用来制造蜂窝体的方法和装置及蜂窝体制造方法及图纸

用来制造特别是催化器基体的、具有至少局部可由流体流通的空腔的蜂窝体的方法包括以下工步：ａ）形成金属蜂窝结构（６）和ｂ）使蜂窝结构（６）的至少一个端面（２２）与具有比金属蜂窝结构（６）低的熔点的金属熔液接触。通过按本发明专利技术的用来制造蜂窝体的方法和装置可以有利地通过使蜂窝体的蜂窝结构（６）的至少一个端面与具有比蜂窝结构（６）低的熔点的、例如包含铝的金属熔液（５）接触，以促使板层在连接区内紧密和持久地连接。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用来制造金属蜂窝体特别是用于内燃机废气设备的蜂窝体的方法，这种蜂窝体用作用于催化活性的材料和/或吸附材料等等的基体。
技术介绍
金属蜂窝体主要分为两种类型的结构形式，DE 29 02 779 A1作为其典型例子的较早的结构形式是螺旋形结构形式，其中主要是一光滑的和一波纹的板层相互堆叠并螺旋形卷绕。在另一种结构形式中蜂窝体由多个交替设置的光滑和波纹或不同波纹的板层构成，其中板层首先形成一堆或几堆，它们相互缠绕，这里所有板层的末端位于外部并可与一壳体或套管连接，由此形成大量提高蜂窝体耐用度的连接部位。在EP 0 245 737 B1或WO90/03220中介绍了这种结构形式的典型例子。最后还有圆锥形结构形式的蜂窝体，必要时还带有用来影响流动的其它附加构造。例如在WO 97/49905中介绍了这种蜂窝体。在制造特别是用来处理尤其是汽车内燃车的废气的催化器/剂基体时由于需要达到的耐用性和承载能力必须实现不同板层相互之间以及与套管的尽可能好的连接。这里和后面板层一方面理解为金属板层，但是另一方面也理解成由至少局部可被流体流通的材料组成的层。这种至少局部可被流体流通的材料用来制造开式颗粒过滤器(offenen Partikelfilter)。为了连接两个板层常常采用钎焊技术，其中板层优选通过硬钎焊法连接。为了施加焊料已知多种不同的工艺，其中优选采用焊料粉或焊料带，但是也可以采用焊料膏。例如由WO 89/11938、WO 94/06594、WO93/25339、DE 29 24 592 A1和DE 198 23 000 A1已知涂抹粘附剂的方法和包括蜂窝体的金属结构的焊接方法。另外由EP 0 159 468 B1已知，为了使板层相互连接在采用结合剂、粘接剂等等的情况下涂抹一种主要由铝组成的粉状辅助材料，其中这里通过在板层连接区内形成合金造成板层之间的连接。
技术实现思路
但是涂抹粘附剂和接着加上粉状辅助材料或焊料的工序通常证明是比较复杂的，尤其是在操作方面，此外在耐用性方面正是钎焊连接存在缺点，因此由此出发本专利技术的目的是，推荐一种制造蜂窝体的方法和装置，它在易于实施的条件下使板层具有良好耐久性地连接，以及推荐用这种方法制造的蜂窝体。这个目的通过具有权利要求1特征的方法、具有权利要求17特征的装置，以及具有权利要求24特征的蜂窝体实现。优良的改进结构是各从属权利要求的内容。按本专利技术的用来制造特别是催化器基体的具有至少局部可被流体流通的空腔的蜂窝体的方法包括以下工步a)形成一金属蜂窝体，b)使蜂窝体的至少一个端面与具有比金属蜂窝体低的熔点的金属熔液接触。本专利技术的方法允许以有利的方法通过使至少一个端面与金属熔液接触，以形成板层相互的连接。通过与金属熔液接触由于毛细作用促使金属熔液进入蜂窝体的空腔，这时熔液润湿蜂窝体的空腔壁。金属蜂窝体的空腔壁最好由钢构成。根据蜂窝结构和金属熔液温度(的不同)包含在熔液中的金属例如铝扩散入蜂窝结构壁的钢内。由此在这个例子中形成具有局部提高的铝含量的铝钢合金，这种合金的熔点随着铝含量的增加而降低。如果蜂窝结构的壁由板层构成，那么便造成相邻板层之间的连接。通过铝的进一步扩散局部铝含量下降，熔点上升，造成连接的硬化。在本方法一种优良的方案中蜂窝结构由至少一个板层卷绕形成，板层中至少一块至少局部形成一定的表面构造。用这种方式方法可以制造螺旋形蜂窝结构。它可以通过一块形成表面构造的板层卷绕而成，但是它可以同样良好地用一块形成表面构造和一块基本光滑的板层进行。通过一至少局部形成表面构造的板层形成螺旋形蜂窝结构同样也是可以的，并且符合本专利技术。