Холодная сварка – это процесс соединения двух элементов в один с помощью сильного давления, которое прикладывается штампами и рулоны. Как следует из названия, этот метод не использует тепло для изменения состояния соединяемых предметов — эти вещества остаются в твердое состояние на протяжении всей процедуры. Не все металлы являются идеальными кандидатами для холодной сварки из-за содержания кислорода во внешних слоях, и даже после продолжительной очистки щеткой. и очистки, металлы не будут склеиваться, если один из них не податлив. Аналогичным образом, если две склеенные части позже будут подвергаться воздействию среды, богатой кислородом или некоторыми другими химически активными соединениями, холодный сварной шов не получится. Из-за этих ограничений процесс холодной сварки наиболее подходит для объектов, которые будут развернуты за пределами земной атмосферы, таких как спутники или космические корабли.
Холодная сварка была первоначально открыта современным обществом в начале 1940-х годов и считалась новым явлением, но на самом деле этот процесс существует уже тысячи лет. Стало известно, что два куска одинаковых металлов будут соединяться в вакууме, если они обладают чистыми, сглаженными поверхностями и к ним можно приложить сильное начальное усилие. Во время процесса деформация происходит на 60-80% поверхности склеивания, что позволяет соприкасаться чистым металлам. Затем на атомном уровне происходит постоянное соединение, при этом сварные швы намного прочнее, чем то, что можно было бы получить другими способами. Еще одно преимущество заключается в том, что в качестве типа припоя не используются никакие промежуточные материалы, поэтому, пока оксиды не могут преобразоваться на поверхности металла, он должен сохраняться десятилетиями.
С самого начала исследования исследователи показали, что холодная сварка также может выполняться без применения чрезмерной силы. Применяя меньшее давление в течение более длительного периода времени, можно добиться аналогичных результатов. Другой метод заключается в повышении температуры поверхности двух соединяемых материалов на короткий период времени для ускорения молекул.
Современное использование холодной сварки многочисленно, но она по-прежнему определенно считается ситуативным процессом из-за вышеупомянутых ограничений. Однако этот метод позволяет работать во многих агрессивных средах, что ранее было невозможно, например, при сварке подземных трубопроводов, по которым проходят горючие газы. Еще одним недостатком является то, что, поскольку сварка происходит быстро и считается постоянной, очень трудно проверить целостность сварного шва, особенно в более толстых металлах.
