DE3422928A1 - METHOD FOR THE PRODUCTION OF METAL BODIES WITH CLEANROOM SYSTEMS THAT ARE IN THE THREE-DIMENSIONAL INTERIOR - Google Patents

METHOD FOR THE PRODUCTION OF METAL BODIES WITH CLEANROOM SYSTEMS THAT ARE IN THE THREE-DIMENSIONAL INTERIOR

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-M--M-

München, den 20. Juni 1984/A Anwaltsaktenz.: 186 - Pat. 20Munich, June 20, 1984 / A Lawyer files .: 186 - Pat. 20

Cetec AG, Postfach 4l, CH 9468 Sax, SchweizCetec AG, PO Box 4l, CH 9468 Sax, Switzerland

Verfahren zur Herstellung von Körpern aus Metall mit im Innern dreidimensional verlaufenden HohlraumsystemenProcess for the production of bodies made of metal with internal three-dimensional cavity systems

3 h 3 h

Verfahren zur Herstellung von Körpern aus Metall mit im Innern dreidimensional verlaufenden HohlraumsystemenProcess for the production of bodies made of metal with internal three-dimensional cavity systems

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Körpern aus Metall mit im Innern des Körpers angeordneten dreidimensional verzweigtem Hohlraumsystem, bei welchem der Körper aus mehreren Einzelteilen durch deren Verlöten hergestellt wird.The present invention relates to a method for producing bodies made of metal with im Inside the body arranged three-dimensionally branched cavity system, in which the body consists of several individual parts are produced by soldering them.

Bei einem derartigen Verfahren geht es darum, Körper aus Metall mit einem sich nicht nur im wesentlichen in einer Ebene erstreckenden Hohlraumsystem zu versehen, wobei gerade an dieses Hohlraumsystem bestimmte hohe Anorderungen an die Gasdichtigkeit und Druckfestigkeit gestellt werden.One such method is about making bodies of metal with one another not just essentially to be provided in a plane extending cavity system, and this particular cavity system high demands are placed on the gas tightness and pressure resistance.

Solche Körper mit komplexem Hohlraumsystem werden unter anderem in der Plasmaphysik, zum Beispiel als wassergekühlte Gitter für Neutronenquellen, verwendet. Such bodies with a complex cavity system are used in plasma physics, for example used as a water-cooled grid for neutron sources.

Solche Gitter können durch Elektroformen (galvanisch), Elektronenstrahl- oder Diffusionsschweissen hergestellt werden. Die entsprechenden Fertigungen sind in der Regel sehr teuer und vermögen trotz hohen Aufwands entsprechender Kosten die gestellten Anforderungen nur zum Teil erfüllen.Such grids can be made by electroforming (galvanic), electron beam or diffusion welding getting produced. The corresponding productions are usually very expensive and wealthy Fulfilling the set requirements only partially despite the high expenditure and corresponding costs.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein neuartiges Verfahren zu schaffen, welches den Aufbau von Körpern der genannten Art auf einfachere Weise erlaubt, wobei gleichzeitig wesentlich höhere Anforderungen, insbesondere bezüglich Dichtheit an die hergestellten Körper erfüllt werden.The purpose of the present invention is now to create a novel method, which the structure of bodies of the type mentioned allowed in a simpler way, while at the same time much higher requirements, are met in particular with regard to tightness to the body produced.

Das Verfahren zeichnet sich gemäss der Erfindung dadurch aus, dass alle Bereiche des Hohlraum-Systems erst anschliessend durch das Zusammensetzen und Verlöten aller Einzelteile miteinander geschlossen wird.According to the invention, the method is characterized in that all areas of the cavity system only then closed by assembling and soldering all the individual parts together will.

Zweckmässig werden in die Einzelteile zu dem vorgesehenen Hohlraumsystembereich korrespondierende und auch nach dem Löten noch zugängliche Referenzflächen eingearbeitet, wobei die Bearbeitung des Körpers auf Fertigmass nach diesen Referenzflächen erfolgt. Appropriately, in the individual parts corresponding to the intended cavity system area and reference surfaces that are still accessible after soldering are incorporated, with the processing of the body is carried out to the finished size according to these reference areas.

Vorzugsweise wird der zum Löten erforderliche Lotvorrat vor dem Löten beim Zusammensetzen der Einzelteile in dafür vorgesehenen Hohlräumen deponiert, wobei Lage und Volumen der Lotdeponien so festgelegt werden, dass ein einwandfreies Füllen der Lötfugen sichergestellt ist, ohne dass Kühlkanäle gefüllt werden.The solder supply required for soldering is preferably used prior to soldering when assembling the Individual parts deposited in cavities provided for this purpose, with the position and volume of the solder dumps determined in this way ensure that the solder joints are properly filled without the cooling channels being filled.

Bei einer besonders zweckmässigen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird so vorgegangen, dass eine spaltförmige Lotdeponie zwischen den zu verlötenden Oberflächen zweier zusammenzusetzender Einzelteile angeordnet wird und während des Lötens eine Kraft aufgebracht wird, dies zur Verengung der spaltförmigen Lotdeponie auf die Breite des Lötspaltes. Das Lot kann dabei direkt auf die oder eines der zu verlötenden Teile aufgebracht werden.In a particularly expedient embodiment of the method according to the invention, so proceeded that a gap-shaped solder dump between the surfaces to be soldered two to be put together Individual parts is arranged and a force is applied during the soldering, this for narrowing the gap-shaped solder dump to the width of the soldering gap. The solder can be placed directly on the or one of the parts to be soldered are applied.

Das Löten wird vorzugsweise im Vakuumofen und mittels eines eutektischen Lotes ohne Flussmittel durchgeführt.The soldering is preferably done in a vacuum furnace and using a eutectic solder without flux carried out.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der beispielsweisen Herstellung eines Plsmagitters noch etwas näher erläutert werden.In the following, the invention is intended to be based on the production of a Plsma lattice by way of example be explained in more detail.

Ein solches Plasmagitter weist z.B. eine ringförmige Randzone und ein darin angeordnetes, zentrales, scheibenförmig ausgebildetes Gitter mit einer Vielzahl von Durchtrittsbohrungen für das Plasma auf, wobei im Gitter zwischen den Durchtrittsbohrungen Kühlkanäle vorgesehen sind, welche mit Zu- bzw. Ableitungen für das Kühlmedium im ringförmigen Rand verbunden sind. In der Zeichnung zeigt:Such a plasma grid has, for example, an annular edge zone and a central, disk-shaped grating with a large number of through-holes for the plasma, with cooling channels being provided in the grid between the through-holes, which are provided with supply and discharge lines are connected for the cooling medium in the annular rim. In the drawing shows:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzten Plasmagitters, mit eingearbeitetem Hohlraumsystem, aber vor der Endbearbeitung auf Fertigmas s;1 shows a detail of a side view, partly in section, of one of several individual parts composite plasma grid, with integrated cavity system, but before finishing on finished masonry s;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem die Kühlkanäle aufweisenden eigentlichen Gitter, undFIG. 2 shows a section from the actual grille having the cooling channels, and FIG

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, mit dem fertigbearbeiteten Plasmagitter.FIG. 3 is a view similar to FIG. 1, with the finished plasma grid.

Das in Fig. 1 der Zeichnung gezeigte Plasmagitter ist zusammengesetzt aus dem eigentlichen Gitter 1, einem Zuführring 2, wobei das Gitter 1 aus zwei zusammengefügten Platten 31 und 3" gebildet ist, und die Kühlkanäle 9 auf der Unterseite der Gitterplatte 3f und dem Zuführring 2 gebildet sind, einem zylindrischen Teilstück 4 mit Verbindungskanälen 4' für Kühlwasser, und einem Flansch 5.The plasma grid shown in Fig. 1 of the drawing is composed of the actual grid 1, a feed ring 2, the grid 1 is formed from two plates 3 1 and 3 "joined together, and the cooling channels 9 on the underside of the grid plate 3 f and the Feed ring 2 are formed, a cylindrical section 4 with connecting channels 4 'for cooling water, and a flange 5.

Gemäss der Erfindung wird der ganze Körper aus den vorgenannten Einzelteilen hergestellt. Im Körper bilden die Kühlkanäle 9 mit den Zuführkanälen 41 ein dreidimensionales Hohlraumsystem.According to the invention, the entire body is made from the aforementioned individual parts. In the body, the cooling channels 9 with the supply channels 4 1 form a three-dimensional cavity system.

Alle Bereiche dieses Hohiraumsystems werden zuerst gemäss der verlangten bzw. gewünschten Geometrie in die Einzelteile eingearbeitet, wobei je nach Einsatz der Werkzeuge mit höchster Präzision gearbeitet werden kann.All areas of this cavity system are first made according to the required or desired geometry incorporated into the individual parts, with the utmost precision depending on the use of the tools can.

