Термическое циклирование — это производственный процесс попеременного охлаждения и нагревания материала для повышения его прочности и производительности. Этот процесс вызывает так называемую молекулярную реорганизацию, оптимизирующую молекулярную структуру материала и делающую его более плотным и однородным. Большинство микроскопических производственных дефектов, таких как трещины и карманы, удаляются во время этого процесса, тем самым улучшая долговечность и устойчивость к нагрузкам. Металлические детали, подвергнутые термоциклированию, также менее подвержены усталостным разрушениям металла, вызванным внутренней коррозией и вибрацией. Внешняя коррозионная стойкость также улучшается, как и процессы после производства, такие как пайка пайкой и гальванопокрытие при применении циклических термообработок.
Хотя термоциклирование — это процесс, который эффективен для ряда различных типов материалов, включая композиты, керамику и пластмассы, чаще всего он ассоциируется с его благотворным воздействием на металлические детали. Большинство литых, кованых или обработанных металлических деталей имеют многочисленные микроскопические дефекты, такие как мелкие трещины или трещины, а также межмолекулярные карманы. Хотя, как правило, эти дефекты слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, они являются распространенным источником отказов деталей из-за вибрационных или ударных нагрузок и усталости металла, вызванной внутренней коррозией. Одним из наиболее эффективных способов устранения значительного числа таких дефектов является процесс термоциклирования. Этот процесс включает в себя охлаждение или, реже, повторное нагревание детали, а затем ее возвращение к температуре окружающей среды.
Процесс модуляции температуры, также известный как передовая криогеника, приводит к ужесточению или настройке молекулярной структуры детали и удалению многих, если не всех, ее микроскопических дефектов. Отсутствие внутренних полостей и трещин сводит к минимуму вероятность развития внутренней коррозии, тем самым придавая детали повышенную устойчивость к нагрузкам и долговечность. Дополнительным преимуществом более плотных и однородных кристаллических структур в металлической детали является устранение неравномерных областей нагрева или горячих точек, что обеспечивает оптимальные характеристики охлаждения. Удаление внутренних дефектов также делает деталь более устойчивой к вибрации и симпатическому резонансу, что дополнительно повышает сопротивление усталости металла.
Однако на этом преимущества термоциклирования не заканчиваются; обработанная деталь также имеет лучшие характеристики поверхности. Это, в свою очередь, означает, что поверхность детали с меньшей вероятностью подвергнется коррозии, а отделка, такая как покрытие, которое наносится до термоциклирования, лучше прилипает и служит дольше. То же самое относится к любой пайке серебром, выполненной перед циклированием, в которой также используется процесс термомодуляции.
