DE69818368T2

DE69818368T2 - Verbesserungen des Herstellungsverfahrens von Wärmeaustauschern

Info

Publication number: DE69818368T2
Application number: DE69818368T
Authority: DE
Inventors: John Owen Wirksworth Fowler
Original assignee: ROLLS LAVAL HEAT EXCHANGERS LT; Rolls Laval Heat Exchangers Ltd
Current assignee: ROLLS LAVAL HEAT EXCHANGERS LT; Rolls Laval Heat Exchangers Ltd
Priority date: 1997-08-02
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2018-07-30
Also published as: DE69818368D1; GB9716288D0; US6068179A; EP0894552A3; EP0894552B1; EP0894552A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Wärmeaustauschern, bei denen Flüssigkeiten oder Gase durch benachbarte Kanäle in einen Plattenaufbau strömen.
Es ist allgemein bekannt, dass gewisse Metalle, die in der Lage sind so behandelt zu werden, dass sie superplastische Eigenschaften annehmen, so verarbeitet werden können, dass Platten mit Kanälen darin erzeugt werden, wodurch es überflüssig wird, individuelle, schwierig herstellbare Vorformen herzustellen, die dann mit einer Abdeckschale verschweißt oder verlötet werden müssen. Diese Verfahren sind sowohl schwierig als auch kostspielig. Die Kostenersparnis ist beträchtlich, wenn das erstgenannte Verfahren angewandt wird.
Die gegenwärtigen Technologien der Herstellung von Wärmeaustauschern sind derart, dass Platten geschaffen werden können, die jeweils aus wenigstens drei Metallblechen, beispielsweise aus Titan, bestehen, die getrennt als flache Laminate hergestellt werden, und mit einer Diffusions-Antihaft-Substanz, zum Beispiel mit Yttriumoxid an bestimmten Stellen behandelt werden, worauf eine Stapelung und Diffusionsverschweißung erfolgt, um eine gewünschte Dicke der nunmehr integralen Struktur zu erreichen, d. h. eine Struktur ohne Verbindungen oder anliegende Flächen (vergleiche beispielsweise US-A-5 465 785).
Der nächste Schritt bei der Herstellung besteht darin, die Struktur in eine Form zu legen und die Struktur superplastisch in bekannter Weise aufzublasen, so dass Strömungskanäle in jenen Bereichen entstehen, wo die Diffusionsverschweißung verhindert wurde.
Es werden weitere Verbesserungen angestrebt und die vorliegende Erfindung betrifft eine solche Verbesserung bei der Herstellung von Wärmeaustauscherplatten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers die folgenden Schritte:

a) es werden zwei Posten von drei Blechen aus einem superplastisch verformbaren Metall gestapelt, wobei wenigstens das mittlere Blech eines jeden Postens an bestimmten Stellen mit einer Diffusions-Antihaft-Substanz beschichtet wurde,
b) es werden getrennte Stapel aus drei Blechen durch Diffusionsverschweißung miteinander verbunden, um zwei integrale Strukturen zu schaffen,
c) es wird jede integrale Struktur auf eine Temperatur erhitzt, die zu einer superplastischen Verformung führt,
d) es wird ein inertes Gas unter Druck zwischen jene aneinanderliegenden Flächen dort eingeführt, wo die Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen war, so daß jene Abschnitte, die von den früher äußeren Blechen gebildet wurden, sich von den mittleren Blechen an jenen Stellen wegbewegen, und dabei mit sich die gegenüberliegenden Abschnitte der vorher mittleren Bleche abziehen, wo eine Diffusionsverschweißung hergestellt war, um eine Reihe von Innenkanälen zu erzeugen,
e) es werden zwei weitere Bleche aus einem superplastisch verformbaren Metall vorbereitet, von denen wenigstens eines einen Hauptabschnitt seiner anliegenden Fläche mit der Diffusions-Antihaft-Substanz überzogen hat, so daß ein Umfangsbereich davon frei bleibt, und es wird ein Rahmen aus einem superplastisch verformbaren Metall gebildet,
f) es werden die zwei aus drei Blechen bestehenden integralen Strukturen, die beiden weiteren Bleche und der Rahmen derart gestapelt, daß die beiden weiteren Bleche und der Rahmen schichtmäßig zwischen den beiden integralen Strukturen aus drei Blechen eingefügt werden,
g) es werden die aneinanderstoßenden Ränder der beiden integralen Strukturen mit drei Blechen, die beiden weiteren Bleche und der Rahmen abgedichtet, um ein Modul zu erzeugen,
h) es wird das Modul in eine geeignet gestalteten Form eingelegt und auf eine Temperatur erhitzt, die zu einer superplastischen Verformung führt und dann
i) wird ein inertes Gas unter Druck in die Reihen der inneren Kanäle der beiden integralen Strukturen aus drei Blechen und zwischen jene anliegenden Flächen der beiden weiteren Bleche dort eingeleitet, wo die Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen war, so dass das eine der beiden weiteren Bleche sich von dem anderen der beiden weiteren Bleche entfernt, um einen einzigen Kanal zu bilden, der insgesamt zentral verläuft, und es wird eine Diffusionsverschweißung der beiden integralen Strukturen aus drei Blechen mit den zwei weiteren Blechen und dem Rahmen hergestellt, um ein integrales Modul zu schaffen.

Der Schritt (e) kann die folgenden Schritte umfassen: es werden die zwei weiteren Bleche aufeinandergeschichtet, es werden die getrennten zwei Blechstapel durch Diffusion verbunden, um eine integrale Struktur zu schaffen und um den Rahmen mit dem Umfang der äußeren Oberfläche eines der zwei Bleche der integralen Zweiblechstruktur anzubringen. Der Schritt (f) umfaßt die Stapelung der beiden integralen Strukturen aus drei Blechen, mit der integralen Zweiblechstruktur, und dem dazwischen geschichteten Rahmen. Der Schritt (i) umfaßt das Einführen eines unter Druck stehenden inerten Gases in die Reihen der Innenkanäle der integralen Dreiblechstrukturen und zwischen jene anliegenden Flächen der integralen Zweiblechstruktur an Stellen, wo die Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen war, so dass eines der früheren Bleche des vorher Zweiblechstapels sich von dem anderen früheren Blech des früheren Zweiblechstapels entfernt, um einen einzigen zentralen Kanal zu schaffen und um durch Diffusionsverschweißung die integralen Dreiblechstrukturen, die integrale Zweiblechstruktur und den Rahmen zu verbinden und um ein integrales Modul zu bilden.
