Metal işleme endüstrisinde kullanılan takımlarda sıklıkla tercih edilen bir malzemedir. Dolayısıyla  bizim de geniş takım yelpazemizde önemli bir yer tutmaktadır. Bu makalede bu olağanüstü malzemenin element temeli, özellikleri ve  yeteneklerini bir araya getirmeye çalıştık.

1.Tungsten adı nereden geliyor?

Adının ortaya çıkışı ve  periyodik tabloda W sembolü ile yer alması kafa karışıklığına sebep olmuştur. Element ilk olarak 1783 yılında, Juan José ve Fuasto Elhuyar adında iki kardeş kimyager tarafından, wolframit adlı bir mineral örneği içerisinde keşfedilmiştir.

Bugün çoğu ülkede wolframit mineralinden sonra gelir ve Germen dilinde “Wolfram” adıyla anılır. Bu nedenle de periyodik tabloda W sembolü ile temsil edilmektedir. Bu konuda biraz meraklıysanız, elementin neden Wolfram yerine Faustonite olarak isimlendirilmediğini merak ediyor olabilirsiniz.

Bununla beraber, İngilizce, Fransızca ve kullanılan yaygın dillerin çoğunda bu element bu şekilde adlandırılmaktadır. Bu terimin kökeni, İsveççe de ağır taş anlamına gelen tung ve sten kelimeleridir. Ayrıca başka bir kaynağı olan şelit mineralinin eski İsveççe ismidir. Ancak, İsveç ve diğer İskandinav ülkelerinde bu isim yerine Wolfram adı ile kullanılmaktadır.

Tungsten Nedir?

Bugün Volfram, halen volframit ve şelit minerallerinden çıkarılmaktadır. Saf formu ile özellikleri ise şunlardır:

• En yüksek erime noktası (3422°C)
• En düşük buhar basıncı (1650°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda)
• En yüksek çekme mukavemeti

Bu nedenle hangi ismi kullanırsanız kullanın, sunduğu bu özellikler yüksek hızlı kesici takımların ve jet türbin motorları, cephane, aydınlatma ve hatta balıkçılıkta kullanılan ağırlıklar da dahil olmak üzere dünya çapında pek çok endüstri ve üründe kullanılmasını sağlar.

2.Tel Çapı Miligram Cinsinden İfade Edilir.

Çapının 14,7mg, 3,05mg vb. şekilde tanımlandığını duymuş olabilirsiniz. Bunun başlıca nedeni, geçmişte çok ince telleri ölçmek için yeterli teknolojinin bulunmamasıdır. Ayrıca 200mm tungsten tel almak, tartmak ve çapı belirlemek üzere bir formül geliştirilmiş olmasından kaynaklanmaktadır.

Birim uzunluk başına ağırlığa dayalı tel çapını (D) hesaplamak için kullanılan formül şu şekildedir:

D = 0,71746 x karekök (mg ağırlık/200 mm uzunluk)

Standart çap toleransının ağırlık ölçümüne olan oranı ± %3’dür. Ancak uygulamaya bağlı olarak daha sıkı toleranslar da mevcuttur. Bu yöntem, telin sabit bir çapa sahip olduğunu, herhangi bir yerde önemli bir değişiklik olmadığını ve daraltma ya da diğer konik etkilerin bulunmadığını varsayar.

Tungsten Nerelerde Kullanılır?

3.Çoğu Tungsten İsteseniz de İstemeseniz de Katkılı Gelir

Keşfedildiği erken dönemlerde ampullerde filament olarak kullanılan bir malzemeydi ve ampullerin ürettiği akkor sıcaklıklar filamentlerin sarkmasına ve ampullerin arızalanmasına neden oluyordu.

Yapılan denemeler sonucunda, alümina, silika ve potasyumun toz karıştırma aşamasında eklenerek mekanik özelliklerinin değiştirilebildiği anlaşılmıştır.

İşin ilginç tarafı alümina ve silika, tungsten sıcak dövme ve sıcak çekme işlemleri sırasında gazı dışarı atarken potasyumun kalmasıdır. Bu element sayesinde akkor sıcaklıklarda bile telin sarkmasının önüne geçilebilmiştir.

