钛热交换器的制造方法技术

一种用于制造包括多通道的板的方法，其中，该方法包括将两个条带(102、104)叠放的步骤；将两个条带(102、104)沿着焊缝焊接的步骤；阻塞在条带(102、104)的一侧上焊缝之间的区域的步骤；用压缩流体的加压步骤，用于使条带(102、104)膨胀，其中，焊缝之间的区域沿着另一侧敞开；以及打开在阻塞步骤期间阻塞的区域的步骤。该制造方法使得钛条带能够被焊接在一起并通过加压成形。并通过加压成形。并通过加压成形。

【技术实现步骤摘要】
钛热交换器的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种用于制造热交换器的方法。

技术介绍

[0002]热交换器用于在诸如传热流体的热流体和冷流体之间交换热量。为此目的，热交换器采用板的形式，板被通道网络穿过，流体中的一种流过该通道网络，而另一流体与板的表面接触。
[0003]这种板通常由不锈钢或石墨制成
[0004]尽管制造容易且高效，但这种交换器相对较重。当热交换器安装在使用二氢(分子氢)和分子氧的燃料电池中时，尤其存在这种情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的是提出一种制造利用钛条带的热交换器的方法，以提供一种性能水平至少与现有技术中的热交换器相当但更轻质热交换器。此外，所提出的方法使得能够简单且快速地获得热交换器。
[0006]为此目的，提出了一种用于制造具有多通道的板的制造方法，所述制造方法包括：
[0007]‑
叠放步骤，在该步骤期间，两个条带叠放，
[0008]‑
焊接步骤，在该步骤期间，所述两个条带沿着焊缝被焊接在一起，
[0009]‑
阻塞步骤，在该步骤期间，阻塞第一条带与第二条带之间的区域，其中，在焊缝之间的区域在第一条带的边缘和第二条带的边缘中的一个边缘处敞开，
[0010]‑
加压步骤，在该步骤期间，经由第一条带和第二条带的另一边缘注入压缩流体，以使各条带膨胀，其中，焊缝之间的区域在第一条带和所第二条带之间敞开，以及
[0011]‑
打开步骤，在该步骤期间，打开在阻塞步骤期间阻塞的区域。
[0012]本专利技术还提出了一种用于制造具有多通道的板的方法，该制造方法包括：
[0013]‑
第一定位步骤，在该步骤期间，将第二条带定位在第一条带上，
[0014]‑
第一焊接步骤，在该步骤期间，将两个条带的边缘焊接在一起以形成封闭的容积，
[0015]‑
加压步骤，在该步骤期间，将压缩流体注入到封闭的容积中以使封闭的容积充胀，
[0016]‑
第二定位步骤，在该步骤期间，将经充胀条带定位在模具与反模具之间，其中，模具具有焊接元件和阴模，并且其中反模具具有与模具的焊接元件对准的焊接元件以及与模具的阴模对准的阴模，
[0017]‑
夹紧步骤，在该步骤期间，将模具和反模具放在一起，使得两个条带沿着焊接元件接触并且在阴模中变形，以及
[0018]‑
第二焊接步骤，在该步骤期间，激活焊接元件以将两个条带沿着焊缝焊接在一起。
[0019]本文提出的两种制造方法中的每一种使得钛条带能够被焊接在一起并通过加压成形。
[0020]根据一个具体实施例，叠放步骤依次地包括第一定位步骤、第二定位步骤和覆盖步骤，在第一定位步骤期间，将第一条带定位在基座上，在第二定位步骤期间，将第二条带定位在第一条带上，在覆盖步骤期间，将一起形成焊接通道的支撑部分设置在第二条带上，并且焊接步骤涉及沿着焊接通道运动焊接单元，用以沿着焊缝将两个条带焊接在一起。
[0021]有利地，制造方法包括在第一定位步骤与第二定位步骤之间的沉积步骤，在沉积步骤期间，热绝缘体制成的焊道沉积在第一条带上，并且第二定位步骤涉及将第二条带定位在焊道上。
[0022]有利地，所述制造方法包括在阻塞步骤与加压步骤之间的定位步骤，在定位步骤期间，第一焊接条带和第二焊接条带定位在两个冲模之间，每个冲模具有对应于待形成的通道的印痕的阴模。
[0023]根据一个具体实施例，叠放步骤依次包括第一定位步骤、第二定位步骤和覆盖步骤，在第一定位步骤中，将第一条带定位在模具上，在第二定位步骤中，将第二条带定位在第一条带上，在覆盖步骤中，将反模具定位在第二条带上，其中，模具和反模具具有多个孔，并且焊接步骤包括将针插入模具的孔，以及将反针插入反模具的孔，并且使用电压发生器给针和反针供电，以将两个条带沿着焊缝焊接在一起，并且其中，模具和反模具在孔之间具有对应于待形成的通道的印痕的阴模。
附图说明
[0024]在下文给出的对一示例实施例的描述中，更清楚地阐释了本专利技术的上述及其它特征，所述描述参照附图给出，附图中：
[0025]图1是使用根据本专利技术的制造方法获得的热交换器的板的横截面图，
[0026]图2是作为根据本专利技术的第一实施例的制造方法的一部分的工具的立体图；
[0027]图3是作为根据本专利技术的第二实施例的制造方法的一部分的工具的立体图，以及
[0028]图4是用作根据本专利技术的第三实施例的制造方法的一部分的工具的剖视图。
具体实施方式
[0029]图1示出了可用于热交换器的板100，其具有第一条带102和第二条带104。两个条带102和104由钛或钛合金制成。
[0030]两个条带102和104附连于彼此。
