ES2302978T3 - Cuerpo de soporte de catalizador con capa de pasivacion y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents
Cuerpo de soporte de catalizador con capa de pasivacion y procedimiento para su fabricacion. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2302978T3 ES2302978T3 ES03809288T ES03809288T ES2302978T3 ES 2302978 T3 ES2302978 T3 ES 2302978T3 ES 03809288 T ES03809288 T ES 03809288T ES 03809288 T ES03809288 T ES 03809288T ES 2302978 T3 ES2302978 T3 ES 2302978T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- housing
- honeycomb
- sleeve
- catalyst support
- procedure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000002161 passivation Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 34
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 37
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 37
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 27
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims description 10
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 claims description 9
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 57
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2807—Metal other than sintered metal
- F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
- F01N3/2814—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates all sheets, plates or foils being corrugated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
- F01N3/2864—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing the mats or gaskets comprising two or more insulation layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
- B01J37/0219—Coating the coating containing organic compounds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2450/00—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements
- F01N2450/22—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements by welding or brazing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2450/00—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements
- F01N2450/28—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements by using adhesive material, e.g. cement
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Cuerpo (1) de soporte de catalizador que comprende al menos una carcasa (2) con un lado interior (3) y un cuerpo (4) de nido de abeja, en donde el cuerpo (4) de nido de abeja está unido mediante técnicas de ensamble con el lado interior (3) en una zona de amarre (20) y esta zona de amarre (20) está limitada por al menos una capa de pasivación (14) para impedir una amarre de la carcasa y el cuerpo de nido de abeja, caracterizado porque la capa de pasivación (14) comprende un gran número de aglomeraciones solitarias (27) de cristales con una altura promediada (30) que está comprendida dentro del intervalo de 0,3 a 1,5 µm.
Description
Cuerpo de soporte de catalizador con capa de
pasivación y procedimiento para su fabricación.
La presente invención concierne a un cuerpo de
soporte de catalizador que comprende al menos una carcasa con un
lado interior y un cuerpo de nido de abeja, así como a un
procedimiento para fabricar cuerpos de soporte de catalizador. Tales
cuerpos de soporte de catalizador se utilizan especialmente para la
depuración de gases de escape de motores de combustión interna
móviles, como, por ejemplo, motores Otto o diésel en la técnica del
automóvil.
Los cuerpos de soporte de catalizador en la
construcción de automóviles se proveen usualmente de una capa de
soporte (especialmente una capa de revestimiento aplicada por
lavado) que se caracteriza por una superficie muy grande y que
usualmente está impregnada con al menos un material catalíticamente
activo (por ejemplo, platino, rodio o similares). Al contacto del
gas de escape con este material catalíticamente activo se produce
una reducción de los contaminantes contenidos en el gas de escape,
como, por ejemplo, monóxido de carbono, hidrocarburos insaturados,
monóxido de nitrógeno, etc. Para proporcionar ya una superficie
relativamente grande para la capa de soporte, los cuerpos de soporte
de catalizador se construyen usualmente en forma de cuerpos de nido
de abeja que presentan un gran número de canales que pueden ser
atravesados por un fluido (especialmente gas de escape). Se conocen
a este respecto cuerpos de nido de abeja cerámicos, extruídos y
metálicos. Los cuerpos de nido de abeja se introducen generalmente
en una carcasa que a su vez se integra directamente en la tubería de
gas de escape de, por ejemplo, un automóvil de turismo. En una
instalación de gas de escape móvil de esta clase el cuerpo de
soporte del catalizador está expuesto a altas cargas térmicas y
dinámicas.
Las carga térmicas resultan por ejemplo, por un
lado, de la temperatura del propio gas de escape, aumentando ésta
cuando el cuerpo de soporte del catalizador está dispuesto más cerca
del motor de combustión interna. Por otro lado, la conversión
catalítica química conduce también a un aumento de la temperatura
del cuerpo de soporte del catalizador, ya que esta conversión se
desarrolla en general por vía exoterma, de modo que, en ciertas
circunstancias, se alcanzan temperaturas que son netamente
superiores a la propia temperatura del gas de escape (hasta 1300ºC).
Los factores importantes en cuanto a las cargas dinámicas resultan
del proceso de combustión y de estímulos de vibración externos. Dado
que el proceso de combustión en el motor de combustión interna se
desarrolla de forma intermitente, los golpes de presión resultantes
del mismo se propagan periódicamente a través del sistema de gas de
escape. La estimulación externa de vibraciones se produce, por
ejemplo, debido a irregularidades de la calzada por la cual se
mueve el automóvil.
