将焊料涂覆到金属结构上的方法技术

本发明专利技术描述了一种用于将焊料涂覆到金属结构，特别是用于废气催化剂的蜂窝体上的方法，其中该焊料以粉末形式涂覆并且通过作为粘结剂、结合剂或粘结促进剂的一种粘结材料而牢固地保持在该金属结构上，用来牢固地保持该焊料粉末的粘结材料在金属结构的生产过程中具有两种粘结作用不同的状态，即粘结性较小的第一种状态和更强有力粘结的第二种状态，该粘结作用可以作为外部条件，特别是温度的一个函数而选择或调节。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通常由权利要求书所限定的用于将焊料涂覆到金属结构上的方法。将焊料涂覆到金属结构，如用于废气催化剂的金属催化剂载体上，在这种催化剂载体的制造工艺的效果或载体本身的后期强度和耐久性方面是一个关键问题。人们已经知道当涂覆焊料时，需要将一种粘结剂或结合剂涂覆到要结合的金属结构上；该焊料物质是一种粉末并且或者事先与粘结剂或结合剂混合，也可以在后来涂覆到它们上面。德国公开的未审专利申请DE-OS2924592描述了一种制备用于催化反应器的载体基质的方法，该催化反应器用于净化机车中的内燃机的废气。在这种方法中，波形和光滑的钢板层通过点焊或全表面焊接而焊接在一起，它是通过将一种焊料涂覆到钢板上，特别是以条的形式，如沿着该波形钢板的波纹方向或与其成直角的方向而进行。通过将该基质加热，使全部板层相互焊接在一起。在此液体焊料糊或粉末焊料与一种粘结剂一起涂敷。涂覆焊料介质或粘结剂可以通过多种方法来进行，例如浸入法、压进法、喷入蜂窝体的端表面中等等。为了确保在钢板层之间的所有接触点处均匀地焊接，通常要采用过量的焊料或粘结剂。在欧洲专利公开EP0049489B1中，描述了一种制备用于废气催化剂的载体基质的方法。在这种方法中，首先将待涂敷焊料涂覆物的平滑的波形金属板(为形成用于废气催化剂的载体基质，这些金属板要被卷曲起来)涂覆一种压敏粘结剂，这种粘结剂在焊接温度下会挥发掉，不会留下残余物，并且在其表面上，在干燥以后涂覆干焊料粉末的单颗粒层。带有所涂覆的焊料粉末的钢板而后卷起来并相互焊接在一起。该方法的一个缺点在于焊料颗粒将会处在要连结的金属板层之间，从而在焊料颗粒熔化时产生一种不适宜的间隙，该间隙对于焊接结果是有害的。作为该方法的一种改进，国际专利申请WO89/11938描述了一种将胶粘物和焊料涂覆到金属催化剂载体上的方法以及有关的设备。在这种方法中，金属板在卷曲和叠放之前在待焊接区域用一种粘结剂或一种结合剂，特别是用一种压敏粘结剂来涂覆。而后，将这些板卷起来或叠放形成一种蜂窝体，然后将焊料粉末作用在该蜂窝体上。当将板在涂覆粘结剂之后进一步输送时，以及当将该催化剂载体卷起来或一层层叠放时，或者换句话说在多个反应步骤之间提供的全部处理或输送步骤中，该粘结剂必需保持介于粘结性至液体之间的状态，结果会出现粘结剂从该催化剂载体中流失和流走的现象，或者至少对于与粘结剂接触的机器零件来说它们受到污染并且最终变得容易失常。在国际专利申请WO93/25339中，还描述了用于将焊料涂覆到金属蜂窝体上的方法和设备。在该方法中，如果在制造方法开始时在表面上没有滚动油存在，则首先涂覆一薄层滚动油，然后对其进行热处理以除去高挥发成分。要施加焊料的金属板层的区域与一种表面活性剂的水溶液接触，结果形成一层能够临时作为焊料粉末的粘结促进剂的层。随后，将板卷起或叠放成蜂窝体。该步骤之后，将蜂窝体与焊料粉接触。焊料粉粘结到滚动油的残余物和表面活性剂汇聚的点处，虽然这种方法可以实现比较经济地使用焊料，但不管怎么说都必需在另外的一个操作步骤中将粘接焊料用一种粘结剂或结合剂固定，以防止它们在随后从一个地方运送到另一个地方时流出。因此，本专利技术的一个目的在于采用一种粘结材料，用于将焊料粉末牢固地保持在要连接在一起的金属结构中要进行焊接的区域上，其粘结强度在生产制造过程中可以变化，从而可以改变焊料粉末的粘附，这样还可以避免机器或机器部件的污染和阻塞，并且它们不会在各方法步骤之间从涂覆的位置上随意地流走。该目的是通过权利要求1的特征所限定的方法实现的。适用的进一步的特征由从属权利要求限定。用于将焊料涂覆到金属结构(优选地用于废气催化剂的蜂窝体)上的方法包括涂覆作为粘结剂、结合剂或粘结促进剂的粘结材料和粉末形式的焊料，这些焊料通过该粘结材料粘附在金属结构上。