Das Prinzip und die damit verbundenen Probleme der Diffusionsschweißverarbeitung für flüssige Kaltplatten

Das Diffusionsschweißen ist ein wesentlicher Prozess bei der Herstellung konventioneller Homogenisierungsplatten. Da für den Schweißprozess keine zusätzlichen Schweißmaterialien erforderlich sind, kann er in der Großserienproduktion eingesetzt werden. In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach Produkten wie wassergekühlten Panels und wassergekühlten Köpfen gestiegen. Die Vielfalt an Größe, Bauform und Anwendungsszenarien hat dazu geführt, dass viele Endkunden auf den Schweißprozess achten. Diffusionsschweißen und Hartlöten sind die beiden am weitesten verbreiteten Schweißverfahren.

Beim Diffusionsschweißen handelt es sich um ein Schweißverfahren, bei dem zwei zu verschweißende Werkstücke fest zusammengepresst und in einem Vakuum- oder Schutzatmosphärenofen erhitzt werden, wodurch eine mikroplastische Verformung in den kleinen Unebenheiten der beiden Schweißflächen entsteht und ein enger Kontakt erreicht wird. Bei der anschließenden Erwärmung und Isolierung diffundieren Atome miteinander und bilden eine metallurgische Verbindung. Diese Art des Diffusionsschweißens wird üblicherweise als Festkörperdiffusion bezeichnet.

Im Vergleich zum Hartlöten (Hinzufügen von Lot) kann das Diffusionsschweißen die Arbeitszeit bei der Montage verkürzen, Lot einsparen, die Umweltverschmutzung reduzieren und das Problem einer schlechten Lotkontrolle, die den Wasserflusskanal blockiert, vermeiden. Die Glätte der beiden Schweißflächen beeinflusst die Dichtleistung der Schweißung. Wenn Verunreinigungen, Fremdpartikel usw. an der Schweißoberfläche adsorbiert werden, kann es ebenfalls zu einer schlechten Abdichtung kommen. Beim Diffusionsschweißen ist es am besten, wenn beide Seiten des zu schweißenden Werkstücks flach sind, was die Schweißvorrichtung erheblich vereinfachen kann. Bei Produkten wie wassergekühlten Köpfen ist es möglich, zunächst die CNC-Bearbeitung der internen Strömungskanalmerkmale in Betracht zu ziehen und anschließend das Diffusionsschweißen durchzuführen. Nach Abschluss des Schweißvorgangs kann die Oberfläche präzise bearbeitet werden. Es ist jedoch zu beachten, dass Mikrokanäle im Inneren nicht leicht zu reinigen sind. Vor der Sekundärverarbeitung müssen die Wassereinlass- und -auslasslöcher blockiert werden.