Debido a estas altas cargas térmicas y dinámicas
es de especiar interés una unión duradera del cuerpo de nido de
abeja con la carcasa. La unión tiene, por un lado, que ser adecuada
para compensar un comportamiento de dilatación térmica diferente del
cuerpo de nido de abeja con respecto a la carcasa (precisamente en
lo que afecta al tiempo después de un nuevo arranque o rearranque
del motor de combustión interna), y, por otro lado, tiene que
evitarse a largo plazo que el cuerpo de nido de abeja se desprenda
de la carcasa.
En este contexto, cabe referirse en primer lugar
al procedimiento para fabricar un cuerpo de nido de abeja que se
desprende del documento WO 99/37896. Se expone allí que el cuerpo de
nido de abeja y el tubo envolvente presentan durante el
funcionamiento un comportamiento de dilatación térmica diferente
debido a las diferentes propiedades de sus materiales y debido a
temperaturas diferentes durante el funcionamiento. Por tanto, se
aspira a evitar una unión rígida entre el cuerpo de nido de abeja y
el tubo envolvente en al menos una zona extrema del cuerpo de nido
de abeja o en cualquier caso en zonas parciales determinadas. Por
este motivo, el cuerpo de nido de abeja envuelto descrito en el
documento WO 99/37896 está construido con un manguito que, a pesar
de tolerancias técnicas de fabricación del tubo envolvente y del
cuerpo de nido de abeja, deberá asegurar que se eviten uniones
directas de soldadura entre el cuerpo de nido de abeja y el tubo
envolvente en la al menos una zona extrema del cuerpo de nido de
abeja. Otras ejecuciones de tales manguitos se desprenden también,
por ejemplo, de los documentos WO 01/79670 y WO 01/53668.
Precisamente en lo que respecta al empleo de
cuerpos de nido de abeja metálicos y de un amarre duradero en una
carcasa metálica es también conocido el recurso de realizar la unión
del cuerpo de nido de abeja con la carcasa por medio de una capa
intermedia que está unida en su lado interior con el cuerpo de nido
de abeja y en su lado exterior con la carcasa. Una capa intermedia
de esta clase se desprende, por ejemplo, de la publicación japonesa
JP 04-222636 A. La capa intermedia está realizada
allí en forma de una chapa ondulada y está unida, por un lado, con
el cuerpo de nido de abeja y, por otro, con la carcasa. Se explica a
este respecto que esta chapa ondulada puede deformarse al producirse
una expansión radial del cuerpo de nido de abeja. Para garantizar
esta deformación se propone allí que una unión de la chapa ondulada
con el cuerpo de nido de abeja no está dispuesta en la misma
sección transversal que una unión con la carcasa. En estas
circunstancias, queda garantizada también una expansión o
contracción del cuerpo de nido de abeja en dirección axial.
Asimismo, se conocen por el documento DE 101 37
897 unos llamados limitadores de contracción. El al menos un
limitador de contracción, que está dispuesto entre el cuerpo de nido
de abeja y la carcasa, produce una tensión de tracción dirigida
hacia afuera sobre al menos una parte del cuerpo de nido de abeja,
de modo que el diámetro medio de partida de la matriz disminuya a lo
sumo un 5% y preferiblemente incluso tan solo a lo sumo un 2%
durante un esfuerzo térmico y/o después de éste. En este contexto,
se explica que los cuerpos de nido de abeja metálicos conocidos,
debido al diferente comportamiento de enfriamiento en zonas de borde
o en zonas de núcleo, no adoptan ya después de un esfuerzo térmico
alternativo repetido su configuración original, especialmente
cilíndrica, sino que reducen su volumen y presentan un contorno
semejante, por ejemplo, a un barril. Esto tiene especialmente la
consecuencia de que se forma entre la matriz y la carcasa una
rendija anular relativamente grande a través de la cual,
especialmente durante el funcionamiento del cuerpo de nido de abeja
en la instalación de gas de escape de un motor de combustión
interna, circula el gas de escape no depurado y, como resultado, no
se puede garantizar una depuración efectiva según las disposiciones
legales. Los limitadores de contracción anteriormente citados sirven
para compensar o impedir este contorno semejante a un barril del
cuerpo de nido de abeja.
