タングステンの基礎知識１2023.7

タングステンは高融点、高硬度の金属※1のひとつです。その特長をいかしてパナソニックでは1936年から白熱電球のフィラメントコイルの素材としてタングステンを使用しています。
そして今も、その様々な特長をいかした商品開発に私たちは挑戦し続けています。

今回はタングステンがもつ特長のうち「高温でも溶けにくい」「変形しにくい」　という特長に焦点をあて【基礎知識1】として資料を作りました。
タングステンの素材としての特性が、加工によりどのように変化するかの説明や、加工例、用途例についてご紹介しています。
より多くの方にその魅力について知っていただければ幸いです。

[掲載内容]
・タングステンとは？
・特長を活かした活用事例
・細く加工してさらに強くしなやかに！
・加工例
・用途例


※詳しくはダウンロードボタンからPDFデータをダウンロードいただくか、関連リンクよりHPをご覧ください。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　※1　出典：日本金属学会　まてりあ　第60巻　第2号(2021)

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タングステンは地球上で最も高い融点を持つ金属元素のひとつです。
その特長をいかしてパナソニックでは1936年からタングステンを
白熱電球のフィラメントコイルの素材としてタングステンを使用しています。

「タングステン」、その名前の由来は諸説ありますが、
1755年にスウェーデンの鉱物学者クローンステットがその酸化物にスウェーデン語で
「重い石」を意味する ”tung(重い) sten(石)” と名付けたとされ、後にこれが一般的な国際的名称になりました。

タングステンは自然界では希少な元素であり、主にタングステン鉱石から採取されます。
19世紀末に初めて商業的に産出され20世紀に急成長しました。

その用途は電球のフィラメントコイルに使用されたのを皮切りに
第二次世界大戦などにおける軍事産業でも重要な役割を果たしました。
それが発展し、現在では電子デバイスや航空宇宙産業、医療器具など様々な用途で使用されています。

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パナソニックは何度も検証を重ねて独自の線引き加工技術に磨きをかけ、
タングステンを “さらに細く、強い線” にする挑戦をし続けています。

その使い方はさまざま。
パナソニックのタングステン極細線／タングステン線は、

撚る(よる)　／　編む　／　織る　／　巻く　／　そのまま使う

など、シーンに応じてさまざまな形状に加工してご使用いただけます。

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融点が非常に高く高温耐久性に優れ、
電球のフィラメントなどで活用されている“タングステン線”。
一方、加工難易度の高い素材として知られ、
強度を維持しつつ細径化するには高度な技術が必要になります。

パナソニックはタングステンを細線化する
線引き加工技術により現在11μmという細さを達成し、
さらにより細い線を実現へと導くため、日々挑戦を続けています。

【アプリケーション例:蛍光灯】
パナソニックのタングステン極細線／タングステン線の加工方法は様々ですが、
その加工技術は自社の白熱電球や蛍光灯のフィラメントにも応用されています。
1950年の電球用フィラメントの生産開始以降、2500℃の高温に耐える必要のある
フィラメントの素材として加工技術を進化させ、パナソニックの蛍光灯
“パルックプレミア”のフィラメントでは三重に巻かれた”トリプルコイル”を採用しています。

パルックプレミアの電極に使用されているフィラメントコイル(全⾧16mm)中に
φ20μmのタングステン極細線が約800mmも使用されています。

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タングステンは金属の中で最も融点が高く、耐熱性および高温下での使用に
優位性のある希少金属です。弾性率は一般的に鉄系材料の約2倍大きく、
同じ応力下で変形が小さくなる特徴を有します。

パナソニックのタングステンは、
髪の毛の直径90umに対し約8分の1の細さで、
極めて強く、曲げや捻じりの使用にも適しております。
※線径11umの場合3,750MPa、耐荷重36.3gf

パナソニックのタングステン線は、さまざまな使用加工ができ、
撚る(よる)　／　編む　／　織る　／　巻く　／　そのまま使う
など、シーンに応じてさまざまな形状に加工してご使用いただけます。

