專利名稱：借助于輻射加熱器制造含鋁蜂窩體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造含鋁蜂窩體的方法，其中至少局部形成結(jié)構(gòu)的金屬薄片(Metallfolie)層疊和/或卷繞以形成具有基本平行于軸線延伸的通道的蜂窩結(jié)構(gòu)，這些金屬薄片至少部分地嵌入管狀殼套內(nèi)并至少在分區(qū)內(nèi)利用接合技術(shù)相互連接。這種金屬蜂窩體例如用作用于凈化內(nèi)燃機(jī)排氣的催化劑載體。
背景技術(shù)：
已知的蜂窩體特別是金屬催化劑載體具有帶有例如成螺旋形或成S形卷繞的薄壁、光滑的和/或波狀金屬薄片的蜂窩結(jié)構(gòu)，該蜂窩結(jié)構(gòu)在一圓筒形或橢圓筒形的管狀殼套內(nèi)利用焊接、釬焊、燒結(jié)、粘接等接合技術(shù)相互連接。
為了提高這種蜂窩體在波動(dòng)的熱應(yīng)力下的穩(wěn)定性，已知僅僅在某些分區(qū)內(nèi)例如端側(cè)內(nèi)將蜂窩結(jié)構(gòu)的金屬薄片利用接合技術(shù)相互連接，并且如果合適也連接到管狀殼套上，使得在出現(xiàn)熱應(yīng)力時(shí)管狀殼套和蜂窩結(jié)構(gòu)能夠無(wú)阻礙地膨脹，從而避免造成蜂窩結(jié)構(gòu)毀壞和松脫的蜂窩結(jié)構(gòu)波動(dòng)的塑性變形。
此外，已知用于設(shè)置在管狀殼套內(nèi)的蜂窩結(jié)構(gòu)利用接合技術(shù)的端側(cè)連接的方法，其中利用接合技術(shù)的連接在高溫爐內(nèi)持續(xù)數(shù)小時(shí)的斷續(xù)過(guò)程中進(jìn)行。在這種情況下各個(gè)蜂窩體成批放入爐內(nèi)。為了避免化學(xué)反應(yīng)，例如尤其是在金屬薄片表面上不期望地形成晶體或氧化物，接合過(guò)程在包含例如氬氣和/或氫氣的保護(hù)氣體氣氛下或在真空中進(jìn)行。這特別是造成較高的設(shè)備費(fèi)用和相應(yīng)的高成本。
此外，已知使用感應(yīng)線圈利用接合技術(shù)在金屬薄片之間形成連接的連續(xù)方法。感應(yīng)線圈用于加熱其中利用接合技術(shù)的金屬薄片連接最終發(fā)生的至少一個(gè)分區(qū)，使得例如設(shè)置在所述分區(qū)內(nèi)的焊料開(kāi)始流動(dòng)，并在冷卻后形成這種連接。根據(jù)利用接合技術(shù)的連接的形式，感應(yīng)線圈必須用不同的交流電頻率運(yùn)行，并且必須靠近蜂窩體相應(yīng)的分區(qū)。這可能導(dǎo)致在各個(gè)分區(qū)內(nèi)形成不均勻的利用接合技術(shù)的連接。

發(fā)明內(nèi)容
由此出發(fā)，本發(fā)明的目的是提供一種制造蜂窩體的方法，該方法可以加工含鋁的金屬薄片，并且特別適合于連續(xù)制造，可形成更高質(zhì)量的利用接合技術(shù)的連接。
這些目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的方法實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求中描述了該方法的其它有利的設(shè)計(jì)方案。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造金屬蜂窩體的方法包括以下步驟-選擇至少局部形成結(jié)構(gòu)的鋁基金屬薄片；-層疊和/或卷繞至少局部形成結(jié)構(gòu)的金屬薄片以形成具有通道的蜂窩結(jié)構(gòu)；-借助于至少一個(gè)輻射加熱器從通道的開(kāi)口端面起加熱金屬薄片，蜂窩結(jié)構(gòu)在至少一個(gè)分區(qū)內(nèi)這樣被加熱，即，使得所述至少一個(gè)分區(qū)在約2秒至約30秒鐘后處于約450℃至約600℃的溫度；-在所述至少一個(gè)分區(qū)內(nèi)利用接合技術(shù)使金屬薄片相互連接。
在下文中，鋁基金屬薄片應(yīng)理解為包含按重量計(jì)至少90％的鋁的金屬薄片。鋁含量有利地平均至少約為95％或甚至至少約99％重量百分比。在某些情形下，甚至可能需要選擇具有更高鋁含量的金屬薄片，例如鋁含量按重量計(jì)為99.9％以上。除非特別說(shuō)明，下文中術(shù)語(yǔ)“金屬薄片”總是指這種含鋁的金屬薄片。
