將焊料涂覆到金屬結構上的方法技術

本發明專利技術描述了一種用于將焊料涂覆到金屬結構，特別是用于廢氣催化劑的蜂窩體上的方法，其中該焊料以粉末形式涂覆并且通過作為粘結劑、結合劑或粘結促進劑的一種粘結材料而牢固地保持在該金屬結構上，用來牢固地保持該焊料粉末的粘結材料在金屬結構的生產過程中具有兩種粘結作用不同的狀態，即粘結性較小的第一種狀態和更強有力粘結的第二種狀態，該粘結作用可以作為外部條件，特別是溫度的一個函數而選擇或調節。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及通常由權利要求書所限定的用于將焊料涂覆到金屬結構上的方法。將焊料涂覆到金屬結構，如用于廢氣催化劑的金屬催化劑載體上，在這種催化劑載體的制造工藝的效果或載體本身的后期強度和耐久性方面是一個關鍵問題。人們已經知道當涂覆焊料時，需要將一種粘結劑或結合劑涂覆到要結合的金屬結構上；該焊料物質是一種粉末并且或者事先與粘結劑或結合劑混合，也可以在后來涂覆到它們上面。德國公開的未審專利申請DE-OS2924592描述了一種制備用于催化反應器的載體基質的方法，該催化反應器用于凈化機車中的內燃機的廢氣。在這種方法中，波形和光滑的鋼板層通過點焊或全表面焊接而焊接在一起，它是通過將一種焊料涂覆到鋼板上，特別是以條的形式，如沿著該波形鋼板的波紋方向或與其成直角的方向而進行。通過將該基質加熱，使全部板層相互焊接在一起。在此液體焊料糊或粉末焊料與一種粘結劑一起涂敷。涂覆焊料介質或粘結劑可以通過多種方法來進行，例如浸入法、壓進法、噴入蜂窩體的端表面中等等。為了確保在鋼板層之間的所有接觸點處均勻地焊接，通常要采用過量的焊料或粘結劑。在歐洲專利公開EP0049489B1中，描述了一種制備用于廢氣催化劑的載體基質的方法。在這種方法中，首先將待涂敷焊料涂覆物的平滑的波形金屬板(為形成用于廢氣催化劑的載體基質，這些金屬板要被卷曲起來)涂覆一種壓敏粘結劑，這種粘結劑在焊接溫度下會揮發掉，不會留下殘余物，并且在其表面上，在干燥以后涂覆干焊料粉末的單顆粒層。帶有所涂覆的焊料粉末的鋼板而后卷起來并相互焊接在一起。該方法的一個缺點在于焊料顆粒將會處在要連結的金屬板層之間，從而在焊料顆粒熔化時產生一種不適宜的間隙，該間隙對于焊接結果是有害的。作為該方法的一種改進，國際專利申請WO89/11938描述了一種將膠粘物和焊料涂覆到金屬催化劑載體上的方法以及有關的設備。在這種方法中，金屬板在卷曲和疊放之前在待焊接區域用一種粘結劑或一種結合劑，特別是用一種壓敏粘結劑來涂覆。而后，將這些板卷起來或疊放形成一種蜂窩體，然后將焊料粉末作用在該蜂窩體上。當將板在涂覆粘結劑之后進一步輸送時，以及當將該催化劑載體卷起來或一層層疊放時，或者換句話說在多個反應步驟之間提供的全部處理或輸送步驟中，該粘結劑必需保持介于粘結性至液體之間的狀態，結果會出現粘結劑從該催化劑載體中流失和流走的現象，或者至少對于與粘結劑接觸的機器零件來說它們受到污染并且最終變得容易失常。在國際專利申請WO93/25339中，還描述了用于將焊料涂覆到金屬蜂窩體上的方法和設備。在該方法中，如果在制造方法開始時在表面上沒有滾動油存在，則首先涂覆一薄層滾動油，然后對其進行熱處理以除去高揮發成分。要施加焊料的金屬板層的區域與一種表面活性劑的水溶液接觸，結果形成一層能夠臨時作為焊料粉末的粘結促進劑的層。隨后，將板卷起或疊放成蜂窩體。該步驟之后，將蜂窩體與焊料粉接觸。焊料粉粘結到滾動油的殘余物和表面活性劑匯聚的點處，雖然這種方法可以實現比較經濟地使用焊料，但不管怎么說都必需在另外的一個操作步驟中將粘接焊料用一種粘結劑或結合劑固定，以防止它們在隨后從一個地方運送到另一個地方時流出。因此，本專利技術的一個目的在于采用一種粘結材料，用于將焊料粉末牢固地保持在要連接在一起的金屬結構中要進行焊接的區域上，其粘結強度在生產制造過程中可以變化，從而可以改變焊料粉末的粘附，這樣還可以避免機器或機器部件的污染和阻塞，并且它們不會在各方法步驟之間從涂覆的位置上隨意地流走。該目的是通過權利要求1的特征所限定的方法實現的。適用的進一步的特征由從屬權利要求限定。用于將焊料涂覆到金屬結構(優選地用于廢氣催化劑的蜂窩體)上的方法包括涂覆作為粘結劑、結合劑或粘結促進劑的粘結材料和粉末形式的焊料，這些焊料通過該粘結材料粘附在金屬結構上。