单块或一部分板层形成表面构造，例如波纹，使得可以用简单的方式方法形成由流体例如内燃机废气至少局部流通的空腔。在包含在熔液中的一种或几种金属，例如铝，渗入板层时在那里造成这种金属浓度局部的提高，如果两块板层或一块板层本身存在接触区，那么便造成这两个区域的连接。这里重要的是，钢和金属的合金随着金属含量的增加具有越来越低的熔点，例如对于铝就是这种情况，因此可以在构成通道壁的基本材料的熔点以下，但是高于具有局部提高的金属含量的合金的熔点的温度下工作。因此在含铝的金属熔液时造成具有局部提高的铝含量的合金的熔化，这在两个板区之间存在接触区的情况下，导致板层的熔化。按照本方法另一种优良的方案蜂窝结构通过多个部分形成表面构造和部分基本光滑的板层的堆叠和一堆或几堆的缠绕构成。在这种情况下也有利地通过形成具有局部提高的铝含量的合金形成两个板层之间的连接。按照本方法另一种优良的方案至少部分板层至少局部由至少局部可由流体流通的材料制成，这使得可以以有利的方式形成起所谓开式颗粒过滤器作用的蜂窝结构。一个颗粒过滤器如果它基本上可以被颗粒完全流过，而且还包括那些明显大于本身所要滤掉的颗粒的颗粒，那么便称为开式的。因此这种过滤器即使在工作时在颗粒烧结的情况下也不会堵塞。一种用来测量颗粒过滤器开放性的合适方法例如是测试，到多大直径的球状颗粒还能通过这种过滤器洒出。在所述应用场合一个过滤器如果可以洒出大于等于0.1mm直径的球，尤其是直径在0.2mm以上的球，那么便是开式的。按照本方法又一种优良的方案在工步b)前或后将蜂窝结构装入套管内。这时也可以类似于板层的连接那样利用包含在金属熔液中的金属，例如铝，到套管和蜂窝结构内的扩散进行套管和蜂窝结构之间的连接。按照本方法另一种优良的方案在工步b)之后进行热接合连接，尤其是钎焊或焊接连接，特别优选进行感应焊接连接，以连接蜂窝结构和套管。套管和蜂窝结构之间的热接合连接使得可以形成套管和蜂窝结构之间的持久连接。按照本方法再一种优良方案在工步b)之前，尤其是紧靠工步b)之前，形成热接合连接，尤其是钎焊或焊接连接，特别优选进行感应焊接连接，以连接套管和蜂窝结构。因为在形成热接合连接时套管和蜂窝结构被加热，可以有利地利用输入蜂窝结构和/或套管内的热量来影响金属熔液在蜂窝结构内的流动性能。特别是紧靠工步b)之前，亦即使蜂窝结构与金属熔液接触以前，允许以有利的方式充分利用通过热接合连接加入的热量。这在尽可能有效地利用能量方面是有利的。按照本方法另一种优良方案蜂窝体和/或套管在工步b)之前加热到规定的基本上对应于金属熔液温度的温度。另一种方法是也可以将蜂窝结构和/或套管在工步b)之前加热到高于或低于金属熔液温度的规定温度。蜂窝结构和/或套管的加热可有利地影响方法实施。特别是通过规定金属熔液的温度和蜂窝结构和/或套管的温度可以控制渗入深度，亦即由于毛细力金属熔液渗入蜂窝结构的毛细上升高度，另一方面控制向通道壁的扩散长度，从而控制形成的连接的性能。这里渗入深度和扩散长度和以后对蜂窝体的要求相匹配，特别有利。影响方法实施的另一种可能性在于熔液的组份。例如它可以包含影响参数如辅助材料的表面张力和/或粘度的组成部分。按照本方法的又一种优良方案金属熔液具有规定的基本上对应于金属熔液熔化温度的温度，这特别有利，因为这样为了保持金属熔液的工作温度所需要的能量可以少一些。按照本方法另一种优良的方案至少蜂窝结构和在必要时套管与金属熔液的接触在真空或保护气体，最好是在保护气体中进行。通过在真空或保护气体中工作避免金属熔液成分与空气中的氧气氧化，氧化可能导致熔体结块。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
用来制造特别是一催化器基体的蜂窝体的方法，此蜂窝体具有至少部分可由流体流通的空腔（１６），该方法包括以下工步：ａ）形成金属蜂窝结构（６），ｂ）使蜂窝结构（６）的至少一个端面（２２）与具有比金属蜂窝结构（６）熔点低的金属熔液（ ５）接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R布吕科，AU罗勒，
申请(专利权)人：排放技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]