此外，金屬薄片可以包括至少一種下列化學(xué)成分錳(Mn)、硅(Si)、鎂(Mg)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鐵(Fe)。作為示例，可使用以下金屬薄片AA3005(Al Mn 1 Mg 0.5)；AA3003(Al Mn 1 Cu)；AA3103(Al Mn 1)；以及AA8001(Al Fe Si)。
令人驚訝的是，試驗(yàn)已經(jīng)表明使用這種蜂窩體可達(dá)到較高的加熱速度。例如，如下文所說(shuō)明的，使用適當(dāng)?shù)臒嵩纯稍趦擅腌妰?nèi)將金屬薄片加熱到期望的溫度。由此可以實(shí)現(xiàn)特別短的制造周期。但是，如果例如金屬薄片之間或與包圍金屬薄片的管狀殼套的接觸區(qū)的構(gòu)造不完全均勻，也可能需要加熱得稍微慢一些，使得在15至30秒以后才達(dá)到所期望的溫度范圍。此外，只應(yīng)該在特殊的情況下才這么做，因?yàn)檫@樣在金屬薄片表面的氧化作用加劇，使得進(jìn)一步均勻地輸入熱量變得更加困難。
根據(jù)本發(fā)明，溫度約在450℃至600℃之間。在本文中，在適當(dāng)時(shí)采用什么焊料來(lái)利用接合技術(shù)在金屬薄片之間形成連接是至關(guān)重要的。例如如果使用鋅基焊料，則在某些情形下僅僅約450℃至約530℃的溫度便已足夠，這時(shí)優(yōu)選地需要較短的加熱時(shí)間。然而，如果例如使用鋁硅基焊料使金屬薄片相互連接，則需要設(shè)定約560℃至約600℃的溫度，這時(shí)可能需要較長(zhǎng)的加熱時(shí)間。尤其是在后一種焊料的情況下，需要加熱到僅略低于金屬薄片本身的熔點(diǎn)的溫度。特別地，溫度在比將要相互連接的金屬薄片的熔點(diǎn)低70℃，特別是50℃，甚至30℃的范圍內(nèi)。
由于在短時(shí)間內(nèi)加熱到這么高的溫度并且對(duì)可預(yù)先規(guī)定的分區(qū)有目標(biāo)地加熱，因此提供了一種高效且節(jié)能的方法。本發(fā)明還具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即所提出的方法特別適合于金屬蜂窩體的連續(xù)生產(chǎn)或批量生產(chǎn)。
此外，建議使用產(chǎn)生定向紅外加熱輻射的輻射加熱器來(lái)加熱蜂窩結(jié)構(gòu)，在靠近所述至少一個(gè)分區(qū)的外側(cè)處產(chǎn)生顯著的溫差。由于基本上平行的紅外加熱輻射在空間上非常嚴(yán)格地限制熱量輸入，導(dǎo)致熱能分布非常均勻，并由此導(dǎo)致在被加熱的分區(qū)內(nèi)形成非常均勻的連接。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法可制造出在金屬薄片之間具有利用接合技術(shù)形成的高質(zhì)量連接的金屬蜂窩體，其中加熱過(guò)程只持續(xù)很短時(shí)間。
根據(jù)本方法的另一種設(shè)計(jì)方案，蜂窩結(jié)構(gòu)具有基本平行于軸線延伸的通道，熱輻射以這種方式照在蜂窩結(jié)構(gòu)的端側(cè)上，即，使得蜂窩結(jié)構(gòu)僅在蜂窩體的軸向深度小于通道的軸向長(zhǎng)度的分區(qū)內(nèi)被加熱。這允許制造其金屬薄片例如僅在靠近端側(cè)處相互連接的蜂窩體，尤其可確保金屬薄片相互之間由熱引起的補(bǔ)償膨脹。在本文中，術(shù)語(yǔ)端側(cè)應(yīng)理解為通道的端面基本上設(shè)置在其中的表面。
根據(jù)本方法的另一種設(shè)計(jì)方案，金屬薄片在加熱之前至少部分地嵌入一管狀殼套內(nèi)，利用接合技術(shù)相互連接，然后完全插入管狀殼套內(nèi)，并利用接合技術(shù)將多個(gè)金屬薄片連接到管狀殼套上。在這種情況下可例如使用不同的輻射加熱器，這時(shí)，至少在金屬薄片相互連接期間確保熱容量在分區(qū)內(nèi)的分布比較均勻。因此，對(duì)于這種連接可以采用能量比隨后在管狀殼套與蜂窩結(jié)構(gòu)之間形成連接期間的能量小的輻射加熱器。
