym związane zostały przezwyciążone.
Czysty proszek wolframu jest wiązany za pomocą niklu-miedzi lub niklu-żelaza
Natryskiwanie spoiwa
Czołowy producent maszyn do druku 3D w metalu ExOne współpracuje z producentem materiałów nad opracowaniem kompozytu miedź-wolfram, który może być stosowany w maszynach do natryskiwania spoiwa ExOne.
Kompozyt będzie miał wysoką odporność na ciepło, wysoką przewodność elektryczną i cieplną, oraz niską roszczerzalność cieplną. Binder Jetting ma przewagę nad SLM, ponieważ jest bardziej ekonomiczny. Obecnie dostępne są różne proszki dla różnych etapów kwalifikacji.
Do natryskiwania spoiwa dostępny jest również stop brązowo-wolframowy.
Właściwości wolframu:
- Wysoka temperatura topnienia, temperatura wynosząca 3422 ° C, wyższa niż u platyny
- Wysoka gęstość (19,25 g / cm3), porównywalna ze złotem
- Ma najwyższą wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze powyżej 1650 ° C
- Doskonała odporność na korozj
- Doskonała absorbcja / ekranowanie promieniowania rentgenowskiego i gamma
- Odporność na większość kwasów
- Biokompatybilny / nietoksyczny
Zamów części druku w 3D z czystego wolframu, węglika wolframu lub innego kompozytu wolframu za pośrednictwem firmy Beamler.
Przyjmujemy również zamówienia wymagające certyfikacji medycznej (ISO 13485)
