CN108472930A - 三维金属绝缘部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种部件的热生成，包括以下步骤：使用至少一个第一和至少一个第二金属板(30，31)，中空形成的第一板以形成所述内壁的至少一部分，以及中空形成的第二板(31)以形成所述外壁的至少一部分。在形成过程中，调节第一和第二板的形状，使得它们可以彼此接触放置，同时在所述外围内部在它们之间留有空间，然后将第一和第二板放置于低压和/或受控气氛的腔室(65)中，其中所述板被接合在一起并且外围密封在一起，使得低压和/或受控气氛的壳体在所述空间中创建。

Description

三维金属绝缘部件
本发明涉及热管理领域。
特别涉及受控气氛中的绝缘部件(特别是真空绝缘部件或VIP(真空绝缘板))及其制造方法。
专利出版物诸如US 9157230已经解决了这些问题。然而，随着时间的推移，面板的性能问题依然存在，因此，如果这种环境受严格的标准支配，那么它的可靠性及其对放置环境的热管理的有效性更是如此，如在军舰或机动车工业。
在没有特别举证关键的使用领域的情况下，US 9157230提出了一种VIP面板，其被设置用于减少与面板布置的结构相关的热泄漏。
然而，所描述的制造方法施加了在发明人的眼中不合理的限制性实施，因为他们认为它不能在满意的运行条件下保证面板寿命为十年或数十年。
本发明的一个方面旨在解决这个问题，当热管理质量的缺陷在几年内不可接受时，该问题变得更严重，在困难的环境中：发动机周围的相当大的热应力，维护期间化学或机械攻击的风险，连续循环在经常恶劣的振动环境中施加热应力。
此外，还存在用于制造分别具有至少局部凹入的内壁和至少局部凸出的外壁的部件的方法，所述方法考虑：
使用至少一个第一和至少一个第二金属板，
特别是中空形成这些金属板中的一个，以便构成成品部件或其坯件的内壁或外壁的至少一部分。
然而，就发明人的知识而言，这些部件并不打算在压力和/或组成方面在受控气氛下用作热绝缘部件。
实际上，这里认为的一个障碍是如何生产这些部件的，特别是如果其目的是为了将它们与低压设计的套管集成持续十年，特别是在工业环境中(机动车工业，军舰工业等)。
本发明还提出了一种制造方法，其包括以下步骤：
中空形成第一金属板以便构成成品部件或其坯件的内壁的至少一部分，
中空形成第二金属板以便构成成品部件或其坯件的外壁的至少一部分，
除其他特定功能外，还有：
第一金属板的中空形成使得在内部至少局部地凹入内部(并且在外部至少局部凸出)以便构成所述内壁的至少一部分，
第二金属板的中空形成使得在外部至少局部地凸出(并且在内部至少局部地凹入)以便构成所述外壁的至少一部分，
其中第一金属板的空腔被放置在第二板的空腔内，以便限定双壁碗，
在形成过程中，调整第一和第二金属板的形状，使得它们可以在外围上彼此接触放置，同时在所述外围内部在它们之间留有空间，
然后第一和第二金属板优选地放置在具有低压和/或受控气氛的腔室中，在该腔室中，它们被接合在一起并且外围地焊接在一起，使得具有低压和/或受控气氛的壳体在所述空间内的它们之间创建。
由此可以在低压和/或可控气氛下在腔室外部制造上述焊接的至少一部分。
在本申请中：
“低压”是指低于环境压力(因此<105Pa)的压力。壳体内部100Pa和104Pa之间的压力可能特别方便；
“受控气氛”是指充满热导率低于环境空气(26mW/m.K)的气体，
根据现有技术中公认的含义，“焊接”排除所有钎焊。在此处提供的焊接中，填充材料不使用和/或组装的边缘不熔融。在本文的其余部分，原则上所有的密封都是焊接。焊接将是连续的(并且因此不是点焊)。
厚度小于或等于3mm，通常厚度为0.07mm至3mm的金属板，特别是选自包括不锈钢、铝和热导率小于300W/m.K的其他金属的材料成为可能：
将部件的整体热导率和板的本征热导率结合起来，因为热扩散和热损耗将很低，
并且满足机械阻力要求，与7毫米厚的由铝制成的实心壁油套管相媲美。
在本文件中，在大气压下的环境中，所有热导率被认为估计为20℃。
为了提高绝缘效果或其机械强度，建议在制造具有低压和/或受控气氛的壳体的步骤之前，将芯材或热反射屏布置在两块金属板之间。