根據(jù)本方法的另一種設(shè)計(jì)方案，在加熱之前金屬薄片完全嵌入管狀殼套內(nèi)，管狀殼套優(yōu)選地伸出超過(guò)蜂窩結(jié)構(gòu)的端側(cè)。這種構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)在于，在利用接合技術(shù)形成連接后，金屬薄片不再需要相對(duì)于管狀殼套移動(dòng)。
根據(jù)本方法的又一種設(shè)計(jì)方案，金屬薄片在加熱前這樣設(shè)置在一內(nèi)管外部，即，使得金屬薄片形成基本上橫向于內(nèi)管延伸的通道，其中多個(gè)金屬薄片利用接合技術(shù)連接到內(nèi)管上。由此，本發(fā)明還提供了一種例如制造流體可沿徑向流過(guò)的蜂窩體的方法，在該方法中內(nèi)管特別地具有開(kāi)口，在中央具有來(lái)流的內(nèi)管允許氣體通過(guò)所述開(kāi)口流進(jìn)沿徑向指向外部的通道，或者反過(guò)來(lái)。
在適當(dāng)時(shí)借助于感應(yīng)加熱裝置同時(shí)加熱管狀殼套或內(nèi)管的相鄰區(qū)段尤其有利。用這種方法還可以利用接合技術(shù)在多個(gè)金屬薄片與管狀殼套或內(nèi)管之間形成連接，因此可在一道工序內(nèi)在金屬薄片之間以及金屬薄片與管狀殼套或內(nèi)管之間利用接合技術(shù)形成連接，由此特別縮短了加工時(shí)間。但是，在本文中應(yīng)該考慮到，如果管狀殼套或內(nèi)管也要加熱，則達(dá)到規(guī)定溫度的加熱時(shí)間必須要延長(zhǎng)。這特別是由于金屬薄片與管狀殼套或內(nèi)管的熱容量不同引起的。
根據(jù)本方法的另一種設(shè)計(jì)方案，蜂窩結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)端側(cè)被完全加熱至可預(yù)先規(guī)定的深度。這使得金屬薄片的端側(cè)充分連接，從而防止例如設(shè)置在端側(cè)的金屬薄片的端部由于排氣流中發(fā)生的壓力波動(dòng)而激發(fā)振動(dòng)，因?yàn)檫@種振動(dòng)可導(dǎo)致利用接合技術(shù)形成的鄰近的連接由于機(jī)械疲勞應(yīng)力而松脫。因此，在蜂窩結(jié)構(gòu)的整個(gè)端側(cè)上利用接合技術(shù)在金屬薄片之間形成連接可例如提高在排氣系統(tǒng)中用作催化劑載體的蜂窩體的壽命。
如果蜂窩結(jié)構(gòu)具有基本平行于軸線延伸的通道，則根據(jù)本方法的另一種設(shè)計(jì)方案，被加熱的分區(qū)的深度是可變的，其中蜂窩結(jié)構(gòu)設(shè)置在徑向外部的分區(qū)比設(shè)置在徑向內(nèi)部的分區(qū)優(yōu)選在更大深度內(nèi)進(jìn)行加熱。對(duì)于介質(zhì)可沿徑向流動(dòng)的蜂窩體的構(gòu)造，當(dāng)然也可以沿蜂窩體的軸向和/或周向相應(yīng)地具有變化的深度。用這種方法例如可利用接合技術(shù)在蜂窩體與管狀殼套或內(nèi)管之間獲得比金屬薄片之間更牢固的連接。
根據(jù)本方法的另一種設(shè)計(jì)方案，熱輻射以10°至80°之間的角度照射在蜂窩結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)端側(cè)上。這里所選擇的角度對(duì)蜂窩結(jié)構(gòu)被加熱的深度有影響。當(dāng)角度小于10°時(shí)，熱輻射在端側(cè)的一個(gè)較大的分區(qū)內(nèi)延伸。這使得由輻射加熱器產(chǎn)生的熱能分布在較大的分區(qū)內(nèi)，由此減小單位面積上能量的輸入并使加熱過(guò)程變慢。同樣應(yīng)避免大于80°的角度，因?yàn)檫@種情況下熱輻射或熱能的大部分直接穿過(guò)蜂窩結(jié)構(gòu)，而沒(méi)有用來(lái)加熱金屬薄片。此外，在選擇角度時(shí)應(yīng)該考慮端側(cè)的外部形狀。如果端側(cè)包括例如金屬薄片的伸縮式布置，其中相鄰的金屬薄片相互局部地錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，則作為示例應(yīng)該根據(jù)伸縮布置的類型使用較大或較小的角度，而如果端側(cè)基本上為平面，則角度優(yōu)選在30°至60°的范圍內(nèi)。