Der Schritt (e) kann eine Schichtung der beiden weiteren Bleche aufeinander umfassen, wobei der Rahmen zwischen die Umfänge der inneren Oberflächen der beiden Bleche des Zweiblechstapels gefügt wird und jeder getrennte Zweiblechstapel mit dem Rahmen durch Diffusionsverschweißung verbunden wird, um einen integralen Aufbau zu schaffen. Der Schritt (f) umfaßt die Stapelung der beiden integralen Dreiblechstrukturen mit der integralen Zweiblechstruktur und dem Rahmen, der dazwischen geschichtet ist. Der Schritt (i) umfaßt das Einführen eines inerten unter Druck stehenden Gases in die Reihen der Innenkanäle der integralen Dreiblechstrukturen und zwischen jene anliegenden Flächen der integralen Zweiblechstruktur, wo Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen war, so daß eines der vorherigen Bleche des früheren Zweiblechstapels sich von dem anderen früheren Blech des früheren Zweiblechstapels wegbewegt, um einen einzigen zentralen Kanal zu bilden und um eine Diffusionsverschweißung der integralen Dreiblechstrukturen, der integralen Zweiblechstruktur und des Rahmens zu bewirken, um ein integrales Modul zu erzeugen.
Der Schritt (e) kann die Stapelung der zwei weiteren Bleche miteinander umfassen, wobei der Rahmen am Umfang der äußeren Oberfläche eines der beiden Bleche angebracht wird. Der Schritt (f) umfaßt die Stapelung der zwei integralen Dreiblechstrukturen mit den beiden weiteren Blechen und dazwischen eingelegten Rahmen. Der Schritt (i) umfaßt das Einführen eines inerten, unter Druck stehenden Gases in die Reihen der inneren Kanäle der integralen Dreiblechstrukturen und zwischen die aufeinandergefügten Flächen der zwei weiteren Bleche, dort wo die Diffusions-Antihaft-Substanz aufgebracht wurde, so daß sich das eine der zwei weiteren Bleche von dem anderen der zwei weiteren Bleche entfernt, um einen einzigen zentralen durchgehenden Kanal zu erzeugen und um eine Diffusionsbindung der integralen Dreiblechstrukturen, der zwei weiteren Bleche und des Rahmens zu bewirken, um ein integrales Modul herzustellen.
Vorzugsweise wird Titan oder eine Titanlegierung als superplastisch verformbares Metall benutzt.
Vorzugsweise wird Argon als inertes Gas benutzt.
Vorzugsweise wird Yttriumoxid als Diffusions-Antihaft-Substanz benutzt.
Es können für die drei Bleche im Schritt (a) und die zwei weiteren Bleche, die im Schritt (e) benutzt werden, unterschiedliche Legierungen Anwendung finden.
Für den Dreiblechstapel im Schritt (a) und dem Rahmen im Schritt (e) können unterschiedliche Legierungen benutzt werden.
Das inerte Gas kann in die integrale Zweiblechstruktur mit einer Temperatur eingeführt werden, bei der die Bleche plastisch werden, um die Haftverbindung zwischen den Blechen aufzubrechen.
Vorzugsweise wird jeder Dreiblechstapel dichtend rings um seine Ränder verschweißt, nachdem der Schritt (a) vollendet und bevor der Schritt (b) eingeleitet wurde.
Vorzugsweise wird jeder Zweiblechstapel durch Verschweißung rings um seine Ränder abgedichtet, bevor die Diffusionsverschweißung erfolgt.
Vorzugsweise wird wenigstens ein Turbulator zwischen einem der zwei weiteren Bleche, die am Rahmen anstoßen, und der integralen Struktur angeordnet.
Für wenigstens einen Turbulator und dem Dreiblechstapel im Schritt (a) können unterschiedliche Legierungen benutzt werden.
Für wenigstens einen Turbulator und die zwei weiteren Bleche im Schritt (e) können unterschiedliche Legierungen benutzt werden.
Die vorliegende Erfindung schafft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers, das nicht durch die Ansprüche erfaßt ist, und die folgenden Schritte aufweist:

a) es werden zwei Posten aus je drei Blechen eines superplastisch verformbaren Metall gestapelt, wobei wenigstens auf dem mittleren Blech eines jeden Postens an bestimmten Stellen eine Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen wird;
b) es wird jeder getrennte Dreiblechstapel einer Diffusionsverschweißung unterworfen, um zwei integrale Strukturen zu bilden;
c) es wird jede integrale Struktur auf eine Temperatur aufgeheizt, die zu einer superplastischen Verformung führt,
d) es wird ein unter Druck stehendes inertes Gas zwischen jene aufeinandergefügten Flächen dort eingeführt, wo die Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen war, so dass sich jene Abschnitte, die von den vorher äußeren Blechen gebildet werden, von den vorher mittleren Blechen an jenen Stellen entfernen, wobei diese in entgegengesetzten Richtungen von den vorher mittleren Blechen weggezogen werden, wo die Diffusionsverschweißung stattgefunden hat, um eine Reihe innerer Kanäle zu bilden;
e) es werden zwei weitere Bleche aus superplastisch verformbarem Metall gestapelt, wobei wenigstens eines der Bleche einen Hauptabschnitt seiner aufeinandergefügten Oberflächen überzogen mit der Antidiffusions-Haftsubstanz aufweist, so dass ein Umfangsbereich davon freiliegt;
f) es wird jeder getrennte Zweiblechstapel diffusions-verschweißt, um eine integrale Struktur zu bilden;
g) es wird ein Rahmen aus einem superplastisch verformbaren Metall am Umfang der äußeren Oberfläche eines der beiden Bleche der integralen Zweiblechstruktur angebracht;
h) es werden die beiden integralen Dreiblechstrukturen mit der integralen Zweiblechstruktur und dem dazwischen gefügten Rahmen gestapelt;
i) durch Verschweißung werden die Ränder einer der integralen Dreiblechstrukturen am Rahmen abgedichtet, es werden die Ränder der integralen Zweiblechstruktur durch Verschweißung gegenüber dem Rahmen abgedichtet, und es werden die Ränder der anderen integralen Dreiblechstruktur mit der integralen Zweiblechstruktur dichtend verschweißt, um ein Modul zu erzeugen;
j) es wird das Modul in eine geeignet gestaltete Form eingelegt und auf eine Temperatur erhitzt, die zu einer superplastischen Verformung führt und dann
k) wird ein inertes Gas unter Druck in die Reihen von inneren Kanälen der integralen Dreiblechstrukturen und zwischen jene übereinandergefügten Flächen der integralen Zweiblechstruktur dort eingeführt, wo vorher die Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen war, so daß eines der vorherigen Bleche des vorherigen Zweiblechstapels sich von dem anderen früheren Blech des früheren Zweiblechstapels entfernt, um einen einzigen zentralen Kanal zu erzeugen, und um die integralen Dreiblechstrukturen, die integrale Zweiblechstruktur und den Rahmen miteinander durch Diffusion zu verschweißen, um ein integrales Modul zu schaffen.