在芯材的情况下，特别是当试图构成用于支撑板抵抗壳体内的低压的结构化元件时，在将成形的板密封在一起之前，所述芯材将基本分别成形为这些第一和第二板的内部和外部壁的形状。
在相对于外部环境的低压或在受控气氛下的腔室中执行，在根据标准RTCA-DO160-G第5节的A类(从-55℃到400℃)的第一热处理并在1小时内在-196℃进行第二次热处理之后，焊接优选具有小于10-6Pa.m3/s的泄漏率。
上面指出，就标准RTCA-DO 160-G第5节的A类而言，测试的最高温度从550℃降低到400℃。
而且，在根据标准进行测试之前和之后，优选地，焊接处的泄漏率必须相同(在20％以内)。
为了便于获得小于10-6Pa.m3/s的这种泄漏率，还建议这些金属板中的至少一个在密封处具有：
至少一个折叠(诸如双折叠)到其自身上，
和/或衬里、或者可以机械地包括或由结构化框架构成的结构，该结构化框架优选由金属制成，以便然后通过焊接进行组装。
在两种情况下，这将在密封处准备，通过将板的边缘夹紧在一起，如US 9157230中所述，在剩余侧上，而不是在片材的外围处。
也已经注意到，通过使用粒化板来制造套管，将获得材料变形保留，该材料变形保留特别用于折叠区域(以防止成形期间的撕裂)或用于吸收套管壁的至少一部分的变形，尤其是由于热应力导致的变形。
如下面的图10所示的粒化替代方案可以包括提供至少一个可以在一定量的力(effort)下延伸的手风琴区域(concertinaarea)。
至于第一和第二金属板的成形，增量成形(ISF)保证了制造适于所寻求的十年甚至更长时间的寿命。
例如，在必须将获得的部件连接到发动机部件上的机动车应用中，考虑到要在壳体内部保存的气氛以及各种限制：振动、喷射、可能的维护等，这种连接可能是精巧的。
还提出，形成部件的壳体的金属壁被包括机械加强结构诸如框架的附接法兰围绕：
至少局部地位于金属壁之间的密封件周围，
并且其将在所述密封件周围容纳用于与其上安装有部件的结构(发动机部件或其他)连接以便被附接的装置。
附接法兰与金属壁的厚度相比可以具有增加的材料厚度，以便在金属壁之间限定机械加强结构和/或密封件。
关于形成壁的金属板中的至少一个折叠到其自身上，它可以构成所述加强结构的至少一部分，从而提供增加的材料厚度。
除了双壁空心部件的制造之外，本发明还提供了制造结构：
-其中制造多个这样的热绝缘部件，根据上述方法将每个部件制成双壁碗，
-然后，一旦所述部件已被密封，至少两个所谓的密封部件组装在一起，将它们彼此面对地布置以制造结构，该结构在双壁之间包括内部体积。
因此，每个热绝缘部件将包括气密套管，该气密套管限定相对于外部环境具有低压或具有受控气氛的内部壳体。该部件将有利地具有小于100mW/m.K的热导率(在20℃和在大气压下的环境中)，然后气密套管分别包括内部和外部的金属壁，其中空成形并外围地密封在一起，为了保持具有低压或具有可控气氛的壳体，所述金属壁布置成一个腔体在另一个腔体内，从而共同限定双壁碗。
使用这些部件或组装的结构制造用于容纳流体，特别是油，在-50℃和15℃之间(当流体是冷的时)或在50℃和300℃(当流体变热时)的壳体的至少一部分，同样用于制造用于军舰或机动车推进发动机的卡路里储存器的至少一部分，并且同样用于制造飞行器发动机机舱的至少一部分，该发动机机舱包括设置有多个这种绝缘部件的内部固定结构(IFS)，其中至少一些具有弯曲形状。
进一步的应用可以涉及热交换器或储罐的生产：
-在内部体积与外部环境之间承受-150℃至-273℃的温度并且承受超过100℃的温差，
-并且包括具有全部或部分前述特征的至少一个这种绝缘部件。
如果需要，通过参考附图阅读以下描述作为非限制性实施例，将会更好地理解本发明，并且其他特征、细节和优点将变得显而易见，在附图中：
图1是根据本发明的绝缘部件的示意性竖直横截面，
图2、3和7是根据各种实施方式的局部放大视图；
图4是图1的该部件的另一个区域的示意性透视图；
图5和6再次示出了该部件的附接和密封区域，在图6中以分解图示出；
图8是该部件用于在船上重新加热油的示意图；
