DE3315407A1

DE3315407A1 - Verfahren zur herstellung von in bauteilen, wie in waermeaustauschern oder raketenbrennkammern, vorgesehenen geschlossenen kanaelen oder sonstigen hohlraeumen

Info

Publication number: DE3315407A1
Application number: DE19833315407
Authority: DE
Inventors: Otto 8042 Oberschleißheim Tuscher; Dietmar Dipl.-Ing. 8011 Siegertsbrunn Wolf
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1983-04-28
Filing date: 1983-04-28
Publication date: 1984-10-31
Also published as: JPS59200784A; US4530740A

Description

Verfahren zur Herstellung von in Bauteilen, wie in Wärmeaustauschern oder Raketenbrennkammern, vorgesehenen geschlossenen Kanälen oder sonstigen Hohlräumen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von in Bauteilen, wie in Wärmeaustauschern oder Raketenbrennkammern, vorgesehenen geschlossenen Kanälen oder sonstigen Hohlräumen, die durch eine galvanoplastische Deckschicht in der Weise nach außen verschlossen werden, daß sie nach dem Einlegen von langgestreckten Füllkörpern, die bezüglich des Kanal- oder Hohlraumquerschnitts einen wesentlich kleineren Querschnitt aufweisen, mit einem ausschmelzbaren Stoff, insbesondere Wachs, das entweder durch Zusätze elektrisch leitend ist oder mit einer elektrisch leitenden Schicht überzogen wird, ausgefüllt werden, worauf dann die Deckschicht aufgalvanisiert wird.

Nach der DE-PS 28 15 525 ist es bekannt, bei einem Bauteil, z.B. einer Raketenbrennkammer mit Schubdüse, die in einer Grundstruktur eingearbeiteten, längsverlaufenden Kühlkanäle mit einer galvanisch erzeugten Deckschicht zu verschließen. Hierzu werden vor dem Galvanisieren dieser Deckschicht in die Kühlkanäle rohrförmige Füllkörper eingelegt, deren Querschnitt wesentlich kleiner ist als der Querschnitt der Kühlkanäle. Der freibleibende Zwischenraum wird durch ein elektrisch leitendes Wachs ausgefüllt, worauf die Deckschicht galvanisiert wird. Dann werden die rohrförmigen Füllkörper durch ein chemisches Lösungsmittel, das durch diese geleitet wird, herausgespült bzw. entfernt. Dadurch entstehen im Wachs Hohlräume,

welche die Funktion haben, beim nachherigen Ausschmelzen des Wachses dessen Ausdehnungen aufgrund der Erhitzung desselben aufzunehmen, wodurch die Wandstruktur von Druckkräften entlastet bleibt, d.h. die Abdeckschicht und deren empfindliche Verbindungen mit den Kanalstegen werden nicht den Dehnungskräften des Wachses unterworfen.

Neben diesem nicht zu übersehenden Vorteil weist das bekannte Verfahren jedoch den Mangel auf, daß die chemisehe Beseitigung der als Füllkörper dienenden, im Wachs befindlichen, zahlreichen Rohre umständlich, zeitraubend und kostspielig ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren vorzuschlagen, das sowohl befähigt ist, Ausdehnungen des zum Zwecke des Ausschmelzens erhitzten Wachses zu kompensieren als auch geeignet ist, erhebeliche Herstellungsvereinfachungen zu bewirken und zudem wirtschaftlich billiger ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der einleitend genannten Art dadurch, daß die langgestreckten Füllkörper aus den Kanälen oder Hohlräumen mindestens mit einem Ende herausragen, mit deren Hilfe sie noch vor dem Galvanisieren der Deckschicht aus den mit dem später auszuschmelzenden Stoff, insbesondere Wachs ausgefüllten Kanälen oder den Hohlräumen herausgezogen werden, worauf die öffnungen der dadurch entstandenen Ausdehnungsräume mit schmelzbaren Pfropfen, insbesondere Wachspfropfen, verschlossen werden, dann die Deckschicht aufgalvanisiert und nachher der vorgenannte Stoff bzw. das Wachs ausgeschmolzen wird.

Um das Herausziehen der Füllkörper zu erleichtern bzw. beim Herausziehen die Kanalfüllungen nicht zu beschädigen oder zu deformieren, wird weiter vorgeschlagen, die Füllkörper bei einer Temperatur des später auszuschmelzenden Stoffes, die über der Raumtemperatur liegt und diesen Stoff geringfügig plastisch werden läßt, d.h. bei einer Temperatur des Wachses /T3t) bis 5O⁰C zu entfernen.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, als Füllkörper Kunststoffschnüre oder Metalldrähte, z.B. Aluminiumdrähte zu verwenden.

