텅스텐 도가니 제조 공법: 스피닝, 스탬핑, 단조, 소결

텅스텐 도가니 제조 공법

텅스텐 도가니는 3,410°C의 극한 녹는점을 견디는 고온 야금 필수 도구입니다. 설계 요구사항과 생산량에 따라 스피닝, 스탬핑, 단조, 소결 등 여러 공법으로 생산됩니다.

1. 스피닝 공법

분말 야금으로 제작한 텅스텐 빌릿을 열간 압연해 요구 두께의 얇은 판으로 만든 뒤 원형 시트로 절단합니다. 이를 열간 스피닝 머신에 올려 회전 다이가 도가니 형상으로 성형합니다. 각 패스마다 벽 두께가 약 0.5mm 감소하며 판은 금형과 동심 상태를 유지합니다. 여러 패스 후 도가니 형상이 완성됩니다.

균열 방지와 가소성 향상을 위해 수소-공기 화염으로 ~1,000°C 가열합니다. 최종 두께의 50-70% 변형 후 수소 분위기에서 1,000-1,100°C로 1시간 어닐링해 잔류 응력을 제거한 뒤 다음 패스 진행.

2. 스탬핑 공법

스탬핑은 높은 표면 품질, 치수 정밀도, 재료 효율을 제공합니다. 세 단계로 구성:

• 블랭킹: 원료 텅스텐 판을 원하는 크기로 절단, 펀칭, 트리밍
• 벤딩: 압력으로 원하는 곡률로 소성 변형
• 딥 드로잉: 펀치로 소재를 다이에 강제 진입시켜 중공 형상 형성, 도가니 벽 완성

비용과 속도가 우선인 경량, 소량 생산에 특히 적합합니다.

3. 단조 공법

단조 도가니는 최고 밀도(일반적으로 >19.0 g/cm³)로 이론 밀도에 근접하며, 우수한 인장 강도와 변형 저항성을 가집니다. 공정:

1. 필요한 텅스텐 봉 크기와 질량 계산; 초기 상대 밀도 90-95%
2. 수소로에서 1,400-1,600°C 가열 후 다중 단조 패스로 총 변형 50-60% 달성 및 도가니 형상 형성
3. 단조 빌릿 어닐링 후 최종 치수로 가공

4. 소결 공법

등방 압력 소결은 대량 생산의 가장 일반적인 공정입니다. 워크플로:

1. 목표 블랭크 크기 금형 준비, 국가 표준 충족 텅스텐 분말 충전. 180-250 MPa 등방 압력으로 충전 밀도 유지
2. 고온 유도로에 빌릿 투입. 승온 속도 80-150°C/h, 2,200-2,400°C에서 4-8시간 유지로 완전 치밀화
3. 냉각 후 소결 블랭크 최종 공차로 가공
4. 외관, 치수, 밀도 철저 검사

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