图9示出了对于几个部件芯的传导率变化曲线(λ)与压力的函数；
图10是金属板粒化的示意图；
图11是具有受控气氛的腔室的示意图，其包含用于密封待制造的绝缘部件的外围的设备；
图12是包括设置有多个这种绝缘部件的内部固定结构(IFS)的飞行器发动机机舱的示意图；
并且图13示出了由多个壳体部分组成的箱体，在这种情况下是两个半壳体，以彼此面对地组装。
因此，本发明的一个目的是在受控气氛(受控压力和/或组成)中形成一个部件，该部件是密封的、耐穿孔、价格低廉，具有使用寿命长达数年(十年或更长时间是理想的)，具有任意的尺寸和形状，具有高的热阻R，因此在安装任何地方都具有高容量以减少热传递。
图1-5示出了这种热绝缘部件1的各种可能的区域，其包括限定具有受控(低)压或组成的受控气氛的封闭壳体7的气密套管3(参见检查的泄漏率)。
气密套管3由金属板或壁限定，其内部30中的一个至少局部凹入，并且外部31中的一个至少局部凸出，一起围绕套管的整个外围在区域6中密封，如前所述，为了保持具有低压或可控气氛的壳体。表述“金属”涵盖合金。
壁30、31各自具有0.1mm至3mm的厚度，典型地为1mm至3mm。
这些金属板是选自不锈钢、铝和热导率小于300W/m.K的其他金属。
壳体7中的受控气氛可以由诸如存在的CO2的气体组成。
另外或可选地，受控气氛可以由低于大气压力的压力组成。
尽管壳体7可以不包含用于提供绝缘或热障的任何结构元件，但是作为优选，其在此包含这种绝缘的性能，如图1-6中所示的热绝缘体或者如图7所示的热反射屏。
图1-3中，热绝缘体是多孔的并且优选有机或无机的。这对于获得真空是有利的。
这里，“多孔”是指具有允许空气通过的间隙的材料。因此，开孔多孔材料包括泡沫材料，但也包括纤维材料(诸如玻璃棉或岩棉)。可以分类为孔的通道间隙具有小于1mm或2mm的尺寸，以便能够保证良好的热绝缘性，优选小于1微米，出于特别是机械强度和/或抗老化的原因，并且优选地还小于10-9m(纳米多孔结构)，并且因此可能在壳体内具有较低的低压。
在纤维绝缘体中，矿物纤维绝缘体在标准NF B 20001中定义。矿物纤维绝缘体分为两大类：火山岩棉或矿渣棉和玻璃棉。
在图1-6中示意性示出的实施方式中，热绝缘体限定用于面板1的结构化芯材5，即其影响面板的机械强度。
在该实施方式中，芯材5是单块。
特别是如果芯材5是结构性的，则由于外部压力(EXT)的影响将首先由外壁31支撑，所以内部板30可以比外部板31更薄。
此外，鉴于其在热导率、密度和机械强度方面的优点以及其被模制成复杂形状的能力，优选考虑包含气凝胶的芯材5。
壳体7中的受控气氛是部件1的主要参数，因为如果芯材5是热绝缘体并且优选为微米或纳米多孔绝缘体，原则上其组合在壳体7内具有低压(相对于周围的大气压力)可以提供热超绝缘体的功能。
实际上，有效的套管3和特别是减压的可控气氛的组合在壳体7内部将使得可以获得具有长使用寿命的三维VIP，其可以特别安装在机动车中或安装在船上。
以这种方式，图1示意性地示出了部件1作为用于容纳流体的壳体的用途，流体诸如润滑剂，特别是机动车辆的发动机机组9的机油。这可以是由内部体积12内的卡路里存储器10，该内部体积12由碗状中空部件1和部件1施加在其上的发动机机组9的外壁90构成的组件限定。
对于军舰推进发动机11，这也是图8中示意性示出的应用。
在本申请中，上述类型的两个部件1各自具有形成套管3的双壁，其在6周围密封并且具有芯材5，在内部空间13内形成壳体，流体15被热管理(这也可以是发动机机油)从其一侧进入，并且所述相同的流体经由通过其中使用机油的发动机11的回路17从其另一侧排出。在体积13中，流体15可与用于储存和恢复热的元件19诸如由固液相变材料(PCM)制成的珠进行热交换。这将是一种材料，诸如石蜡或酸。相变温度将介于-50℃和15℃之间(例如，对于寒冷环境的绝缘)或介于50℃和300℃之间(例如，用于军舰应用或用于绝缘一个非常热的环境)，其中排除优选适用于建筑(18℃-24℃)和医疗应用(35℃-40℃)的相变材料。
例如在通过液化被充入热能之后，例如当启动发动机时，这些元件19可以随后释放该能量，为了预热发动机的油以便减少那时的污染物排放。内部体积13内的横向壁21形成促进热交换进行的挡板。