【アプリケーション例：蛍光灯】
2500℃の高温に耐える必要のある、
フィラメントの素材として加工技術を進化させ
パナソニックの蛍光灯”パルックプレミア”のフィラメントに、
三重に巻かれた”トリプルコイル”が採用されました。

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髪の毛の直径は一般的に約９０マイクロメートルと言われています。
パナソニックの「タングステン極細線」は髪の毛の直径に比べ約８分の１の細さ
でありながらその強度は３，７５０ＭＰａ、それは線径１１ｕｍの場合、
耐荷重およそ３６．３ｇｆに相当します。
表面の滑らかさと強さを兼ね備え、切れにくく繊維のように加工が可能です。

【特長】
■極めて細く・しなやかで、繊維のように加工ができます。
■極めて強く、曲げや捻じりの使用にも適しています。

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とあるお客様から頂いた 「強度(線が断線する強さ)を維持したまま線径を細くして欲しい」 という声。

そんなニーズにこたえようとパナソニックの”細くてしなやか、
なのに強い”タングステン線実現への挑戦が始まりました。

「細く、しかも強くしたい…、でもタングステンは硬いがゆえに加工中に断線しやすい…」
これが今までの常識でした。

しかしパナソニックは諦めずに何度も検証を重ねて独自の線引き加工技術に磨きをかけ、
“さらに細く、強い線” に挑戦しています。

詳しくはPDFをダウンロード頂くかお問合せください。 （詳細を見る）

パナソニックがあかり事業で培ってきたタングステン線加工技術を応用。耐切創性と柔軟性を兼ね備え、一般的な手袋のような感覚で使用できます。

13～15ゲージ編みの適度な厚みと20ミクロンの細径金属線の柔軟性で作業性が向上。
水洗いができ、乾きやすい素材を使用しています。

また、欧州規格EN388：2016基準で耐切創レベルD～F (TDM試験：ISO13997)と
高いレベルで評価されています。

＜おすすめ用途＞
■ガーデニング
■庭木剪定
■アウトドア
■DIY日曜大工
■工作
■災害時の備えに
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タングステンは高融点、高硬度の金属のひとつです。その特長をいかしてパナソニックでは1936年から白熱電球のフィラメントコイルの素材としてタングステンを使用しています。
今日では電子デバイスや医療器具など様々な用途で使用されています。

タングステン基礎知識１で「高温でも溶けにくい」「変形しにくい」という特徴をご紹介しました。今回は「金属疲労に強い」「鉄系素材より電気を通しやすい」という特長に焦点をあてご説明します。
タングステンの素材としての特性が、加工によりどのように変化するかの説明や、加工例、用途例についてもご紹介しています。
より多くの方にその魅力について知っていただければ幸いです。

そんなタングステンの特徴である、電気を通し、金属疲労に強いことを活かして、あなたのお困りごとの解決をお手伝いさせて頂けませんか！

[掲載内容]
・タングステンとは？
・特長を活かした活用事例
・細く加工してさらに強くしなやかに！
・加工例
・用途例

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パナソニックグループは大阪・関西万博にパビリオン「ノモの国」を出展します。

万博出展に先駆けて、万博500日前イベント「ソウゾウの実験室」を去る2023年11月に開催。ユニークな特徴を持つ自社の素材を若い世代につなぐ「マテモン」変身プロジェクトを立ち上げ、オリジナルキャラクター「マテモン」を誕生させ、タングステン極細線もその一つに選ばれました！

当社のタングステン線・タングステン極細線は細くてしなやか、なのに強く、よる・編む・織る・巻くなどの加工が可能なユニークな素材です。

あまり知られていないタングステンの特徴について、お役立ち資料をご用意致しましたのでぜひダウンロードしてご覧ください。

人々のくらしを照らしてきた私たちの技術の可能性はこれからも進化し、マテモンとともに変身していきます。どうぞお楽しみに！


大阪・関西万博のプロジェクト動画は以下URLよりご視聴頂けます。
　https://www.youtube.com/watch?v=BVYvkKzfZ_I
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