Wolfram ist den meisten vor allem als Material von Glühwendeln ein Begriff. Doch gerade in der Industrie ist auch Wolframpulver ein gefragter Ausgangsstoff. Was das Metallpulver kann und wo vielleicht auch Sie Wolframpulver einsetzen können, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Wolframpulver: Metallpulver mit vielen Talenten
Wolframpulver entsteht direkt, wenn Wolframoxid bei 800 °C in einer Wasserstoffatmosphäre reduziert wird. Es muss also kein hartes Metall extra zerkleinert werden, um das wertvolle Pulver zu erhalten. Doch nicht immer ist auf den ersten Blick klar, welche Vorteile das Metallpulver mit sich bringt und wie vielfältig es einsetzbar ist.
Vorteil 1: Die extrem hohe Schmelztemperatur von Wolframpulver
Wolfram ist ein Metall der Superlative: Mit 3.422 °C (3.605 K) weist es den höchsten Schmelzpunkt aller chemischen Elemente auf. Und auch der Siedepunkt ist einsame Spitze: Er liegt bei 5.930 °C (6.203 K) – Temperaturen, die man auf der Erde sonst kaum findet und eher auf der Sonnenoberfläche vermutet. Wolframpulver ist daher ideal für Anwendungen geeignet, bei denen hohe Temperaturen anderen Materialien zu schaffen machen.
Vorteil 2: Hohe Korrosionsbeständigkeit
Wolfram und Wolframpulver sind chemisch betrachtet extrem widerstandsfähig. Bei Zimmertemperatur können auch härteste Säuren wie Salzsäure dem Metall kaum etwas anhaben. Bei höheren Temperaturen ist lediglich ein leichter Angriff auf das Material zu beobachten.
Eine Oxidation durch Luft/Sauerstoff, Kohlendioxid oder Schwefeldioxid findet erst bei mehreren hundert Grad statt; bei Wasserstoff bleibt Wolfram unter allen Bedingungen beständig. Diese hohe Widerstandsfähigkeit macht Wolframpulver zur perfekten Wahl, wenn Werkstücke extremen Bedingungen ausgesetzt werden müssen – beispielsweise in der chemischen Industrie.
Vorteil 3: Wolframpulver verfügt auch über eine hohe Dichte
Mit einer Dichte von 19,28 g/cm³ bei Raumtemperatur ist Wolfram eines der schwersten Metalle und ähnelt in dieser Hinsicht Gold. Was im Leichtbau ein Nachteil ist, kann in anderen Anwendungen ein echter Vorteil sein: Durch die hohe Dichte eignet sich Wolfram ideal, um einen gezielten, punktuellen Massenausgleich zu ermöglichen und kleinen Bauteilen großes Gewicht zu verleihen.
Vorteil 4: Gute Leitfähigkeit
Wie alle Metalle weist Wolfram eine elektrische Leitfähigkeit auf. Es belegt dabei den achten Platz und erreicht damit etwa 31 % der Leitfähigkeit vom Spitzenreiter Kupfer. Die Verwendung als Glühdraht oder Kathode kommt daher nicht von ungefähr.
Wo wird Wolframpulver hauptsächlich eingesetzt?
Wolfram in Reinform als Draht ist vor allem als Glühwendel in Glühlampen bekannt, wo es seine hohe Schmelztemperatur in Kombination mit der elektrischen Leitfähigkeit voll ausspielen kann. Wolframpulver hingegen kommt in vielen verschiedenen Bereichen zum Einsatz, die Sie nicht unbedingt in den eigenen vier Wänden finden.
Einsatz für die Wolframcarbidherstellung
Meistens dient Wolframpulver als Grundlage für die Herstellung von Wolframcarbid. Reines Wolfram ist relativ spröde und lässt sich daher schwierig verarbeiten. Wolframcarbid wird als Hartmetall unter anderem für die Produktion von Hartmetallwerkzeugen wie Bohrer oder Fräsen verwendet. Aber auch Schmuckstücke wie Ringe bestehen öfters aus Wolframcarbid.
Wolframpulver als wichtiger Legierungsbestandteil
Besonders die Großindustrie nutzt Wolframpulver gerne als Bestandteil von Legierungen – zum Beispiel in Wolfram-Molybdän-Legierungen für die Schaufeln von Gasturbinen. Andere Legierungen, die auf Basis von Wolframpulver produziert werden, weisen Anteile an Silber, Kupfer oder Nickel auf. Diese Legierungen finden ihren Einsatz unter anderem in Ausgleichsmassestücken, Schwungrädern oder Dämpfungsgliedern (beispielweise in der Flugzeugindustrie) sowie als Antriebsmasse in Automatikarmbanduhren. Auch in Stählen wird Wolfram als Legierungselement verwendet.
Für Legierungen greifen Hersteller meistens auf Sinterverfahren zurück, bei denen das Wolframpulver einfach mit den anderen Stoffen verbunden und in Form gepresst werden kann. Der Vorteil: Wolframlegierungen lassen sich besser bearbeiten und weisen eine höhere Spanbarkeit auf als Werkteile aus reinem Wolframpulver.
Einsatz im medizinischen Bereich
Wenn es um Strahlenschutz im medizinischen Bereich geht, steht vor allem Blei im Fokus. Doch auch Wolfram kann potenziell gefährliche Strahlungen effektiv abhalten. Gerade da die Restriktionen bei der Verwendung von Blei aufgrund der gesundheitlichen Bedenken zunehmend strenger werden, rückt die Suche nach Alternativen in den Mittelpunkt. Reines Wolframpulver, zu Ballen oder Platten gepresst, ist jedoch verhältnismäßig teuer und unpraktisch in der Handhabung. Auch hier kommen schwere Wolfram-Legierungen deswegen infrage.
Innovativer sind dagegen Wolfram-Kunststoff-Compounds, die zumindest innerhalb von Apparaten empfindliche Bauteile vor Strahlung schützen können. Diese Compounds sind flexibler in der Gestaltung und vereinen die praktischen Eigenschaften von Kunststoff mit den gewünschten Vorteilen des Wolfram. Sie stehen aber erst am Anfang ihrer Entwicklung.
Neben diesen Punkten kann Wolfram aber natürlich noch in zahlreichen weiteren Bereichen eingesetzt werden: Zum Beispiel in der Röntgendiagnostik oder bei der Herstellung von medizinischen Werkzeugen und Geräten. Hier stellt die höhere Korrosionsbeständigkeit des Metall einen entscheidenden Vorteil dar.
Einsatz zur Beschichtung
Wolframpulver können Sie ebenfalls für Beschichtungsverfahren wie die thermische Sprühbeschichtung einsetzen. So bearbeitete Werkstücke bekommen einen korrosionsbeständigen, widerstandsfähigen Überzug, der die Lebensdauer verlängert.
Das richtige Wolframpulver für jede Anwendung
Wolframpulver ist nicht gleich Wolframpulver. Das Metall kommt in den verschiedensten Varianten daher. Unterschiedliche Reinheitsgrade, Partikelgrößen oder eine Reihe an Zusätzen wie Titancarbid verändern die Eigenschaften und auch die Anforderungen an das fertige Produkt, die das Pulver erfüllen kann. Mit dem passenden Wolframpulver und einer durchdachten Kombination mit anderen Stoffen kann das Metall so eine Vielzahl an Anwendungsfällen abdecken.
Die vielen Vorteile des robusten Wolframs bieten echte Chancen für Industrie und Forschung – und vielleicht ja auch für Ihr Unternehmen.
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