Die vorliegende Erfindung schafft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers, das nicht durch die Ansprüche erfaßt wird, und die folgenden Schritte aufweist:

a) es werden zwei Posten von drei Blechen aus einem superplastisch verformbaren Metall gestapelt, wobei wenigstens das mittlere Blech eines jeden Postens eine Diffusions-Antihaft-Substanz trägt, die an bestimmten Stellen aufgebracht ist;
b) es wird jeder getrennte Dreiblechstapel diffusionsverschweißt, um zwei integrale Strukturen zu schaffen;
c) es wird jede integrale Struktur auf eine Temperatur erhitzt, die zu einer superplastischen Verformung führt;
d) es wird ein unter Druck stehendes inertes Gas zwischen jene aufeinandergefügten Flächen dort eingeführt, wo die Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen war, so dass jene Abschnitte, die von den früher äußeren Blechen gebildet waren, sich von den vorher mittleren Blechen an jenen Stellen entfernen, wobei mit ihnen die gegenüberliegenden Abschnitte der früher mittleren Bleche dort weggezogen werden, wo die Diffusionsverschweißung stattgefunden hat, um eine Reihe innerer Kanäle zu schaffen;
e) es werden zwei weitere Bleche aus einem superplastisch verformbaren Metall gestapelt, wobei wenigstens eines der Bleche einen Hauptabschnitt an den aufeinandergefügten Flächen aufweist, der mit der Diffusions-Antihaft-Substanz überzogen war, so dass ein Umfangsbereich freibleibt, und es wird ein Rahmen aus einem superplastisch verformbaren Material zwischen den Umfängen der inneren Oberflächen der beiden Bleche des Zweiblechstapels gefügt;
f) es wird jeder getrennte Zweiblechstapel mit dem Rahmen durch Diffusionsschweißung verbunden, um eine integrale Struktur zu schaffen;
g) es werden die be1iden integralen Dreiblechstrukturen mit der integralen Zweiblechstruktur und dem dazwischengefügten Rahmen gestapelt;
h) es werden die Ränder einer integralen Dreiblechstruktur mit der integralen Zweiblechstruktur dichtend verschweißt, und es werden die Ränder der anderen integralen Dreiblechstruktur mit der integralen Zweiblechstruktur dichtend verschweißt, um ein Modul zu schaffen;
i) es wird das Modul in eine geeignet beschaffene Form eingelegt und auf eine Temperatur erhitzt, die zu einer superplastischen Verformung führt, und dann
j) wird ein unter Druck stehendes inertes Gas in die Reihen von inneren Kanälen der integralen Dreiblechstrukturen und zwischen jene aufeinandergefügten Flächen der integralen Zweiblechstruktur dort eingeführt, wo vorher die Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen war, so dass eines der vorherigen Bleche des vorherigen Zweiblechstapels sich von dem anderen früheren Blech des früheren Zweiblechstapels wegbewegt, um einen einzigen zentralen Durchgangskanal zu schaffen, und um durch Diffusion die integralen Dreiblechstrukturen, die integrale Zweiblechstruktur und den Rahmen miteinander durch Diffusion zu verschweißen, und um ein integrales Modul zu schaffen.

Die vorliegende Erfindung schafft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers, das nicht durch die Ansprüche gedeckt ist und die folgenden Schritte aufweist:

a) es werden zwei Posten mit je drei Blechen aus einem superplastisch verformbaren Metall gestapelt, wobei wenigstens das mittlere Blech eines jeden Postens eine Diffusions-Antihaft-Substanz aufweist, die auf bestimmten Stellen aufgetragen ist;
b) es werden die getrennten Dreiblechstapel durch Diffusionsverschweißung verbunden, um zwei integrale Strukturen zu schaffen;
c) es wird jede integrale Struktur auf eine Temperatur erhitzt, die zu einer superplastischen Verformung führt;
d) es wird ein unter Druck stehendes inertes Gas zwischen jene übereinandergefügten Flächen dort eingeführt, wo die Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen wurde, so dass jene Abschnitte, die aus den früher äußeren Blechen gebildet waren, sich von den früher mittleren Blechen an jenen Stellen entfernen, wobei sie in entgegengesetzten Richtungen der früher mittleren Bleche weggezogen wurden, wo die Diffusionsverschweißung erfolgt ist, um eine Reihe innerer Kanäle zu bilden;
e) es werden zwei weitere Bleche aus einem superplastisch deformierbaren Metall gestapelt, wobei wenigstens eines der Bleche einen Hauptabschnitt an den aufeinandergefügten Flächen aufweist, der mit der Diffusions-Antihaft-Substanz überzogen war, so dass ein Umfangsbereich freibleibt,
f) es wird ein Rahmen aus einem superplastisch deformierbaren Material auf den Umfang der äußeren Oberfläche eines der beiden Bleche aufgebracht,
g) es werden die beiden integralen Dreiblechstrukturen mit den zwei weiteren Blechen und dem dazwischengefügten Rahmen gestapelt,
h) es werden die Ränder einer der integralen Dreiblechstrukturen am Rahmen dichtend verschweißt, es werden die Ränder eines der beiden weiteren Bleche am Rahmen dichtend angeschweißt, es werden die Ränder der zwei weiteren Bleche dichtend verschweißt und es werden die Ränder der anderen integralen Dreiblechstruktur mit dem anderen der zwei weiteren Bleche dichtend verschweißt, um ein Modul zu bilden;
j) es wird das Modul in einer geeignet gestalteten Form untergebracht und auf eine Temperatur erhitzt, die zu einer superplastischen Verformung führt, und dann
k) wird ein unter Druck stehendes inertes Gas in die Reihen der inneren Kanäle der integralen Dreiblechstrukturen und zwischen jene aufeinandergefügten Flächen der beiden weiteren Bleche dort eingeführt, wo die Diffusions-Antihaft- Substanz aufgetragen wurde, so dass eines der beiden weiteren Bleche sich von dem anderen der beiden weiteren Bleche entfernt, um einen einzigen zentralen Kanal zu bilden und um eine Diffusionsverschweißung der integralen Dreiblechstrukturen mit den zwei weiteren Blechen und dem Rahmen zu bewirken und um ein integrales Modul zu schaffen.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigen:
1 ist eine seitliche Randansicht eines Dreiblechstapels gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine seitliche Randansicht eines Zweiblechstapels gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Teilansicht eines Moduls mit zwei integralen Dreiblechstrukturen, hergestellt aus dem Stapel gemäß 1, wobei eine integrale Zweiblechstruktur gemäß 2 und ein Rahmen übereinandergefügt wurden;
4 ist eine Teilansicht des Moduls gemäß 3 nach superplastischer Verformung und nach Diffusionsverschweißung, die gemäß der Erfindung durchgeführt wurden, um ein integrales Modul zu bilden;
5 ist eine Teilansicht eines Moduls bestehend aus zwei integralen Dreiblechstrukturen, herstellt aus dem Stapel gemäß 1 in einem Schichtenaufbau mit zwei Blechen und einem Rahmen.