根據本專利技術，采用一種粘結材料來粘附焊料粉末，該粘結材料在涂覆后暫時是不粘結的或者僅僅輕微地粘結并且在隨后可暫時活化用作粘結材料，特別是在金屬結構的制造過程中，或者換句話說在用于該制造過程的各個方法步驟中，在涉及其粘結作用方面至少具有兩個不同的狀態。一種狀態是粘性較小的，而第二種狀態是比較強有力的粘結狀態，粘結材料的狀態可以作為外部條件如溫度的函數而變化，特別是可以可逆地變化。還可以采用通過光、紫外線、或其它的輻射、化學作用或其它的外部因素而達到其狀態相互轉化(可逆)的粘結材料。優選地，在第一種實施方案中的粘結材料具有兩種聚集狀態，即固態和液態，粘結材料的固態在所允許的溫度范圍內可以轉變成液態，反之亦然，所說的溫度范圍是在生產過程中允許出現的溫度范圍。在大約0℃-50℃的常規溫度下為固體而在更高的溫度下為液體的蠟可以用來作為特別優選的粘結材料。一種類似的更加優選的實施方案采用一種熱熔粘結劑作為該粘結材料，這種粘結劑在低于其熔化溫度的溫度下，即約200℃下在其表面上沒有或僅有輕微的粘結性能，但是，在其熔化溫度以上時則產生強有力的粘結作用。原則上，本專利技術的粘結材料可以用于所有的已知的焊料涂覆方法中，在這些方法中至今一直采用粘結劑，結合劑、壓敏粘結劑或粘結促進劑。因此，該粘結材料可以在蜂窩體纏繞或疊放之前、過程中或之后涂覆，并且可以通過浸入、噴涂、涂刷、卷繞粘結材料箔等等而實現。這種可改變其狀態的粘結材料特別適用于國際專利申請WO93/25339中所說的方法。在該方法中通過滾軋工藝而獲得的金屬板層上帶有滾動油，將其加熱使之熱去油，從而獲得基本上沒有油脂的表面。從表面中至少除去高揮發性的油脂對某些粘結材料是有利的，因此粘結材料可以涂覆到仍然很熱的金屬板層上，而粘結材料不能與該金屬板層的表面充分粘結的危險不存在。將粘結材料涂覆到所要求的區域中。根據所需應用和所要求的強度，粘結材料的涂覆區域可以較大也可以較小和/或可以是連續的也可以是非連續的。這一點優選地可以通過一條固態粘結材料而實現。該粘結材料在與熱金屬板接觸時變成液態并且形成一種液體涂覆。在某些工藝中，必需在卷起或疊放之前單獨地使金屬板層冷卻，這可以使該液態壓敏粘結涂覆層轉化成粘性較小的狀態。但是優選地還可以這樣來安排工藝，即在卷起或疊放步驟之前的處理或運送步驟中，將溫度適當降低從而使該粘結材料變成粘性較小并且特別是固態的。這樣做的優點在于在隨后的工藝步驟中，該粘結材料不會再從涂覆的位置流失，并且污染或堵塞機器或機器臺的危險沒有了。在冷卻的粘結性較小的狀態下，將帶有粘結材料的金屬板層卷起、纏繞或疊放，以形成一種蜂窩體。在該過程中，具有一定結構的帶有粘結材料層的金屬板層之間的接觸區域相互疊放在一起或者相互滑動，但不粘連在一起。如果將蜂窩體重新加熱到該粘結材料強烈粘結，特別是呈液態溫度時，則該粘結材料將特別集中在待焊接的區域附近的間隙中。在該粘結材料的這種更強的粘結狀態下，用焊料粉末作用于蜂窩體或其部分區域，這些粉末與帶有粘結材料的點保持粘結，而不存在任何困難。外部條件的影響越大，優選地粘結材料所暴露的溫度越高，該粘結材料將變得越有粘結性。因此利用本專利技術的方法還可以將由粘結材料接納的焊料粉末的量控制在一定的范圍內，這取決于所需的強度，并且還可以影響焊料粉末在實際待焊接的點處的空間分布，特別是使它集中在接口區域。對于某些粘結材料，特別是熱熔膠，還可以將它們涂覆本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于將焊料涂覆到金屬結構（１，２），特別是用于廢氣催化劑的蜂窩體（８）上的方法，其中該焊料以粉末形式涂覆并且通過作為粘結劑、結合劑或粘結促進劑的一種粘結材料而牢固地保持在該金屬結構上，其特征在于為了牢固地保持該焊料粉末，采用粘結材料（１１１、１２、１７；２７；３１、３７；４７；５３、５４、５５、５６、５７；６１、６２），該材料在該金屬結構生產過程的一部分期間沒有粘結作用或僅具有輕微的粘結作用，但是可以有時活化作為粘結材料。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：W馬斯，L維里斯，
申請(專利權)人：埃米泰克發射技術有限公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]