Eletrodo de fusão em tungstênio

Visão geral
Os componentes principais das lâmpadas de descarga incluem um cátodo, um ânodo e hastes de suporte. Consoante o tipo de lâmpada, os eletrodos são fornecidos como corpos moldados complexos ou pinos simples. Quando se aplica tensão entre ânodo e cátodo forma-se um arco brilhante; as pontas dos eletrodos têm de suportar temperaturas aproximadas de 1.800–3.400 °C e transferir o calor residual para o corpo do eletrodo e a estrutura de suporte.

Vantagens principais

• Estabilidade a altas temperaturas até 3.400 °C
• Excelente resistência ao fluência
• Redução da função trabalho eletrónica graças ao dopagem com óxidos
• Elevada condutividade térmica devido à alta densidade do núcleo
• Boa usinabilidade para geometrias complexas
• Elevada resistência à ruptura para transporte e montagem

Materiais e tipos
O tungsténio é o material de referência para eletrodos de alta temperatura: mais alto ponto de fusão, baixa pressão de vapor, baixa dilatação térmica e boa condutividade térmica. Processos de fabrico e dopagem/ligas ajustam a estabilidade dimensional, emissão eletrónica e usinabilidade conforme as exigências da lâmpada.

Cátodos
Os materiais para cátodos incluem tungsténio dopado com óxidos (ex. AKS = silicato de alumínio-potássio, La2O3) e WLZ (tungsténio dopado com lantânio e óxido de zircónio). As ligas dopadas com óxidos são a alternativa não radioativa aos materiais torados. Estão também disponíveis corpos cátodo porosos em tungsténio ou tungsténio-rénio como peças brutas para infiltração (ex. óxido de bário).

Ânodos
Os ânodos devem suportar as maiores cargas térmicas. Utilizam-se graus de tungsténio dopados com potássio para ânodos, que fornecem estabilidade térmica superior, resistência ao fluência e comportamento de desgaste melhorado. Exemplos chave:

• WVM = 30–70 µg/g dopagem de potássio, Dm 2–13 mm
• WVMW = 15–40 µg/g dopagem de potássio, Dm ≥13 mm
• S-WVMW = 15–40 µg/g dopagem de potássio, Dm ≥35 mm

Hastes de suporte
As hastes de suporte suportam cátodos e ânodos e devem resistir a impactos mecânicos durante o transporte e manuseio, assegurando igualmente boa condutividade eléctrica e térmica. Ligas recomendadas incluem WVM e WL‑S; ambas mantêm elevada resistência à ruptura após tratamentos a alta temperatura na produção de lâmpadas.

Tabela de materiais
Material | Estabilidade dimensional | Emissão de eletrões | Diâmetro [mm] | Forma de fornecimento | Aplicações típicas
WLZ | alta | alta | 6,0–25,0 | Barras e eletrodos prontos para instalação | Cátodos
WL10 | média | alta | 1,2–80,0 | Fio, barras e eletrodos prontos para instalação | Ânodos e cátodos
W poroso | baixa | alta | Sob consulta | Peças brutas para infiltração | Cátodos
WL-S | média | alta | 5,0–10,0 | Fio, barras e eletrodos prontos para instalação | Hastes de suporte
WVM | alta | baixa | 1,2–12,99 | Fio, barras e eletrodos prontos para instalação | Ânodos e hastes de suporte
WVMW | alta | baixa | 15,0–30,0 | Barras e eletrodos prontos para instalação | Ânodos
S-WVMW | alta | baixa | 25,0–40,0 | Barras e eletrodos prontos para instalação | Ânodos

Notas
Os materiais podem ser fornecidos em fio, barras, peças brutas ou eletrodos prontos para instalação; estão disponíveis formas porosas para processos de infiltração. As variantes dopadas com óxidos (ex. La2O3, La+Zr, AKS) reduzem a função de trabalho eletrónica e constituem alternativas não radioativas aos tungstenhos torados. Contacte o fornecedor para diâmetros, tolerâncias e opções de revestimento personalizadas.