專利名稱：金屬件的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造金屬件的方法和一種根據(jù)這種方法制造的金屬件以 及一種制造這種金屬件的裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，在制造這種金屬件時(shí)，會(huì)將 一 種釬劑組合物
(Flussmittelzusammensetzung)涂覆在表面，以便隨后能夠進(jìn)行釬焊。在 這里，釬劑組合物可以包含如金屬粉末狀的釬料成分，或者是一種純釬劑， 它被例如涂覆到已平整地涂有金屬釬料的表面上。
WO 01/38040 A1對(duì)一種鋁產(chǎn)品的制造進(jìn)行了說明，在這里，通過輥?zhàn)?將板材或型材送入，然后通過涂覆輥?zhàn)訉⑩F劑平整地涂在表面上。隨后在加 熱裝置中將涂層烘干，之后再將板材巻繞成巻材。這種平整的涂覆需要大量 的釬劑和有機(jī)粘合劑，但在以后將這種帶有涂層的料帶(Materialstrang)投 入使用時(shí)，它們變得多余，并會(huì)產(chǎn)生不良的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種金屬件的制造方法，以減少釬劑的涂覆用量。 按照本發(fā)明，該目的通過一種前面所述的、并帶有下述特征的方法實(shí)現(xiàn)。 通過涂覆裝置將釬劑組合物只涂覆到表面的一個(gè)限定部分上，這樣在實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)的、低成本的涂覆的同時(shí)，還能使不需釬焊的表面所涂覆的釬劑大大減少 或者甚至不涂覆釬劑。這樣，可以避免成品上留有多余的釬劑。此外，必須 使用的釬劑量也以有利于成本的方式減少。料帶一般是帶材或板材或型材， 它可以是條帶材料、滾軋材料或其它連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)的材料。按照本發(fā)明，料 帶的橫斷面可以沿送料方向改變。
特別優(yōu)選的是，涂覆裝置包括一個(gè)涂覆輥，這樣通過滾送可以可靠并簡(jiǎn) 便地實(shí)現(xiàn)釬劑的涂覆。但一般來說，也可以采用其它的涂覆手段，例如絲網(wǎng) 印刷裝置。
在優(yōu)選的實(shí)施形式中，這種方法還包括以下步驟，即為了形成單獨(dú)的涂 覆的金屬段，將料帶切斷成若干段。這樣，在將釬劑涂覆到連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)的 料帶上的限定的局部表面之后，就可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的金屬段。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)， 通過這種方式，可以在整體上提高自動(dòng)化程度。
可以通過以下方式簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)局部涂覆，即涂覆輥具有與料帶表面上限 定部分相對(duì)應(yīng)的表面構(gòu)造。但也可以采用不帶表面構(gòu)造的涂覆輥，在這里將 采用其它手段，例如釬劑的選擇性噴涂，將釬劑組合物涂覆到涂覆輥上限定 的局部。
料帶優(yōu)選地由鋁合金組成。已知有多種自動(dòng)涂覆的釬劑組合物可用于鋁
合金。在EP 1 287 941 A1中對(duì)一種優(yōu)選的釬劑組合物進(jìn)行了說明。
在一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?shí)施形式中，被送入的料帶的表面已至少局部地涂有釬料 層。在這里，釬劑可不含金屬釬料。這樣一種釬劑組合物特別容易涂覆。此 外，通過純釬劑組合物與己包覆上的釬料的結(jié)合，可以產(chǎn)生特別好的效果， 因?yàn)橐话銇碚f，對(duì)于釬焊工序而言，保證金屬涂覆層或包覆層的密度比釬劑 的涂覆層密度更重要。作為備選或補(bǔ)充，釬劑組合物也可包含一種金屬成分、 特別是粉末狀的金屬，或者一種化學(xué)組合、在釬焊過程中轉(zhuǎn)化為金屬的成分。 一個(gè)實(shí)例是Solvay公司的產(chǎn)品Silflux。按照本發(fā)明， 一種釬劑組合物在釬焊 過程中也可通過反應(yīng)，使料帶本身的表面能夠產(chǎn)生出釬料。