Mikä on kuparivolframitanko?
Kuparinen volframitanko, josta käytetään yleisesti lyhennettä CuW, on volframista ja kuparista valmistettu komposiittimateriaali. Volframi ja kupari eivät muodosta todellista metalliseosta tavallisessa merkityksessä; ne pysyvät erillisinä faaseina, minkä vuoksi materiaali valmistetaan mieluummin jauhemetallurgialla kuin sulattamalla. Rakenne koostuu jatkuvasta volframirungosta, jonka huokoset täyttää kupari. Tämä yhdistelmä antaa tangolle ominaisuuksia, joita kumpikaan metalli ei yksinään tarjoa: volframifaasi tarjoaa korkean kovuuden, kaarieroosionkestävyyden ja lujuuden korotetussa lämpötilassa, kun taas kuparifaasi tarjoaa sähkön ja lämmönjohtavuuden.
Kuinka kuparivolframitangot valmistetaan
Kuparivolframitangot valmistetaan kolmivaiheisella-jauhemetallurgialla. Ensin volframijauhe puristetaan vaaditun muotoisen sauvan vihreäksi puristimeksi. Toiseksi tiiviste sintrataan korkeassa lämpötilassa niin, että volframihiukkaset sitoutuvat vahvaksi, huokoiseksi rungoksi. Kolmanneksi sula kupari tunkeutuu sintrattuun runkoon ja täyttää avoimet huokoset kapillaarivaikutuksen alaisena. Sitten tunkeutunut sauva koneistetaan tai hiotaan lopulliseen halkaisijaan ja pintakäsittelyyn.
| Vaihe | Toiminta | Toiminto |
|---|---|---|
| Painamalla | Kompakti volframijauhe sauvan muotoiseksi | Muodosta vihreä runko |
| Sintraus | Kuumenna korkeassa lämpötilassa | Kiinnitä volframihiukkaset huokoiseen runkoon |
| Kuparin tunkeutuminen | Kastele luurankoa sulalla kuparilla | Täytä huokoset tiiviin komposiitin luomiseksi |
| Viimeistely | Kone ja hio | Saavuta lopulliset mitat ja pinnan laatu |
Kuparivolframitankojen tärkeimmät ominaisuudet
Kuparisten volframitankojen tärkeimmät ominaisuudet johtuvat suoraan kaksivaiheisesta rakenteesta. Valokaarieroosionkestävyys tulee volframista, joka kestää korkeita lämpötiloja ja sähkökaaren metallinsiirtoa. Kulutuskestävyys ja kovuus tulevat myös volframirungosta, joka kestää hankausta ja mekaanisia vaurioita. Lämmönjohtavuus tulee pääasiassa kuparifaasista, joka kuljettaa nopeasti lämpöä pois kuumista kohdista. Sähkönjohtavuudesta huolehtii myös kupari, kun taas volframifaasi pitää sauvan mitoiltaan vakaana korkeassa lämpötilassa. Yhdistelmä on erityisen arvokas komponenteissa, joiden on kytkettävä tai johdettava virtaa vastustaen samalla toistuvaa valokaaren muodostusta.
Kuparisten volframitankojen sovellukset
Kupariset volframitangot tunnetaan parhaiten valaistus- ja sähkölaitteissa. Kaasupurkauslampuissa tangot koneistetaan elektrodeiksi, ristikkotangoksi, lyijylangoiksi ja kannakkeiksi, joissa niiden on kuljettava virtaa ja kestettävä lampun sisällä oleva kaari. Sama valokaariresistanssin ja johtavuuden yhdistelmä tekee CuW-tankosta yleisen valinnan sähkökoskettimille, kosketinkärjeille, vastushitsauselektrodeille ja kaarista -kestäviä komponentteja kojeistoissa. Lisäksi materiaalia esiintyy korkeissa-lämpötiloissa ja suurissa{5}}virtasovelluksissa, joissa kupari yksinään pehmenisi tai kuluisi ja pelkkä volframi olisi vaikea työstää.
Oikean kuparivolframitangon valinta
Valinta alkaa volframi{0}}kuparisuhteella-, joka ilmaistaan painoprosentteina. Yleiset laatulajit vaihtelevat noin 70 prosentista volframia, jossa on 30 prosenttia kuparia, ja 80 prosentin volframia ja 20 prosenttia kuparia, ja valinta riippuu tehtävästä: korkeampi volframipitoisuus parantaa kaaren kestävyyttä ja kovuutta, kun taas korkeampi kuparipitoisuus parantaa johtavuutta. Tangon halkaisija ja pituus sovitetaan koneistettavaan komponenttiin, ja pinnan viimeistely on tärkeä kosketussovelluksissa. Ostajien tulee vahvistaa nimellinen koostumus, tiheys ja mittatoleranssi toimittajalta ja varmistaa, että materiaali täyttää käyttövaatimukset.
Usein kysytyt kysymykset
Onko kupari-volframitanko seos?Tarkkaan ottaen se on komposiitti, ei todellinen seos. Volframi ja kupari pysyvät erillisinä faaseina, ja sauva valmistetaan jauhemetallurgialla ja tunkeutumalla mieluummin kuin sulattamalla kaksi metallia yhteen.
Miksi kupari-volframitankoja käytetään elektrodeissa?Elektrodien tulee kuljettaa virtaa ja vastustaa valokaarieroosiota. Volframifaasi vastustaa eroosiota korkeassa lämpötilassa, kun taas kuparifaasi johtaa lämpöä ja sähköä, mikä on juuri se yhdistelmä, jota elektrodi tarvitsee.
Miten volframin ja kuparin suhde valitaan?Suhde valitaan sovellukselle. Lajit, joissa on enemmän volframia, kuten 80 prosenttia volframia ja 20 prosenttia kuparia, suosivat valokaaren kestävyyttä, kun taas enemmän kuparia sisältävät lajikkeet suosivat sähkön ja lämmönjohtavuutta.
Voidaanko kupari-volframitankoja työstää?Kyllä. Kuparifaasi tekee komposiitista paljon koneistettavamman kuin puhdas volframi. Tankoja voidaan leikata, sorvata, porata ja hioa valmiisiin mittoihin.
Mitä ovat kaasupurkauslamppujen verkkotangot ja kiinnikkeet?Ne ovat rakenteellisia ja virtaa{0}}johtavia osia lampun sisällä, jotka tukevat ja yhdistävät elektrodeja. Heidän tehtävänsä on pitää paikkansa lämmön ja virran alaisena vastustaen samalla purkauksen vaikutuksia.
Vaatiiko sauva erityistä säilytystä?Kuparivolframi on vakaa eikä vaadi epätavallista säilytystä, mutta tangot tulee pitää kuivina ja suojattuna pintakontaminaatiolta, jotta kosketuspinnat pysyvät puhtaina.