Tip:
Highlight text to annotate it
X
Filamento de bombilla incandescente. Cómo hacer Tungsteno ductil.
La mayoría de nosotros creemos que después que Edison -o Joseph Swan si eres británico- inventara la ampolleta durante 1870, esta se convirtió en el objeto más útil, revolucionando la iluminación moderna.
Sin embargo, el modelo original de Edison usaba filamento de bambú carbonizado; el cual es muy fragil, y su incendescencia era muy baja.
Esto es lo que realmente hizo de las ampolletas lo que conocemos ahora.
Gracias a la fabulosa ingeniería, se crearon los filamentos de Tungsteno que vemos en la ampolletas acutales.
El Tungsteno es perfecto, porque su punto de fusión es alto, permitiendo uso a temperaturas elevadas.
A mayor temperatura, mayor emisión de luz.
El filamento parece ser simple, pero les mostraré lo asombroso que es.
Si acercamos un poco, puedes ver que es una bobina, no un cable recto, pero si nos acercamos aún mas, vemos que es una bobina dentro de otra bobina.
El filamento es un cable de 20 pulgadas de largo y cerca de 2 milésimas de pulgadas de diámetro.
Luego el filamento es enrollado con 1130 vueltas en una bobina hasta que alcanza una longitud aproximada de 3 pulgadas, y luego, vuelto a enroscar a los 3/4 de pulgada que vemos en las ampolletas.
Este es el espiral de bobina que mostré.
Obviamente, la bobina permite más cable para un mayor brillo, pero las reflecciones internas dentro de esta, pueden duplicar la emisión de luz.
Como ingeniero, lo que me sorprende es la ductilidad mecesaria para hacer estas bobinas.
Permítanme mostrar lo que quiero decir con \"Ductil\"; Un trozo de cobre tiene una alta ductulidad: puedes doblarlo y luego vuelve a su forma original.
No hay forma de hacer lo mismo con Tungsteno natural, tan sólo se quiebra.
Para elaborar Tungsteno ductil, se necesitó un trabajo elegante, creativo y cuidadoso por un ingeniero de General Electric.
William Coolidge desarrolló un proceso que usa polvo de Tungsteno para transformarlo en cable.
Sólo para darte una idea de la dificultad, esta es una lista abreviada de pasos.
1, aplicar una gran presión sobre el polvo de tungsteno para crear una barra fragil.
2, calentar a 1300 grados celsuis y luego enfriar con agua.
3, hacer circular una corriente mientras se calienta a 3200 Gº Celsius y luego enfriar otra vez.
4, volver a calentar a 1500 Gº Celsuis, pero esta vez, con hidrógeno fluyendo.
5, pasar a través de una serie de matrices para enfriamiento y martillar.
6 y final, calentar y luego reducir la Tº gradualmente mientras se enrolla hasta quedar en un cable de 1 mm de diámetro.
Sé que hay mucho de por medio, pero notar que Coolidge se basó en observaciones empíricas, intuición y conocimiento adquirido, no tan sólo en el entendimiento puro del Tungsteno.
Una ultima cosa.
Para que el filamento trabaje a altas temperaturas, no debe tener contacto con el oxígeno.
Mira lo que ocurre cuando enciendo el filamento sin su cubierta de vidrio.
Me encanta.
Si miramos mas de cerca, verás que el Tungsteno ahora en ***.
Eso es Oxido de Tungsteno.
Para evitar el contacto del oxígeno con el filamento, las primeras ampolletas estaban al vació, hoy las llenamos con gas Argón.
Este aísla al filamento y evita que se evapore, así permitiendole mayores temperaturas.
Aunque las nuevas tencologías mas compactas de LED fluorescentes tienen a las ampolletas con sus días contados, encuentro que estas ampolletas antiguas, igual que las tecnologías viejas, demuestran una maravillosa creatividad y resolución de problemas.