Kas yra šaltasis suvirinimas?

Šaltasis suvirinimas yra sujungimo procesas, kai du elementai sujungiami į vieną, naudojant intensyvų spaudimą, kurį veikia štampai ir ritinėliai. Kaip rodo pavadinimas, šis metodas nesiremia šiluma, kad pakeistų klijuojamų elementų būklę – šios medžiagos išlieka kietos visos procedūros metu. Ne visi metalai idealiai tinka šaltam suvirinimui dėl deguonies kiekio jų išoriniuose sluoksniuose, ir net po ilgo valymo šepečiu metalai nesusijungs, jei vienas iš jų nėra kalus. Panašiai, jei dvi sujungtos dalys vėliau bus veikiamos deguonies turtingos aplinkos arba tam tikrų kitų reaktyvių junginių, šaltas suvirinimas nepavyks. Dėl šių apribojimų šaltojo suvirinimo procesas labiausiai tinka objektams, kurie bus dislokuoti už žemės atmosferos ribų, pavyzdžiui, palydovams ar erdvėlaiviams.

Šaltasis suvirinimas iš pradžių buvo atrastas šiuolaikinių visuomenės 1940-ųjų pradžioje ir buvo laikomas nauju reiškiniu, tačiau šis procesas iš tikrųjų egzistuoja tūkstančius metų. Buvo sužinota, kad du panašių metalų gabalai susijungs vakuume tol, kol jų paviršiai bus švarūs, lygūs ir bus taikoma stipri pradinė jėga. Proceso metu deformacijos atsiranda 60–80 % jungiamojo paviršiaus, todėl gryni, švarūs metalai gali liestis. Tada nuolatinis sujungimas vyksta atominiu lygmeniu, kai suvirinimo siūlės yra daug stipresnės, nei būtų galima atlikti kitomis priemonėmis. Kitas privalumas yra tai, kad nėra jokių tarpinių medžiagų, naudojamų kaip litavimo tipas, taigi, kol oksidams neleidžiama keisti metalo paviršiaus, jis turėtų tarnauti dešimtmečius.

Nuo pradinio atradimo laikotarpio mokslininkai įrodė, kad šaltas suvirinimas taip pat gali būti atliktas nenaudojant per didelės jėgos. Taikant mažesnį spaudimą ilgesnį laiką, galima pasiekti panašių rezultatų. Kitas būdas yra trumpam padidinti dviejų sujungtų medžiagų paviršiaus temperatūrą, kad pagreitėtų molekulės.

Šiuolaikinis šaltojo suvirinimo panaudojimas yra daug, tačiau dėl minėtų apribojimų jis vis tiek laikomas situaciniu procesu. Tačiau ši technika leidžia dirbti daugelyje priešiškų aplinkų, kurios anksčiau buvo neįmanomos, pavyzdžiui, suvirinant požeminius vamzdynus, kuriais teka degiosios dujos. Kitas trūkumas yra tai, kad suvirinimas vyksta greitai ir yra laikomas nuolatiniu, todėl labai sunku patikrinti suvirinimo vientisumą, ypač storesnių metalų atveju.