külmliitumise

Külmliitumine on metallide ühendusprotsess, mille käigus surutakse kaks puhast metallpinda kokku ning tekib tugev metalliline side ilma märkimisväärse kuumutamiseta. Protsess eeldab, et pinnad on oksüdatsioonikihtidest ja saasteainetest piisavalt puhtad ning saavad moodustada tihedad kontaktid. Külmliitumine toimib sageli vaakumis või inertses gaasikeskkonnas, kus oksüdeerumine on minimaalne.

Mekanism põhineb pindade adheseonil ja kohalikul plastilisel deformatsioonil: kui pinnad puudutuvad, purunevad ja ümberkujunduvad mikroõõned ning metallaatomid saavad üksteisega kontakti moodustades piiridel metallilise sideme. Otsesed sidemed tekivad ainult siis, kui kontaktpinnad on piisavalt puhtad ja oksüdatsioonikihtidelt on võimalik üle minna. Tulemuseks on metalliline liide, mille tugevus sõltub kasutatud materjalidest ja kontakttingimustest. Külmliitumine nõuab tavaliselt kõrget kontaktpressi ja kontrollitud keskkonda, et säilitada puhas pind ning vältida oksüdeerumist.

Materjalid ja piirangud: kõige paremini sobivad pehmed ja plastilised metallid, nagu vask, alumiinium ja teatud roostevabast terasest klassid. Kõvade ja habrasmetallide puhul on ühendus sageli nõrk või üldse mitte realiseeritav. Oksüdatsioonikiht, saaste või ebapiisav pindade ettevalmistus takistab liitumist. Protsess sobib peamiselt rakendustesse, kus kuumutamist ei või või ei soovi kasutada ning kus on vaja kiiresti ja külmalt liidetavaid kihte (nt õhukesed foivilõigud või mikrosüsteemid).

Seotud protsessid ja rakendused hõlmavad difusioonliitumist ja külmliidendamist erinevates tööstusharudes, eriti kosmose- ja vaakumseadmete ning mikroelektronika komponentide kokkupanekul.