根據(jù)本方法的又一種設(shè)計(jì)方案，在加熱期間蜂窩體相對(duì)于所述至少一個(gè)輻射加熱器運(yùn)動(dòng)，從而借助于一個(gè)發(fā)射在空間上有限的熱輻射的輻射加熱器在適當(dāng)時(shí)加熱蜂窩結(jié)構(gòu)較大的分區(qū)，特別是加熱蜂窩結(jié)構(gòu)的整個(gè)端側(cè)。根據(jù)一種方法的變型，提出至少一個(gè)輻射加熱器繞蜂窩體的軸線進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由此同樣確保蜂窩結(jié)構(gòu)較大面積和均勻的加熱。
蜂窩體與至少一個(gè)輻射加熱器之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)優(yōu)選地通過(guò)蜂窩體圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)和/或改變所述至少一個(gè)輻射加熱器的輻射軸線與蜂窩體軸線之間的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣可確保無(wú)論待加熱的分區(qū)是靠近突出的管狀殼套還是位于端側(cè)的居中設(shè)置的分區(qū)內(nèi)，熱輻射都可穿透到蜂窩結(jié)構(gòu)的預(yù)期深度。
根據(jù)本方法的又一種設(shè)計(jì)方案，利用接合技術(shù)的連接通過(guò)釬焊、燒結(jié)和/或擴(kuò)散焊接形成。在這種情況下，在加熱以形成利用接合技術(shù)的連接之前將焊料、擴(kuò)散促進(jìn)劑等設(shè)置在分區(qū)內(nèi)尤其有利。利用接合技術(shù)的連接優(yōu)選地通過(guò)釬焊形成，其中在加熱前將焊料設(shè)置在分區(qū)內(nèi)。結(jié)果，形成利用接合技術(shù)的連接所需要的溫度保持在較低的水平，由此可保持較短的形成連接的周期。
如果在形成利用接合技術(shù)的連接時(shí)出現(xiàn)特別高的溫度(特別是高于550℃)，則在保護(hù)氣體中形成這些連接是有利的。已知的保護(hù)氣體，特別是具有氬氣成分的保護(hù)氣體，適用于這一目的。
下面結(jié)合適于實(shí)施本方法的裝置詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法。
用于制造金屬蜂窩體，特別是用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的裝置包括一個(gè)在加熱期間用于定位蜂窩體的定位面，以及至少一個(gè)具有輻射軸線的輻射加熱器。該裝置的特征在于，定位面與輻射加熱器的輻射軸線之間具有10°至80°的夾角。在這種情況下，尤其以這種方式來(lái)設(shè)置輻射加熱器，即，使輻射加熱器相對(duì)于固定在定位面上的蜂窩體的端側(cè)以10°至80°的角度輻射。輻射加熱器允許蜂窩體的分區(qū)迅速加熱以形成利用接合技術(shù)產(chǎn)生的連接。
為了確保盡可能均勻地加熱蜂窩體的分區(qū)，定位面優(yōu)選為可樞轉(zhuǎn)，使得特別是在加熱期間角度可調(diào)節(jié)。這也可以通過(guò)裝置的另一種設(shè)計(jì)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中至少一個(gè)紅外輻射加熱器是可樞轉(zhuǎn)的。
在該裝置中，可以改變定位面與所述至少一個(gè)紅外輻射加熱器之間的距離。這里尤其有利的是，所述至少一個(gè)紅外輻射加熱器可相對(duì)于定位面在預(yù)定軌道上運(yùn)動(dòng)。這樣例如可以確保在被加熱端側(cè)的不同分區(qū)內(nèi)在不同的深度形成利用接合技術(shù)的連接。考慮到蜂窩體與所述至少一個(gè)紅外輻射加熱器的多個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的疊加，使這些運(yùn)動(dòng)相互協(xié)調(diào)，特別是通過(guò)測(cè)量裝置記錄和/或借助于一公共的優(yōu)選為計(jì)算機(jī)控制的控制單元來(lái)協(xié)調(diào)各個(gè)運(yùn)動(dòng)尤其有利。