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Es werden zwei Stapel 10 hergestellt, wobei nur ein Stapel 10 dargestellt ist. Jeder Stapel besteht aus drei Titanblechen 12, 14 und 16, und auf dem mittleren Blech 14 ist ein bestimmtes Muster aus Yttriumoxid auf beiden Seiten aufgetragen, wobei das Yttriumoxid durch einen geeigneten bekannten Kleber an Ort und Stelle gehalten wird. Dann wird jeder Stapel 10 am Rand 19 verschweißt, um eine Abdichtung zu bewirken und die Bleche zusammenzuhalten. Das Yttriumoxid wird durch kurze, verdickte Linien 18 und 20 repräsentiert.
Vor dem Zusammenbau der Bleche 12, 14 und 16 werden nicht dargestellte Einschnitte in ihren Randbereichen in bekannter Weise eingebracht, um Rohr derart aufzunehmen, dass ihre inneren Enden auf die Bereiche ausgerichtet sind, die mit Yttriumoxid bedeckt sind; dies dient dem Zweck eine Strömung inerten Gases hindurch zu ermöglichen, wie dies später in der Beschreibung erläutert wird.
Die Stapel 10 werden dann über die Rohre evakuiert und die Stapel 10 werden erhitzt, um flüchtige Binder aus der Diffusions-Antihaft-Substanz zu entfernen, wobei weiter kontinuierlich evakuiert wird. Nachdem die flüchtigen Binder entfernt sind, werden die Rohr abgedichtet, wobei die Innenseite der Stapel unter Vakuumdruck verbleibt.
Die drei Bleche 12, 14 und 16 in den Stapeln 10 werden dann durch Diffusion verschweißt, indem sie in einzelnen Vakuumkammern eingeschlossen und einem heißen isostatischen Druck in einem Autoclaven unterworfen werden. Stattdessen können die Stapel 10 in einem heißen isostatischen Druckbehälter (HIP) zur Diffusionsverschweißung der Stapel 10 angebracht werden. Dies ergibt zwei integrale Dreiblechstrukturen oder -tafeln, die in jedem Fall nur in den Bereichen getrennt sind, die das Yttriumoxid tragen, welches eine Diffusions-Antihaft-Substanz ist. Die Rohre der beiden integralen Dreiblechstrukturen wurden entfernt und es werden neue Rohr eingefügt.
Die resultierenden integralen Dreiblechstrukturen oder -tafeln werden in eine hohle Form eingebracht und das ganze wird auf eine Temperatur erhitzt, die zur superplastischen Verformung geeignet ist, und die für Titan ungefähr 900°C beträgt. Es wird ein inertes Gas, beispielsweise Argon, in bekannter Weise in jene Bereiche eingeführt, in denen das Yttriumoxid aufgetragen ist, und zwar erfolgt die Einleitung des Gases über die nicht dargestellten, vorerwähnten Rohre. Dadurch wird bewirkt, dass das ex-Blech 12 des Stapels 10 sich in den Hohlraum 36 hineinbewegt, und dabei das ex-Blech 14 an jenen Stellen, wo eine Diffusionsverschweißung erfolgte, mit sich zieht, um eine Reihe von Kanälen 42 zu schaffen. Eine superplastische Verformung des ex-Bleches 12 tritt nur dort auf, wo es längs der Stirnwände der Form gestreckt wird, und die superplastische Verformung des ex-Bleches 14 tritt nur in jenen Abschnitten auf, die an einer Diffusionsverschweißung durch das an jenen Stellen vorhandene Yttriumoxid gehindert wurden.
Nunmehr wird auf 2 Bezug genommen. Es wird ein weiterer Stapel 22 hergestellt und dieser besteht aus zwei Titanblechen 24 und 26. Yttriumoxid wird auf dem gesamten Oberflächenbereich der aneinanderliegenden Flächen auf einem der Bleche 24 oder 26 aufgetragen, und dieser Bereich ist gleich jenem Bereich, der durch den inneren Umfang des Rahmens 28 begrenzt ist. Die Yttriumoxidschicht ist durch das Bezugszeichen 30 gekennzeichnet. Die Bleche 24, 26 werden ebenfalls am Rand miteinander verschweißt, wie dies durch das Bezugszeichen 27 angegeben ist.
Vor dem Zusammenfügen der Bleche 24 und 26 werden nicht dargestellte Einschnitte in ihren Randbereichen in bekannter Weise vorgenommen, um Rohre einzusetzen, derart dass deren innere Enden auf die Bereiche ausgerichtet sind, die mit Yttriumoxid überzogen sind. Dies geschieht, damit eine Strömung inerten Gases eingeführt werden kann, wie dies später in der Beschreibung erläutert wird.
Dann wird der Stapel 22 über die Rohre evakuiert, und der Stapel 22 wird erhitzt, um flüchtige Binder aus der Diffusions-Antihaft-Substanz abzuführen und diese Evakuierung wird kontinuierlich fortgesetzt. Nachdem die flüchtigen Binder entfernt sind, werden die Rohre an der Innenseite der Stapel abgedichtet und diese verbleiben unter Vakuumdruck.
Die beiden Bleche 24 und 26 im Stapel 22 werden dann diffusionsverschweißt, indem sie in einzelne Vakuumkammern eingebracht und einem heißen isostatischen Druck in einem Autoklaven unterworfen werden. Stattdessen kann der Stapel 22 in einen heißen isostatischen Druckbehälter (HIP) eingelegt werden, um eine Diffusionsverschweißung des Stapels 22 zu bewirken. Daraus ergibt sich eine einzelne integralen Zweiblechstruktur oder -tafel, wobei die Bleche nur in jenen Bereichen voneinander getrennt sind, wo das Yttriumoxid aufgetragen ist, welches als Diffusions-Antihaft-Substanz wirkt. Die einzelne integrale Zweiblechstruktur oder -tafel wurde von dem Rohr entkleidet, und es wurde ein neues Rohr eingesetzt.
