專利名稱：金屬件的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種制造金屬件的方法和一種根據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：
眾所周知，在制造這種金屬件時，會將 一 種釬劑組合物
(Flussmittelzusammensetzung)涂覆在表面，以便隨后能夠進行釬焊。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對一種鋁產品的制造進行了說明，在這里，通過輥子 將板材或型材送入，然后通過涂覆輥子將釬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 的釬劑和有機粘合劑，但在以后將這種帶有涂層的料帶(Materialstrang)投 入使用時，它們變得多余，并會產生不良的影響。
發明內容
本發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。 按照本發明，該目的通過一種前面所述的、并帶有下述特征的方法實現。 通過涂覆裝置將釬劑組合物只涂覆到表面的一個限定部分上，這樣在實現自 動的、低成本的涂覆的同時，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或準連續的材料。按照本發明，料 帶的橫斷面可以沿送料方向改變。
特別優選的是，涂覆裝置包括一個涂覆輥，這樣通過滾送可以可靠并簡 便地實現釬劑的涂覆。但一般來說，也可以采用其它的涂覆手段，例如絲網 印刷裝置。
在優選的實施形式中，這種方法還包括以下步驟，即為了形成單獨的涂 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或準連續的 料帶上的限定的局部表面之后，就可實現單獨的金屬段。相對于現有技術， 通過這種方式，可以在整體上提高自動化程度。
可以通過以下方式簡便地實現局部涂覆，即涂覆輥具有與料帶表面上限 定部分相對應的表面構造。但也可以采用不帶表面構造的涂覆輥，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。
料帶優選地由鋁合金組成。已知有多種自動涂覆的釬劑組合物可用于鋁
合金。在EP 1 287 941 A1中對一種優選的釬劑組合物進行了說明。
在一個適當的實施形式中，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合，可以產生特別好的效果， 因為一般來說，對于釬焊工序而言，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，或者一種化學組合、在釬焊過程中轉化為金屬的成分。 一個實例是Solvay公司的產品Silflux。按照本發明， 一種釬劑組合物在釬焊 過程中也可通過反應，使料帶本身的表面能夠產生出釬料。
在一個優選的實施例中，料帶段和/或單個料帶加工變形為熱交換器的管 子。管子特別優選為扁平管，所述扁平管特別優選地具有至少一個凹槽或一 個腹板，在管內將各腔室分開。特別是在這種帶有凹槽或腹板的扁平管上， 釬焊應沿著在管內部對接的凹槽或腹板進行，以保證各平行的腔室的密封性。 同時，由于在管子內部的釬劑的量有限，從而不會對未來在熱交換器中使用 的冷卻液產生污染，并且殘留的釬劑不會堵塞熱交換器中的瓶頸或者在那里 沉積。
在另一個優選的實施形式中，料帶段和/或單個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，這個輪廓的兩支柱的內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量相對較大的釬料和釬劑。為了避免在熱交換器內 部出現過多的釬劑組合物，按照本發明，只有這些確實與其它部件釬接的邊緣區域帶有釬劑涂層。料帶段也可以加工變形為管板、側板或熱交換器的其 它部件。
對于優選的實施形式而言，表面的限定部分包括至少一個、特別是多個 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，在各單獨金屬部件被分開之前，可具有優點地將料帶變形或至少局部 變形。作為備選或補充，表面的限定部分也可包括至少一個沿料帶的送料方 向非連貫的、按照有規律的間隔重復的表面構造。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一步制造的具體要求。
在如本發明所述的方法的一個較佳實施形式中，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現以下目標，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加大料帶的直徑。這對于以下 部件特別具有優點，即由于每個零件上的釬劑層，當多個零件疊置時要考慮 疊置所造成的累積的尺寸公差。
在本發明的一個備選的或補充的實施形式中，涂覆裝置包括一個將釬劑 組合物以噴射和/或噴霧的形式噴涂到料帶上的噴射裝置。借助相應的噴射裝 置進行噴射或噴霧，能夠以低成本和可靠的方式涂覆釬劑組合物。特別具有 優點的是，噴射裝置包括多個可單獨控制的噴嘴。噴射裝置和/或噴嘴可設計 為活動的，和/或以間歇運行的方式工作或工作時涂覆量為可變的，這樣就可 按照要求對被涂覆的釬劑組合物進行表面構造。