定位面還具有例如用于固定蜂窩體的保持裝置。這可確保蜂窩體相對(duì)于所述至少一個(gè)紅外輻射加熱器保持在期望的位置上。如果定位面是裝配線的一部分，則這種保持裝置尤其重要。這種裝配線允許在連續(xù)工序中制造蜂窩體，由于利用紅外輻射加熱器實(shí)現(xiàn)了較短的蜂窩體加熱時(shí)間，這尤其有利。
此外，可以設(shè)置鏡子使熱輻射轉(zhuǎn)向或反射。應(yīng)當(dāng)理解，這特別是指熱輻射中已經(jīng)被金屬薄片反射的部分。因此，使用這種鏡子導(dǎo)致更好地利用由紅外輻射加熱器產(chǎn)生的熱輻射。然而，輻射也可以直接照射到鏡子上并折射到待加熱的分區(qū)，這時(shí)例如可以“繞過(guò)”蜂窩體端側(cè)附近直接伸入輻射軸線的突起部或肩部。
如果利用接合技術(shù)生成的連接是在非常高的溫度中形成的，則本裝置具有用來(lái)產(chǎn)生局部保護(hù)氣體氣氛的元件，特別是殼體。在這種情況下，殼體至少包圍蜂窩體的靠近用紅外輻射加熱器加熱的分區(qū)的部分，以避免熱輻射的直接照射。


現(xiàn)在將根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本方法。但是，本文中給出的說(shuō)明不構(gòu)成本發(fā)明的任何限制。附圖中圖1示出所制造的蜂窩體的一個(gè)實(shí)施例；圖2示出制造裝置的一個(gè)實(shí)施例；圖3示出制造裝置的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示出具有層疊的被卷繞成S形的金屬薄片2的含鋁蜂窩體1的示意性透視圖。蜂窩體1具有使用光滑并且成波狀的金屬薄片2形成的通道5。通道5和金屬薄片2形成相應(yīng)的蜂窩結(jié)構(gòu)3。蜂窩結(jié)構(gòu)3被一管狀殼套6包圍，該管狀殼套伸出超過(guò)蜂窩體1的端側(cè)7。這里各個(gè)通道5的開(kāi)口端面26基本上設(shè)置在蜂窩體1的平的端側(cè)7內(nèi)。
所示的含鋁蜂窩體1的制造包括例如以下步驟-選擇至少局部形成結(jié)構(gòu)的鋁基金屬薄片；-層疊并且成S形卷繞至少局部形成結(jié)構(gòu)的金屬薄片，以形成具有基本平行于軸線4(未示出)延伸的通道5的蜂窩結(jié)構(gòu)3；-將金屬薄片2完全嵌入管狀殼套6內(nèi)，其中管狀殼套伸出超過(guò)蜂窩結(jié)構(gòu)3的端側(cè)7；-借助于至少一個(gè)輻射加熱器8(未示出)充分加熱蜂窩結(jié)構(gòu)3的端側(cè)7，熱輻射這樣照在通道5的開(kāi)口端面26上，使得蜂窩結(jié)構(gòu)3在具有軸向深度10(小于通道5的軸向長(zhǎng)度11)的分區(qū)9內(nèi)被這樣加熱，即，使該分區(qū)9僅在約2秒至約30秒后便處于約450℃至約600℃的溫度；-利用接合技術(shù)將金屬薄片2彼此連接并且將金屬薄片2的徑向13的外部區(qū)域連接到管狀殼套6上，利用接合技術(shù)形成的連接通過(guò)釬焊實(shí)現(xiàn)。
圖2示出用于制造金屬的含鋁蜂窩體1的裝置的第一實(shí)施例的示意性透視圖。該裝置具有用于在加熱期間放置蜂窩體1的定位面16以及具有輻射軸線15的紅外輻射加熱器8。輻射軸線15與基本平行于定位面16的蜂窩體1的端側(cè)7之間的角度14在某些情況下至少為10°至80°。這里蜂窩體1通過(guò)保持裝置19固定。這樣選擇紅外輻射加熱器8到熱輻射照射到蜂窩體1的端側(cè)7上的點(diǎn)的距離17，即，使得確保蜂窩結(jié)構(gòu)3盡可能快地被加熱到預(yù)定深度10。
這里紅外輻射加熱器8在軌道18上相對(duì)于蜂窩體1運(yùn)動(dòng)特別有利，優(yōu)選地，角度14是變化的。圖中示出的軌道18是圓形，但是特別采用計(jì)算機(jī)控制的運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生任意期望的軌道18。為了更好地利用熱輻射，該裝置具有一鏡子21，它將被任意反射的熱輻射重新反射到蜂窩結(jié)構(gòu)3上。由于用這種方法可以非?？斓丶訜岱涓C體1的分區(qū)，因此推薦將這種利用接合技術(shù)形成的連接用于連續(xù)工序。在這種情況下定位面16形成裝配線22的一部分。
