DE2250148A1

DE2250148A1 - Verfahren zur herstellung von prismatischen und gitterfoermigen werkstuecken

Info

Publication number: DE2250148A1
Application number: DE2250148A
Authority: DE
Inventors: Theo Cyron; Horst Puetz
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1972-10-13
Filing date: 1972-10-13
Publication date: 1974-04-25
Also published as: FR2203298A7; GB1430206A; BE805876A

Description

11.10.1972 2250 H 8 Go/Hi.

24.209.7

INTERATOM

Internationale Atomreaktorbau GmbH 506 Bensberg

Verfahren zur Herstellung von prismatischen und gitterförmigen

Werkstücken

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum maßhaltigen Herstellen von prismatischen, annähernd prismatisehen und/oder gitterförmigen Werkstücken, sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Werkstück. Kompliziert geformte, prismatische oder gitterförmige Werkstücke werden., wenn sie nicht gegossen werden sollen, oft durch spanabhebende Bearbeitung aus dem vollen Material herausgearbeitet, ein sehr lohn- und materialintensives Verfahren. Bei geringen Wandstärken können diese Werkstücke auch durch Stanzen oder durch ein fotografisches Ätz-Verfahren hergestellt werden. In neuerer Zeit werden komplizierte Werkstücke auch durch Funkenerosion hergestellt; für dieses Verfahren ist aber eine Negativ-Form des gewünschten Werkstückes notwendig, deren Herstellung mit erheblichen Kosten verbunden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum maßhaltigen Herstellen von prismatischen, annähernd prismatischen und/oder gitterförmigen Werkstücken» das keine wesentlichen Werkzeugkosten verursacht und das in Bezug auf die möglichen Materialstärken wenig Einschränkungen kennt.' Bei spanabhebenden Bearbeitungsverfahren muß das verbleibende Material eine Mindest-Wandstärke aufweisen, damit es bei der Bearbeitung nicht verformt wird. Beim Stanzen sowie beim Ätz-Verfahren Ist die maximal mögliche Wandstärke des zu verwendenden Bleches ebenfalls begrenzt.

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Zur Lösung dieser Aufgabe wird folgendes erfindungsgemäßes Verfahren vorgeschlagen:

Es werden zahlreiche im wesentlichen deckungsgleiche dünne metallische Folien hergestellt. Diese Folien werden mit einem Lötmittel beschichtet. Diese beschichteten Folien werden in einer Form oder auf mindestens einem Dorn Ubereinandergelegt. Die übereinandergelegten Folien werden miteinander verlötet.

Diese dünnen metallischen Folien können aus nahezu beliebigem Material durch Stanzen oder durch fotografisches Ätzen in großer Stückzahl und mit geringen Werkzeugkosten hergestellt werden. Sie werden zweckmäßigerweise in einer Form, die vorher mit einem die Anlötung verhindernden Überzug versehen wurde, ubereinandergelegt und zusammengepreßt. Die Verlötung geschieht zweckmäßigerweise in einem Lötofen, so daß die Anzahl der übereinandergelegten Folienschichten und damit die Höhe des gewünschten Werkstückes im wesentlichen durch die Größe des Lötofens bestimmt wird.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, daß eine Schicht dieser dünnen Folien jeweils aus zwei oder mehreren Teilen hergestellt wird, die stumpf aneinanderstoßen, und daß die Stoßfugen zweier Teile einer Schicht gegenüber den Stoßfugen zweier Teile der nächsten Schicht jeweils versetzt werden. Mit dieser nach Art einer Ziegelsteinmauer wirkenden Versetzung von übereinanderliegenden Folien wird erreicht, daß auch größere Werkstücke nach diesem Verfahren hergestellt werden können, obwohl die einzelnen Folienteile klein bleiben. Entsprechend der Form des gewünschten Werkstückes werden mindestens zwei verschiedene Folienteile benötigt, die zwar beim Übereinanderlegen deckungsgleich sind, aber an verschiedenen Stellen Stoßfugen aufweisen.