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，料帶段和/或單個(gè)料帶加工變形為熱交換器的管 子。管子特別優(yōu)選為扁平管，所述扁平管特別優(yōu)選地具有至少一個(gè)凹槽或一 個(gè)腹板，在管內(nèi)將各腔室分開。特別是在這種帶有凹槽或腹板的扁平管上， 釬焊應(yīng)沿著在管內(nèi)部對(duì)接的凹槽或腹板進(jìn)行，以保證各平行的腔室的密封性。 同時(shí)，由于在管子內(nèi)部的釬劑的量有限，從而不會(huì)對(duì)未來在熱交換器中使用 的冷卻液產(chǎn)生污染，并且殘留的釬劑不會(huì)堵塞熱交換器中的瓶頸或者在那里 沉積。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，料帶段和/或單個(gè)料帶加工變形為熱交換器 的集流箱。在已知的全鋁熱交換器上，位于端面的鋁制集流箱具有基本上為 U形的輪廓，其中，這個(gè)輪廓的兩支柱的內(nèi)表面的端部與換熱管平整地釬接。 在這些釬焊面上必須有數(shù)量相對(duì)較大的釬料和釬劑。為了避免在熱交換器內(nèi) 部出現(xiàn)過多的釬劑組合物，按照本發(fā)明，只有這些確實(shí)與其它部件釬接的邊緣區(qū)域帶有釬劑涂層。料帶段也可以加工變形為管板、側(cè)板或熱交換器的其 它部件。
對(duì)于優(yōu)選的實(shí)施形式而言，表面的限定部分包括至少一個(gè)、特別是多個(gè) 沿料帶的送料方向連貫的條形部分。在使用這樣一種選擇性的涂覆方式的情 況下，在各單獨(dú)金屬部件被分開之前，可具有優(yōu)點(diǎn)地將料帶變形或至少局部 變形。作為備選或補(bǔ)充，表面的限定部分也可包括至少一個(gè)沿料帶的送料方 向非連貫的、按照有規(guī)律的間隔重復(fù)的表面構(gòu)造。在這里，帶有釬劑組合物 的料帶表面的限定部分的形狀只取決于金屬件的進(jìn)一步制造的具體要求。
在如本發(fā)明所述的方法的一個(gè)較佳實(shí)施形式中，表面的限定部分至少局 部地由壓印的凹入部分形成，特別是通過布置在涂覆輥之前的精壓輥壓出。 這樣可至少部分地或全部地實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)，即通過將釬劑組合物局部地涂覆 在凹入部分所在處，使釬劑組合物的涂覆不會(huì)加大料帶的直徑。這對(duì)于以下 部件特別具有優(yōu)點(diǎn)，即由于每個(gè)零件上的釬劑層，當(dāng)多個(gè)零件疊置時(shí)要考慮 疊置所造成的累積的尺寸公差。
在本發(fā)明的一個(gè)備選的或補(bǔ)充的實(shí)施形式中，涂覆裝置包括一個(gè)將釬劑 組合物以噴射和/或噴霧的形式噴涂到料帶上的噴射裝置。借助相應(yīng)的噴射裝 置進(jìn)行噴射或噴霧，能夠以低成本和可靠的方式涂覆釬劑組合物。特別具有 優(yōu)點(diǎn)的是，噴射裝置包括多個(gè)可單獨(dú)控制的噴嘴。噴射裝置和/或噴嘴可設(shè)計(jì) 為活動(dòng)的，和/或以間歇運(yùn)行的方式工作或工作時(shí)涂覆量為可變的，這樣就可 按照要求對(duì)被涂覆的釬劑組合物進(jìn)行表面構(gòu)造。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，所涂覆的釬劑組合物具有至少一個(gè)漸變區(qū) 域。 一般來說， 一個(gè)漸變區(qū)域是指厚度可變或釬劑組合物的密度可變的區(qū)域。 漸變可以沿著送料方向或與這個(gè)方向垂直。
一種根據(jù)本發(fā)明的金屬件具有下述特征。
根據(jù)本發(fā)明的、用于制造金屬件的裝置具有下述特征。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)， 在自動(dòng)涂覆釬劑組合物時(shí)，通過涂覆輥的表面構(gòu)造能夠大大減少多余的釬劑 涂覆量。在優(yōu)選的實(shí)施形式中，用于制造金屬件的裝置還包括一個(gè)布置在涂 覆輥之前的精壓輥，用于在料帶中形成凹入部分。在特別優(yōu)選的實(shí)施形式中， 在涂覆輥之后布置著將料帶分成各段的裝置，這樣就在一個(gè)共用的制造設(shè)備 中將制造金屬件的自動(dòng)化生產(chǎn)步驟高度集成。