根据本专利技术，采用一种粘结材料来粘附焊料粉末，该粘结材料在涂覆后暂时是不粘结的或者仅仅轻微地粘结并且在随后可暂时活化用作粘结材料，特别是在金属结构的制造过程中，或者换句话说在用于该制造过程的各个方法步骤中，在涉及其粘结作用方面至少具有两个不同的状态。一种状态是粘性较小的，而第二种状态是比较强有力的粘结状态，粘结材料的状态可以作为外部条件如温度的函数而变化，特别是可以可逆地变化。还可以采用通过光、紫外线、或其它的辐射、化学作用或其它的外部因素而达到其状态相互转化(可逆)的粘结材料。优选地，在第一种实施方案中的粘结材料具有两种聚集状态，即固态和液态，粘结材料的固态在所允许的温度范围内可以转变成液态，反之亦然，所说的温度范围是在生产过程中允许出现的温度范围。在大约0℃-50℃的常规温度下为固体而在更高的温度下为液体的蜡可以用来作为特别优选的粘结材料。一种类似的更加优选的实施方案采用一种热熔粘结剂作为该粘结材料，这种粘结剂在低于其熔化温度的温度下，即约200℃下在其表面上没有或仅有轻微的粘结性能，但是，在其熔化温度以上时则产生强有力的粘结作用。原则上，本专利技术的粘结材料可以用于所有的已知的焊料涂覆方法中，在这些方法中至今一直采用粘结剂，结合剂、压敏粘结剂或粘结促进剂。因此，该粘结材料可以在蜂窝体缠绕或叠放之前、过程中或之后涂覆，并且可以通过浸入、喷涂、涂刷、卷绕粘结材料箔等等而实现。这种可改变其状态的粘结材料特别适用于国际专利申请WO93/25339中所说的方法。在该方法中通过滚轧工艺而获得的金属板层上带有滚动油，将其加热使之热去油，从而获得基本上没有油脂的表面。从表面中至少除去高挥发性的油脂对某些粘结材料是有利的，因此粘结材料可以涂覆到仍然很热的金属板层上，而粘结材料不能与该金属板层的表面充分粘结的危险不存在。将粘结材料涂覆到所要求的区域中。根据所需应用和所要求的强度，粘结材料的涂覆区域可以较大也可以较小和/或可以是连续的也可以是非连续的。这一点优选地可以通过一条固态粘结材料而实现。该粘结材料在与热金属板接触时变成液态并且形成一种液体涂覆。在某些工艺中，必需在卷起或叠放之前单独地使金属板层冷却，这可以使该液态压敏粘结涂覆层转化成粘性较小的状态。但是优选地还可以这样来安排工艺，即在卷起或叠放步骤之前的处理或运送步骤中，将温度适当降低从而使该粘结材料变成粘性较小并且特别是固态的。这样做的优点在于在随后的工艺步骤中，该粘结材料不会再从涂覆的位置流失，并且污染或堵塞机器或机器台的危险没有了。在冷却的粘结性较小的状态下，将带有粘结材料的金属板层卷起、缠绕或叠放，以形成一种蜂窝体。在该过程中，具有一定结构的带有粘结材料层的金属板层之间的接触区域相互叠放在一起或者相互滑动，但不粘连在一起。如果将蜂窝体重新加热到该粘结材料强烈粘结，特别是呈液态温度时，则该粘结材料将特别集中在待焊接的区域附近的间隙中。在该粘结材料的这种更强的粘结状态下，用焊料粉末作用于蜂窝体或其部分区域，这些粉末与带有粘结材料的点保持粘结，而不存在任何困难。外部条件的影响越大，优选地粘结材料所暴露的温度越高，该粘结材料将变得越有粘结性。因此利用本专利技术的方法还可以将由粘结材料接纳的焊料粉末的量控制在一定的范围内，这取决于所需的强度，并且还可以影响焊料粉末在实际待焊接的点处的空间分布，特别是使它集中在接口区域。对于某些粘结材料，特别是热熔胶，还可以将它们涂覆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将焊料涂覆到金属结构（１，２），特别是用于废气催化剂的蜂窝体（８）上的方法，其中该焊料以粉末形式涂覆并且通过作为粘结剂、结合剂或粘结促进剂的一种粘结材料而牢固地保持在该金属结构上，其特征在于为了牢固地保持该焊料粉末，采用粘结材料（１１１、１２、１７；２７；３１、３７；４７；５３、５４、５５、５６、５７；６１、６２），该材料在该金属结构生产过程的一部分期间没有粘结作用或仅具有轻微的粘结作用，但是可以有时活化作为粘结材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W马斯，L维里斯，
申请(专利权)人：埃米泰克发射技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]