En todas estas ejecuciones de un cuerpo de
soporte de catalizador es de importancia especial que se definan
exactamente las zonas de unión necesarias para ellas entre el cuerpo
de nido de abeja y la carcasa o entre el cuerpo de nido de abeja y
el manguito, así como entre el manguito y la carcasa. En particular,
durante la fabricación ha de prestarse atención a que, por ejemplo
al soldar los componentes dispuestos contiguos uno a otro, se impida
un flujo del medio de soldadura en tramos situados por fuera de las
zonas de unión deseadas. Se conocen a este respecto, por ejemplo,
unos medios que impiden una unión de superficies metálicas durante
un tratamiento a alta temperatura (como, por ejemplo, las
sinterización o la soldadura de aporte). Estos medios incluyen
comúnmente finas partículas cerámicas que se aplican a la superficie
correspondiente con ayuda de un aglutinante. El aglutinante es
volátil ya a temperaturas relativa-
mente bajas. Esta sustancia se conoce también, entre otras de denominaciones, como un llamado tope de soldadura.
mente bajas. Esta sustancia se conoce también, entre otras de denominaciones, como un llamado tope de soldadura.
En particular, cabe remitirse en este sitio al
documento WO 01/79669. Se describe allí un procedimiento de
fabricación para un cuerpo de soporte de catalizador, estando
construida la carcasa en al menos un tramo de la pared interior con
una capa de pasivación para impedir deliberadamente una unión de
soldadura con el cuerpo de nido de abeja. La capa de pasivación está
configurada aquí como una capa de óxido superficial, especialmente
como una capa de aplicación cerámica. Para producir esta capa de
pasivación se propone calentar selectivamente la carcasa con
limitación espacial, calentarla por vía inductiva y tratarla
químicamente, así como aplicar la capa cerámica sobre la carcasa por
medio de proyección a la llama. Las alternativas allí reveladas para
la producción de esta capa de pasivación han dado muy buenos
resultados en el pasado, si bien es aquí predominantemente
necesario someter la carcasa a un tratamiento térmico adicional.
Esto es desfavorable, por ejemplo en lo que respecta a los costes de
fabricación, ya que tienen que recorrerse un gran número de
estaciones de tratamiento diferentes, siendo a su vez necesarios, en
ciertas circunstancias, tiempos de paro en los que se calienta o se
enfría la pieza estructural.
Partiendo de esto, el problema de la presente
invención consiste en indicar un cuerpo de soporte de catalizador
que pueda fabricarse por medio de un procedimiento sencillo, barato
y cuidadoso del material, quedando aseguradas zonas de unión
exactamente delimitadas de los componentes del cuerpo de soporte de
catalizador que han de unirse uno con otro. Asimismo, se pretende
mostrar procedimientos de fabricación que, sin un gran coste
técnico, hagan posible la habilitación de capas de pasivación en las
zonas deseadas, debiendo lograrse esto también con una utilización
lo más reducida posible de materiales pasivantes.
Estos problemas se resuelven por medio de un
cuerpo de soporte de catalizador con las características de la
reivindicación 1, así como por medio de procedimientos para fabricar
cuerpos de soporte de catalizador con las características de la
reivindicación 3, 4 ó 5. En las respectivas reivindicaciones
subordinadas se describen perfeccionamientos ventajosos. Hay que
consignar a este respecto que las características de las respectivas
reivindicaciones pueden combinarse a voluntad unas con otras.
El cuerpo de soporte de catalizador según la
invención comprende al menos una carcasa con un lado interior y un
cuerpo de nido de abeja, estando el cuerpo de nido de abeja unido
mediante técnicas de ensamble con el lado interior en una zona de
amarre y estando limitada la zona de amarre por al menos una capa de
pasivación. Este cuerpo se caracteriza porque la capa de pasivación
comprende un gran número de aglomeraciones solitarias de cristales
con una altura promediada que está en el intervalo de 0,3 a 1,5
\mum. Por consiguiente, se propone aquí que la zona en la que se
debe impedir un amarre de la carcasa y el cuerpo de nido de abeja no
esté completamente cubierta por una capa de pasivación plana
unitaria, sino que esté más bien formada una capa de pasivación
rugosa y escabrosa de poros abiertos. Esto tiene varias ventajas:
Así, por ejemplo, es necesario solamente un uso reducido del
material del medio de pasivación (como, por ejemplo,
Al_{2}O_{3}. Asimismo, se generan deliberadamente diferencias
de concentración sobre la superficie que favorecen, por ejemplo, una
difusión y oxidación de aluminio contenido en el metal de la carcasa
y/o del cuerpo de nido de abeja. Es especialmente ventajosa a este
respecto que un gran número de aglomeraciones de cristales estén
delimitadas y distanciadas entre ellas, especialmente hasta el punto
de que la distancia a la aglomeración de cristales contigua sea
mayor que su altura.
Asimismo, se propone que las aglomeraciones de
cristales estén dispuestas en el lado interior de la carcasa o sobre
al menos un manguito que esté posicionado entre la carcasa y el
cuerpo de nido de abeja, estando preferiblemente asperizado el lado
interior de la carcasa o el manguito en la zona de la capa de
pasivación. De esta manera, se puede lograr también con un proceso
seguro, en lo que respecta a una fabricación en serie, una
superficie tan escabrosa del medio de pasivación.