附接到船的结构上，在发动机11旁边，通过在23处将外围地夹紧或附接在一起的各种部件1接合在一起，存储壳体10因此以流体密封方式15关闭。
如图13中示意性地示出的那样，壳体或罐10可以制造成多个待彼此面对地组装的壳体部分，在这种情况下两个半壳体分别由根据本发明的部件1构成。实际上，图1的双壁空心部件可以被多次找到，在这种情况下可以两次，优选在中空成形板30、31之间插入芯材5(或屏41)。然后，如图13所示，在这些壳体部分已经与腔体(内体积12)相互面对地布置之后，部件可以在23处通常在法兰22处通过焊接附接，为了形成腔室13和预期的密闭罐体。
通过一个或多个双壁30-31以气密方式形成的一个或多个开口24将允许流体例如经由管进入和/或离开腔室13。
在图1的机动车应用中，形成密闭的部件1经由连接装置25连接到发动机机组9(在此情况下，是位于发动机机组9下面)。图3至图7提供了这方面的细节。
但首先在图2中可以看出，特别是对于其中重量是关键参数的应用，如果板30、31每个板的厚度小于3mm(例如，对于304L型不锈钢板)，对于板30、31折叠到自身上可以在机械上有用，例如在密封件的整个周长上具有双折叠，在图2和图3中标记为27。因此，一旦部件附接至其支撑体，在这种情况下为发动机机组9，用于密封件和/或用于保持悬架的材料将在29处变厚。
另一种相对于金属壁30、31的厚度产生增加的材料厚度29的方式是在部件1上局部地限定机械加强结构和/或密封件6，是增加框架或框架部分33。
在两种情况下，元件33将优选地与围绕部件1的整个外围设置的法兰35结合。
具体而言，并且如图所示，金属壁30、31然后可以各自被包括由框架(或框架部分)33形成的机械加强结构的附接法兰35围绕。
该元件33因此将至少局部地位于密封件6周围。并且其将有利地在所述密封件周围容纳用于与其将要附接到的主体连接的装置25。
这些连接装置25可以包括可移除装置，诸如螺钉37。在这个例子中，图5-7仅示出了可以穿过元件33和附接法兰35的孔39，为了容纳待附接到发动机机组9的连接装置25。在这些附接处将提供密封件(未示出)，为了不改变由套管3提供的密封性。
图3中想象的替代方案是夹持形状的框架33，该框架容纳法兰35并且通过用于容纳附接元件25和39的表面在外围连续。
在每种情况下，围绕密封件6的一个或多个元件33的布置将使得可以绝缘密封件的附件，其质量将因此不受影响。孔39将不会对壳体7的密封产生任何影响。
这是至关重要的，因为已经说过，在每个部件1中，其中压力小于105Pa的受控气氛将减少热导率的气体组分。然而，在高于150℃的温度下，辐射成分可能会产生重大影响。该组分可以经由材料的不透明性吸收。这种吸收直接取决于材料的罗斯兰(Rosseland)平均吸收系数A(见下表)，当后者包含至少一个多孔热绝缘块时：
在罗斯兰平均吸收系数A不低于30的芯材5的块中，还注意到在温度基本达到或超过150℃的应用中的益处。
这是压制成板的硅胶或硅酸粉(SiO2)或FR-A-2996850中所示的热解碳质组合物的情况，其演变λ＝f(P)如图9(曲线2)所示为了制造内部结构5，推荐在其热解形式中(参见图9；曲线3)，因为它是有机聚合物单块凝胶的热解产物或所述凝胶的热超绝缘多孔碳单块形式(即，具有小于或等于100mW/m.K的热导率，并且优选小于或等于26mW/m.K)。具体而言，该热解产物是形成能够通过热解形成多孔碳单块的聚合物凝胶的凝胶化有机组合物，该组合物由至少部分由多羟基苯R和甲醛F获得的树脂制成，所述凝胶组合物包含至少一种水溶性阳离子聚电解质P。优选地，该聚电解质将是选自包括以下物质的有机聚合物：季铵盐、盐酸聚(乙烯吡啶)、聚(乙烯亚胺)、聚(乙烯基吡啶)、聚(烯丙基胺盐酸盐)、聚(氯化三甲基铵乙基甲基丙烯酸酯)、二甲基氯化铵/丙烯酰胺共聚物及其混合物。
图9的曲线显示了对于不同的多孔材料，气体热导率随着压力的变化。10nm、100nm、100微米等的值是所讨论的多孔材料的孔的特征尺寸。
因此，曲线3示出了纳米多孔材料(气凝胶)的情况，曲线2示出了具有1微米孔的微孔材料的情况以及曲线1示出了具有100微米孔的微孔材料的情况。
