Svařování za studena - Cold welding
 | tento článek potřebuje další citace pro ověření. (Říjen 2010) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) |
Svařování za studena nebo kontaktní svařování je pevný -Stát svařování proces, ve kterém se spojení odehrává bez fúze nebo ohřev na rozhraní dvou svařovaných částí. Na rozdíl od procesů tavného svařování č tekutý nebo je v kloubu přítomna roztavená fáze.
Svařování za studena bylo poprvé uznáno jako obecný fenomén materiálů ve 40. letech 20. století. Poté bylo zjištěno, že dva čisté, ploché povrchy podobné kov by silně přilnuly při kontaktu pod vakuum. Nově objevené mikro-[1] a svařování za studena v nanometrech[2] již v posledních ukázal velký potenciál nanofabrikace procesy.
Důvodem tohoto neočekávaného chování je, že když jsou atomy, které jsou v kontaktu, stejného druhu, neexistuje žádný způsob, jak by atomy „věděly“, že jsou v různých částech mědi. Jsou-li mezi oxidy a tuky a komplikovanějšími tenkými povrchovými vrstvami kontaminujících látek další atomy, atomy „vědí“, když nejsou na stejné části.
— Richard Feynman, Feynmanovy přednášky, 12–2 tření
Mezi aplikace patří drátěný materiál a elektrická připojení (např izolační-posuvné konektory a drátěný obal připojení).
Ve vesmíru
Mechanické problémy na začátku satelity byly někdy přisuzovány svařování za studena.
V roce 2009 Evropská kosmická agentura publikoval a recenzováno papír popisující, proč je svařování za studena významným problémem, který musí konstruktéři kosmických lodí pečlivě zvážit.[3] Článek také cituje zdokumentovaný příklad[4] od roku 1991 s Kosmická loď Galileo anténa s vysokým ziskem.
Jedním ze zdrojů obtíží je, že svařování za studena nevylučuje relativní pohyb mezi povrchy, které mají být spojeny. To umožňuje široce definované pojmy zlost, vztekat se, lepení, stiction a přilnavost v některých případech se překrývají. Například je možné, aby spoj byl výsledkem jak studeného (nebo „vakuového“) svařování, tak i otěru (nebo třením nebo nárazem). Galing a svařování za studena se proto nevylučují.
Nanoměřítko
Na rozdíl od procesu svařování za studena v makro měřítku, který obvykle vyžaduje velké aplikované tlaky, vědci objevili monokrystalické ultratenké zlato nanodráty (průměry menší než 10 nm) lze svařovat za studena dohromady během několika sekund samotným mechanickým kontaktem a za pozoruhodně nízkých aplikovaných tlaků.[2] Vysoké rozlišení transmisní elektronová mikroskopie a měření in-situ ukazují, že svary jsou téměř dokonalé, se stejnou orientací krystalu, pevností a elektrickou vodivostí jako zbytek nanodrát. Vysoká kvalita svarů je přičítána rozměrům vzorku v nanoměřítku, mechanismům orientovaného připevnění a rychlé mechanické pomoci povrchová difúze Byly také prokázány nanoscalové svary mezi zlatem a stříbrem a stříbrem a stříbrem, což naznačuje, že tento jev může být obecně použitelný, a proto nabízí atomistický pohled na počáteční fáze makroskopického svařování za studena buď pro hromadné kovy, nebo pro kovové materiály tenký film.[2]
Viz také
- Abutment (zubní lékařství) - Spojovací prvek
- Měřící blok - Systém pro výrobu přesných délek skládáním komponentů
- Mezimolekulární síla - Síla přitahování nebo odpuzování mezi molekulami a sousedními částicemi
- Nanoimprint litografie - Metoda výroby vzorků v měřítku nanometrů pomocí speciálního razítka
- Tribologie - Věda a technika interakce povrchů v relativním pohybu
- Vakuové cementování - Přirozený proces kontaktního spojení mezi objekty ve tvrdém vakuu
- Optické spojení kontaktů - Proces, při kterém jsou dva těsně konformní povrchy drženy pohromadě mezimolekulárními silami.
- Bodové svařování - Proces, při kterém jsou kontaktní kovové povrchy spojeny teplem z odporu na elektrický proud
Reference
- ^ Ferguson, Gregory S .; Chaudhury, Manoj K .; Sigal, George B .; Whitesides, George M. (1991). "Kontaktní adheze tenkých zlatých vrstev na elastomerní nosiče: svařování za studena za podmínek prostředí". Věda. 253 (5021): 776–778. doi:10.1126 / science.253.5021.776. JSTOR 2879122. PMID 17835496. S2CID 10479300.
- ^ A b C Lu, Yang; Huang, Jian Yu; Wang, Chao; Sun, Shouheng; Lou, červen (2010). "Studené svařování ultratenkých zlatých nanodrátů". Přírodní nanotechnologie. 5 (3): 218–224. doi:10.1038 / nnano.2010.4. PMID 20154688.
- ^ A. Merstallinger; M. Prodej; E. Semerad; B. D. Dunn (2009). Posouzení svařování za studena mezi oddělitelnými kontaktními povrchy v důsledku nárazu a pražení ve vakuu (PDF). Evropská kosmická agentura. ISBN 978-92-9221-900-0. ISSN 0379-4067. OCLC 55971016. ESA STM-279. Citováno 24. února 2013.
- ^ Johnson, Michael R. (1994). Anomálie nasazení antény Galileo s vysokým ziskem (PDF). Laboratoř tryskového pohonu NASA. hdl:2014/32404. Citováno 1. prosince 2016.
Další čtení
- Sinha, K .; Farley, D .; Kahnert, T .; Solares, S.D .; Dasgupta, A .; Caers, J.F.J .; Zhao, X.J. (2014). "Vliv výrobních parametrů na pevnost spoje adhezivně spojených flip-chip propojení". Časopis vědy a technologie adheze. 28 (12): 1167–1191. doi:10.1080/01694243.2014.891349.
- Kalpakjian (2005). Výrobní inženýrství a technologie (5. vydání). Prentice Hall. p. 981. ISBN 978-0-13-148965-3.