Durch die Erfindung wird neben der Forderung, auf einfache Weise Ausdehnungsräume für das zum Zwecke des Ausschmelzens zu erhitzende Wachs zu schaffen, ein technologisch wirtschaftliches Verfahren vorgeschlagen, mit dessen Hilfe Arbeitszeit und Materialkosten gespart werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigen dabei die Figuren 1 bis 4 die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung eines geschlossenen Kanales in einem Bauteil.

In einem Bauteil 1 als Grundstruktur ist eine Ausnehmung in Form eines Kanales 2 vorgesehen, in dem ein langgestreckter Füllkörper 3 in Gestalt eines Metalldrahtes oder einer Kunststoffschnur eingelegt ist, wobei der übrige Raum des Kanales 2 mit einem leicht schmelzbaren Füllstoff, insbesondere einem elektrisch leitendem Wachs 4 ausgefüllt wird. Nach dem Festwerden des Wachses 4, d.h. bei einer Temperatur etwas über Raumtempera-

tür, etwa*/!O⁴¹I-Us 50⁰C, wird der Füllkörper 3 mit Hilfe seines aus der Wachsschicht herausragenden Endes 3a herausgezogen, so daß dann innerhalb des Wachses 4 ein

freier Ausdehnungsraum 5 entsteht, wie die Fig. 2 und 2a zeigen. Dieser wird nach außen hin durch einen leicht schmelzbaren Pfropfen 6 verschlossen, insbesondere von ' der gleichen Konsistenz wie das Wachs 4. Der Pfropfen wird vorzugsweise aus dem gleichen Stoff bestehen, wie das Füllmaterial, d.h. ebenfalls aus Wachs.

Nachdem die einzelnen Pfropfen 6 eingesetzt worden sind, wird auf der elektrisch leitenden Oberfläche des Bauteiles 1 in einem Galvanikbad eine Deckschicht 7 aufgebracht, wie die Fig. 3 und 3a zeigen.

In diesen Figuren ist auch der Ausschmelzvorgang in seinem Anfangsstadium dargestellt, wobei sich das Wachs durch seine Erwärmung auszudehnen beginnt (Ausdehnungspfeile 8), was ohne Schaden für die Struktur bzw. das Bauteil 1 mit der Deckschicht 7 durch die Ausdehnungsräume 5 geschehen kann.

Die Figuren 4 und 4a zeigen das fertige Bauteil 1, 7 mit den durch die Abdeckungen 7 verschlossenen Kanälen 2, aus denen das Wachs bereits herausgeschmolzen worden ist.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von in Bauteilen, wie in Wärmeaustauschern oder Raketenbrennkammern vorgesehenen geschlossenen Kanälen oder sonstigen Hohlräumen, die durch eine galvanoplastische Deckschicht in der Weise nach außen verschlossen werden, daß sie nach dem Einlegen von langgestreckten Füllkörpern, die bezüglich des Kanaloder Hohlraumquerschnitts einen wesentlich kleineren Querschnitt aufweisen, mit einem ausschmelzbaren Stoff, insbesondere Wachs, das entweder durch Zusätze elektrisch leitend ist oder mit einer elektrisch leitenden Schicht überzogen wird, ausgefüllt werden, worauf dann die Deckschicht aufgalvanisiert wird, dadurch gekennzeichnet , daß die langgestreckten Füllkörper (3) aus den Kanälen (2) oder Hohlräumen mindestens mit einem Ende (3a) herausragen, mit dessen Hilfe sie noch vor dem

Galvanisieren der Deckschicht (7) aus den mit dem später ausz.uschmelzenden Stoff, insbesondere Wachs ausgefüllten Kanälen (2) oder den Hohlräumen herausgezogen werden, worauf die öffnungen der dadurch entstandenen Ausdehnungsräume (5) mit schmelzbaren Pfropfen, insbesondere Wachspfropfen (6) verschlossen werden, dann die Abdeckschicht (7) aufgalvanisiert und nachher der vorgenannte Stoff bzw. das Wachs (4) ausgeschmolzen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Füllkörper (3). bei einer Temperatur des später auszuschmeißenden Stoffes, die über der Raumtemperatur liegt und diesen Stoff geringfügig plastisch werden läßt, d.h. bei einer Temperatur des Wachses (4) zwischen 30 und 50°C herausgezogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennz.eichn e t durch die Verwendung von Kunststoffschnüren oder von Metalldrähten, z.B. Aluminiumdrähten mit glatter Oberfläche als langgestreckte Füllkörper (3).