CN202037394U

CN202037394U - 用于施加焊料的设备

Info

Publication number: CN202037394U
Application number: CN2011201173353U
Authority: CN
Inventors: 孟繁荣
Original assignee: ZHEJIANG TIANZE ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG TIANZE ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2021-04-20

Abstract

本实用新型属于机动车尾气净化技术领域，具体涉及一种用于在金属波纹带上施加焊料的设备，施加有焊料的金属波纹带优选用于制造机动车尾气净化器用金属蜂窝载体。一种用于在金属波纹带上施加焊料的设备，该设备包括：用于金属波纹带的进料装置，用于对金属波纹带定位施加焊料的焊料施加单元，以及使焊料凝固的气体冷却装置或热风烘干装置。本实用新型的施加焊料设备可以使用纯焊料粉末，同时也可以使用热熔粘结剂和常温粘结剂。本实用新型解决了现有技术中焊料施加时焊料极容易脱落、制得产品的使用强度不够的缺陷。

Description

用于施加焊料的设备

技术领域

本实用新型属于机动车尾气净化技术领域，具体涉及一种用于在金属波纹带上施加焊料的设备，施加有焊料的金属波纹带优选用于制造机动车尾气净化器用金属蜂窝载体。

背景技术

金属蜂窝载体广泛用在汽油机和柴油机的排气系统中作为催化剂材料的载体，具有起燃快、体积小、强度高、耐热性好等优点，在摩托车尾气净化中得到最广泛的应用。出于对金属蜂窝载体的使用寿命和使用成本上的考虑，金属载体使用特定区域的焊料施加方法。根据现有设备焊料施加过程中，焊料利用率不高、施加后容易脱落等情况较为严重。

申请号为CN200680034080.6的中国发明专利，提供了一种用于在至少部分地形成结构的金属薄板上施加硬焊料的设备和方法，该专利使用焊料带和焊料粉末两种钎料。使用焊料带时需要把焊料预先加工成带状，目前主要采用真空快淬工艺生产，加工成本要明显高于制造焊料粉末。制成的焊料带还需要进一步加工成宽约1mm长约5mm的焊料片，加工量和加工难度非常高（一般没生产一个金属载体需要大约1000-8000个焊料片）。由于焊料带非常薄（0.02-0.03mm），把焊料片逐片的加到金属波纹带波峰顶端的难度非常高，一旦控制不准确会造成最终产品的过焊或脱焊。根据设备判断只能使用常温粘结接，采用注射点胶的方法施加，在粘结剂的选择方面存在着局限性较大的弊端。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中焊料施加时焊料极容易脱落、制得产品的使用强度不够的缺陷提供一种用于施加焊料的设备，利用该设备对金属波纹板施加的焊料可以牢固的黏附在金属波纹带上，不会因金属波纹带的缠绕变形而脱落。

本实用新型的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：

一种用于在金属波纹带上施加焊料的设备，该设备包括：用于金属波纹带的进料装置，用于对金属波纹带定位施加焊料的焊料施加单元，以及使焊料凝固的气体冷却装置或热风烘干装置。本实用新型的施加焊料设备可以使用纯焊料粉末，同时也可以使用热熔粘结剂和常温粘结剂。施加焊料过程中，（1）先将固态焊料或焊料粘结剂混合物加入到料室中；（2）加热焊料使焊料熔化成液态；（3）液态焊料通过料室底部的通道进入送料腔内，并通过送料叶片的作用从焊料喷嘴流出；（4）焊料喷嘴流出的焊料部分吸附到金属波纹带上，其余焊料重新流回料室。当使用纯焊料粉末和焊料粉末与热熔粘结剂的混合物时，必须用到加热装置，因此需要气体冷却装置使焊料凝固；而使用焊料粉末与常温粘结剂的混合物时不需要进行加热，而需要热风烘干装置使焊料凝固。气体冷却装置一般可使用吹气冷却方式，纯焊料粉末使用常温氩气进行冷却，热熔粘结剂使用常温氩气或氮气进行冷却，常温粘结剂使用热风烘干装置于50℃至100℃的热空气进行烘干。进料装置的送料速度可控制为每分钟1米至10米。在施加焊料过程中，设备中需充入保护气体对焊料进行保护，纯焊料粉末使用氩气作为保护气体，热熔粘结剂使用氩气或氮气作为保护气体，常温粘结剂不需要使用气体保护。

作为优选，所述的焊料施加单元包括一个用于盛装焊料粉末或焊料粉末与粘结剂的混合物的料室和一个与料室相连通的送料室，送料室内设至少一个旋转叶片，送料室顶部设有至少一个出料口。

作为优选，所述的料室的两侧和/或底部设有加热装置。本实用新型的施加焊料设备可以使用纯焊料粉末，同时也可以使用热熔粘结剂和常温粘结剂。当使用纯焊料粉末和焊料粉末与热熔粘结剂的混合物时，必须用到加热装置，而使用焊料粉末与常温粘结剂的混合物时不需要进行加热。作为优选，使用纯焊料粉末时加热装置的温度设定为1000℃至1200℃，使用热熔粘结剂时设备温度设定为100℃至700℃。

