کاربرد فناوری پیوند انتشار در اتصالات فویل مسی انعطاف پذیر

از منظر فیزیکی{0}}مکانیکی، فرآیند پیوند انتشار را می توان به طور کلی به سه مرحله همپوشانی تقسیم کرد. اولین مرحله تماس فیزیکی است: تحت تأثیر فشار و دما، ناهمواری های سطحی دچار تغییر شکل پلاستیک می شوند. همانطور که فشار به طور مداوم اعمال می شود، منطقه تماس واقعی گسترش می یابد تا زمانی که کل سطح به تماس قابل اعتماد برسد. مرحله دوم، مرحله انتشار بین اتمی است که در طی آن یک لایه پیوندی قوی تشکیل می شود. مرحله سوم و آخر شامل رشد این لایه پیوندی به مواد حجیم است. این سه فرآیند کاملاً گسسته نیستند بلکه با پدیده های پیچیده ای مانند تبلور مجدد همراه هستند. در تولید عملی، با کنترل دقیق این پارامترها، می‌توان با موفقیت اجزای الکتریکی پیچیده-مانند شین‌های انعطاف‌پذیر فویل مسی با لوله‌های عایق- را با موفقیت ساخت و از این طریق ایمنی و قابلیت اطمینان آنها را در طول خدمات طولانی مدت- تضمین کرد.

انتخاب پارامترهای جوشکاری عامل مهمی است که عملکرد کلی اتصال را تعیین می‌کند و دما، فشار و زمان مهم‌ترین متغیرها هستند. دما نه تنها بر استحکام تسلیم ماده تأثیر می‌گذارد، بلکه مستقیماً بر رفتار انتشار اتمی و کارایی حذف فضای خالی تأثیر می‌گذارد. به طور معمول، یک فرمول تجربی T=(0.6-0.8)Tm اعمال می شود، که در آن Tm پایین ترین نقطه ذوب مواد درگیر را نشان می دهد. کنترل دقیق دما تضمین می کند که اتصال دهنده های شینه انعطاف پذیر فویل مسی به استحکام مکانیکی و رسانایی الکتریکی برتری بدون ذوب مواد پایه دست می یابند، در نتیجه از آسیب تنش حرارتی که اغلب با جوشکاری ذوبی سنتی مرتبط است جلوگیری می کند.

یکی از ویژگی های تعیین کننده پیوند انتشار این است که نه تغییر شکل ماکروسکوپی و نه جابجایی نسبی قطعات در حال اتصال را ایجاد می کند. علاوه بر این، می توان آن را با یا بدون استفاده از یک ماده بین لایه ای بین سطوح جفت گیری انجام داد. این ویژگی باعث می‌شود این تکنیک برای اتصال مستقیم فلزات مشابه و مواد غیرفلزی به‌طور ایده‌آل مناسب باشد، و استحکام اتصال برابر یا تقریباً برابر با مواد پایه را ایجاد کند. برای مواد مستعد ترک خوردگی در طول جوشکاری ذوبی سنتی-مانند سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل-و آلیاژهای آلومینیوم با استحکام بالا{6}}این فناوری مزایای بی‌نظیری را ارائه می‌دهد. اغلب در ساخت اتصالات شینه باتری فویل مسی بسیار قابل اعتماد استفاده می شود که به طور قابل توجهی پایداری اتصالات داخلی در بسته های باتری را افزایش می دهد.

علاوه بر این، پیوند انتشار عملکرد استثنایی را در اتصال مواد غیر مشابه نشان می دهد. در واقع، تقریباً 70 درصد از کاربردهای عملی آن شامل چنین سناریوهایی است. چه از اتصال مس به آلومینیوم، آلومینیوم به فولاد ضد زنگ، یا سرامیک به آلیاژهای کوار، اتصال موثر با موفقیت به دست آید. این سازگاری قوی، شینه‌های مسی انعطاف‌پذیر چند لایه را قادر می‌سازد تا به طور یکپارچه مواد فلزی را با ویژگی‌های متنوع ادغام کنند، در نتیجه به طور کامل از مزایای منحصربه‌فرد هر لایه تشکیل‌دهنده برای برآورده کردن الزامات مورد نیاز برای انتقال الکتریکی و پشتیبانی مکانیکی تحت شرایط عملیاتی پیچیده استفاده می‌کنند.