Was ist Thermalbiken?
Thermische Zyklen sind ein Herstellungsprozess für alternativ kühlendes und heizendes Material, um dessen Festigkeit und Leistung zu verbessern. Dieser Prozess führt zu einer sogenannten molekularen Reorganisation, bei der die molekulare Struktur eines Materials optimiert und es dichter und gleichmäßiger wird. Die meisten mikroskopischen Herstellungsfehler wie Risse und Taschen werden während dieses Vorgangs entfernt, wodurch die Langlebigkeit und die Belastbarkeit verbessert werden. Metallteile, die thermischen Wechselbeanspruchungen unterzogen werden, sind auch weniger anfällig für Metallermüdungsfehler, die durch innere Korrosion und Vibration verursacht werden. Die externe Korrosionsbeständigkeit wird ebenfalls verbessert, ebenso wie Postproduktionsprozesse wie Hartlöten und Plattieren, wenn Wärmezyklusbehandlungen angewendet werden.
Obwohl das Thermozyklieren ein Prozess ist, der bei einer Reihe verschiedener Arten von Materialien, einschließlich Verbundwerkstoffen, Keramik und Kunststoffen, wirksam ist, wird es am häufigsten mit seiner vorteilhaften Wirkung auf Metallteile in Verbindung gebracht. Die meisten gegossenen, geschmiedeten oder bearbeiteten Metallteile weisen zahlreiche mikroskopische Fehler wie feine Risse oder Risse sowie intermolekulare Taschen auf. Obwohl diese Fehler im Allgemeinen zu klein sind, um mit bloßem Auge betrachtet zu werden, sind sie eine häufige Ursache für Teileausfälle aufgrund von Vibrations- oder Stoßspannungsbrüchen und Metallermüdung, die durch innere Korrosion verursacht werden. Eine der effektivsten Möglichkeiten, eine signifikante Anzahl dieser Fehler zu beseitigen, ist der Prozess der thermischen Wechselbeanspruchung. Bei diesem Vorgang wird das Teil mehrmals abgekühlt oder seltener erwärmt und anschließend wieder auf Umgebungstemperatur gebracht.
Der Temperaturmodulationsprozess, der auch als fortgeschrittene Kryotechnik bezeichnet wird, bewirkt, dass die Molekülstruktur des Teils verschärft oder eingestellt wird und viele, wenn nicht alle mikroskopischen Fehler beseitigt werden. Das Fehlen innerer Hohlräume und Risse minimiert das Risiko der Entstehung von innerer Korrosion und verbessert so die Belastbarkeit und Lebensdauer des Teils. Ein zusätzlicher Vorteil von dichteren, gleichmäßigeren Kristallstrukturen in einem Metallteil ist das Entfernen von ungleichmäßigen Heizbereichen oder heißen Stellen, was optimale Kühleigenschaften gewährleistet. Die Beseitigung innerer Fehler macht das Teil außerdem widerstandsfähiger gegen Vibrationen und sympathische Resonanzen, was die Beständigkeit gegen Metallermüdung weiter erhöht.
Die Vorteile des thermischen Kreisprozesses enden hier jedoch nicht. Ein behandeltes Teil weist auch bessere Oberflächeneigenschaften auf. Dies bedeutet wiederum, dass das Teil weniger anfällig für Oberflächenkorrosion ist und Oberflächenbeschichtungen, die vor dem thermischen Wechsel aufgebracht werden, besser haften und länger halten. Gleiches gilt für alle vor dem Zyklisieren durchgeführten Silberlötungen, die ebenfalls vom thermischen Modulationsprozess profitieren.