作为优选，所述的出料口连接有焊料喷嘴，焊料喷嘴与金属波纹带的待施加焊料处相贴近，焊料喷嘴的两侧间隔设有用于支撑金属波纹带的承料板。焊料喷嘴中焊料流出速度可以通过调整旋转叶片的旋转速度进行调节。

作为优选，所述的送料室的底部开有若干个用于液态焊料进入的开口，开口位于旋转叶片的下方。送料室底部的开口用于完成液态焊料在料室和送料室之间的循环流动，料室里的液态焊料由送料室底部的开口进入送料室，然后在旋转叶片的带动下向上流动从送料室顶部喷出，从而与金属波纹带相接触固定。

根据不同的焊料粘结方式，焊料施加单元可以使用不同的材料制造。使用纯焊料粉末时料室、送料腔和旋转叶片等与高温焊料接触的部位使用氧化铝陶瓷制造，其它部位使用不锈钢制造。使用热熔粘结剂和常温粘结剂时，设备采用全不锈钢材料制造即可。

焊料施加位置、焊料条数、焊料宽度和焊料厚度可根据工艺要求进行调节。其中焊料施加位置和焊料条数可以通过设置焊料喷嘴位置和数量来确定。焊料宽度可通过改变焊料喷嘴宽度进行调整。施加焊料厚度可以通过改变焊料喷出量和金属波纹带区域温度来控制，当焊料喷出量升高金属波纹带区域温度降低时，施加焊料量变大，焊料厚度变厚。

本实用新型采用熔化焊料添加技术，在对金属波纹带施加焊料前，先将设备预热到一定温度（采用常温粘结剂时不需要加热），在保护气氛下使焊料处于熔融态。通过进料装置将金属波纹带送入焊料施加单元的导料轨道上，开动与旋转叶片相连的用于焊料输送电机，使熔融态的焊料从焊料喷嘴流出并黏附在金属波纹带上，并通过气体冷却装置（采用常温粘结剂时为热风烘干装置）的作用使焊料在金属波纹带表面凝固。此种方法施加的焊料可以牢固的黏附在金属波纹带上，不会因金属波纹带的缠绕变形而脱落。

因此，本实用新型的设备用于在不借助粘结剂或结合剂的情况下把焊料牢固的施加于金属结构表面，主要方法是使熔融态的焊料在金属结构表面凝固。采用这种熔融法添加的焊料不会因金属结构的碰撞和形变而脱落，同时在钎焊过程中不会有挥发物质破坏炉内真空度。因此这种熔融态加焊料的方法既提高了焊接质量，又可以降低金属结构生产过程的工艺难度。

金属波纹带施加焊料后通过特殊缠绕方式制造成金属蜂窝载体，金属波纹带在成型过程中存在较大的变形，因此容易造成施加焊料的脱离。常温粘结剂粘结的焊料粉末在成型过程中焊粉脱落率一般在20%-45%，使用热熔粘结剂焊粉的脱离率可控制在5%-15%，利用本实用新型的设备对金属波纹板施加熔融态的焊料可完全解决焊料脱离问题，焊料在成型过程中不会出现脱离现象。

附图说明

图1是本实用新型用于施加焊料的设备的结构示意图；

图2是本实用新型施加有焊料的金属波纹带结构示意图；

图3是本实用新型焊料喷嘴布置位置示意图。

图4是本实用新型用于施加焊料的设备的俯视结构示意图。

标号说明：焊料1，金属波纹带2，液态焊料3，旋转叶片4，承料板6，开口7，气体冷却装置8，焊料喷嘴9，进料装置10，焊料施加单元11，送料室12，加热装置13，加热装置14，料室15。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例；这些实施例可以对本实用新型作进一步的补充和说明；但本实用新型并不限于这些实施例。

以下实施例中所使用的技术，除非特别说明，均为本领域的技术人员已知的常规技术；所使用的仪器设备、试剂等，除非是本说明书特别说明，均为本领域的研究和技术人员可以通过公共途径获得的。以下为本实用新型的实施例中用到的试剂来源：

热熔粘结剂，型号：聚氨酯热熔胶粘剂，厂家：上海洛德化学有限公司；

焊料粉末，型号：BNi-5，厂家：美国Wall Colmonoy公司；

常温粘结剂，型号：Cement310，厂家：美国Wall Colmonoy公司。

实施例1：

如图1、2和3所示的一种用于在金属波纹带2上施加焊料1的设备，该设备包括：用于金属波纹带2的进料装置10，用于对金属波纹带2定位施加焊料1的焊料施加单元11，以及使焊料凝固的气体冷却装置8。焊料施加单元11包括一个用于盛装焊料粉末或焊料粉末与粘结剂的混合物的料室15和一个与料室15相连通的送料室12。送料室12内固定一个旋转叶片4，旋转叶片4连接一个电机，用于控制其转动。送料室12的底部开有用于进液态焊料的开口7，开口7位于旋转叶片的下方，使料室15内的液态焊料3在旋转叶片4的搅动下可以向送料室12内流动。