利用这样的块，可以形成具有机械结构化效应的热绝缘体5(聚氨酯可以是备选的，尽管热效率明显较低)。然而，FR-A-2996850中呈现的组合物的热解产物的一个优点是它不是易燃的。
可选地或另外地，如图7所示，热反射屏41可以包含在壳体7中，为了限制通过该部件的辐射交换(热辐射)。这可以是多层的屏。
金属热反射屏元件41可以包括通过焊接被附接到金属片30、31中的至少一个，以便将其保持在壳体7内。
因此，有可能考虑通过与热反射膜500结合的足够高的真空(通常小于10-1Pa)来提供绝缘功能的保护。有利地，这将是这样的带，其中热反射系数波长在0.1μm和100μm之间的波(参见下表)将足够高以通过反射辐射来阻止辐射所发出的热量。相关解决方案将包括构成内部压力<103Pa的套管的金属带和总厚度小于300mm的一个或多个热反射膜。每个膜应具有非常低的辐射系数：理想情况下<0.1。另一种解决方案是还可以使用一系列铝化MylarTM层和绝缘毡。
已知辐射系数等于吸收系数。由于薄膜吸收较少的能量，所以透射系数将变弱。因此，辐射系数保证了良好的反射系数，因此可以很好地防止热辐射。
无论元件5的性质如何，并且即使例如在壳体7中的CO2的气氛可能适合于在热绝缘方面要求不高的某些情况下，也认为壳体内部的压力，不管怎样，将尽可能使部件1达到真正的低热导率。实践中，壳体7内的压力因此将优选地在早期(在生产之后的一年或几个月)在0.00001mbar至小于1000mbar之间(1000mbar＝105Pa)。此外，在应用按照标准的测试之前和之后，根据FR29966856，具有1Pa的内部压力，片材和芯材5具有10mm的厚度和如上所述的泄漏率(通常为10-10Pa.m3/s)，部件1必须保证根据标准RTCA-DO 160-G第5节的A类(从-55℃至400℃)，在至少10年的使用寿命后，内部压力至多为103Pa(10mbar)，具有相同泄漏率(在20％以内)。
就此而言，从图6可以推断出，如果在壳体7内部的最大允许压力，在部件1的末端或早期使用寿命，设定为100mbar，那么没有孔隙率大于10nm的材料相对于由PU(聚氨酯)曲线(1)制成的芯5而言可以与曲线(2)的凝胶及其热解产物(曲线3)一样有效。
壳体7内部的低压将在外部环境与壳体7之间产生可达到105Pa的压力差。如果担心套管3不能单独吸收该应力，则结构化芯材5将有助于支撑压缩。由这种材料制成的增强件可能会进一步提供帮助。这些增强件可以是垫片或特定结构，诸如蜂窝。如果板30和31或者板30和31中的至少一个由粒状金属(例如通过压花辊制造)制成，因此具有如图10中示意性示出的圆顶57，则还可以提高部件1的机械强度。
可提供一个或多个吸气器(或气阱)以防止芯材料的氧化并固定穿透壳体7的气体或由芯5在其寿命期间发射的气体。每个吸气器都可以限制压力的增加并收集水分，从而影响传导率。
无论如何，部件1将在-20℃至500℃的温度范围内具有包括在10mW/m.K与100mW/m.K之间，并且优选地低于26mW/m.K(空气)的热导率。
并且根据如上所述对于面板的耐久性而言必不可少的特征，按照标准RTCA-DO160-G第5节的A类(从-55℃至400℃)进行第一次热处理并且在1小时期间在-196℃下进行第二次热处理之后，在可控气氛中执行的套管的金属板的密封件6将具有小于10-6Pa.m3/s的泄漏率。这至少排除了例如板30、31衬有塑料的可能性，并且不存在直接的金属/金属密封件，每个板原则上实际上形成套管3的内部和外部界限。
因此，壳体7的内部压力可维持十年左右的时间或略长一些。
泄漏率根据以下等式表示：
Δp允许是部件中允许的寿命终止压力与生命早期压力之间的差，单位为Pa；
真空下的体积是壳体7的体积，单位为m3；
寿命用s表示。
例如，对于由真空中体积为1升的壳体7组成的保护，3年的寿命对应于10-8Pa.m3/s的泄漏率。下面的表格列出了保护1升体积以及10mbar的寿命末期压差的泄漏率和寿命。
泄漏率根据以下标准测量：
ISO 17025：测试和校准实验室能力的通用要求。