Nunmehr wird auf 3 Bezug genommen. Die drei integralen Strukturen, nämlich zwei der integralen Dreiblechstrukturen 40 und eine integrale Zweiblechstruktur 50 werden nun zu einem einzigen Modul 60 mit einem Titanrahmen 28 zusammengefügt. Die integrale Zweiblechstruktur 50 und der Rahmen 28 werden zwischen zwei integrale Dreiblechstrukturen 40 eingefügt. Der Titanrahmen 28 stößt am Umfang einer Hauptstirnfläche eines der ex-Bleche, im vorliegenden Fall an dem unteren Blech 26 der integralen Struktur 50 an, und er stößt am Umfang einer Hauptstirnfläche eines der ex-Bleche, gemäß den Ausführungsbeispielen das obere Blech 12, an einer der integralen Strukturen 40 an. Die Hauptfläche eines der ex-Bleche, im vorliegenden Fall das obere Blech 24 der integralen Struktur 50, stößt an der Hauptseite eines der ex-Bleche, in dem Ausführungsbeispiel an dem unteren Blech 16 der anderen integralen Struktur 40 an.
Das Modul 60 wird dann über die Ränder bei 62, 64 und 66 verschweißt, um den Raum zwischen einer der integralen Strukturen 40 und der integralen Struktur 50 abzudichten und um den Raum abzudichten, der zwischen der anderen integralen Struktur 40, der integralen Struktur 50 und dem Rahmen 28 definiert ist.
Das aus den drei integralen Strukturen 40 und 50 oder den Tafeln und dem Rahmen 28 bestehende resultierende Modul 60 wird dann in eine Form eingebracht, und das ganze wird auf eine Temperatur erhitzt, die für eine superplastische Verformung geeignet ist, und die bei Titan etwa 900°C beträgt. Dann wird ein inertes Gas, beispielsweise Argon, in die Bereiche der integralen Struktur 50 eingeführt, die mit dem Yttriumoxid bedeckt sind. Das Einführen des Gases erfolgt in bekannter Weise über die nicht dargestellten, oben erwähnten Rohre und das inerte Gas wird in die Reihen der Kanäle 42 in jeder der integralen Strukturen 40 eingeführt. Der Raum 46, der zwischen der anderen integralen Struktur 40, der integralen Struktur 50 und dem Rahmen 28 definiert ist, wird evakuiert.
Das inerte Gas wird in jene Bereiche der integralen Struktur 50 eingeführt, die mit Yttriumoxid bedeckt sind, und außerdem in die Kanäle 42 der integralen Strukturen 40, so dass eines der ex-Bleche, in diesem Fall das untere Blech 26 der integralen Struktur 50, superplastisch ausgedehnt wird und gegen den Rahmen 28 und gegen die Oberfläche des ex-Bleches 12 der integralen Struktur 40 anstößt, bevor das ex-Blech 24 mit dem ex-Blech 16 der oberen integralen Struktur 40 diffusionsverschweißt wird, und bevor das ex-Blech 26 der integralen Struktur 50 durch Diffusionsverschweißung mit dem ex-Blech 12 der unteren integralen Struktur 40 verbunden ist, und bevor der Rahmen 28 mit der unteren integralen Struktur 40 verschweißt ist, um ein integrales Modul 70 zu bilden und zu gewährleisten, dass die integralen Strukturen 40 nicht deformiert werden.
Die aufeinanderliegenden Flächen der oberen integralen Struktur 40 und der integralen Struktur 50 werden über ihren Gesamtbereich miteinander durch Diffusion verschweißt, so dass ein dickerer Strukturabschnitt gebildet wird. Der Rahmen 28 ist durch Diffusion mit der unteren integralen Struktur 40 verbunden und dies führt zu einem einzigen Durchtrittskanal, der durch die obere integrale Struktur, bestehend aus den integralen Strukturen 40 und 50, dem Rahmen 28 und der unteren integralen Struktur 40 definiert ist. Das ex-Blech 26 erstreckt sich superplastisch nur dort, wo es auf die innere Oberfläche des ex-Rahmens 28 gedrückt wird.
Es ist zweckmäßig ein inertes Gas, beispielsweise Argon, in die Bereiche der integralen Struktur 22 einzuleiten, die Yttriumoxid enthalten, und die Einleitung erfolgt in bekannter Weise über die erwähnten (nicht dargestellten) Rohre bei Raumtemperatur, während die ex-Bleche 24 und 26 elastisch sind und die Klebeverbindung zwischen den ex-Blechen 24 und 26 infolge des Diffusions- Verbindungsschrittes brechen, bevor die superplastische Deformationsstufe erfolgt, um zu gewährleisten, daß das ex-Blech 26 sich superplastisch erstreckt und an dem Blech 12 anstößt, bevor eine Diffusionsverschweißung erfolgt.
Der Ausdruck „ex" wird in der Beschreibung im Zusammenhang mit der Struktur benutzt, die zusammengestellt, diffusionsverschweißt und expandiert ist, wodurch eine insgesamt massive Schöpfung geschaffen wird, mit Ausnahme natürlich, der Kanäle, die darin ausgebildet sind, und die im folgenden beschrieben werden.
Nunmehr wird auf 4 Bezug genommen. Die durch das beschriebene Verfahren hergestellte Struktur besteht aus einem integralen Modul 70 aus Titan, welches zwei Reihen von seitlich nebeneinander liegenden, langgestreckten Kanälen 42 aufweist, wobei jeder Kanal 42 von einem benachbarten Kanal 42 durch superplastisch gestreckte Abschnitte 44 des ex-Bleches 14 getrennt ist, und ein einziger langgestreckter Kanal 48 ist zentral zwischen den beiden Reihen von Kanälen 42 angeordnet.
Im Betrieb als Wärmeaustauscher-Element kann ein heißes Fluid durch die Kanäle 42 strömen, und ein kaltes Wärmeabzugsfluid kann durch den zentralen Kanal 48 strömen, um Wärme aus den heißen Fluiden durch Wärmeleitung über die Unterteilungswände 49 abzuziehen.
Jeder der Stapel der drei Bleche 12, 14, 16 kann Versteifungsrahmen 52 aufweisen, wenn dies erforderlich ist, wie dies strichpunktiert angedeutet ist.