送料室12顶部设有一个出料口。出料口连接有两个焊料喷嘴9，两个焊料喷嘴9位于一条直线上，焊料喷嘴9与金属波纹带2的待施加焊料1处相贴近，焊料喷嘴9的两侧间隔设有用于支撑金属波纹带2的承料板6，如图4所示，承料板6固定在料室15的筒壁上。

进料装置10用于金属波纹带2在水平方向的平移，以使金属波纹带2的波谷与焊料喷嘴9喷出的液态焊料相接触。由于进料装置10非本实用新型改进的重点，不再详细说明。

料室15两侧装有加热装置14，料室15底部也装有加热装置13，本实施例中的加热装置为普通的电加热器，由于电加热器非本实用新型改进的重点，不再详细说明。

气体冷却装置8用于使焊料凝固，本实施例为一个可喷出冷却气体的喷头。由于气体冷却装置非本实用新型改进的重点，不再详细说明。

实施例2：

具体方案同实施例1，不同之处在于：使焊料凝固的气体冷却装置8改为热风烘干装置，热风烘干装置用于提供50℃至100℃的热空气对焊料粉末与常温粘结剂的混合物进行烘干。本实施例的热风烘干装置为热风机，由于热风机非本实用新型改进的重点，不再详细说明。

实施例3：

采用实施例1的设备，选用10mm宽的焊料喷嘴9，并如图3中的方式布置在焊料施加单元11中，使焊料固定在预定的位置上。将纯焊料粉末1000g加入到料室15中，整个施加焊料的过程在氩气的保护下进行。接通加热装置14的电源，将加热装置温度设置到1150℃并开始加热。当焊料粉末熔化成熔融态后开启与旋转叶片4相连的电机使旋转叶片4开始转动，观察焊料喷嘴9中焊料流出情况，并调整旋转叶片4的旋转速度使焊料喷嘴中焊料流量符合工艺要求。启动金属波纹带的进料装置10，使金属波纹带以每分钟5米的速度平稳的通过焊料施加单元11的上方，调整承料板6的高度使金属波纹带7的波谷与焊料喷嘴9喷出的液态焊料相接触。开启气体冷却装置8，使焊料在金属波纹带波谷处凝固，并牢固的附着在金属波纹带上，形成如图2所示的焊料1与金属波纹带结合的结构。

实施例4：

具体方案同实施例1，不同之处在于：将焊料粉末改为焊料粉末与热熔粘结剂混合物1000g（其中热熔粘结剂150g），加热装置温度设置为230℃。

实施例5：

采用实施例2的设备，选用10mm宽的焊料喷嘴9，并如图3中的方式布置在焊料施加单元11中，使焊料1固定在预定的位置上。将焊料粉末与常温粘结剂调好的焊膏1000g（其中常温粘结剂180g）加入到料室15中，整个施加焊料的过程在氩气的保护下进行。开启与旋转叶片4相连的电机使旋转叶片4开始转动，观察焊料喷嘴9中焊料流出情况，并调整旋转叶片4的旋转速度使焊料喷嘴中焊料流量符合工艺要求。启动金属波纹带的进料装置10，使金属波纹带以每分钟3米的速度平稳的通过焊料施加单元11的上方，调整承料板6的高度使金属波纹带7的波谷与焊料喷嘴9喷出的液态焊料相接触。开启热风烘干装置，使焊料在金属波纹带波谷处凝固，并牢固的附着在金属波纹带上，形成如图2所示的焊料1与金属波纹带结合的结构。

本实用新型的设备即适用于纯焊料粉末，也适用于混有热熔粘结剂焊料或常温粘结剂的焊料粉末，应用较为广泛。

本实用新型中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本实用新型已作出了详细的说明并引证了一些具体实例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本实用新型的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims

1. 一种用于在金属波纹带（2）上施加焊料（1）的设备，其特征在于该设备包括：

用于金属波纹带（2）的进料装置（10），

用于对金属波纹带（2）定位施加焊料（1）的焊料施加单元（11），

以及使焊料凝固的气体冷却装置（8）或热风烘干装置。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述的焊料施加单元（11）包括一个用于盛装焊料粉末或焊料粉末与粘结剂的混合物的料室（15）和一个与料室（15）相连通的送料室（12），送料室（12）内设至少一个旋转叶片（4），送料室（12）顶部设有至少一个出料口。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述的料室（15）的两侧和/或底部设有加热装置。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于：所述的出料口连接有焊料喷嘴（9），焊料喷嘴（9）与金属波纹带（2）的待施加焊料（1）处相贴近，焊料喷嘴（9）的两侧间隔设有用于支撑金属波纹带（2）的承料板（6）。

5.根据权利要求1或2或3所述的设备，其特征在于：所述的送料室（12）的底部开有若干个用于液态焊料进入的开口（7），开口位于旋转叶片的下方。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述的送料室（12）的底部开有若干个用于液态焊料进入的开口（7），开口位于旋转叶片的下方。