Kawat Tungsten: Pilihan Terbaik untuk Aplikasi Industri Umum
Di Mana Panas Tinggi, Kawat Tungsten Tetap Unggul
Banyak aplikasi lama untuk kawat tungsten tetap kuat dan diperlukan. Ada berbagai produk di industri umum, mulai dari filamen hingga furnace, di mana kawat tungsten digunakan dan tetap tanpa pengganti.
Diberi properti elemen unik tungsten, sangat tidak mungkin akan ada alternatif yang superior untuk beberapa aplikasi industri di mana kawat tungsten adalah komponen kunci. Bahkan ada produk lampu di mana anak angkat dari kemunduran teknologi, lampu pijar, tidak dapat digantikan dengan teknologi baru.
Kawat filamen tungsten bersinar di mana berkedip diperlukan.
Meski gelombang pertama CFL dan konversi yang tampaknya tak terhentikan ke LED (setidaknya akan tak terhentikan setelah harga turun lebih jauh), ada lampu tertentu yang CFL dan LED tidak dapat menggantikan.
Misalnya, dalam contoh ironi yang indah, kita semua tahu perangkat elektronik tidak suka dinyalakan dan dimatikan dengan cepat dan berulang kali. Namun, ada lampu tertentu yang tujuan utamanya adalah untuk melakukan tepat itu.
Contoh sempurna adalah fungsi lampu sinyal atau flasher di mobil. Di sini, berkedipnya lampu, yang memerlukan siklus termal on-off dari komponen elektronik, sama sekali tidak cocok untuk LED.
Pada awalnya adopsi LED yang bersemangat, ada upaya untuk mengembangkan shutter mekanis yang akan memungkinkan LED tetap menyala terus-menerus sambil tampak berkedip. Namun, segera menjadi jelas bahwa ini adalah solusi yang merepotkan dan tidak dapat digunakan untuk produk dengan penggunaan intensif sebagai peralatan keselamatan — yaitu, produk yang memerlukan:
- Umur panjang
- Resistensi suhu tinggi dan paparan
- Repeatabilitas tak terbatas
Jadi, lain kali Anda memberi sinyal belokan di mobil Anda, pertimbangkan bahwa Anda mungkin sangat berterima kasih terhadap kehadiran bola lampu dengan kawat filamen tungsten, yang tetap menjadi sumber biaya rendah dan umur panjang untuk solusi berkedip itu.
Properti tungsten memberikan keuntungan di mana suhu tinggi.
Tidak ada logam elemen lain yang memiliki properti resistensi panas dan retensi bentuk yang sama, kawat tungsten juga tetap diperlukan di luar industri pencahayaan, dalam aplikasi seperti berikut.
Struktur dukungan furnace industri
Sama seperti elemen pemanas tungsten dapat digunakan dalam furnace industri, demikian pula kawat tungsten, meskipun dengan tujuan yang berbeda — sebagai struktur dukungan daripada elektroda yang menyediakan panas dalam furnace tungsten.
.
Dalam berbagai macam furnace dan oven, kawat tungsten mempertahankan bentuknya pada suhu tertinggi. Ini menjadikannya sempurna untuk oven mat yang dijalin dan permukaan yang dapat menahan beban lainnya yang perlu mempertahankan posisi benda saat diberi panas furnace.
Ketahanan panas kawat tungsten memungkinkannya memegang benda di lokasi yang tepat di zona panas tanpa merendah, runtuh, hancur, atau memindahkan benda dari posisi optimal.
Termokopel tungsten dan tungsten rhenium
Kawat tungsten dapat digunakan dalam termokopel — perangkat termoelektrik yang digunakan untuk mengukur dan memantau suhu di kiln, turbin gas, mesin diesel, dan proses industri suhu tinggi lainnya.
Termokopel tungsten juga dapat digunakan sebagai sensor suhu di termostat dan sensor api di perangkat keselamatan untuk peralatan gas
Pada suhu sangat tinggi di mana tungsten murni dapat mengalami rekristalisasi dan menjadi rapuh, kawat tungsten rhenium menawarkan alternatif. Untuk aplikasi seperti furnace vakum dan atmosfer hidrogen dan iners, termokopel tungsten rhenium dapat digunakan untuk mengukur suhu hingga 3992°F (2200°C).
Pembuatan dan pengujian semikonduktor
Meski sirkuit terpadu menggantikan banyak aplikasi elektronik yang menggunakan tungsten atau kawat tungsten, Anda tidak dapat membuat sirkuit terpadu tanpa kawat tungsten. Mengapa ini?
Sebagian besar sirkuit terpadu yang dibuat saat ini dimulai dengan satu kristal tunggal silikon, yang disebut boule. Ini dibuat dengan meniram kristal benih kecil ke dalam silikon murni yang leleh dalam oven yang telah dipanaskan hingga sekitar 2732°F (1500°C).