上述和其它特征來自下面所述的實(shí)施例。下面通過根據(jù)本發(fā)明的方 去的 一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1到圖7是具有構(gòu)造表面的涂覆輥的不同示意圖以及通過涂覆輥在料 帶上形成的涂層的示意圖8是經(jīng)過釬焊的熱交換器管的截面略圖9是包括金屬集流箱的釬接熱交換器的截面示意圖10是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖11是帶有垂直于送料方向漸變的涂層的料帶的截面圖12是帶有沿著送料方向漸變的涂層的料帶的截面圖。
具體實(shí)施例方式
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，由釬料完全平整包覆的鋁板組成的料帶首先以 滾軋材料的形式出現(xiàn)。板材通過送料裝置送到涂覆裝置中進(jìn)行釬劑組合物的
自動(dòng)涂覆。涂覆裝置包括涂覆輥1，它具有構(gòu)造表面1a-1g。呈膏狀的釬劑 組合物從儲(chǔ)存容器被取出并涂覆到涂覆輥1上，之后它又通過涂覆輥的滾動(dòng) 順著移動(dòng)的料帶轉(zhuǎn)移到料帶上。
由于涂覆輥1具有一個(gè)構(gòu)造表面，所以釬劑組合物只通過構(gòu)造表面突出 的區(qū)域涂覆，和/或只通過這些區(qū)域轉(zhuǎn)移到料帶上。通過這種方式，釬劑組合 物只涂覆到連續(xù)通過的料帶表面的限定部分上。
在圖1到圖7中是七個(gè)具有代表性的涂覆輥表面構(gòu)造1a-1g。在圖1到 圖3所示的示例中，輥?zhàn)訋в型暾丨h(huán)繞一周的、平行的環(huán)狀物。這樣，料 帶的涂層就以沿著其送料方向連貫的條狀部分的形式實(shí)現(xiàn)。在這里，條狀部 分在料帶的橫向上的數(shù)量、寬度和分布可根據(jù)各自的要求自由選擇。
在圖4和圖5所示的示例中，涂覆輥的凸出區(qū)域不僅在垂直于展開方向 的方向上，而且還在滾動(dòng)方向上出現(xiàn)中斷。因此，釬劑組合物的壓印在料帶 的送料方向上出現(xiàn)中斷。在圖4所示的示例中，所有被壓印的表面在送料方 向上相互間隔著相同的距離。在圖5中，具有不同長(zhǎng)度的被壓印表面沿送料 方向上交替出現(xiàn)。在圖5所示的示例中，圖案只是在涂覆輥1完整滾動(dòng)一圈 后才重復(fù)出現(xiàn)。
圖6和圖7所示的示例是涂覆輥的設(shè)計(jì)，在涂覆輥上，被壓印的區(qū)域?yàn)?點(diǎn)狀或圓形。為此，涂覆輥的向外突出的表面構(gòu)造1f、 1g帶有蘑菇形彎曲， 并且在截面上基本為圓形。
在涂覆輥之前可布置一個(gè)精壓輥，通過它可將構(gòu)造壓入到料帶的表面中。 相對(duì)于料帶的傳送，這些表面構(gòu)造與涂覆輥的位置結(jié)合對(duì)料帶進(jìn)行導(dǎo)向，這 樣，就只在壓入的凹部區(qū)域用釬劑組合物進(jìn)行同步涂覆。典型的壓入深度可 為大約0,5 pm到3 pm。在這里，釬劑組合物的涂覆量可以只為1妾U 3 g/m2 。
要注意的是，對(duì)包覆板材進(jìn)行釬焊所需的最少釬劑用量非常少，常常比 3-5 g/rr^的量還要低。在一個(gè)按照現(xiàn)有技術(shù)對(duì)全部表面進(jìn)行的釬劑組合物自 動(dòng)涂覆中，到目前為止還不能可靠地實(shí)現(xiàn)涂層厚度小于3g/m2。此外，考慮 到釬焊過程中加熱時(shí)的流動(dòng)效果，涂覆位置離釬接處太遠(yuǎn)的釬劑也無法對(duì)釬 焊產(chǎn)生效果。
由一個(gè)或多個(gè)前面所述的涂覆輥進(jìn)行涂覆的包覆鋁板在隨后被切斷，其 中，如果被涂覆的表面結(jié)構(gòu)不僅僅是由沿送料方向連貫的條形部分組成，那 么被切斷的區(qū)段與這些表面構(gòu)造同步。
被切斷的區(qū)段隨后通過已知的方式加工成形為例如帶壓入凹槽的扁平 管。圖8中是這種扁平管的截面。這種管具有由原始的平板料帶彎曲或變形 而成的壁2。在中央?yún)^(qū)域壓入了兩條凹槽3、 4，其中，通過根據(jù)本發(fā)明的方 法將釬劑組合物以條狀涂覆到壓入?yún)^(qū)域中。另一個(gè)細(xì)條狀的涂層沿著板材的 邊緣。在將預(yù)成型的扁平管彎曲和加熱后，相互對(duì)接的凹槽3、 4和原先的 邊緣區(qū)域5、 6分別相互釬接。在這里釬料由陰影部分表示。可以看出，在 這個(gè)金屬件2上只需在條狀釬接處的附近區(qū)域涂覆釬劑組合物。熱交換器的 扁平管中如此形成的兩個(gè)腔室7、 8的其余內(nèi)壁表面沒有涂覆釬劑，這樣， 之后在管中流動(dòng)的冷卻液就不會(huì)被這種物質(zhì)污染。