ISO 3530：真空技术-质谱仪型泄漏检测器校准。
如果要测量的泄漏率低于10-4Pa.m3/s，则可能需要进行氦气测试。另外，可以使用水下空气测试。
因此连接所制造的密封件6的类型将成为重点。
图11是在受控气氛下直接在具有压力和/或组成的受控气氛的腔室59的内部体积65中生产密封件6的实际的示意图。
因此，以有利的方式，密封步骤将包括在第一和第二金属板30、31之间至少部分地在具有低压和/或受控气氛的腔室65内进行焊接(连续且没有填充材料，因此不同于简单钎焊)。预先在腔室65外部进行一部分焊接。
由于气体排出系统61，内部压力低于105Pa，优选在10-3Pa和102Pa之间，并且优选在10-3Pa和100Pa之间(初级真空)。因此，密封机器63事先被放置在该腔室59中。在空间65中产生调整后的低压之后，该机器因此将在区域6中以单个连续的线路执行该密封，优选地，在这些板被夹紧在一起。
可替代地或另外地，系统61可用于在腔室59的空间65中用具有比环境空气低的热导率的气体(例如CO2)替换空气。
因此也可能的是，在腔室外部的第一部分的连续焊接之后，在腔室59内仅产生连续焊接件6的一部分。因此，可以在腔室59外部的图1的解决方案中连续地焊接四条边中的三条边，第四条在封闭腔室59内部进行连续地焊接。重要的是在这个空间在外围完全封闭之前，通过焊接6腔室的受控气氛可以达到内部体积7。
即使可以考虑其他类型的焊接，这种密封将优选地包括缝焊、电子束焊接、扩散焊接、感应焊接和微等离子焊接中的一种，从而由适配的机器63执行。
因此，如果提供芯材5并且寻求如图1或图4所示的碗状部件，则当以下时间到了时就足够了：
-形成第一和第二金属板30、31以分别构成成品部件或其坯件的(至少局部)凹形内壁30和凸形外壁31，
-在这些成形操作期间，板的形状被调整为使得它们可以在外围(典型地经由法兰35)彼此接触地放置，同时在所述外围内它们之间留下空间(体积7，在密封之后)，
-在将第一板30的空腔放置在第二板31的空腔内之前或之后，将芯材5(或屏41)插入这些板之间，以便然后限定双壁体积，
-将整体放置在腔室59内，然后将板足够靠近在一起以直接密封在区域6处，从而在所述空间内形成具有低压和/或受控气氛的壳体7。
然后，腔室59打开并准备使用即用型部件1。
应该注意的是，优选地，在密封板之前，或者甚至在将芯材5放置在它们之间之前，它将被模制，例如在失蜡模具中，基本上具有第一和第二金属板30、31的内壁和外壁的形状。也可以在成形板30、31之间倒入粉末，然后使用粘合剂固定所述粉末，以便建立芯材5的形状。
关于板30、31的形成，其可以优选通过增量成形(ISF)获得。通过冲压或模制成形也是可能的。
在可预见的实施方式中可以引用热交换器和储罐。
在每种情况下，交换器或罐的全部或部分壁将如部件1那样形成。交换器或罐的有用内部体积因此将与外部环境热绝缘。
罐的体积可以通过可开启或可拆卸的盖板封闭，也可以像部件1一样形成。
在交换器中，流体入口和出口将允许至少两种流体的循环被置于交换器内部的热交换中，部件1将在外围处保护热。如果流体入口和出口需要穿过至少一个部件1，则将在每个通道周围提供密封件，典型地经由密封珠。
在如图12所示的“IFS”应用中，机舱69包括沿着发动机的纵向轴线XX，围绕涡轮喷气发动机75的风扇73的中间区段71之后的下游区段77。下游区段包括内部结构79(IFS)，外部结构(也称为外部固定结构或OFS)81和包括推力反向装置的可移动盖(未示出)。IFS 79和OFS 81相对于可移动盖是固定的。它们限定流动区段83，允许进入发动机的空气流85通过，在这种情况下进入风扇73。机舱的顶部容纳紧固吊架，允许机舱被附接，通常附接到飞行器的机翼。
考虑到所述内部结构的整体环形形状，部件1布置在内部结构79(IFS)内，每个部件有利地具有总体弯曲形状，特别是拱形。全局形成环形扇区的单独形状对于每个部件1都是足够的，整体因此限定了环形形状，并且扇区首尾相连地周向分布。这样，具有壳或碗部分的实施方式，如上面所示的制造过程所允许的，是现实的。
