Elettrodo di fusione in tungsteno

Panoramica
I componenti principali delle lampade a scarica comprendono un catodo, un anodo e aste di supporto. A seconda del tipo di lampada, gli elettrodi sono forniti come corpi stampati complessi o come semplici perni. Applicando tensione tra anodo e catodo si forma un arco brillante; le punte degli elettrodi devono sopportare temperature approssimative di 1.800–3.400 °C e trasferire il calore residuo al corpo dell'elettrodo e alla struttura di supporto.

Vantaggi principali

• Stabilità alle alte temperature fino a 3.400 °C
• Eccellente resistenza al creep
• Riduzione della funzione lavoro elettronico grazie al drogaggio con ossidi
• Alta conducibilità termica dovuta all'elevata densità del nucleo
• Buona lavorabilità per geometrie complesse
• Elevata resistenza alla rottura per trasporto e montaggio

Materiali e tipologie
Il tungsteno è il materiale di riferimento per elettrodi ad alta temperatura: punto di fusione più elevato, bassa pressione di vapore, ridotta dilatazione termica e buona conducibilità termica. I processi produttivi e il drogaggio/lega calibrano stabilità dimensionale, emissione elettronica e lavorabilità meccanica secondo le esigenze della lampada.

Catodi
I materiali per catodi comprendono tungsteno drogato con ossidi (es. AKS = silicato alluminio-potassio, La2O3) e WLZ (tungsteno drogato con ossidi di lantanio e zirconio). Le leghe ossidiche sono alternative non radioattive ai materiali torati. Sono inoltre disponibili corpi catodici porosi in tungsteno o tungsteno‑renio come grezzi per infiltrazione (es. con ossido di bario).

Anodi
Gli anodi devono sopportare i carichi termici maggiori. Per gli anodi si utilizzano gradi di tungsteno drogati con potassio, che offrono stabilità termica, resistenza al creep e comportamento di consumo migliorati. Esempi chiave:

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

Aste di supporto
Le aste di supporto reggono catodi e anodi e devono resistere a urti meccanici durante trasporto e lavorazione, garantendo al contempo buona conducibilità elettrica e termica. Leghe indicate includono WVM e WL‑S; questi materiali rimangono particolarmente resistenti alla rottura dopo trattamenti ad alta temperatura durante la produzione delle lampade.

Tabella dei materiali
Materiale | Stabilità dimensionale | Emissione elettroni | Diametro [mm] | Forma di fornitura | Applicazioni tipiche
WLZ | alta | alta | 6,0–25,0 | Barre ed elettrodi pronti per l'installazione | Catodi
WL10 | media | alta | 1,2–80,0 | Filo, barre ed elettrodi pronti per l'installazione | Anodi e catodi
W poroso | bassa | alta | Su richiesta | Grezzi, pronti per infiltrazione | Catodi
WL-S | media | alta | 5,0–10,0 | Filo, barre ed elettrodi pronti per l'installazione | Aste di supporto
WVM | alta | bassa | 1,2–12,99 | Filo, barre ed elettrodi pronti per l'installazione | Anodi e aste di supporto
WVMW | alta | bassa | 15,0–30,0 | Barre ed elettrodi pronti per l'installazione | Anodi
S-WVMW | alta | bassa | 25,0–40,0 | Barre ed elettrodi pronti per l'installazione | Anodi

Note
I materiali possono essere forniti in filo, barre, grezzi o elettrodi pronti per l'installazione; sono disponibili forme porose per processi di infiltrazione. Le varianti ossidiche (es. La2O3, La+Zr, AKS) riducono la funzione lavoro elettronica e sono alternative non radioattive ai tungstenhi torati. Contattare il fornitore per diametri, tolleranze e opzioni di rivestimento personalizzate.