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Diffusionsschweißen ist ein Verbindungstechnik die das Fusionsprinzip nutzt, um zwei Materialien miteinander zu verbinden.Diese Methode wurde 1953 von dem russischen Wissenschaftler N.F. Kasakow.

Schematische Darstellung des Diffusionsschweißprozesses. 1 Zwei verschiedene Materialien. 2 (Neu-)Anordnung der Atome. 3 Endergebnis des Diffusionsschweißprozesses.

Visualisierung des Diffusionsschweißprozesses

Eigenschaften

Diffusionsschweißen ist in der Kategorie enthalten Pressschweißen. Bei diesem Schweißverfahren werden zwei Gegenstände (aus gleichem oder unterschiedlichem Material) miteinander verbunden, ohne dass ein weiteres Material hinzugefügt wird. Nein Schmelze Die Verbindung wird hergestellt, indem die Werkstücke unter Hochdruck gesetzt werden, in a Vakuum oder in einer Umgebung von a Inertgas, bei einer Temperatur von etwa 50 bis 70 % ihrer Schmelzpunkt gegeneinander drücken.

Das Diffusionsschweißverfahren wird so genannt, weil die Moleküle durch die steigende Temperatur an offene Stellen wandern (diffus = bewegen) und so die Hohlräume und Poren in der Grenzfläche ausfüllen.

Prozess

Nachdem die Oberflächen der beiden zu verbindenden Materialien ausreichend eben und sehr sauber gemacht sind, werden sie erhitzt und aneinander gepresst, normalerweise in einer Vakuumumgebung. Durch Erhitzen der Materialien werden sie zu plastisch verformbar. Durch den auf die Materialien ausgeübten Druck verschwinden die Hohlräume an der Grenzfläche. Dadurch entsteht eine Fusion (Inter-Arrangement) auf atomarer Ebene.

Anwendungen

Beim Diffusionsschweißen können unterschiedliche Werkstoffe miteinander verbunden werden. Aus praktischen Gründen wird dieses Verfahren hauptsächlich bei Blechen angewendet, da es sich um ein relativ teures Schweißverfahren handelt, wird es nur dort eingesetzt, wo der Kostenaspekt keine entscheidende Rolle spielt, wie beispielsweise in der Militärflugzeugindustrie, Luft- und Raumfahrt, Nuklearindustrie und Waffenindustrie.

Vor-und Nachteile

Leistungen

• Es ist möglich, sehr unterschiedliche Materialien zu verbinden, auch Materialien, die sich nicht oder nur sehr schwer mit anderen Schweißverfahren fügen lassen.
• Auch das Schweißen von Nichtmetallen wie Keramik, Glas und Carbon ist möglich.
• Auch brennbare Stoffe können geschweißt werden und sogar in der Nähe von explosiven Stoffen (Waffenherstellung) kann geschweißt werden.
• Da die Materialien nicht schmelzen, bleibt die innere (Kristall-)Struktur und damit die mechanische Festigkeit weitgehend erhalten: nein: Wärmeeinflusszone.
• Es ist möglich, sehr dicke und sehr dünne Materialien sowie dicke und dünne Materialien untereinander zu schweißen.
• Es ist möglich, mehrere Lagen gleichzeitig zu schweißen.
• Es ist keine Nachbearbeitung erforderlich.

Nachteile

• Es ist ein relativ langsamer Prozess, daher ungeeignet für die Massenproduktion.
• Die zu fügenden Gegenstände müssen hohem Druck standhalten.
• Die zu schweißenden Oberflächen müssen bündig und sehr sauber sein. Oxidschichten können die Schweißnahtqualität stark negativ beeinflussen.
• Unebene Werkstücke erfordern separat geformte Aufsätze, um den Druck auf die Werkstücke zu übertragen.
• Teuer, weil spezielles Equipment benötigt wird und das Material recht lange erhitzt werden muss.

Siehe auch

• Schweißen
• Pressschweißen
• Diffusion
• Verkleidung

Externer Link

• (und) Wissenschaftlicher Artikel zum Diffusionsschweißen