Zavareni lončić od tantala

Lonci za zavarivanje od čistog tantala izrađeni su od-tantalovih ploča visoke čistoće s čistoćom većom ili jednakom 99,95% i ne sadrže nikakve legirajuće elemente. Ova razina čistoće smanjuje utjecaj nečistoća na eksperimente ili proizvodne procese, a posebno je kritična za vrhunske-prijave gdje je kontrola nečistoća izuzetno stroga, kao što je rast kristala-klase poluvodiča i taljenje-rijetke zemlje visoke čistoće. U usporedbi s loncima od tantal-volframove legure kao što su Ta-2,5W ili Ta-10W, lončići od čistog tantala mogu pružiti "najčišće" reakcijsko okruženje i osigurati da pripremljeni materijali nisu unakrsno kontaminirani stranim elementima.

The melting point of tantalum metal is as high as 3017°C, and it can be used stably for a long time at temperatures above 2000°C under vacuum or inert gas protection. At the same time, the vapor pressure of tantalum at high temperatures is extremely low. Even if it is heated for a long time, it will not cause material loss or pollute the environment due to volatilization, ensuring long-term stable operation of the process. For ultra-high temperature processes such as sapphire crystal growth (>2000 stupnjeva ) i taljenje vatrostalnog metala, tantalni lončići dokazani su izbor spremnika.

Tantal pokazuje izuzetno izvrsnu otpornost na koroziju na većinu jakih kiselina osim fluorovodične kiseline i ostaje stabilan i u toplim i u hladnim uvjetima. Ova značajka dolazi od gustog zaštitnog filma tantalovog pentoksida (Ta₂O₅) prirodno formiranog na njegovoj površini, koji može zadržati unutarnju stijenku spremnika netaknutom čak i u teškim radnim uvjetima. Ne samo da štiti tijelo lončića, već i učinkovito sprječava nečistoće da kontaminiraju proces.

U usporedbi s procesima štancanja/predenja koji se oslanjaju na kalupe i opremu za kovanje, zavareni lonci od tantala nude značajne prednosti u smislu gornjih ograničenja veličine. Bez potrebe za velikim kalupima i visokim troškovima otvaranja kalupa, mogu se proizvesti zavareni tantalni lončići promjera do 800 mm i visine do 800 mm, s kapacitetima u rasponu od desetaka do stotina litara. Ova tehnička značajka pruža izvediv put za proizvodnju spremnika od tantala u industrijskim razmjerima, a posebno je pogodna za scenarije masovne proizvodnje s velikim ulaznim količinama, visokom proizvodnom učinkovitošću i niskom jediničnom cijenom.

Proces zavarivanja nije ograničen oblikom rotacijskog tijela i može se precizno obraditi prema CAD nacrtima koje je dostavio kupac - bilo da se radi o cilindričnoj, stožastoj ili pravokutnoj kutijastoj strukturi ili čak više-slojnoj kompozitnoj strukturi, može se realizirati odvijanjem lima i sklapanjem zavarivanjem. Za poseban dizajn u zrakoplovstvu, laboratorijsko istraživanje i razvoj novih materijala i druge scenarije koji zahtijevaju ne-standardne geometrijske oblike, zavareni tantalni tiglovi su najfleksibilnije i najbrže-rješenje.

Kapacitet opreme za proces predenja određuje gornju granicu promjera lončića. Kada promjer lončića prijeđe 300 mm, troškovi ulaganja u opremu za predenje i poteškoće u razvoju kalupa naglo rastu, pa čak i izravno premašuju ograničenje opreme. Proces zavarivanja koristi ploče od tantala kao sirovine. Kroz procese odvijanja metalnog lima, valjanja i sučeonog zavarivanja, ta se ograničenja mogu lako prevladati kako bi se proizveli veliki tantalni lončići promjera 800 mm i visine 800 mm, koji zadovoljavaju potrebe industrijske -razine velike-proizvodnje.

Postupci predenja i utiskivanja u biti su prikladni samo za oblike rotirajućih tijela - aksijalno simetrične strukture kao što su krugovi i šalice. Za pravokutne kutije, sužene prijelazne strukture, pa čak i geometrijske oblike kombinacije zakrivljenih površina, ti su procesi gotovo izvan dosega. Proces zavarivanja pruža potpuno slobodnu dimenziju - svaki ravan dijagram širenja izveden iz inženjerskih crteža može se realizirati u svom tro-dimenzionalnom obliku kroz precizno rezanje, savijanje i zavarivanje. U scenarijima kao što su laboratoriji za zrakoplovstvo, poluvodiče i nove materijale koji često dolaze u dodir s potražnjom za posebnim-oblikovanim spremnicima, postupak zavarivanja gotovo je jedini izvediv tehnički put.

Procesi predenja i štancanja oslanjaju se na skupe posebne kalupe. Troškovi otvaranja kalupa često iznose desetke tisuća juana ili više, a ciklus razvoja kalupa traje od tjedana do mjeseci. Za razvoj malih serija prototipova, probnu proizvodnju za znanstveno istraživanje i istraživanje te ne-standardne potrebe kupaca za diferenciranom konkurencijom, rješenje za zavarivanje ne zahtijeva otvaranje kalupa i može se izravno obraditi pomoću standardnih ploča od tantala. Ciklus isporuke može se sažeti na nekoliko tjedana, a trošak obrade jednog-komada značajno je smanjen.

Potpuno iskorištenje svojstava čistog tantala
Tantal ima najbolja svojstva zavarivanja od svih vatrostalnih metala, omogućujući visoko-kvalitetne zavarene spojeve uz održavanje visoke čistoće materijala bez utjecaja procesa zavarivanja. Cijeli proces zavarivanja odvija se u vakuumu, čime se izolira prodor kisika, dušika i drugih nečistoća. Sastav zavarenog područja nakon zavarivanja vrlo je usklađen s osnovnim materijalom, a površina je glatka, bez pora i bez propuštanja zraka. Stoga zavareni lončić od tantala savršeno zadržava izvrsna svojstva metala tantala, kao što su otpornost na visoke temperature, otpornost na koroziju i nizak tlak pare, te nema brige da će zavar postati slaba karika.