جوش سرد

جوش سرد ( به انگلیسی: cold welding ) یا جوش تماسی ( به انگلیسی: contact welding ) ، نوعی ایجاد پیوند بسیار قوی بین دو جامد است که بدون نیاز به حرارت و ذوب کردن محل اتصال انجام می شود. اولین بار این پدیده در دهه ی ۱۹۴۰ مشاهده گردید. وقتی که دو سطح کاملاً صاف و بدون هرگونه پوشش و آلودگی از فلزی در خلا به هم نزدیک می شوند بین آن دو پیوندی بسیار قوی به وجود می آید. این پدیده در ساخت ادوات در ابعاد نانو کاربرد فراوان دارد. جوش سرد در اتصال سیم های جامد مسی کاربرد زیادی دارد. سر دو سیم متفاوت در داخل گیره هایی قرار می گیرند و به هم پرس می شوند. این فرآیند تا زمانی که اتصال جامد بین سیم ها برقرار شود تکرار می شود. برای جوشکاری سیم های کوچک می توانیم از ابزار آلات دستی استفاده کنیم ولی برای سیم های بزرگتر به ابزار آلات هیدرولیکی نیاز داریم. اتصال سیم ها با این روش سخت تر از سیم های عادی است.
این پدیده هنگامی روی می دهد که اتم های دو قطعه مورد نظر، به قدر کافی به هم نزدیک شوند و بین آن ها هیچ لایه ی مزاحمی وجود نداشته باشد. در این حالت اتم ها می توانند با هم پیوند برقرار کنند.
دلیل روی دادن این پدیده توسط ریچارد فاینمن چنین شرح داده شده است:
ماهواره های قدیمی مشکلات مکانیکی زیادی را به دلیل جوش سرد تجربه می کردند. در مقاله ای که در سال ۲۰۰۹ توسط آژانس فضایی اروپا منتشر شده است از جوش سرد به عنوان یکی از مشکلاتی که طراحان وسایل فضایی باید آن را به دقت در نظر بگیرند یاد شده است[ ۲] . در این مقاله به ارجاع داده شده است. [ ۳]
یکی از مشکلات جوش سرد این است که حرکت نسبی بین سطوح جوش داده شده را در نظر نمی گیرد. این موضوع می تواند علائم گالینگ، خوردگی و چسبندگی را ایجاد کند. به طور مثال یک اتصال می تواند ناشی از جوش سرد و گالینگ باشد. در نتیجه جوش سرد و گالینگ کاملا مجزا از هم نیستند.
برخلاف پروسه ایجاد جوش سرد در ابعاد ماکرو که معمولا نیازمند به کار گیری نیرو های بزرگ فشاری است، دانشمندان کشف کرده اند که نانو سیم های تک کریستال و نازک طلا ( قطر کمتر از ده نانومتر ) می توانند در کسری از ثانیه و تنها به کمک تماس مکانیکی تحت فشار کوچکی با هم جوش سرد بخورند[ ۴] . میکروسکوپ های الکترونی و اندازه گیری های دقیق فضایی نشان می دهند که جوش سرد در سیم ها تقریبا عالی عمل می کند و باعث یکسان شدن جهت کریستال و قدرت و رسانایی الکتریکی با بقیه نانو سیم می شود. کیفیت بالای این جوش ها معمولا ناشی از ابعاد نانو قطعه، مکانیزم های اتصال جهت دار و پخش سطحی مکانیکی سریع است. علاوه بر اتصال سیم های طلا با هم، برای انواع دیگر سیم هم از جوش سرد می توانیم استفاده کنیم. از جوش سرد برای اتصال سیم های طلا و نقره و سیم های نقره و نقره هم استفاده می شود که نشان دهنده کاربرد عمومی این پدیده است و می تواند دید بهتری از مراحل اولیه جوش سرد برای فلزات در ابعاد ماکرو ارائه دهد. [ ۴]