Metalleri birleştirme işleminde akla ilk gelen ısıdır. Burada ısı, kaynak ile eş anlamda kullanılan bir prensiptir. Kullanılan kaynak çeşitlerinin genelinde ısı kullanımı yaygın olarak gözlenir. Ancak metalleri birleştirmenin tek yolu, ısı kullanımı ile değildir. Soğuk basınçlı kaynak ya da temaslı kaynak, metal parçalarını önceden ısıtmaksızın yüksek basınç uygulamasıyla yapılan kaynak işlemidir. Aynı zamanda diğer kaynak prensiplerinden farklı olarak yüksek basınç kullanır.
Soğuk Basınçlı Kaynak Nedir?
Metalleri birleştirmede kaynak denildiğinde, herkesin bildiği gibi akla ilk ısı bazlı kaynak yöntemleri gelir. En eski yöntem olan demirci kaynağında, demir çubuklar 1350°C ye kadar ısıtılırlar. Kaynak oluşturmayı kolaylaştırmak için neredeyse tüm kaynak çeşitleri ısıtma prensibini kullanır. Ancak metalleri birleştirmede tek yöntem ısı değildir. Soğuk kaynak, katı hal difüzyonu adı verilen bir işlemle iki malzemeyi birleştirmek için ısı yerine vakum koşulları altında basınç kullanır. Çoğunlukla katı bakır tellerin birleştirilmesinde yaygındır. Ayrıca havacılık endüstrisi ve elektrik mühendisliği alanları bu yöntemi yaygın olarak kullanır.
Soğuk kaynakta maksimum etkinliği sağlamak amacıyla kaynak yapılacak yüzeyi mutlaka temizlemek gerekir. Bu temizleme işlemi metallerin yüzeyindeki oksit tabakasında olur. Bu tabaka bariyer görevi görür. Soğuk kaynakta metallerde bulunan bu tabaka temizlenip sonrasında kaynak işlemi yapılır. Kaynak alanı büyüdükçe ortaya çıkan iş daha verimli olacağından alan olabildiğince büyük tutulur.
Soğuk Basınçlı Kaynak Yapılabilir Metaller Nelerdir?
Soğuk kaynak ısı prensibinin uygulandığı kaynaklardaki gibi demiri kullanamaz. Demir dışı metallerin çoğu soğuk kaynak için elverişlidir. Alüminyum ve bakır soğuk kaynak için en uygun metallerdir. Çünkü soğuk kaynakta en önemli prensip, malzemelerden en az birinin sünek olması ve ciddi bir sertleşme geçirmemiş olmasıdır. Alüminyum ve bakırın yanı sıra çinko, pirinç, gümüş, nikel ve altında soğuk kaynakta sıkça kullanılır. Soğuk kaynak kullanımında oldukça ön planda olan alüminyum ile ilgili daha fazla bilgi edinmek için “Artan Değeri ile Alüminyum” yazımızı da inceleyebilirsiniz.
Soğuk kaynak uygulanan metallerde, kaynağın kalitesi çok iyidir. Çünkü ergitme kaynağından elde edilen döküm yapısı yerine işlenmiş bir yapı elde edilir. Ayrıca sıcaklıktan etkilenen bir yüzey de yoktur.
Tarihte Soğuk Basınçlı Kaynak Kullanımı
Soğuk kaynak tekniklerini ilk olarak 1724’te Reverend Desaguliers kullanmıştır. İki metali soğuk kaynak yöntemleri ile yapıştırması ilk kanıtlardan olmuştur. Sonrasında soğuk kaynak, 1940’larda genel bir malzeme olgusu olarak kabul edilmiştir.
Daha sonra birbirine benzeyen metaller, yüzeyleri temizlenip vakum ile güçlü bir şekilde birbirine bağlanmıştır. Böylece soğuk kaynak kullanımı yaygınlaştı.
Soğuk Basınçlı Kaynağın Avantajları
- Isı prensibi uygulanmadığından diğer kaynak türlerine göre daha temiz ve güvenilirdir. Aynı zamanda oldukça güçlü birleşimler sağlar.
- Sıcak kaynak prensibi uygulanan metalleri birleştirmede, metali tamamen eritmeden ya da yeniden döküm yapmadan birleştirmek oldukça zordur. Ancak soğuk kaynakta, elde edilen kaynaklar ana malzeme ile çok yakın yapışma gücüne sahiptir.
- Soğuk kaynak, sıcakta çatlama eğilimi nedeniyle füzyon kaynağı yapılamayan ve diğer kaynak biçimleriyle birleştirilmesi çok zor olan 2xxx ve 7xxx serisindeki alüminyum alaşımlarını birleştirmek için de kullanılabilir.
- Endüstride kullanımı büyük ölçüde avantajlar sağlar. Alüminyum ve bakır çok güçlü bir bağ ile birleşebilir.
- Kırılgan intermetalik bileşiklerin oluşumu olmadan temiz ve güçlü kaynaklar sağlar.
Kaynakça
- https://interestingengineering.com
- https://en.wikipedia.org
- https://coldpressurewelding.com