根據(jù)本發(fā)明的金屬件的另一個(gè)實(shí)施例是全鋁熱交換器的集流箱9 (見圖 9)。橫斷面基本上為U形的集流箱9具有兩支柱9a、 9b。換熱管10的管束 被支柱9a、 9b的外端部圍住，并與支柱的這些端部區(qū)域平整地釬接。為此， 按照本發(fā)明只在這些區(qū)域中自動(dòng)地涂覆上釬劑組合物，通過所述釬劑組合物 實(shí)現(xiàn)了平整的釬接11。在這個(gè)實(shí)施例中，釬劑組合物在其所涂覆的整個(gè)區(qū)域
中的層厚為30 g/m2，因?yàn)樵诩飨浜蛽Q熱管束的平整釬接時(shí)需要相對(duì)數(shù)量 較多的釬料。在釬劑組合物的這種涂層厚度下可以看出，如果用釬劑對(duì)料帶 進(jìn)行全面的涂覆(現(xiàn)有技術(shù))，將會(huì)出現(xiàn)大量多余的釬劑組合物。這將導(dǎo)致冷 卻液或制冷劑受到污染。
在上述的汽車熱交換器的實(shí)施例中，熱交換器可以特別用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻 循環(huán)或用于空調(diào)設(shè)備。
圖10中是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，在這個(gè)實(shí)施例中，用于涂覆釬劑組 合物的涂覆裝置包括一個(gè)或多個(gè)噴射裝置101。噴嘴狀的噴射裝置101布置 在活動(dòng)料帶102——這里為鋁帶的上方的一個(gè)確定距離處。足夠量的釬劑組 合物的混合稀液通過噴射裝置101進(jìn)行噴射或噴霧，從而在鋁板上形成多個(gè) 平行的釬劑組合物條狀涂層。涂覆式樣可通過移動(dòng)噴嘴和/或有意中斷涂層來 形成。也可以在料帶102和噴射裝置101之間設(shè)置遮蔽，例如帶有相應(yīng)穿孔 的金屬板。
原則上，每個(gè)在圖1到圖7中為涂覆輥的使用所示的釬劑組合物式樣， 都可通過使用噴射裝置形成。
也可根據(jù)需要在一個(gè)按照本發(fā)明的方法中將涂覆輥和噴射裝置結(jié)合在一 起使用。
圖11和圖12是涂覆了釬劑組合物103的料帶的截面圖。在圖11中截 面垂直于料帶的送料方向或移動(dòng)方向，在圖12中截面則沿著上述方向。為 了使各釬接處及釬料或釬劑在加熱時(shí)的分布得到優(yōu)化，釬劑組合物的涂層厚 度在這里并不均勻，而是漸變的，即厚度是可變的。圖11和圖12中所示的 是純粹用于說明的、被涂覆的釬劑層漸變或所需構(gòu)造的可能輪廓。不言而喻 的是，釬劑組合物的漸變涂層既可以通過涂覆輥，也可以通過噴射裝置和其 它根據(jù)本發(fā)明的涂覆方法獲得?？偟膩碚f，通過根據(jù)本發(fā)明的方法，至少可 以選擇采用自動(dòng)化的、在三個(gè)空間方向上形成構(gòu)造的釬劑涂覆。
權(quán)利要求
1.一種制造金屬件的方法包括步驟a. 輸送金屬制成的料帶，b. 通過涂覆裝置(1)將釬劑組合物涂層自動(dòng)地涂覆到料帶的表面，其特征在于，通過涂覆裝置(1)將釬劑組合物只涂覆到料帶表面的一個(gè)限定部分上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，涂覆裝置包括一個(gè)涂覆輥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括步驟c. 將料帶切斷成若干段(2， 9)，以將己涂覆的金屬件分成單獨(dú)的部份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2到3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，涂覆輥(1) 具有與料帶表面上的限定部分相對(duì)應(yīng)的表面構(gòu)造。
5. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，組成料帶的 金屬是一種鋁合金。
6. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，被送入的料 帶的表面已至少局部地涂有釬料層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，釬劑組合物不含任何金屬 釬料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，釬劑組合物 包含一種金屬成分、特別是粉末狀的金屬，或者一種化學(xué)組合的、在釬焊過 程中轉(zhuǎn)化為金屬的成分。
9. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，料帶段和/ 或單個(gè)料帶加工變形為熱交換器(2)的管子。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，管子為扁平管(2)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，扁平管(2)具有至少一 個(gè)凹槽或一個(gè)腹板(3, 4)，用于在管(2)內(nèi)將各腔室分開。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，料帶段和/ 或單個(gè)料帶加工變形為熱交換器的集流箱(9)或它的管板、側(cè)板或其它部件。
13. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，表面的限 定部分包括至少一個(gè)、特別是多個(gè)沿料帶的送料方向連貫的條形部分。
14. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，表面的限 定部分包括至少一個(gè)沿料帶的送料方向非連貫的、按照有規(guī)律的間隔重復(fù)的 表面構(gòu)造。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2到14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，表面的 限定部分至少局部地由壓出的凹入部分形成，特別是通過布置在涂覆輥(1) 之前的精壓輥壓出。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1到15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，涂覆裝 置包括一個(gè)將釬劑組合物以噴射和/或噴霧的形式噴涂到料帶(102)上的噴射 裝置(101)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，噴射裝置(101)包括多 個(gè)可單獨(dú)控制的噴嘴(101)。
18. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所涂覆的 釬劑組合物(103)具有至少一個(gè)漸變區(qū)域。
19. 一種金屬件，通過根據(jù)權(quán)利要求1到18中任一項(xiàng)所述的方法制成。
20. 制造根據(jù)權(quán)利要求19所述的金屬件的裝置，包括料帶的送料裝置、 涂覆釬劑組合物的涂覆裝置(1)和將釬劑組合物涂覆到涂覆裝置上的裝置，其 中，涂覆裝置具有與料帶表面上限定部分相對(duì)應(yīng)的表面構(gòu)造。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，涂覆裝置包括一個(gè)涂覆 輥("。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，還包括一個(gè)布置在涂覆輥(1)之前的 精壓輥，用于在料帶中形成凹入部分。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的裝置，其特征在于，在涂覆輥之后布置著將料帶分成各段的裝置。
24. 制造根據(jù)權(quán)利要求19所述的金屬件的裝置，包括料帶的送料裝置和 涂覆釬劑組合物的涂覆裝置(1)，其中，涂覆裝置包括一個(gè)將釬劑組合物以噴 射和/或噴霧的形式噴涂到料帶上的噴射裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造金屬件的方法。所述方法包括以下步驟輸送金屬制成的料帶，通過涂覆裝置(1)將釬劑組合物涂層自動(dòng)地涂覆到料帶的表面，通過涂覆裝置(1)將釬劑組合物只涂覆到料帶表面的一個(gè)限定部分上。
文檔編號(hào)B23K1/20GK101374623SQ200780003824
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2007年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月30日
發(fā)明者彼得·恩勒特, 貝恩德·格呂嫩瓦爾德, 馬蒂亞斯·蒂爾佩 申請(qǐng)人:貝洱兩合公司