Según otro aspecto de la invención, se propone
un procedimiento para fabricar un cuerpo de soporte de catalizador,
especialmente como el que se ha descrito anteriormente, el cual
presenta al menos los pasos siguientes:
- asperizado de una zona del lado interior de la
carcasa y/o del cuerpo de nido de abeja empleando el procedimiento
de fabricación de arranque de virutas por chorreado, en el que se
utilizan partículas de corindón en calidad de medio de
chorreado;
- incorporación del cuerpo de nido de abeja en
la carcasa;
- formación de uniones por técnicas de
ensamble.
En lo que concierne a otra ejecución del cuerpo
de soporte de catalizador que comprende al menos una carcasa con un
lado interior, al menos un manguito y un cuerpo de nido de abeja,
disponiéndose el al menos un manguito entre la carcasa y el cuerpo
de nido de abeja, se propone el procedimiento de fabricación
siguiente:
- asperizado de una zona del manguito empleando
el procedimiento de fabricación de arranque de virutas por
chorreado, en el que se utilizan partículas de corindón en calidad
de medio de chorreado;
- introducción del al menos un manguito en la
carcasa o disposición del al menos un manguito alrededor del cuerpo
de nido de abeja;
- incorporación del cuerpo de nido de abeja en
la carcasa;
- formación de uniones por técnicas de
ensamble.
El procedimiento de fabricación de arranque de
virutas por chorreado se ha distinguido especialmente en ensayos
debido a las flexibles posibilidades de utilización. En el arranque
de virutas por chorreado se proyectan granos de corte sueltos sobre
el sitio de mecanización. Dado que es principalmente la energía
cinética del grano la que decide sobre la acción del filo, el
principio activo de la intervención del filo está ligado a la
energía. Se prefiere aquí el empleo de partículas de corindón,
especialmente con un tamaño de 10 \mum a 20 \mum, que son
proyectadas con un portador de energía, por el procedimiento de
presión o de centrifugación, sobre la superficie que se ha de
tratar. La utilización de partículas de corindón tiene la ventaja de
que al menos algunos fragmentos de las propias partículas se
depositan en la superficie de la pieza estructural chorreada o
favorecen sobre la superficie una difusión y oxidación de aluminio
contenido en el metal, de modo que en general no se necesita ningún
otro proceso para aplicar un material (diferente/adicional) de
efecto pasivante en esta zona. Con una boquilla de chorreado
correspondiente se pueden alcanzar en general fácilmente y también
de manera completamente automática todas las zonas aquí relevantes
de la carcasa, del cuerpo de nido de abeja y/o del manguito. Por
este motivo, este procedimiento es muy adecuado para la producción
en serie, la cual, por ejemplo en la construcción de automóviles, es
usual para la fabricación de cuerpos de soporte de catalizador.
Según otro aspecto de la invención, se propone
un procedimiento de fabricación que comprende al menos los pasos
siguientes:
- mezclado y/o amasado de un adhesivo con una
sustancia pasivante;
- aplicación del adhesivo con la sustancia
pasivante al lado interior de la carcasa;
- incorporación del cuerpo de nido de abeja en
la carcasa; y
- formación de uniones por técnicas de
ensamble.
Un aspecto esencial consiste aquí en el empleo
de un adhesivo que presenta al mismo tiempo una sustancia pasivante.
Tal adhesivo se aplica sobre el lado interior de la carcasa para
inmovilizar el cuerpo de nido de abeja en el interior de la carcasa,
de modo que a continuación se puedan introducir en la estructura de
nido de abeja o entre la carcasa y la estructura de nido de abeja
los materiales que son necesarios para formar las uniones deseadas
por técnicas de ensamble. Por tanto, el adhesivo se diferencia
especialmente con respecto a los aglutinantes conocidos por el hecho
de que el adhesivo tiene primordialmente la función de inmovilizar
la estructura de nido de abeja al menos temporalmente en la carcasa,
es decir que no solo tiene la función de proporcionar una acción de
adherencia entre la capa pasivante y la superficie.