Katkı maddelerinin tungsten toz imalatında henüz toz karıştırma aşamasında ilave edilmesi, ampul filamanları dışında tel kullanımının olmadığı zamanlara kadar uzanan bir yöntemdir. Günümüzde farklı kullanım alanları olsa da tungsten tel imalatında benzer katkı maddelerinin kullanılmasına devam edilmektedir.

Tungsten Karbür Kesici Takımlar

4.Tungsten ve Tungsten Karbür Birbirinin Yerine Geçemez.

Tungsten karbür, aşınma direnci ile öne çıkan ve sadece elmas takımlar ile kesilebilen bir malzemedir. Ancak malzemenin içerisinde çok fazla bu elementten  olmasına rağmen, kobaltın bağlayıcı olarak kullanılmasını kapsayan yaygın yaklaşım, malzemenin semente bir karbür haline gelmesine ve saf tungstenden çok farklı özellikler edinmesine neden olur.

Saf tungstenin sahip olduğu pek çok özellik nedeniyle oldukça faydalıdır. Bununla birlikte işleme sürecinin zorluğu ile de bilinmektedir. Elmas takımlar kullanmaya çalıştığınızda, saf tungsten elmas takımı kolayca köreltecek ya da bozacaktır.

Metal işleme endüstrisinde pek çok işletme saf tungsten işleme konusunda oldukça etkili yöntemlere sahiptir. Ancak, aynı yöntemler tungsten karbürün işlenmesinde çok da kullanışlı değildir. Saf tungsten, namlu matkabı ile son boyutlarının verilmesi dışında tüp haline getirilemez. Öte yandan tungsten karbür, preslenebilir ve boru şeklinde sinterlenebilir bir malzemedir. Ancak bu işlemler de yüksek maliyetlidir ve yüksek hacimli gerçekleştirilemez. Son olarak, diğer metallerin aksine ne saf tungsten ne de tungsten karbür tüp şeklinde işlenemez.

Tungsten Karbür Matkap Uçları

5.Yüksek Erime Noktası, Sıvı Tungsten Elde Etmeyi Zorlaştırır.

Eritilip eritilmeyeceğini öğrenmek isteyen insanlarla da karşılaşmış olabilirsiniz. Bilinen diğer tüm metallerin aksine bu element 3422°C erime noktasına sahiptir ve eritilmesinin çok zor olacağı açıktır.

Teorik olarak yeterince ısı kaynağının olduğu bir ortamda her şeyi eritmek mümkündür. Bununla birlikte ticari bakış açısıyla incelediğinizde, yüksek erime sıcaklığına sahip tungstenden sıvı tungsten elde etmek neredeyse imkansızdır.

Buradaki sorunu kısaca özetlemek gerekirse, bu kadar yüksek erime sıcaklığına sahip bir malzemeyi erittiğinizde, o malzemeyi içerisinde tutacak kap hangi malzemeden üretilebilir? Pratikte, bilinen her türlü malzeme o anki sıcaklığı ile eriyecektir.

Bu nedenle bu elementin üretiminde toz metalurjisi kullanılmaktadır. Ayrıca sıvılaşmamış haldeyken işlenir. Ticari olarak bu elementin ürünleri, presleme ve son şekle yakın sinterleme yoluyla üretilmektedir.

CNC İşlemede Kesici Takımların Kullanımı

Dövme ürünlerde, presleme ve sinterleme işlemini dövme, tekrarlanan çekme ve tavlama işlemleri takip eder. Bu, büyük bir çubuk ya da ince bir tel, üretilen ürünün nihai durumunda karakteristik, uzun taneli bir yapıya sahip olmasını sağlar.

Bilinen elementler içerisinde bu elementten daha yüksek erime sıcaklığına sahip olan tek element karbondur. Fakat, sıvı tungsteni tutmak için karbon dahi yetersiz kalır. Çünkü bu iki element yüksek sıcaklıkta reaksiyona girerek tungsten karbür oluşmasına neden olur.

Yapılan bazı deneylerde süper iletken bakır potalar kullanılarak sıvı tungsten üretilmiştir. Ancak, ticari açıdan bu işlemin pek pratik olmadığını belirtmemiz gerekir.

Bu durum, şimdiye kadar üretilmiş herhangi bir  ürünün hiçbir zaman sıvı forma geçmediği anlamına da gelmektedir.