Electrodo de fusión de tungsteno

Introducción
Los componentes principales de las lámparas de descarga incluyen cátodo, ánodo y varillas de soporte. Según el tipo de lámpara, los electrodos se suministran como cuerpos moldeados complejos o como simples espigas. Al aplicar tensión entre ánodo y cátodo se genera un arco brillante; las puntas de los electrodos deben soportar temperaturas aproximadas de 1.800–3.400 °C y transferir el calor residual al cuerpo del electrodo y a la estructura de soporte.

Ventajas en términos generales

• Alta estabilidad a temperaturas hasta 3.400 °C
• Excelente resistencia a la fluencia
• Reducción del trabajo de extracción de electrones por dopado con óxidos
• Alta conductividad térmica por elevada densidad del núcleo
• Buena mecanizabilidad para geometrías complejas
• Buena resistencia a la rotura para transporte y montaje

Materiales y tipos
El tungsteno es el material de referencia para electrodos de altas temperaturas: punto de fusión más alto, baja presión de vapor, baja dilatación térmica y buena conductividad térmica. Los procesos de fabricación y el dopado/aleación ajustan la estabilidad dimensional, la emisión electrónica y la mecanizabilidad según los requisitos de la lámpara.

Cátodos
Los materiales para cátodos incluyen tungsteno dopado con óxidos (p. ej. AKS = silicato de aluminio-potasio, La2O3) y WLZ (tungsteno dopado con lantano y óxido de circonio). Las aleaciones dopadas con óxidos son la alternativa no radiactiva a los materiales toríficos. También se ofrecen cuerpos porosos de tungsteno o tungsteno-renio como piezas en bruto para infiltración (p. ej. con óxido de bario).

Ánodos
Los ánodos deben soportar las mayores cargas térmicas. Se emplean grados de tungsteno dopados con potasio para ánodos, que proporcionan estabilidad térmica, resistencia a la fluencia y comportamiento de desgaste mejorados. Ejemplos clave:

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

Varillas de sujección
Las varillas de sujección sostienen cátodos y ánodos y deben resistir impactos mecánicos durante el transporte y el manejo, además de asegurar buena conductividad eléctrica y térmica. Aleaciones recomendadas incluyen WVM y WL‑S; ambos mantienen alta resistencia a la rotura tras tratamientos a alta temperatura en la fabricación de lámparas.

Tabla de materiales
Material | Estabilidad dimensional | Emisión de electrones | Diámetro [mm] | Tipo de suministro | Usos típicos
WLZ | alta | alta | 6,0–25,0 | Barras y electrodos listos para instalación | Cátodos
WL10 | media | alta | 1,2–80,0 | Hilo, barras y electrodos listos para instalación | Ánodos y cátodos
W poroso | baja | alta | A petición | Piezas en bruto para infiltración | Cátodos
WL-S | media | alta | 5,0–10,0 | Hilo, barras y electrodos listos para instalación | Varillas de sujección
WVM | alta | baja | 1,2–12,99 | Hilo, barras y electrodos listos para instalación | Ánodos y varillas de sujección
WVMW | alta | baja | 15,0–30,0 | Barras y electrodos listos para instalación | Ánodos
S-WVMW | alta | baja | 25,0–40,0 | Barras y electrodos listos para instalación | Ánodos

Notas
Los materiales pueden suministrarse en hilo, barras, piezas en bruto o electrodos listos para instalar; existen formas porosas para procesos de infiltración. Las variantes dopadas con óxidos (p. ej. La2O3, La+Zr, AKS) reducen la función de trabajo electrónica y constituyen alternativas no radiactivas a los tungstenos toríferos. Consulte al proveedor para diámetros, tolerancias y opciones de recubrimiento a medida.