圖3示出用于制造介質(zhì)可沿徑向流過(guò)的金屬蜂窩體1的裝置的第二實(shí)施例。這種情況下蜂窩體1具有多層成形的和光滑的金屬薄片2，這些金屬薄片形成基本上橫向于居中設(shè)置的內(nèi)管27延伸或者沿徑向向外延伸的通道5。蜂窩體1使用保持裝置19相對(duì)于定位面16固定，其中蜂窩體穿過(guò)定位面16延伸。蜂窩體1被殼體22包圍，該殼體特別地用于在內(nèi)部形成保護(hù)氣體氣氛。為此，借助于一噴嘴22從蜂窩體1的端側(cè)7向中央內(nèi)管27的內(nèi)部注入例如含氬的保護(hù)氣體，該保護(hù)氣體從通道5的開(kāi)口端面26重新流出，其中使用紅外輻射加熱器8在保護(hù)氣體氣氛內(nèi)形成利用接合技術(shù)產(chǎn)生的連接。為此，殼體具有開(kāi)口24，該開(kāi)口確保沿輻射軸線15無(wú)阻礙地加熱蜂窩結(jié)構(gòu)3。本文中箭頭25表示，蜂窩體1例如在加熱期間旋轉(zhuǎn)，這時(shí)輻射加熱器8優(yōu)選以在10°至80°范圍內(nèi)的不同角度14照射在蜂窩體1的端側(cè)7上。這樣可確保均勻的加熱，并由此確保高質(zhì)量的利用接合技術(shù)的連接。此外，示出的實(shí)施例可以對(duì)蜂窩體1的兩個(gè)端側(cè)7兩端同時(shí)加熱。由此可進(jìn)一步縮短這種含鋁蜂窩體1的制造時(shí)間。
附圖標(biāo)記1 蜂窩體2 金屬薄片3 蜂窩結(jié)構(gòu)4 軸線5 通道6 管狀殼套7 端側(cè)8 輻射加熱器9 分區(qū)10 深度11 長(zhǎng)度12 區(qū)段13 徑向14 角度15 輻射軸線16 定位面17 距離18 軌道19 保持裝置20 裝配線21 鏡子22 殼體23 噴嘴24 開(kāi)口25 箭頭
權(quán)利要求
1.一種用于制造含鋁蜂窩體(1)的方法，該方法包括以下步驟-選擇至少局部形成結(jié)構(gòu)的鋁基金屬薄片；-層疊和/或卷繞至少局部形成結(jié)構(gòu)的金屬薄片(2)以形成帶通道(5)的蜂窩結(jié)構(gòu)(3)；-借助于至少一個(gè)輻射加熱器(8)從通道(5)的開(kāi)口端面(26)起加熱金屬薄片(2)，蜂窩結(jié)構(gòu)(3)在至少一個(gè)分區(qū)(9)內(nèi)這樣被加熱，即，使得所述至少一個(gè)分區(qū)(9)在約2秒至約30秒后處于約450℃至約600℃的溫度；-在所述至少一個(gè)分區(qū)(9)內(nèi)利用接合技術(shù)使金屬薄片(2)相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用產(chǎn)生定向的紅外熱輻射的輻射加熱器來(lái)加熱蜂窩結(jié)構(gòu)(3)，從而在靠近所述至少一個(gè)分區(qū)(9)的外側(cè)處產(chǎn)生顯著的溫差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，蜂窩結(jié)構(gòu)(3)具有基本平行于軸線(4)延伸的通道(5)，熱輻射以這種方式照在蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的端側(cè)(7)上，即，使得蜂窩結(jié)構(gòu)(3)僅在軸向深度(10)小于通道(5)的軸向長(zhǎng)度(11)的分區(qū)(9)內(nèi)被加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，金屬薄片(2)在加熱之前至少部分地嵌入一管狀殼套(6)內(nèi)，利用接合技術(shù)相互連接，然后完全插入管狀殼套(6)內(nèi)，并利用接合技術(shù)將多個(gè)金屬薄片(2)連接到管狀殼套上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，金屬薄片(2)完全嵌入管狀殼套(6)內(nèi)，其中管狀殼套(6)優(yōu)選地伸出超過(guò)蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的端側(cè)(