Das vorgeschlagene Verfahren hat besondere Vorteile in der Kerntechnik bei der Herstellung von Stab-Halteplatten und

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Abstandshaltern, also bei gitterartigen Werkstücken, die mit sehr engen Toleranzen gefertigt werden müssen. Versuche", haben ergeben, daß beispielsweise ein zellenförmiges Abstandshalter-Gitter für Brennstäbe von Kernreaktoren hergestellt werden kann mit einer Höhe von IS mm und einer geringsten Wandstärke der einzelnen Zellen von 0,3 mm. Bei diesen Abstandshaltergittern zeigt sich ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Abstandshalter sollen beispielsweise zylindrische Strukturstäbe nur in einem begrenzten Bereich berühren, um Kantenpressungen zu vermeiden. Nach dem vorliegenden Verfahren können an geeigneter Stelle jeweils mehrere Folien eingelegt werden, die gegenüber den anderen Folien im Bereich der gewünschten Berührung mit dem Strukturstab'etwas stärker ausgeführt sind. '

Weitere Vorteile zeigen sich bei Werkstücken mit Hohlräumen·, deren Querschnitt innen größer ist als außen. Solche Werkstücke können aus verschieden gestalteten Folien aufgebaut werden. . -

Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein Werkstück, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist..

Figur 1 zeigt ein sechseckiges, zellenförmiges Abstandshalter--Gitter für Brennstäbe von Kernreaktoren.

Figur 2 zeigt im vergrößerten Maßstab einen Ausschnitt aus Figur 1.

Figur 3 zeigt wiederum vergrößert einen senkrechten Schnitt

A-B und C-D durch Figur 2. .

In Figur 1 ist Teil (1) ein zellenförmiger Abstandshalter mit zahlreichen zylindrischen Brennstäben (2), die in einem regelmäßigen Dreieck-Raster angeordnet sind und von'dem Abstandshalter (1) jeweils an drei über 120 am Umfang gegeneinander versetzten Punkten berührt werden. Der Abstandshalter (!) besteht im wesentlichen aus einem sechseckigen Rahmen und·zahl-. reichen Zellen, die die einzelnen Brennstäbe umgeben. An dr.ei

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Stellen sind anstatt der Brennstäbe sogenannte Strukturstäbe C3) vorgesehen, d. h. massive Stäbe, die die einzelnen Abstandshalter (1) eines Brennelementes miteinander verbinden. Diese drei Strukturstäbe (3) werden nicht wie die Brennstäbe (2) nur an drei Punkten vom Abstandshalter (1) berührt, sondern auf ihrem ganzen Umfang, Dementsprechend ist der Abstandshalter (1) an diesen drei Stellen wesentlich verstärkt. Der hier beschriebene sechseckige Abstandshalter Cl) hat eine Schlüsselweite von ca. 100 mm, die Brennstäbe (2) haben einen Durchmesser von ca. 6 nun und die Stege zwischen den Brennstäben (2) haben eine Wandstärkt von 0,5 mm.

Figur 3 zeigt anhand eines senkrechten Schnittes im linken Teil entsprechend Schnitt A-B, sowie im rechten Teil entsprechend Schnitt C-D durch Figur 2 den fertigen Abstandshalter (1). Die Wandstärkenänderungen sind entweder durch dementsprechend geformte Folien oder durch spätere Bearbeitung hergestellt. Wenn, wie in der rechten Hälfte der Figur 3 gezeigt, eine Stufe in der Wandstärke gewünscht wird, so wird man dies zweckmäßigerweise durch verschieden große Folien erreichen. Wenn, wie im linken Teil der Figur 3 gezeigt, die Wandstärke sich allmählich ändern soll, so wird man, insbesondere wenn nicht der ganze Umfang einer Bohrung sondern nur ein engbegrenzter Bereich diese allmähliche Wandstärkenänderung aufweisen soll, eine spätere Bearbeitung, beispielsweise durch Schleifen vorziehen.

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Claims

11.10.1972 Go/Hr 24.209.7

SCHUTZANSPRÜCHE

!Verfahren zum Herstellen von prismatischen, annähernd prismatischen und/oder gitterförmigen Werkstücken, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Es werden zahlreiche im wesentlichen deckungsgleiche dünne metallische Folien hergestellt.

Diese Folien werden mit einem Lötmittel beschichtet.

Diese beschichteten Folien werden in einer Form oder auf mindestens einem Dorn übereinandergelegt.

Die übereinandergelegten Folien werden miteinander verlötet.

Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen größerer Teile, dadurch gekennzeichnet _$

daß eine Schicht dieser dünnen Folien jeweils aus zwei oder mehreren Teilen zusammengelegt wird, die stumpf aneinander stoßen, und daß die Stoßfugen zweier Teile einer Schicht gegenüber den Stoßfugen zweier Teile der nächsten Schicht jeweils versetzt werden.

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