Η εξώθερμη συγκόλληση είναι μια τεχνική ένωσης που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μόνιμης σύνδεσης μεταξύ δύο μεταλλικών εξαρτημάτων. Περιλαμβάνει μια χημική αντίδραση που παράγει θερμότητα, γνωστή ως εξώθερμη αντίδραση. Αυτή η διαδικασία σημειώνεται ιδιαίτερα για την ανθεκτικότητα του παραγόμενου δεσμού και για τη διατήρηση της καλής ηλεκτρικής αγωγιμότητας μεταξύ των ενωμένων εξαρτημάτων.
Η δημιουργία δεσμού με εξώθερμη συγκόλληση τυπικά περιλαμβάνει θερμότητα που δημιουργείται από μια χημική αντίδραση μεταξύ κάποιου τύπου οξειδίου βαρέων μετάλλων και ενός αναγωγικού παράγοντα. Για παράδειγμα, το οξείδιο του σιδήρου είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο οξείδιο μετάλλου και το αλουμίνιο είναι ένας κοινός αναγωγικός παράγοντας. Αυτά τα αντιδρώντα παράγουν θερμότητα εξαιρετικά γρήγορα όταν αναφλέγονται, επιτυγχάνοντας έτσι τις υψηλές θερμοκρασίες που απαιτούνται για τη συγκόλληση.
Αυτή η θέρμανση γενικά ξεκινά όταν τα προς σύνδεση μέρη συναρμολογούνται μεταξύ τους σε ένα καλούπι που περιέχει τα υλικά και την αντίδραση καθώς λαμβάνει χώρα. Το πληρωτικό μέταλλο σε υγρή μορφή παράγεται από αυτή την αντίδραση και αναμιγνύεται με λιωμένο μέταλλο από τα μέρη που ενώνονται για να σχηματιστεί ένας δεσμός που διαμορφώνεται από το καλούπι. Τα καλούπια που χρησιμοποιούνται στην εξώθερμη συγκόλληση μπορεί να είναι κατασκευασμένα από γραφίτη, κεραμικό ή άλλα κατάλληλα υλικά.
Οι συγκολλήσεις που σχηματίζονται με αυτή τη μέθοδο παρουσιάζουν δύο ιδιαίτερα χρήσιμα χαρακτηριστικά. Πρώτον, σχηματίζουν μόνιμους μοριακούς δεσμούς μεταξύ των υλικών. Ο σύνδεσμος που προκύπτει, επομένως, δεν χαλαρώνει με την πάροδο του χρόνου, ούτε διαβρώνεται με διαφορετικό ρυθμό από τα ενωμένα εξαρτήματα. Οι συνδέσεις με βάση την πίεση, από την άλλη πλευρά, είναι πολύ ευαίσθητες στη χαλάρωση και τη διάβρωση. Συγκολλήσεις μεταξύ τμημάτων σιδηροδρομικής γραμμής ή τμημάτων ενισχυτικής χαλύβδινης ράβδου σε σκυρόδεμα μπορούν να κατασκευαστούν με την εξώθερμη τεχνική για να επωφεληθούν από αυτήν την ανθεκτικότητα.
Οι αρμοί που σχηματίζονται με αυτόν τον τρόπο διατηρούν επίσης καλή ηλεκτρική απόδοση. Τυπικά παρουσιάζουν ομοιόμορφη ηλεκτρική αγωγιμότητα και δεν αυξάνουν την ηλεκτρική αντίσταση με την πάροδο του χρόνου. Ως εκ τούτου, η εξώθερμη συγκόλληση καθορίζεται συνήθως από τα επαγγελματικά βιομηχανικά πρότυπα για χρήση στην ένωση ηλεκτρικά αγώγιμων εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται σε συστήματα γείωσης.
Ένα άλλο πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου συγκόλλησης είναι η φορητότητά της. Δεν απαιτείται εξωτερική πηγή ενέργειας ή πηγή θερμότητας για την εξώθερμη συγκόλληση, επομένως μπορεί να γίνει σχεδόν οπουδήποτε. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί με μια ποικιλία υλικών, που κυμαίνονται από κοινά μέταλλα όπως χαλκός ή χάλυβας έως σπάνια μέταλλα όπως το νιόβιο. Αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν την εξώθερμη συγκόλληση κατάλληλη για μεγάλη ποικιλία εφαρμογών.
Ενώ η εξώθερμη αντίδραση που λαμβάνει χώρα σε αυτή τη μέθοδο συγκόλλησης δεν είναι εκρηκτική, είναι πολύ γρήγορη και εμφανίζεται σε υψηλή θερμοκρασία. Η ασφαλής λειτουργία ξεκινά με τον κατάλληλο εξοπλισμό του χειριστή, συμπεριλαμβανομένης μιας μάσκας για ολόκληρο το πρόσωπο, προστατευτικού ρουχισμού και γαντιών — όλα σχεδιασμένα για να διατηρούν την επαφή με ζεστό μέταλλο. Όλα τα υλικά και τα καλούπια που εμπλέκονται στη λειτουργία πρέπει να είναι τελείως στεγνά προκειμένου να αποφευχθεί η συσσώρευση ατμού, ο οποίος έχει τη δυνατότητα να εκτοξεύει ζεστό μέταλλο έξω στον χρήστη. Η πρόσθετη προφύλαξη της λειτουργίας σε απόσταση είναι επίσης συνετή όποτε είναι πρακτικό.