La necesidad de la inmovilización previa resulta
especialmente en lo que respecta a cuerpos de nido de abeja que
presentan un gran número de láminas metálicas al menos parcialmente
estructuradas. Usualmente, estas láminas metálicas se arrollan,
enroscan y/o apilan en forma de espiral, en forma de S, en forma de
U o de una manera similar. Esta pila "suelta" de láminas
metálicas se introduce seguidamente en la carcasa con ayuda de un
dispositivo correspondiente, siendo de especial importancia que se
conserve sustancialmente la disposición producida entre las láminas
metálicas. Esta conservación de la disposición entre las láminas
metálicas es importante precisamente también en lo que respecta a
los siguientes procesos de fabricación, ya que aquí se realiza
"tocando", por ejemplo, la alimentación de agente de adherencia
y/o medio de soldadura. Es decir que los materiales antes citados no
se rocían en general, sino que se aplican o se introducen al menos
parcialmente por contacto de un dispositivo de aplicación con las
láminas metálicas. Dado que en este contexto no puede asegurarse que
tenga lugar simultáneamente un contactado uniforme de todas las
láminas metálicas, el conjunto o la pila de láminas metálicas está
preservado contra un desplazamiento mutuo de dichas láminas
metálicas por medio del empleo del adhesivo que aquí se propone.
Aparte de la función de inmovilización del
cuerpo de nido de abeja en fases tempranas del proceso de
fabricación, el adhesivo hace posible, además, la generación de una
capa de pasivación. Es necesario a este respecto que la acción de
pegadura del adhesivo en una fase posterior del proceso de
fabricación pase a en un segundo plano y de preferencia incluso
desaparezca por completo. Sin embargo, se tiene que asegurar al
menos que la acción de pegadura del adhesivo en el cuerpo de soporte
de catalizador terminado sea significativamente más débil que las
fuerzas de amarre de las uniones de ensamble, de modo que las
uniones adhesivas resultantes de ello no tengan como consecuencia
tensiones entre el cuerpo de nido de abeja y la carcasa al
producirse un movimiento relativo de estos componentes.
Una vez que el adhesivo ha perdido
sustancialmente su acción de pegadura, se forma una capa de
pasivación en el sitio correspondiente del lado interior de la
carcasa que impida que, por ejemplo, un medio de soldadura
posteriormente aplicado y calentado se deposite en esta zona. En
este contexto, es especialmente ventajoso prever el adhesivo con la
sustancia pasivante en un tramo que limite al menos parcialmente la
zona en la que a continuación deberán realizarse las uniones por
técnica de ensamble. Por consiguiente, la primera inmovilización
provisional del cuerpo de nido de abeja en el interior de la carcasa
se realiza de momento en un tramo distinto de aquél en el que,
finalmente, están dispuestas las uniones de ensamble. El
procedimiento aquí propuesto se puede realizar de manera
especialmente sencilla y barata incluso en el marco de una
fabricación en serie. En particular, se evitan largos recorridos del
semiproducto, ya que, por ejemplo, se evitan transportes hacia
hornos y/o almacenes. Asimismo, la unión del adhesivo propuesto con
una sustancia pasivante permite la formación de capas de pasivación
que aseguran seguidamente que las uniones de ensamble se presenten
realmente tan sólo en la zona que se ha configurado pensando en las
cargas térmicas y dinámicas del cuerpo de soporte de
catalizador.
Según un perfeccionamiento del procedimiento, la
sustancia pasivante tiene forma de polvo, tratándose preferiblemente
de óxido de aluminio, especialmente con un diámetro medio de grano
de 0,3 a 1,5 \mum. El óxido de aluminio se ha acreditado ya en el
pasado como "tope de soldadura". El diámetro medio de grano que
aquí se propone ha demostrado ser especialmente adecuado en ensayos
anteriormente realizados, ya que se ha formado aquí una capa casi
cerrada durante una evaporación posterior del adhesivo. Por tanto,
la capa de pasivación producida no presenta "zonas libres" en
las que, por ejemplo, quede al descubierto el metal de la carcasa y
éste se encuentre así preparado como sitio posible para la formación
de uniones de ensamble. Como alternativa o en combinación con esto,
es conveniente también en ciertas circunstancias el empleo de otros
óxidos metálicos refractarios, como, por ejemplo, óxido de
circonio, óxido de magnesio o similares.
En este contexto, cabe mencionar también que la
proporción en volumen de la sustancia pasivante en el adhesivo
asciende a al menos 40%, especialmente al menos 60% y
preferiblemente al menos 75%. Se puede elegir una proporción mayor
en volumen de la sustancia pasivante especialmente cuando sea
relativamente grande el tramo del lado interior de la carcasa en el
que se dispone el adhesivo, y/o sea de volumen relativamente pequeño
el cuerpo de nido de abeja. Volumen pequeño significa en este
contexto que el cuerpo de nido de abeja tiene un volumen (estructura
de nido de abeja, incluyendo canales) que, por ejemplo, asciende a
menos de 1 l (litro), especialmente 0,7 l, preferiblemente menos de
0,5 l y de manera muy especialmente preferida menos de 0,3 l. Como
complemento, cabe explicar también que con diámetro "medio" de
grano se quiere a dar a entender un valor medio que describe
característicamente la fracción de grano habitualmente empleada
(con, por ejemplo, una distribución de Gauss de los diámetros de los
granos).