[0031]每个条带102、104具有变形(部)106、108，在这种情况下变形(部)为椭圆弧。第一条带102的每个变形部106面向第二条带104的变形部108，以在它们之间形成通道150，该通道可用于引导流体，特别是当板100用于热交换器时引导传热流体。
[0032]变形部106、108的形状可变化，例如可以是梯形、Ω形、圆形或三角形。
[0033]然后，将板100放置在向板100馈送传热流体的供应系统与回收从板100中出来的传热流体的回收系统之间。供应系统与板100之间的流体连续性在板100的第一边缘处发生，而板100与回收系统之间的流体连续性在板100的第二边缘处发生，即，通道150在该第一边缘和第二边缘处敞开，以使得传热流体能够流动。
[0034]两个条带102和104通过在相邻两个变形部106、108之间进行的点焊110而紧固到彼此。
[0035]用钛生产这种板100提供了更轻质的热交换器，该热交换器同样高效，特别是当在燃料电池的冷却系统中使用时。
[0036]图2示出了作为根据本专利技术的第一实施例的方法的一部分的、用于将钛或钛合金制成的两个条带102和104成形到板100中的工具200。为了附图中清楚起见，第二条带104被部分切去。
[0037]工具200具有基座202和焊接工具204。在该情况下，焊接工具204包括支撑部分206a
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b和焊接单元210，支撑部分206a
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b在它们之间界定焊接通道208，焊接单元210沿着焊接通道208运动，例如是使用运动支架。
[0038]焊接单元210例如是用于激光焊接的激光发射器，但是可以使用任何其它技术，例如电子束焊接、电阻焊接、搅拌摩擦焊接或扩散焊接。
[0039]一旦形成焊缝，就使支撑部分206a
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b和焊接单元210运动以形成新的焊缝。
[0040]两个条带102和104一个设置在另一个之上并且设置在基座202和焊接工具204之间，并且更具体地，在这种情况下，是在基座202和支撑部分206a
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于具有多通道(150)的板(100)的制造方法，所述制造方法包括：
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叠放步骤，在所述叠放步骤期间，将两个条带(102、104)叠放，
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焊接步骤，在所述焊接步骤期间，将所述两个条带(102、104)沿着焊缝焊接在一起，
‑
阻塞步骤，在所述阻塞步骤期间，阻塞第一条带(102)与第二条带(104)之间的区域，其中，焊缝之间的区域在所述第一条带(102)和所述第二条带(104)的边缘(50、52)中的一个边缘处敞开，
‑
加压步骤，在所述加压步骤期间，将压缩流体经由所述第一条带(102)和所述第二条带(104)的另一个边缘(52、50)进行注射以使条带(102、104)膨胀，其中，所述焊缝之间的区域在所述第一条带(102)和所述第二条带(104)之间敞开，以及
‑
打开步骤，在所述打开步骤期间打开在所述阻塞步骤中阻塞的区域。2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述叠放步骤依次地包括第一定位步骤、第二定位步骤和覆盖步骤，在所述第一定位步骤期间，将所述第一条带(102)定位在基座(202)上，在所述第二定位步骤期间，将所述第二条带(104)定位在所述第一条带(102)上，在所述覆盖步骤期间，将一起形成焊接通道(208)的支撑部分(206a
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b)布置在所述第二条带(104)上，并且其中焊接步骤涉及沿着所述焊接通道(208)使焊接单元(210)运动，用以沿着所述焊缝将所述两个条带(102、104)焊接在一起。3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，包括在所述第一定位步骤与所述第二定位步骤之间的沉积步骤，在所述沉积步骤期间，热绝缘体制成的焊道(212)沉积在所述第一条带(102)上，并且其中所述第二定位步骤涉及将所述第二条带(104)定位在所述焊道(212)上。4.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述方法包括在所述阻塞步骤与所述加压步骤之间的定位步骤，在所述定位步骤期间，焊接的所述第一条带(102)和焊接的所述第二条带(104)定位在两个冲模之间，每个冲模具有对应于待形成的所述通道(150)的印痕的阴模。5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述叠放步骤依次包括第一定位步骤、第二定位步骤和覆盖步骤，在所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，
类型：发明
国别省市：