Das Diffusionskleben ist ein Verfahren, bei dem zwei Oberflächen durch Anwendung von Temperatur und Druck miteinander verbunden werden, ohne dass ein Schmelzen oder eine massive plastische Verformung der Materialien erforderlich ist. Diese Methode eignet sich besonders für feuerfeste und hochfeste legierte Werkstoffe und vermeidet die mit Schmelzprozessen verbundenen Defekte.
Mechanismus des Diffusionsbindens:
Die Bindung erfolgt durch die Interdiffusion von Atomen an der Grenzfläche der beiden zu verbindenden Oberflächen. Die angewandte Temperatur und der Druck erleichtern die Bewegung der Atome über die Grenzfläche, was zu einer starken metallurgischen Verbindung führt. Dieser Prozess wird bei Temperaturen durchgeführt, die in der Regel unter dem Schmelzpunkt der Materialien liegen, so dass die Integrität und die Eigenschaften der ursprünglichen Materialien erhalten bleiben.
- Vorteile des Diffusionsbindens:Vielseitigkeit der Materialien:
- Das Verfahren kann ähnliche und unähnliche Werkstoffe verbinden, entweder in Pulver- oder in fester Form, was es für verschiedene industrielle Anwendungen sehr anpassungsfähig macht.Verringerung der Schweißnähte:
- Bauteile können mit weniger oder gar keinen Schweißnähten konstruiert werden, wodurch sich die Notwendigkeit umfangreicher Inspektionen verringert und die allgemeine Zuverlässigkeit des Produkts verbessert.Kosteneffizienz:
Durch den Einsatz von Plattierungstechniken können teure Materialien nur dort eingesetzt werden, wo es notwendig ist, was die Materialkosten insgesamt reduziert.Anwendungen und Ausrüstung:
Das Diffusionskleben ist in Branchen wie der Elektronik-, Luft- und Raumfahrt- sowie der Nuklearindustrie für die Herstellung komplizierter Teile wie Flugzeugrümpfe, Antriebsarmaturen und nukleare Steuerstäbe weit verbreitet. Das Verfahren wird auch in die additive Fertigung integriert, z. B. bei der Herstellung von laminierten Objekten (LOM), bei der dünne Metallbleche geklebt werden, um komplexe Strukturen mit integrierten Kühlkanälen herzustellen.Moderne Anlagen für das Diffusionskleben verfügen über eine präzise Drucksteuerung, Rückmeldung durch eingebettete Druckwandler und Schnellkühlsysteme, die die Qualität der Verklebung verbessern und die Produktionseffizienz steigern. Diese Fortschritte haben die Anwendungsmöglichkeiten des Diffusionsklebens auf Turbinenschaufeln, medizinische Geräte, Wärmetauscher und Lithiumbatterien erweitert.
Schlussfolgerung:
