Mis on külmkeevitus?

Külmkeevitus on liimimisprotsess, kus kaks elementi liidetakse üheks tugeva surve abil, mida rakendavad stantsid ja rullid. Nagu nimigi viitab, ei sõltu see tehnika ühendatavate esemete oleku muutmiseks kuumusest – need ained jäävad kogu protseduuri vältel tahkeks. Kõik metallid ei sobi ideaalselt külmkeevitamiseks nende väliskihtide hapnikusisalduse tõttu ning isegi pärast pikemaajalist harjamist ja puhastamist ei kleepu metallid, kui üks neist ei ole tempermalmist. Samuti, kui kaks ühendatud tükki puutuvad hiljem kokku hapnikurikka keskkonna või teatud muude reaktiivsete ühenditega, siis külm keevisõmblus ebaõnnestub. Nende piirangute tõttu on külmkeevitusprotsess kõige sobivam objektide jaoks, mida kasutatakse väljaspool Maa atmosfääri, nagu satelliidid või kosmoseaparaadid.

Kaasaegne ühiskond avastas külmkeevituse algselt 1940. aastate alguses ja seda peeti uueks nähtuseks, kuid tegelikult on see protsess eksisteerinud tuhandeid aastaid. Sai teada, et kaks sarnast metalli tükki ühenduvad vaakumis kokku seni, kuni neil on puhtad, tasased pinnad ja kui neil on võimalik rakendada tugevat algjõudu. Protsessi käigus tekivad deformatsioonid 60–80% sidepinnast ja see võimaldab puhastel ja puhastel metallidel kokku puutuda. Püsiv sidumine toimub seejärel aatomitasandil, keevisõmblustega, mis on palju tugevamad kui muude vahenditega saavutatavad. Teine eelis on see, et joodisteks ei kasutata absoluutselt mingeid vahematerjale, nii et kuni oksiididel ei lasta metalli pinnal reformida, peaks see vastu pidama aastakümneid.

Alates esialgsest avastamisperioodist on teadlased näidanud, et külmkeevitamist saab teostada ka ilma liigse jõuta. Pikema aja jooksul väiksema surve rakendamisega on võimalik saavutada sarnaseid tulemusi. Teine meetod on tõsta kahe omavahel seotud materjali pinnatemperatuuri lühikeseks ajaks, et kiirendada molekule.

Kaasaegseid külmkeevituse kasutusviise on palju, kuid eelmainitud piirangute tõttu peetakse seda siiski kindlasti situatsiooniliseks protsessiks. See tehnika võimaldab aga töötada paljudes vaenulikes keskkondades, mis varem olid võimatud, näiteks tuleohtlikke gaase kandvate maa-aluste torustike keevitamine. Teine tagasilöök on see, et kuna keevisõmblus toimub kiiresti ja seda peetakse püsivaks, on keevisõmbluse terviklikkust väga raske kontrollida, eriti paksemate metallide puhul.