Die Struktur besitzt zahlreiche Vorteile, welche die Strukturen nach dem Stand der Technik nicht aufweisen, die mehrere zentrale Kanäle nach Art der äußeren Kanäle besitzen. Einige dieser Vorteile sind die folgenden:

a) Fluiddrücke über den Wärmeaustauscherwänden liefern genügend hohe Innenkräfte, um die Struktur im Betrieb abzustützen.
b) Ein Materialblech wird vermieden, was eine Ersparnis an Kosten bringt und den Zusammenbau vereinfacht, mit einer verminderten Bearbeitungszeit und Benutzung von Maschinen, weil weniger Bleche pro Aufbau zu bearbeiten sind, und außerdem wird die superplastische Verformung der beiden integralen Blechstapel mit der Verbindung der drei integralen Stapel zu einem integralen Modul kombiniert.
c) Der ungestörte zentrale Kanal 48 ist besser geeignet zum Aufbau von Turbulenzgeneratoren, d. h. kleinen Titanstücken, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, und die an den Wänden des Kanals 48 festgelegt werden können, falls dies erforderlich ist, um Turbulenzen in dem durchströmenden Fluid zu erzeugen und so die Kühlwirkung zu erhöhen. Die Turbulenzgeneratoren sind vorzugsweise in der Kammer 46 an der Oberfläche des ex-Bleches 12 der unteren integralen Struktur 40 so angeordnet, daß dann wenn das Blech 26 superplastisch ausgedehnt wird eine Ausdehnung um die Turbulenzgeneratoren herum erfolgt, und dann erfolgt eine Diffusionsverschweißung am ex-Blech 12 und den Turbulenzgeneratoren. Dies schafft die Möglichkeit, daß die Turbulenzgeneratoren aus billigerem Titan bestehen und möglicherweise aus einem Material, das nicht korrosionsbeständig ist, weil dies nicht direkt in Berührung mit dem Fluid im Kanal 48 steht.
d) Die Bleche 24 und 26 und der Rahmen 28 können aus billigeren Titanlegierungen hergestellt werden, und die Turbulenzgeneratoren können, falls vorhanden, aus billigeren Titanlegierungen hergestellt werden.

Gemäß einem alternativen Herstellungsverfahren ist es nach der Erfindung möglich, den Rahmen 28 zwischen den Blechen 22 und 24 des Stapels 22 anzuordnen und die Ränder dichtend miteinander zu verschweißen. Dann wird der Stapel 22 durch Diffusion verschweißt, um eine integrale Struktur zu schaffen. Danach werden die integralen Strukturen miteinander diffusionsverschweißt.
Gemäß einer weiteren Alternative ist es möglich, die integralen Strukturen 40 und die integralen Strukturen 50 mit den zugeordneten Rahmen 28 abwechselnd zu stapeln, bis die erforderliche Zahl von Strukturen erreicht ist. Dann werden die integralen Strukturen 50 superplastisch deformiert und die integralen Strukturen 40, die integralen Strukturen 50 und die Rahmen 28 werden miteinander durch Diffusion verschweißt.
Nunmehr wird auf 5 Bezug genommen. Die beiden integralen Dreiblechstrukturen 40, die beiden Titanbleche 24 und 26 werden nunmehr zu einem einzigen Modul 80 zusammen mit einem Titanrahmen 28 zusammengebaut. Die beiden Bleche 24 und 26 und der Rahmen 28 werden zwischen die beiden integralen Dreiblechstrukturen 40 eingefügt. Der Titanrahmen 28 stößt am Umfang einer Hauptfläche des unteren Blechs 26 an und er stößt an dem Umfang der einen Hauptfläche eines der ex-Bleche an, und zwar im vorliegenden Beispiel am oberen Blech 12 einer der integralen Strukturen 40. Die Hauptfläche des oberen Blechs 24 stößt an der Hauptfläche eines der ex-Bleche an, und zwar in diesem Beispiel an dem unteren Blech 16 der anderen integralen Struktur 40.
Das Modul 80 wird dann an seinen Rändern bei 82, 84, 86 und 88 verschweißt, um den Raum zwischen einer der integralen Strukturen 40 und dem Blech 24 abzudichten, um den zwischen den Blechen 24 und 26 definierten Raum abzudichten, um den Raum zwischen dem Blech 26 und dem Rahmen 28 abzudichten, und um den Raum zwischen der anderen integralen Struktur 40 und dem Rahmen 28 abzudichten.
Das resultierende Modul 80 aus zwei integralen Strukturen 40, oder Tafeln, und die Bleche 24 und 26 und der Rahmen 28 werden in einer Form angeordnet und das ganze wird auf eine Temperatur erhitzt, die für eine superplastische Verformung geeignet ist, und die bei Titan etwa 900°C beträgt. In die Bereiche zwischen den Blechen 24 und 26, die Yttriumoxid enthalten, wird in bekannter Weise über die erwähnten Rohre (nicht dargestellt) ein inertes Gas, zum Beispiel Argon, eingeführt, und das inerte Gas wird in die Reihen von Kanälen 42 in jeder der integralen Strukturen 40 eingeleitet. Der Raum 46, der zwischen der anderen integralen Struktur 40, dem Blech 26 und dem Rahmen 28 definiert ist, wird evakuiert.
Das inerte Gas wird in die Bereiche zwischen den Blechen 24 und 26 eingeführt, die das Yttriumoxid enthalten, und in die Reihen von Kanälen 42 in den integralen Strukturen 40, so dass sich das untere Blech 26 superplastisch ausdehnt und an den Rahmen 28 und gegen die Oberfläche des ex-Bleches 12 der unteren integralen Struktur 40 anstößt, bevor das Blech 24 mit dem ex-Blech 16 der oberen integralen Struktur 40 verschweißt wird, und bevor das Blech 26 mit dem ex-Blech 12 der unteren integralen Struktur 40 verschweißt wird, und bevor der Rahmen 28 mit der unteren integralen Struktur 40 diffusionsverschweißt wird, um ein integrales Modul zu erzeugen und um zu gewährleisten, dass die integralen Strukturen 40 nicht deformiert werden.