Según un perfeccionamiento, se propone disponer
entre la carcasa y el cuerpo de nido de abeja al menos un manguito
que se coloca preferiblemente de momento alrededor del cuerpo de
nido de abeja y que, juntamente con éste, se introduce a
continuación, al menos parcialmente, en la carcasa. En esta
ejecución del cuerpo de soporte de catalizador éste comprende al
menos tres piezas estructurales separadas que tienen que disponerse
en una posición determinada una con relación a otra antes de que
puedan ser provistas de un agente de adherencia o un medio de
soldadura que materializan finalmente las uniones de ensamble entre
los componentes. Para la formación de uniones por técnicas de
ensamble entre la carcasa y el manguito y/o entre el manguito y el
cuerpo de nido de abeja se utilizan frecuentemente unas tiras de
material de soldadura en forma de cinta que están ya inmovilizadas
sobre el manguito antes de la incorporación de dicho manguito en la
carcasa. En atención a los problemas citados al principio para la
coordinación de las uniones de ensamble con las cargas térmicas y
dinámicas del cuerpo de soporte de catalizador, es de especial
importancia que este manguito conserve la posición deseada relativa
con respecto a la carcasa o al cuerpo de nido de abeja hasta el
momento en que se formen realmente las uniones por técnicas de
ensamble. A este fin, se aplica en el lado interior de la carcasa
y/o en la superficie envolvente exterior o interior del manguito el
adhesivo con una sustancia pasivante, de modo que queda excluido un
desplazamiento no deseado de los componentes uno con relación a
otro. Respecto de la disposición del adhesivo sobre el manguito, hay
que proceder en general de manera semejante a como ya se ha
explicado más arriba con referencia al lado interior de la carcasa,
así como a la posición relativa con respecto a las uniones de
ensamble. Respecto de la configuración de un manguito de esta clase,
se hace referencia a las publicaciones WO 01/79670 y WO 01/53668 ya
citadas anteriormente.
Según otra ejecución más del procedimiento, se
propone aplicar el adhesivo en forma de tira, en especial
extendiéndose completamente por todo el perímetro y preferiblemente
con una anchura de menos de 10 mm, sobre el lado interior de la
carcasa. En caso de una configuración en forma de tira, el adhesivo
puede disponerse sobre el lado interior de la carcasa en uno o
varios tramos que se extiendan, por ejemplo, sustancialmente en
dirección axial. Ahora bien, alternativa y/o acumulativamente con
relación a esto, estos tramos pueden estar configurados también
extendiéndose en dirección periférica, especialmente extendiéndose
en todo el contorno, con lo que en la práctica se obtiene una
barrera en forma de anillo. En vista de la extensión axial del tramo
en el que se dispone el adhesivo o en el que se forma posteriormente
la capa de pasivación, se prefiere un intervalo de 5 mm a 50 mm. La
capa de pasivación resultante de esto tiene, por ejemplo, un espesor
de 80 \mum a 120 \mum.
Para la formación de uniones por técnicas de
ensamble se propone, además, que la incorporación del cuerpo de nido
de abeja en la carcasa se efectúe de momento tan solo parcialmente y
después se introduzcan un agente de adherencia y/o un material de
soldadura en forma de polvo a través de al menos un lado frontal del
cuerpo de soporte de catalizador. Respecto de la descripción
detallada de esta alimentación de un agente de adherencia y/o un
material de soldadura en forma de polvo, se hace referencia al
documento DE 101 51 487 (no publicado). Cabe explicar aquí que el
agente de adherencia tiene primordialmente tan sólo la función de
depositarse en los componentes que se deben unir y de inmovilizar al
menos temporalmente el material de soldadura posteriormente
aportado. No existe en primer término una considerable acción de
adherencia para inmovilizar los propios componentes, de modo que
aquí puede verse una clara diferencia con respecto a las propiedades
del adhesivo.
Según otra ejecución más del procedimiento, se
forman las uniones por técnicas de ensamble durante un tratamiento
térmico en el que preferiblemente se evaporan en su mayor parte el
adhesivo y el agente de adherencia y especialmente se produce una
capa de pasivación con la sustancia pasivante. Para el tratamiento
térmico se prefiere un proceso en vacío a alta temperatura, en el
que se evaporan el adhesivo y/o el agente de adherencia a
temperaturas inferiores a 200ºC. El material de soldadura comienza
con la licuación únicamente a temperaturas más altas (a partir de
aproximadamente 450ºC), de modo que se forma ya la capa de
pasivación antes de esta conversión en líquido del material de
soldadura y se impide que fluya medio de soldadura hasta más allá de
la capa de pasivación o que se deposite medio de soldadura en la
zona de la capa de pasivación.