Die den Körper bildenden Einzelteile 2,3*, 3",4 und 5 werden dann zusammengesetzt und miteinander verlötet.The individual parts 2, 3 *, 3 ", 4 and 5 that make up the body are then put together and with one another soldered.

Wie der Vergleich zwischen den Figuren 1 und 3 zeigt, werden die Einzelteile an denjenigen Flächen, welche letztlich die Aussenform des Körpers bilden, mit Aufmass hergestellt, und der Körper wird erst nach dem Verlöten der Einzelteile auf Fertigmass bearbeitet. As the comparison between Figures 1 and 3 shows, the individual parts on those surfaces which ultimately form the outer shape of the body, made with allowance, and the body is only machined to finished size after soldering the individual parts.

Um den Zusammenbau und die Fertigbearbeitung zu ermöglichen, werden Referenzflächen bzw. Markierungen in die Einzelteile eingearbeitet, welche wie z.B. an den Stellen A, A' von Fig. 1 auch nach dem Löten noch zugänglich sein müssen, da gemäss diesen Markierungen auch die Bearbeitung des Körpers auf Fertigmass erfolgt.Reference surfaces or markings are used to enable assembly and finishing incorporated into the individual parts, which, as for example at points A, A 'of Fig. 1, are still must be accessible, since according to these markings, the body is also processed to the finished size.

Um während des Lötens die relative Lage von Einzelteilen zu gewährleisten, können Fixierelemente (zum Beispiel Passstift 7, Fig. 1) vorgesehen sein, welche anlässlich der Fertigbearbeitung des Körpers entfernt werden.Fixing elements can be used to ensure the relative position of individual parts during soldering (For example, dowel pin 7, Fig. 1) be provided, which on the occasion of the finishing of the body removed.

Für das Verlöten der Einzelteile des Körpers wird der erforderliche Lotvorrat beim Zusammensetzen der Teile in dafür vorgesehene Hohlräume bzw. Lotdeponien eingebracht, wobei Lage und Volumen derart festgelegt werden, dass ein einwandfreies Füllen der Lötfugen sichergestellt ist.For the soldering of the individual parts of the body, the required solder supply is required when assembling the parts are introduced into cavities or solder dumps provided for this purpose, the position and volume being determined in this way ensure that the solder joints are properly filled.

Wie in Fig. 1 gezeigt (z.B. Stellen L,-L6), werden spaltförmige Lotdeponien zwischen den zu verlötenden Oberflächen der Einzelteile angeordnet, wobei während des Lötens die Teile so zusammengepresst werdenAs shown in FIG. 1 (eg locations L, -L 6 ), gap-shaped solder dumps are arranged between the surfaces of the individual parts to be soldered, the parts being pressed together during soldering

können, dass sich die spaltförmige Lotdeponie auf die Breite des gewünschten Lötspaltes verengt.can that the gap-shaped solder dump on the Narrowed the width of the desired soldering gap.

Die nutförmigen Lotdeponien sollen mit dem Lötspalt kommunizieren.The groove-shaped solder dumps are intended to communicate with the soldering gap.

Auch diese Nuten werden bei der Bearbeitung auf Fertigmass entfernt (vgl. Fig. 1 und 3).These grooves are also removed to the finished size during machining (see FIGS. 1 and 3).

Es ist möglich, die Einzelteile des zu bildenden Körpers auf einmal untereinander zu verlöten, oder es werden zuerst Einzelteile gruppenweise verlötet, und diese Gruppen in einem zweiten Lötvorgang miteinander verbunden.It is possible to solder the individual parts of the body to be formed to one another at once, or individual parts are first soldered in groups, and these groups in a second soldering process connected with each other.

Das Löten kann z.B. im Vakuumofen durchgeführt werden. Gelötet wird z.B. mittels eines eutektischen Lotes ohne Flussmittel.Soldering can, for example, be carried out in a vacuum furnace will. Soldering is carried out e.g. by means of a eutectic solder without flux.

Das geschilderte Vorgehen gemäss der Erfindung erlaubt die Herstellung der verschiedensten Körper aus Metall mit darin angeordnetem Hohlraumsystem. Es hat sich gezeigt, dass eine ausserordentliche Dichtigkeit erzielt werden kann, bei höchster Massgenauigkeit des fertigbearbeiteten Körpers. Auch können äusserst komplex verlaufende Hohlraumsysteme auf einfachste Weise eingebaut werden.The described procedure according to the invention allows the production of the most diverse Body made of metal with a cavity system arranged therein. It has been shown that an extraordinary tightness can be achieved with the highest dimensional accuracy of the finished body. Also can be extremely complex cavity systems can be installed in the simplest possible way.