在另一個優選的實施形式中，所涂覆的釬劑組合物具有至少一個漸變區 域。 一般來說， 一個漸變區域是指厚度可變或釬劑組合物的密度可變的區域。 漸變可以沿著送料方向或與這個方向垂直。
一種根據本發明的金屬件具有下述特征。
根據本發明的、用于制造金屬件的裝置具有下述特征。相對于現有技術， 在自動涂覆釬劑組合物時，通過涂覆輥的表面構造能夠大大減少多余的釬劑 涂覆量。在優選的實施形式中，用于制造金屬件的裝置還包括一個布置在涂 覆輥之前的精壓輥，用于在料帶中形成凹入部分。在特別優選的實施形式中， 在涂覆輥之后布置著將料帶分成各段的裝置，這樣就在一個共用的制造設備 中將制造金屬件的自動化生產步驟高度集成。
上述和其它特征來自下面所述的實施例。下面通過根據本發明的方 去的 一個優選實施例和附圖對發明進行詳細說明。
圖1到圖7是具有構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是本發明的另一個實施例的示意圖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。
具體實施例方式
在根據本發明的方法中，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。板材通過送料裝置送到涂覆裝置中進行釬劑組合物的
自動涂覆。涂覆裝置包括涂覆輥1，它具有構造表面1a-1g。呈膏狀的釬劑 組合物從儲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 順著移動的料帶轉移到料帶上。
由于涂覆輥1具有一個構造表面，所以釬劑組合物只通過構造表面突出 的區域涂覆，和/或只通過這些區域轉移到料帶上。通過這種方式，釬劑組合 物只涂覆到連續通過的料帶表面的限定部分上。
在圖1到圖7中是七個具有代表性的涂覆輥表面構造1a-1g。在圖1到 圖3所示的示例中，輥子帶有完整地環繞一周的、平行的環狀物。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現。在這里，條狀部 分在料帶的橫向上的數量、寬度和分布可根據各自的要求自由選擇。
在圖4和圖5所示的示例中，涂覆輥的凸出區域不僅在垂直于展開方向 的方向上，而且還在滾動方向上出現中斷。因此，釬劑組合物的壓印在料帶 的送料方向上出現中斷。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，具有不同長度的被壓印表面沿送料 方向上交替出現。在圖5所示的示例中，圖案只是在涂覆輥1完整滾動一圈 后才重復出現。
圖6和圖7所示的示例是涂覆輥的設計，在涂覆輥上，被壓印的區域為 點狀或圓形。為此，涂覆輥的向外突出的表面構造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精壓輥，通過它可將構造壓入到料帶的表面中。 相對于料帶的傳送，這些表面構造與涂覆輥的位置結合對料帶進行導向，這 樣，就只在壓入的凹部區域用釬劑組合物進行同步涂覆。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，對包覆板材進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。在一個按照現有技術對全部表面進行的釬劑組合物自 動涂覆中，到目前為止還不能可靠地實現涂層厚度小于3g/m2。此外，考慮 到釬焊過程中加熱時的流動效果，涂覆位置離釬接處太遠的釬劑也無法對釬 焊產生效果。
由一個或多個前面所述的涂覆輥進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構不僅僅是由沿送料方向連貫的條形部分組成，那 么被切斷的區段與這些表面構造同步。
被切斷的區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。在中央區域壓入了兩條凹槽3、 4，其中，通過根據本發明的方 法將釬劑組合物以條狀涂覆到壓入區域中。另一個細條狀的涂層沿著板材的 邊緣。在將預成型的扁平管彎曲和加熱后，相互對接的凹槽3、 4和原先的 邊緣區域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 這個金屬件2上只需在條狀釬接處的附近區域涂覆釬劑組合物。熱交換器的 扁平管中如此形成的兩個腔室7、 8的其余內壁表面沒有涂覆釬劑，這樣， 之后在管中流動的冷卻液就不會被這種物質污染。
根據本發明的金屬件的另一個實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域平整地釬接。為此， 按照本發明只在這些區域中自動地涂覆上釬劑組合物，通過所述釬劑組合物 實現了平整的釬接11。在這個實施例中，釬劑組合物在其所涂覆的整個區域
中的層厚為30 g/m2，因為在集流箱和換熱管束的平整釬接時需要相對數量 較多的釬料。在釬劑組合物的這種涂層厚度下可以看出，如果用釬劑對料帶 進行全面的涂覆(現有技術)，將會出現大量多余的釬劑組合物。這將導致冷 卻液或制冷劑受到污染。
在上述的汽車熱交換器的實施例中，熱交換器可以特別用于發動機冷卻 循環或用于空調設備。
