Productie van wolfraamdraad

Bij de productie van wolfraamfilamenten wordt meestal ammoniumparawolframaat (APT) als grondstof gebruikt. Het algemene proces omvat het calcineren van APT in lucht bij ongeveer 500 graden om wolfraamtrioxide te produceren, of het lichtjes reduceren in waterstof bij ongeveer 450 graden om blauw wolfraamoxide te produceren. Wolfraamgloeidraden voor gloeilampen vereisen de toevoeging van kleine hoeveelheden kaliumoxide, siliciumdioxide en aluminiumoxide aan het wolfraamtrioxide of blauwe wolfraamoxide; het totale bedrag van deze drie mag niet meer dan 1% bedragen.

Het gedoteerde wolfraamoxide wordt vervolgens met waterstof gereduceerd tot metallisch wolfraampoeder. Het reductieproces omvat doorgaans twee stappen: ten eerste de reductie tot wolfraamdioxide (bruin wolfraamoxide) bij ongeveer 630 graden, en ten tweede de reductie tot metallisch wolfraampoeder bij ongeveer 820 graden. Het doel van deze twee reductiestappen is ervoor te zorgen dat het toegevoegde kalium volledig wordt benut en de deeltjesgrootte van het poeder onder controle te houden. Het resulterende gedoteerde wolfraampoeder wordt vervolgens in een speciaal ontworpen mal tot lange, dunne rechthoekige stroken geperst. Een wolfraamstaaf wordt gesinterd door een elektrische stroom door waterstofgas te leiden en dit te verwarmen met behulp van zelf-weerstand (waarbij temperaturen van ongeveer 3000 graden worden bereikt). Na het sinteren kan de dichtheid van de wolfraamstaaf meer dan 85% van de theoretische waarde bereiken. Deze wolfraamstaaf kan vervolgens worden gesmeed tot wolfraamstaven met een diameter van ongeveer 3 mm met behulp van een roterende smeedmethode, en verder worden verwerkt tot wolfraamdraden van verschillende diktes met behulp van een matrijs-tekenmethode.

Wanneer de diameter van de wolfraamdraad het micrometerniveau bereikt, is het moeilijk om de diameter nauwkeurig te meten met conventionele schuifmaten. Daarom wordt de dikte van wolfraamdraden met een diameter van minder dan 0,2 mm internationaal gewoonlijk uitgedrukt in het gewicht van een 200 mm lang stuk draad.