Seperti menarik taffy, silikon leleh perlahan ditarik dan diperpanjang menjadi boule, membentuk kristal silinder yang lebih besar. Setelah mengeras, kristal diiris menjadi wafer dan dipoles untuk memberikan substrat yang sangat rapi dan datar untuk semikonduktor.
Dan satu-satunya material yang cocok untuk menarik boule — dan secara unik mampu berfungsi sesuai dirancang pada suhu sangat tinggi dalam proses pembuatan silikon — adalah kabel yang dibuat dari kawat tungsten yang dijalin.
Karena tungsten memiliki elongasi terendah dari semua material, kawat tungsten dapat menarik silikon pada suhu operasi di mana material lain dengan titik leleh lebih rendah akan meregang dan patah.
Kawat tungsten muncul kembali dalam pembuatan chip semikonduktor sebagai jarum sonda cantilever. Sonda ini digunakan untuk menguji sirkuit terpadu saat masih tersusun pada wafer monokristal.
(Pelajari lebih lanjut di blog kami A Closer Look at Utilizing Tungsten Wire for Probes.)
Borescopes
Aplikasi industri lain di mana properti suhu tinggi kawat tungsten terbukti tak tergantikan adalah dalam borescopes yang digunakan untuk memeriksa atau mengukur ruang interior lingkungan suhu sangat tinggi.
Untuk area yang tidak dapat diakses dengan cara lain, perangkat optik ini biasanya digunakan dalam pemeriksaan mesin, turbin, pipa, dan tangki. Kawat tungsten memungkinkan borescope untuk mempertahankan bentuk dan fungsinya di lingkungan suhu tinggi yang hostil ini.
Selain itu, kawat tungsten sangat berharga untuk aplikasi di mana kekakuan juga diperlukan untuk pengiriman di lingkungan suhu tinggi. Bersama dengan ketahanan panasnya, kawat tungsten spiral atau berjalin memberikan tingkat kekakuan yang memungkinkan borescope untuk dipandu melalui interior yang sedang diperiksa — mirip dengan endoskop yang dipandu melalui tubuh manusia dalam diagnosis medis.
Keuntungan lain dari tungsten adalah tekanan uapnya.
Manfaat lain dari tungsten pada suhu tinggi adalah tekanan uap yang sangat rendah, yang masuk dalam aplikasi seperti electron emitters, ion implantation, dan vacuum metalizing coils.
Electron emitters
Misalnya, kawat filamen tungsten digunakan sebagai electron emitter dalam perangkat seperti scanning electron microscopes (SEMs), transmission electron microscopes (TEMs), dan microprobes yang digunakan dalam sistem spektrometri. Karena koefisien ekspansi termal yang rendah, kawat tungsten mampu mempertahankan bentuk yang benar untuk menghasilkan sinar elektron.
Ion implantation
Di sini, tungsten heavy alloy digunakan sebagai baik kamar ion implantation maupun elektroda untuk menghasilkan sinar ion.
Metode yang sangat canggih, ion implantation digunakan dalam pembuatan semikonduktor dan persiapan permukaan logam. Proses di mana ion dipercepat ke target mereka secara unik mengubah properti material dalam cara yang sebelumnya tidak dapat dicapai.
Secara konsep proses yang jauh lebih sederhana, vacuum metalizing coils yang terbuat dari tungsten digunakan dalam proses pelapisan permukaan produk plastik murah — seperti mainan, perhiasan, wadah kosmetik, dan bagian hias kecil — dengan logam yang menguap. Ini memberikan produk ilusi menarik bahwa terbuat dari logam yang bersih dan berkilau.
Produk (atau bagian) ditempatkan dalam vakum bersama dengan logam pelapisan (seperti aluminium), yang dipanaskan dengan metalizing coils hingga menguap. Dalam peristiwa dramatis dan meledak. Dispersi uap yang dihasilkan menempel pada produk/bagian, dengan cepat dan sepenuhnya melapisi permukaannya dengan film tipis dan seragam dari logam yang menguap.
Penggunaan kawat tungsten yang didoping lebih disukai daripada tungsten murni, memberikan resistensi korosi di samping properti mekanik yang memungkinkan kawat tungsten digunakan sebagai vacuum metalizing coils. Hasilnya adalah metalizing coils dengan umur paket lebih lama daripada coils yang terbuat dari tungsten murni (tidak didoping).
Kemungkinan adalah tak terbatas.
Ini hanya beberapa contoh dari banyak penggunaan industri yang menarik untuk kawat tungsten — produk yang terus membuktikan nilainya dalam aplikasi di mana properti uniknya menghasilkan hasil yang sulit (mungkin bahkan mustahil) untuk dicapai melalui metode lain dengan biaya yang sebanding.
Untuk tips tentang kawat tungsten atau kebutuhan fabrikasi logam presisi lainnya, unduh panduan gratis kami tentang properti dan aplikasi kawat tungsten.