为了将多个连续部件1沿着双壁30、31组装在一起，而不是将它们首尾相连地附接在一起，可以在法兰22或35处使用插入两个部件1之间并附接其上的中间连接元件。这些附接可以通过拧紧、焊接或其他方式形成。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种制造分别具有内壁和外壁(300，310)的热绝缘部件的方法，该方法包括以下步骤：
使用至少一个第一和至少一个第二金属板(30，31)，
中空形成第一金属板(30)以便构成成品部件或其坯件的内壁的至少一部分，
中空形成第二金属板(31)以便构成成品部件或其坯件的外壁的至少一部分，
其特征在于，该方法还包括以下步骤：
其中第一金属板的中空形成使得在内部至少局部地凹入以便构成所述内壁的至少一部分，
其中第二金属板的中空形成使得在外部至少局部地凸出以便构成所述外壁的至少一部分，
其中第一金属板的空腔被放置在第二板的空腔内，以便限定双壁碗，
在形成过程中，调整第一和第二金属板的形状，使得它们可以在外围上彼此接触放置，同时在所述外围内在第一和第二金属板之间留有空间，
然后将第一和第二金属板放置在具有低压和/或受控气氛的腔室(65)中，其中它们通过连续焊接在外围焊接在一起，使得在所述空间内的第一和第二金属板之间创建具有低压和/或受控气氛的壳体(7)。
2.一种制造结构的方法：
其中制造多个这种热绝缘部件，每个部件根据权利要求1所述的方法制成双壁碗形，以及
其中，一旦部件(1)被密封，至少两个这样的密封部件被组装在一起，将它们彼此面对地布置，以在双壁之间形成包括内部空间(12，13)的结构。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在具有低压和/或受控气氛的腔室(65)中将第一和第二金属板(30，31)密封在一起之前，将热绝缘芯材(5)插入它们之间。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在将内壁和外壁密封在一起之前，将中空芯材(5)基本上模制成第一和第二金属板(30，31)的内壁和外壁的形状，以分别放置在彼此内部。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在使用步骤期间，使用厚度从0.07mm到3mm的第一和第二金属板(30，31)，选自不锈钢、铝和热导率小于300W/m.K的其它金属。
6.一种热绝缘部件(1)，其包括气密壳体，该气密套壳体定相对于外部环境具有低压或具有受控气氛的内壳体(7)，该部件在20℃大气压力的环境下具有小于100mW/m.K的热导率，该气密壳体分别包括内部和外部金属壁(30，31)，其在外围(6)密封在一起以保持壳体具有低压或处于受控气氛下，并且每个具有厚度小于3mm，其特征在于，
所述密封件是连续焊接件，以及
内部和外部金属壁(30，31)分别全局中空形成并且一个腔体布置在另一个腔体内部，从而共同限定具有双壁(30，31)的碗(12)。
7.根据权利要求6所述的部件，其中金属壁由附接法兰(35)围绕，其包括机械加强结构，诸如框架：
至少局部地位于金属壁之间的密封件周围，
并且在所述密封件周围容纳用于与所述部件被添加的结构连接以便被附接的装置，
附接法兰与金属壁的厚度相比具有增加的材料厚度，以便在金属壁之间限定机械加强结构和/或密封件(6)。
8.根据权利要求6或7所述的部件，其中气密壳体(3)围绕包括有机或无机多孔热绝缘材料(5)的芯材。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的部件，其限定用于容纳在从-50℃至15℃或从50℃至300℃范围内温度的流体的壳体的至少一部分。
10.一种用于机动车或军舰推进发动机的卡路里存储器，该卡路里存储器包括根据权利要求7至9中的任一项所述的部件。
11.一种飞行器发动机机舱，其包括设置有根据权利要求7至8中任一项所述的多个这种绝缘部件(1)的内部固定结构(17)，该绝缘部件被组装在一起并且各自具有弯曲形状。

Claims (13)

1.一种制造分别具有内壁和外壁(300，310)的热绝缘部件的方法，该方法包括以下步骤：