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的方法，其特征在于，金屬薄片(2)在加熱前這樣設(shè)置在一內(nèi)管(27)外部，即，使得金屬薄片(2)形成基本上橫向于內(nèi)管(27)延伸的通道(5)，其中多個(gè)金屬薄片(2)利用接合技術(shù)連接到內(nèi)管(27)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，管狀殼套(6)的或內(nèi)管(27)的鄰近蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的分區(qū)(9)的區(qū)段(12)通過(guò)感應(yīng)被附加地加熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，蜂窩結(jié)構(gòu)(3)的至少一個(gè)端側(cè)(7)被完全加熱至可預(yù)先規(guī)定的深度(10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，蜂窩結(jié)構(gòu)(3)具有基本平行于軸線(4)延伸的通道(5)，被加熱的分區(qū)(9)的深度(10)是可變的，其中優(yōu)選地蜂窩結(jié)構(gòu)(3)設(shè)置在徑向(13)外側(cè)的分區(qū)(9)比設(shè)置在徑向(13)內(nèi)側(cè)的分區(qū)(9)在更大深度(10)內(nèi)進(jìn)行加熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，熱輻射以10°至80°之間的角度(14)照射在所述至少一個(gè)端側(cè)(7)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在加熱期間蜂窩體(1)相對(duì)于所述至少一個(gè)輻射加熱器(8)運(yùn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)輻射加熱器(8)繞蜂窩體(1)的軸線(4)進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，蜂窩體(1)繞其軸線(4)轉(zhuǎn)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，輻射軸線(15)與蜂窩體(1)的軸線(4)之間的角度(14)是可變的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過(guò)釬焊、燒結(jié)和/或擴(kuò)散焊接形成利用接合技術(shù)的連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在加熱以形成利用接合技術(shù)的連接之前將焊料、擴(kuò)散促進(jìn)劑等設(shè)置在分區(qū)(9)內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在保護(hù)氣體中形成利用接合技術(shù)的連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造含鋁蜂窩體(1)的方法，該方法包括以下步驟選擇至少局部形成結(jié)構(gòu)的鋁基金屬薄片；層疊和/或卷繞至少局部形成結(jié)構(gòu)的金屬薄片(2)以形成包含通道(5)的蜂窩結(jié)構(gòu)(3)；借助于至少一個(gè)輻射加熱器(8)從通道(5)的開(kāi)口端面(26)起加熱金屬薄片(2)，蜂窩結(jié)構(gòu)(3)在至少一個(gè)分區(qū)(9)內(nèi)這樣被加熱，即，使得所述至少一個(gè)分區(qū)(9)在約2秒至約30秒后處于約450℃至約600℃的溫度范圍；在所述至少一個(gè)分區(qū)(9)內(nèi)利用接合技術(shù)將金屬薄片(2)連接在一起。
文檔編號(hào)B23K1/005GK1871092SQ200480031185
公開(kāi)日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者S·沙佩爾, A-U·羅勒 申請(qǐng)人:排放技術(shù)有限公司