Ayudándose de los dibujos se explican con más
detalle otras ejecuciones ventajosas del procedimiento según la
invención, así como ejecuciones especiales de un cuerpo de soporte
de catalizador. Cabe consignar a este respecto que las ejecuciones
allí mostradas representan ejemplos de ejecuciones especialmente
preferidos, pero que la invención no queda limitada a éstos.
Muestran:
La figura 1, esquemáticamente, el desarrollo de
un procedimiento de fabricación,
La figura 2, esquemáticamente, la constitución
de un cuerpo de soporte de catalizador en representación
despiezada,
La figura 3, un dibujo de detalle de otra
ejecución de un cuerpo de soporte de catalizador,
La figura 4, una representación esquemática y en
perspectiva de otra ejecución de un cuerpo de soporte de
catalizador,
La figura 5, una vista de detalle de una
ejecución de un cuerpo de soporte de catalizador con uniones
obtenidas por técnicas de ensamble,
La figura 6, una representación esquemática del
proceso de chorreado de arranque de virutas para la producción de la
capa de pasivación y
La figura 7, una vista de detalle de la capa de
pasivación.
La figura 1 muestra esquemáticamente el
desarrollo de una ejecución del procedimiento según la invención
para fabricar un cuerpo 1 de soporte de catalizador. El paso 1
ilustra aquí el mezclado y/o amasado de un adhesivo 5 con una
sustancia pasivante 6. La sustancia pasivante 6 tiene forma de
polvo, tratándose especialmente de óxido de aluminio
(preferiblemente partículas en forma de placas) con un diámetro
medio 8 de grano de 0,3 \mum a 1,5 \mum. Los dos materiales se
distribuyen homogéneamente entre ellos, por ejemplo utilizando un
mecanismo agitador o similar.
En el paso 2 una carcasa 2 es provista, en su
lado interior 3, de una mezcla del adhesivo 5 y la sustancia
pasivante 6. La carcasa 2 representada se muestra aquí en
sección.
El paso 3 muestra el modo en que el cuerpo 4 de
nido de abeja es incorporado al menos parcialmente en una carcasas
2. El cuerpo 4 de nido de abeja consiste preferiblemente en un
cuerpo metálico 4 de nido de abeja, siendo la carcasa 2
preferiblemente también de metal.
El paso 4 muestra una posibilidad de cómo puede
introducirse un agente de adherencia 12 en zonas interiores del
cuerpo 4 de nido de abeja o de la carcasa 2. El agente de adherencia
12 se introduce aquí en el cuerpo 4 de nido de abeja, por ejemplo,
empleando un macho capilar o un distribuidor 24, a cuyo fin el
distribuidor 24 establece contacto frontalmente con el cuerpo 4 de
nido de abeja. El distribuidor 24 presenta un gran número de pasos
en los que se ha dispuesto agente de adherencia 12, con lo que, al
contacto con el cuerpo 4 de nido de abeja, el agente de adherencia
12 asciende hacia unos canales 15 a consecuencia de un efecto
capilar y, por tanto, humedece las zonas que han de ser provistas
posteriormente de material de soldadura.
El paso 5 muestra un lecho fluidizado 25 con el
que se insuflan material de soldadura 13 de forma de polvo en zonas
interiores del cuerpo 1 de soporte de catalizador. El material de
soldadura 13 permanece entonces pegado al agente de adherencia 12
(no representado).
El paso 6 muestra esquemáticamente un cuerpo 6
de soporte de catalizador en un horno 26. Se realiza aquí un
tratamiento térmico del cuerpo de soporte de catalizador en el que
primero se evapora el adhesivo 5 incorporado y se forma una capa de
pasivación antes de que se licue el material de soldadura 13.
Después del tratamiento térmico o durante el enfriamiento del cuerpo
de soporte de catalizador se consolida el material de soldadura
previamente líquido, uniéndose uno con otro los distintos
componentes del cuerpo de soporte de catalizador. Este último paso
del procedimiento comprende preferiblemente la soldadura de aporte
en vacío a alta temperatura.