Claims (14)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Herstellung von Körpern aus Metall mit im Innern des Körpers angeordnetem dreidimensional verzweigtem Hohlraumsystem, bei welchem der Körper aus mehreren Einzelteilen durch deren Verlöten hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass alle Bereiche des Hohlraumsystems vorerst gemäss der gewünschten Geometrie in die Einzelteile eingearbeitet werden und das Hohlraumsystem erst anschliessend durch das Zusammensetzen und Verlöten aller Einzelteile miteinander geschlossen wird.1. Process for the production of bodies from metal with three-dimensional arranged inside the body branched cavity system, in which the body is made from several individual parts by soldering them is, characterized in that all areas of the cavity system initially according to the desired geometry in the individual parts are incorporated and the cavity system only then through the assembly and Soldering all the individual parts together is closed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile an denjenigen Flächen, die die Aussenform des Körpers bilden, mit Aufmass hergestellt werden, und der Körper erst nach dem Verlöten auf Fertigmass bearbeitet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the individual parts on those surfaces which form the outer shape of the body, are made to measure, and the body only after soldering is machined to the finished size. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Einzelteile zu dem im jeweiligen Einzelteil angeordneten Bereich des Hohlraumsystems korrespondierende und auch nach dem Löten noch zugängliche Referenzflächen eingearbeitet werden, und die Bearbeitung des Körpers auf Fertigmass nach diesen Referenzflächen erfolgt.3. The method according to claim 1 and 2, characterized characterized in that in the individual parts to the area of the cavity system arranged in the respective individual part Corresponding reference surfaces that are still accessible after soldering are incorporated, and the processing of the body to its finished size according to these reference surfaces. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Einzelteilen Elemente zur Fixierung der relativen Lager der Einzelteile während des Lötens angeordnet sind.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that elements on the individual parts are arranged to fix the relative bearings of the items during soldering. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente durch die Bearbeitung des Körpers auf Fertigmass entfernt werden.5. The method according to claim 1 and 4, characterized in that the fixing elements by machining of the body can be removed to the finished size. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Löten erforderliche Lotvorrat vor dem Löten beim Zusammensetzen der Einzelteile in dafür vorgesehenen Hohlräumen deponiert oder auf Einzelteile aufgebracht wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the required for soldering The solder supply is deposited in the cavities provided prior to soldering when assembling the individual parts or is applied to individual parts. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Lage und Volumen der Lotdeponien so festgelegt wird, dass ein einwandfreies Füllen der Lötfugen sichergestellt ist.7. The method according to claim 6, characterized in that that the position and volume of the solder dumps are determined in such a way that the solder joints are properly filled is ensured. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine spaltförmige Lotdeponie zwischen den zu verlötenden Oberflächen zweier zusammenzusetzender Einzelteile angeordnet wird und während des Lötens eine Kraft aufgebracht wird, zur Verengung der spaltförmigen Lotdeponie auf die Breite des Lötspaltes.8. The method according to claim 6, characterized in that a gap-shaped solder dump between the surfaces to be soldered of two individual parts to be assembled are arranged and during the Soldering a force is applied to narrow the gap-shaped solder deposit to the width of the soldering gap. 9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine nutförmige Lotdeponie in den Einzelteilen angeordnet wird, die mit dem Lötspalt kommuniziert.9. The method according to claim 6, characterized in that a groove-shaped solder dump in the Individual parts is arranged, which communicates with the soldering gap. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lot-Nuten bei der Bearbeitung auf Fertigmass entfernt werden.10. The method according to claim 9, characterized in that the solder grooves on during processing The finished dimension can be removed. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass alle Einzelteile auf einmal untereinander verlötet werden.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that all items be soldered together at once. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Gruppen von Einzelteilen auf einmal verlötet werden, und diese Gruppen in einem zweiten Lötvorgang miteinander verbunden werden. 12. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that groups of individual parts be soldered at once, and these groups are connected to one another in a second soldering process. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 113. The method according to any one of claims 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Löten im Vakuumofen durchgeführt wird.to 12, characterized in that the soldering is carried out in a vacuum furnace. 3 A 229 2 S3 A 229 2 p 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines eutektischen Lotes ohne Flussmittel gelötet wird.14. The method according to claim 13, characterized in that that soldering is carried out using a eutectic solder without flux. 15· Gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis hergestellten Körper15 · Body manufactured according to the method according to any one of claims 1 to
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