圖10中是本發明的另一個實施例，在這個實施例中，用于涂覆釬劑組 合物的涂覆裝置包括一個或多個噴射裝置101。噴嘴狀的噴射裝置101布置 在活動料帶102——這里為鋁帶的上方的一個確定距離處。足夠量的釬劑組 合物的混合稀液通過噴射裝置101進行噴射或噴霧，從而在鋁板上形成多個 平行的釬劑組合物條狀涂層。涂覆式樣可通過移動噴嘴和/或有意中斷涂層來 形成。也可以在料帶102和噴射裝置101之間設置遮蔽，例如帶有相應穿孔 的金屬板。
原則上，每個在圖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。
也可根據需要在一個按照本發明的方法中將涂覆輥和噴射裝置結合在一 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的分布得到優化，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 它根據本發明的涂覆方法獲得。總的來說，通過根據本發明的方法，至少可 以選擇采用自動化的、在三個空間方向上形成構造的釬劑涂覆。
權利要求
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限定部分上。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，涂覆裝置包括一個涂覆輥。
3. 根據權利要求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的部份。
4. 根據權利要求2到3中任一項所述的方法，其特征在于，涂覆輥(1) 具有與料帶表面上的限定部分相對應的表面構造。
5. 根據前面的權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，組成料帶的 金屬是一種鋁合金。
6. 根據前面的權利要求中任一項所述的方法，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. 根據權利要求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. 根據權利要求1到6中任一項所述的方法，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，或者一種化學組合的、在釬焊過 程中轉化為金屬的成分。
9. 根據前面的權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，料帶段和/ 或單個料帶加工變形為熱交換器(2)的管子。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，管子為扁平管(2)。
11. 根據權利要求10所述的方法，其特征在于，扁平管(2)具有至少一 個凹槽或一個腹板(3, 4)，用于在管(2)內將各腔室分開。
12. 根據權利要求1到8中任一項所述的方法，其特征在于，料帶段和/ 或單個料帶加工變形為熱交換器的集流箱(9)或它的管板、側板或其它部件。
13. 根據前面的權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，表面的限 定部分包括至少一個、特別是多個沿料帶的送料方向連貫的條形部分。
14. 根據前面的權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，表面的限 定部分包括至少一個沿料帶的送料方向非連貫的、按照有規律的間隔重復的 表面構造。
15. 根據權利要求2到14中任一項所述的方法，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. 根據權利要求1到15中任一項所述的方法，其特征在于，涂覆裝 置包括一個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. 根據權利要求16所述的方法，其特征在于，噴射裝置(101)包括多 個可單獨控制的噴嘴(101)。
18. 根據前面的權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所涂覆的 釬劑組合物(103)具有至少一個漸變區域。
19. 一種金屬件，通過根據權利要求1到18中任一項所述的方法制成。
20. 制造根據權利要求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應的表面構造。
21. 根據權利要求20所述的裝置，其特征在于，涂覆裝置包括一個涂覆 輥("。
22. 根據權利要求21所述的裝置，還包括一個布置在涂覆輥(1)之前的 精壓輥，用于在料帶中形成凹入部分。
23. 根據權利要求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. 制造根據權利要求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限定部分上。
文檔編號B23K1/20GK101374623SQ200780003824
公開日2009年2月25日 申請日期2007年1月29日 優先權日2006年1月30日
發明者彼得·恩勒特, 貝恩德·格呂嫩瓦爾德, 馬蒂亞斯·蒂爾佩 申請人:貝洱兩合公司