使用至少一个第一和至少一个第二金属板(30，31)，
中空形成第一金属板(30)以便构成成品部件或其坯件的内壁的至少一部分，
中空形成第二金属板(31)以便构成成品部件或其坯件的外壁的至少一部分，
其特征在于，该方法还包括以下步骤：
其中第一金属板的中空形成使得在内部至少局部地向内凹入以便构成所述内壁的至少一部分，
其中第二金属板的中空形成使得在外部至少局部地向外凸出以便构成所述外壁的至少一部分，
其中第一金属板的空腔被放置在第二板的空腔内，以便限定双壁碗，
在形成过程中，调整第一和第二金属板的形状，使得它们可以在外围上彼此接触放置，同时在所述外围内在第一和第二金属板之间留有空间，
然后将第一和第二金属板放置在具有低压和/或受控气氛的腔室(65)中，其中它们在外围密封在一起，使得在所述空间内的第一和第二金属板之间创建具有低压和/或受控气氛的壳体(7)。
2.一种制造结构的方法：
其中制造多个这种热绝缘部件，每个部件根据权利要求1所述的方法制成双壁碗形，以及
其中，一旦部件(1)被密封，至少两个这样的密封部件被组装在一起，将它们彼此面对地布置，以在双壁之间形成包括内体积(12，13)的结构。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中密封步骤包括将第一和第二金属板(30，31)在具有低压和/或受控气氛的腔室(65)中焊接在一起。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在具有低压和/或受控气氛的腔室(65)中将第一和第二金属板(30，31)密封在一起之前，将热绝缘芯材(5)插入它们之间。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在将内壁和外壁密封在一起之前，将中空芯材(5)基本上模制成第一和第二金属板(30，31)的内壁和外壁的形状，以分别放置在彼此内部。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在使用步骤期间，使用厚度从0.07mm到3mm的第一和第二金属板(30，31)，选自不锈钢、铝和热导率小于300W/m.K的其它金属。
7.一种热绝缘部件(1)，其包括气密套管，该气密套管限定相对于外部环境具有低压或具有受控气氛的内壳体(7)，该部件在20℃大气压力的环境下具有小于100mW/m.K的热导率，该气密套管分别包括内部和外部金属壁(30，31)，其在外围(6)密封在一起以保持壳体处于低压或受控气氛下，并且每个具有厚度小于3mm，其特征在于，内部和外部金属壁(30，31)分别全局中空形成并且一个腔体布置在另一个腔体内部，从而共同限定具有双壁(30，31)的碗(12)。
8.根据权利要求7所述的部件，其中金属壁由附接法兰(35)围绕，其包括机械加强结构，诸如框架：
至少局部地位于金属壁之间的密封件周围，
并且在所述密封件周围容纳用于与所述部件被添加的结构连接以便被附接的装置，
附接法兰与金属壁的厚度相比具有增加的材料厚度，以便在金属壁之间限定机械加强结构和/或密封件(6)。
9.根据权利要求7或8中的任一项所述的部件，其中密封件(6)是连续焊接件。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的部件，其中气密碗(3)围绕包括有机或无机多孔热绝缘材料(5)的芯材。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的部件，其限定用于容纳在从-50℃至15℃或从50℃至300℃范围内温度的流体的壳体的至少一部分。
12.一种用于机动车或军舰推进发动机的卡路里存储器，该卡路里存储器包括根据权利要求7至11中的任一项所述的部件。
13.一种飞行器发动机机舱，其包括设置有根据权利要求7至10中任一项所述的多个这种绝缘部件(1)的内部固定结构(17)，该绝缘部件被组装在一起并且各自具有弯曲形状。
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