Infiltraatiopuudutus

Infiltraatiopuudutus on käsittelymenetelmä, jossa huokoiselle tai epätiiviille rakenteelle tehdään infiltraatio: huokoset täytetään infiltraattina toimivalla nesteellä tai sulalla aineella. Infiltraatio voidaan toteuttaa paineellisesti, alipaineellisesti tai kapillaarisesti, ja tavoitteena on parantaa rakenteen lujuutta, kulutuskestävyyttä sekä tiiviyttä. Joissakin tapauksissa infiltraatio muuttaa materiaalin lämpö- tai sähköjohtavuutta.

Materiaalit ja infiltraatit vaihtelevat käyttökohteen mukaan. Esipohjaisille huokoisille esille voidaan altistaa metallin, keraamisten tai hiilifraktioiden infiltraateille. Metallisissa järjestelmissä infiltraattina käytetään usein sulatettuja metalleja (esim. alumiinia, magnesiumia tai kuparia) tai niiden seoksia; polymeeriset tai kermaiset resin-tyypit ovat yleisiä hiili- ja kuitupohjaisissa komposiiteissa. Infiltraatio voi johtaa tiiviin, yhtenäisen materiaalin muodostumiseen sekä parantaa lämpötilan kestävyyttä ja turvallista käyttökestävyyttä.

Sovellukset kattavat metallimatrix-komposiitit (MMC) sekä kerami- ja hiilikuitupohjaiset rakenteet, joissa huokoisen esipreformin täyttäminen parantaa lujuutta, kulutuskestävyyttä ja termistä johtavuutta. Käyttökohteita ovat muun muassa suodatus- ja tiivistysosat, sekä kone- ja ilmailuteollisuuden komponentit, joissa vaaditaan yhdistyviä ominaisuuksia yhdistettynä keveyteen.

Edut ovat yleisesti korkeampi lujuus- ja tiiviystaso sekä parantunut kulutuskestävyys; rajoituksia mukaan lukien prosessin kustannukset, kontrollivaatimukset sekä infiltrantin ja esipreformin yhteensopivuusvaatimukset. Infiltraatiopuudutus on valikoiva ratkaisu tilanteisiin, joissa huokoisen rakenteen tilavuus tulisi hyödyntää osana loppujärjestelmää.