Die aufeinandergefügten Flächen der oberen integralen Struktur 40 und das Blech 24 werden über ihre Gesamtbereiche miteinander durch Diffusion verschweißt, so dass ein dickerer Strukturabschnitt gebildet wird. Der Rahmen 28 ist durch Diffusionsverschweißung mit der unteren integralen Struktur 40 verbunden, und es ergibt sich ein einziger Kanal, der zwischen den Blechen 24 und 26 definiert ist. Das Blech 24 ist durch Diffusionsverschweißung mit der oberen integralen Struktur 40 verbunden, und das Blech 26 ist durch Diffusionsverschweißung mit dem Rahmen 28 und der unteren integralen Struktur 40 diffusionsverschweißt, und der Umfang des Bleches 24 ist durch Diffusionsverschweißung mit dem Umfang des Bleches 26 verbunden. Das Blech 26 erstreckt sich superplastisch nur dort, wo es auf die innere Oberfläche de ex-Rahmens 28 gedrückt wird.
Als Alternative zu den Abdichtungen 82, 84, 86 und 88 ist es möglich, einfach Platten über die Ränder der integralen Strukturen 40, die Bleche 24, 26 und die Rahmen 28 zu legen und die aneinanderstoßenden Ränder der Platten zu verschweißen und die Ränder der Platten mit den integralen Strukturen 40 zu verschweißen, um so einen abgedichteten Aufbau zu erzielen.
Gemäß einer weiteren Alternative ist es möglich, die integralen Strukturen 40 und zwei weitere Bleche 24 und 26 mit den zugeordneten Rahmen 28 abwechselnd zu stapeln, bis die erforderliche Zahl von Strukturen erreicht ist. Dann wird jedes der weiteren Bleche 26 superplastisch verformt und die integralen Strukturen 40, die weiteren Bleche 24 und 26 und die Rahmen 28 werden durch Diffusion miteinander verschweißt.
Dieses Ausführungsbeispiel hat den weiteren Vorteil der Kombination der Verschweißung von zwei Blechen und der superplastischen Verformung von den zwei Blechen mit Verschweißung der integralen Stapel zu einem integralen Modul, so dass keine anfängliche Diffusionsverschweißung der zwei Bleche in eine integrale Struktur notwendig ist.
Es ist zweckmäßig ein inertes Gas, beispielsweise Argon, in die Bereiche der integralen Struktur 22 einzuleiten, die Yttriumoxid enthält, und das Gas wird in bekannter Weise über die erwähnten Rohre (nicht dargestellt) bei Raumtemperatur eingeführt, während die ex-Bleche 24 und 26 elastisch die Klebeverbindung zwischen den ex-Blechen 24 und 26 infolge der Diffusionsverschweißung aufbrechen, bevor die superplastische Verformung erfolgt, um zu gewährleisten, dass das ex-Blech 26 superplastisch ausgedehnt wird und an dem Blech 12 anstößt, bevor die Diffusionsverschweißung erfolgt.
Es kann möglich sein, die Dreiblechstapel und die Zweiblechstapel in eine Vakuumkammer zu bringen und die Stapel zu erhitzen, um flüchtige Binder aus dem Diffusions-Antihaft-Substanz auszutreiben, bevor die Ränder der Stapel dichtend verschweißt werden, beispielsweise kann dies durch einen Elektronenstrahl oder einen Laserstrahl erfolgen, wie dies in der GB-2256389B beschrieben ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Dreiblechstapel und Zweiblechstapel zwischen einem Paar von Druckkammern in einer Vakuumkammer anzuordnen und die Stapel zu erhitzen, um flüchtige Binderbestandteile aus der Diffusions-Antihaft-Substanz auszutreiben. Dann werden die Stapel erhitzt und dann wird der Druck in den Druckkammern erhöht, um eine Diffusionsverschweißung der Bleche zu bewirken, wie dies in den GB-Patentanmeldungen Nr. 2260923B und 2280867B beschrieben ist.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers mit den folgenden Schritten: a) es werden zwei Posten von je drei Blechen (12, 14, 16) aus einem superplastisch verformbaren Metall zu je einem Stapel (10) zusammengefaßt werden, wobei wenigstens das mittlere Blech (14) eines jeden Postens eine Diffusions-Antihaft-Substanz (18, 20) aufweist, die an bestimmten Stellen aufgetragen wird; b) es wird jeder getrennte Dreiblechstapel (10) einer Diffusionsverschweißung unterworfen, um zwei integrale Strukturen (40) herzustellen; c) es wird jede integrale Struktur (40) auf eine Temperatur erhitzt, die zu einer superplastischen Verformung führt; d) es wird ein unter Druck stehendes inertes Gas zwischen jene aufeinandergefügten Flächen dort eingeführt, wo die Diffusions-Antihaft-Substanz (18, 20) aufgetragen war, so dass jene Abschnitte, die von den vorher äußeren Blechen (12, 16) gebildet sind, sich von den vorher mittleren Blechen (14) an jenen Stellen wegbewegen, wobei mit diesen die gegenüberliegenden Abschnitte der vorher mittleren Bleche (14) dort mitgezogen werden, wo eine Diffusionsverschweißung stattgefunden hat, um eine Reihe innerer Kanäle (42) zu bilden; gekennzeichnet durch die weiteren Schritte: e) es werden zwei weitere Bleche (24, 26) aus einem superplastisch verformbaren Metall vorbereitet, von denen wenigstens eines auf dem Hauptteil seiner übereinandergefügten Fläche mit der Diffusions-Antihaft-Substanz derart überzogen wird, dass ein freier Umfangsbereich verbleibt, und es wird ein Rahmen (28) aus einem superplatisch verformbaren Metall gebildet; f) es werden die zwei integralen Dreiblechstrukturen (40), die beiden weiteren Bleche (24, 26) und der Rahmen (28) derart gestapelt, daß die beiden weiteren Bleche (24, 26) und der Rahmen (28) zwischen die beiden integralen Dreiblechstrukturen (40) liegen; g) es werden die aufeinanderstoßenden Ränder (62, 64, 66) der beiden integralen Dreiblechstrukturen (40), der zwei weiteren Bleche (24, 26) und des Rahmens (28) abgedichtet, um ein Modul (60) zu erzeugen; h) es wird das Modul in einer geeignet gestalteten Form untergebracht, und das Modul wird auf eine Temperatur erhitzt, die zu einer superplastischen Verformung führt, und dann i) wird ein unter Druck stehendes inertes Gas in die Reihen von inneren Kanälen der beiden integralen Dreiblechstrukturen (42) und zwischen jene übereinandergefügten Flächen der beiden weiteren Bleche (24, 26) dort eingeführt, wo die Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen war, so daß das eine der beiden weiteren Bleche (26) sich von dem anderen der zwei weiteren Bleche (24) wegbewegt, um einen einzigen Kanal (48) zu bilden, der zentral innerhalb des Gesamtkörpers verläuft, und es werden die beiden integralen Dreiblechstrukturen (40), die beiden weiteren Bleche (24, 26) und der Rahmen (28) zusammen diffusionsverschweißt, um ein integrales Modul zu schaffen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Schritt (e) folgende Teilschritte umfaßt: die beiden weiteren Bleche (24, 26) werden gestapelt (22); es werden die beiden getrennten Zweiblechstapel (22) diffusionsverschweißt, um eine integrale Struktur (50) zu schaffen, und es wird der Rahmen (28) am Umfang der äußeren Oberfläche eines (26) der beiden Bleche (24, 26) der integralen Zweiblechstruktur (50) aufgebracht; wobei der Schritt (f) die folgenden Teilschritte aufweist: es werden die beiden integralen Dreiblechstrukturen (40) zusammen mit der integralen Zweiblechstruktur (50) und dem dazwischen angeordneten Rahmen (28) gestapelt; und wobei der Schritt (i) die folgenden Teilschritte umfaßt: es wird ein inertes, unter Druck stehendes Gas in die Reihen von integralen Kanälen (42) der integralen Dreiblechstrukturen (40) und zwischen jene übereinander gefügten Flächen der integralen Zweiblechstruktur (50) dort eingeführt, wo die Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen war, so daß sich das eine der früheren Bleche (26) des früheren Zweiblechstapels (24) von dem anderen früheren Blech des früheren Zweiblechstapels wegbewegt, um einen einzigen Kanal (48) zu erzeugen, der zentral im Gesamtkörper verläuft und um durch Diffusionsverschweißung die integralen Dreiblechstrukturen (40), die integrale Zweiblechstruktur (50) und den Rahmen (28) miteinander zu verbinden, um ein integrales Modul (60) zu schaffen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Schritt (e) die folgenden Teilschritte umfaßt: es werden die beiden weiteren Bleche (24, 26) aufeinandergestapelt (22); es wird der Rahmen (28) zwischen den Umfängen auf den inneren Oberflächen der beiden Bleche (24, 26) des Zweiblechstapels (22) aufgelegt; es wird jeder getrennte Zweiblechstapel (22) und der Rahmen (28) einer Diffusionsverschweißung unterworfen, um eine integrale Struktur (50) zu schaffen; wobei der Schritt (f) die folgenden Teilschritte umfaßt: die beiden integralen Dreiblechstrukturen (40) werden zusammen mit der integralen Zweiblechstruktur (50) und dem dazwischengefügten Rahmen (28) gestapelt und wobei der Schritt (i) die folgenden Teilschritte umfaßt: es wird ein inertes, unter Druck stehendes Gas in die Reihen von Innenkanälen (42) der integralen Dreiblechstrukturen (40) und zwischen jene aufeinandergefügten Flächen der integralen Zweiblechstruktur (50) dort eingeführt, wo die Diffusions-Antihaft-Substanz aufgetragen war, so dass eines der vorherigen Bleche (26) des vorherigen Zweiblechstapels (22) sich von dem anderen früheren Blech (24) des vorherigen Zweiblechstapels (22) wegbewegt, um einen einzigen Kanal (48) zu bilden, der zentral im Gesamtkörper verläuft und um die integralen Dreiblechstrukturen (40), die integrale Zweiblechstruktur (50) und den Rahmen (28) durch Diffusion zu verschweißen, um ein integrales Modul (60) zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Schritt (e) die folgenden Teilschritte umfaßt: es werden die beiden weiteren Bleche (24, 26) zu einem Stapel (22) zusammengefaßt; es wird der Rahmen (28) am Umfang der äußeren Oberfläche eines der zwei Bleche (26) angelegt, wobei der Schritt (f) den folgenden Teilschritt umfaßt: es werden die beiden integralen Dreiblechstrukturen (40) zusammen mit den zwei weiteren Blechen (24, 26) und dem dazwischengefügten Rahmen (28) gestapelt; wobei der Schritt (i) die folgenden Teilschritte umfaßt: es wird ein inertes, unter Druck stehendes Gas in die Reihen der Innenkanäle (42) der integralen Dreiblechstrukturen (40) und zwischen jene übereinandergefügten Flächen der zwei weiteren Bleche (24, 26) dort eingeleitet, wo das Diffusions-Antihaft-Material aufgebracht war, so daß das eine (26) der zwei weiteren Bleche (24, 26) von dem anderen (24) der zwei weiteren Bleche (24, 26) wegbewegt wird, um einen einzigen Kanal (48) zentral innerhalb des Gesamtkörpers zu schaffen, und um die integralen Dreiblechstrukturen (40), die zwei weiteren Bleche (24, 26) und den Rahmen (28) durch Diffusion miteinander zu verschweißen und um ein integrales Modul (60) zu erzeugen.
Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, gemäß welchem Titan oder eine Titanlegierung als superplastisch verformbares Metall benutzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem Argon als inertes Gas benutzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem Yttriumoxid als Diffusions-Antihaft-Substanz (18, 20) benutzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem unterschiedliche Legierungen für die drei Bleche (12, 14, 16) im Schritt (a) und für die zwei weiteren Bleche (24, 26) im Schritt (e) benutzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem unterschiedliche Legierungen für den Dreiblechstapel (12, 14, 16) im Schritt (a) und den Rahmen (28) im Schritt (e) benutzt werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 oder 3, bei welchem ein inertes Gas in die integrale Zweiblechstruktur (40) unter einer Temperatur eingeführt wird, bei der die Bleche plastisch werden, um die Klebeverbindung zwischen den Blechen aufzubrechen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem jeder Dreiblechstapel (10) um seine Ränder herum durch Verschweißung abgedichtet wird, nachdem der Schritt (a) durchgeführt wurde und bevor der Schritt (b) eingeleitet wurde.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 oder 3, bei welchem jeder Zweiblechstapel (22) um die Ränder herum durch Verschweißung abgedichtet wird, bevor die Diffusionsverschweißung beginnt.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, bei welchem der Schritt e) die Anordnung wenigstens eines Turbulators zwischen dem einen Blech (24) der zwei weiteren Bleche (24, 26) umfaßt, wobei der Turbulator an dem Rahmen (28) und der integralen Struktur (40) anliegt.
Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem unterschiedliche Legierungen für wenigstens einen Turbulator und den Dreiblechstapel (10) im Schritt (a) benutzt werden.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei welchem unterschiedliche Legierungen für wenigstens einen Turbulator und die zwei weiteren Bleche (24, 26) im Schritt (e) benutzt werden.