La figura 2 muestra esquemáticamente y en una
representación despiezada una ejecución de un cuerpo 1 de soporte de
catalizador con un manguito 9. El cuerpo 4 de nido de abeja
representa el primer componente del cuerpo de soporte de
catalizador. Este cuerpo comprende un gran número de capas 16 de
chapa metálica que se han construido en parte lisas y en parte
estructuradas, se han estratificado alternativamente y a
continuación se han enroscado o entrelazado unas con otras. Las
capas 16 de chapa presentan aquí un espesor preferiblemente inferior
a 50 \mum, especialmente inferior a 20 \mum y de preferencia
inferior a 15 \mum. Respecto de la fabricación o disposición de
las capas de chapa para un cuerpo 4 de nido de abeja de esta clase,
cabe remitirse en este sitio a los documentos EP 0 245 737, WO
90/03220 y DE 3743723. En la forma de realización representada las
capas 16 de chapa están enroscadas aproximadamente en forma de S,
pudiendo apreciarse en el perímetro los extremos 21 de las capas 16
de chapa. Debido a la estructuración de algunas capas 16 de chapa se
forman canales 15 que se extienden sustancialmente paralelos a un
eje 17 del cuerpo 1 de soporte de catalizador y que están limitados
por los lados frontales 11 del cuerpo 4 de nido de abeja, es decir
que corresponden sustancialmente a la longitud 18 de dicho cuerpo 4
de nido de abeja.
El cuerpo 1 de soporte de catalizador está
limitado hacia afuera por una carcasa 2 que presenta una
prolongación 23 en la dirección del eje 17. Entre el cuerpo 4 de
nido de abeja y la carcasa 2 está dispuesto un manguito 9 que tiene
una extensión 22 en la dirección de un eje 17. Para fabricar este
cuerpo 1 de soporte de catalizador se fabrican primero por separado
el cuerpo 4 de nido de abeja y el manguito 9, introduciéndose
seguidamente el cuerpo 4 de nido de abeja en el manguito. Se prevé
en el lado interior 3 de la carcasa 2 el adhesivo 5 con una capa
pasivante 6 (no representado), el cual, inmediatamente después de la
introducción del manguito 9 con el cuerpo 4 de nido de abeja,
asegura de momento una inmovilización dentro de la carcasa 2. A
continuación, se realizan una soldadura frontal del cuerpo 1 de
soporte de catalizador y un tratamiento térmico final, en el que se
producen uniones por técnicas de ensamble que no están posicionadas
en la zona del adhesivo 5 anteriormente aplicado (no representado).
En principio, se puede elegir libremente la configuración del cuerpo
1 de soporte de catalizador en lo que respecta a la longitud 18 del
cuerpo 4 de nido de abeja, la extensión 22 del manguito 9 y/o la
prolongación 23 de la carcasa 2, de modo que no todos los
componentes tienen que quedar a haces en los lados frontales 11.
La figura 3 muestra una vista de detalle de un
cuerpo 1 de soporte de catalizador en sección. Se representan aquí
parcialmente una carcasa 2 y un cuerpo 4 de nido de abeja (no
identificado) formado por capas 16 de chapa y dotado de canales 15,
entre los cuales está dispuesto un manguito 9. La sección
representada está situada en una zona del cuerpo 1 de soporte de
catalizador en la que no se desean uniones entre el manguito 9 y la
carcasa 2 o el cuerpo 4 de nido de abeja. Por este motivo, en esta
zona entre el manguito 9 y la carcasa 2 o entre el manguito y las
capas 16 de chapa están previstos sendos adhesivos 5 con una
sustancia pasivante. La ejecución que aquí se muestra representa
prácticamente un semiproducto en el que, después del tratamiento
térmico del cuerpo 1 de soporte de catalizador, se forma una capa de
pasivación continua 14 constituida por la sustancia pasivante 6
dispuesta entre el manguito 9 y los componentes adyacentes.
La figura 4 muestra en perspectiva otra
ejecución de un cuerpo 1 de soporte de catalizador que comprende un
cuerpo 4 de nido de abeja y una carcasa 2. El cuerpo 4 de nido de
abeja está constituido nuevamente por una pluralidad de capas 16 de
chapa. Se representa aquí rayada la zona de amarre 20 del cuerpo 4
de nido de abeja en la carcasa 2. La zona de amarre 20 es la zona en
la que se produce seguidamente una unión de ensamble del cuerpo 4 de
nido de abeja o de las capas 16 de chapa con la carcasa 2. En el
lado interior 3 de la carcasa 2 se ha previsto, además, un adhesivo
5 con una sustancia pasivante 6, de modo que en el tratamiento
térmico subsiguiente se generan capas de pasivación 14 que se
extienden por todo el contorno en forma de tiras y que tienen una
anchura 10 inferior a 10 mm. Como puede apreciarse, las capas de
pasivación 14 están dispuestas de modo que éstas, después de la
introducción completa del cuerpo 4 de nido de abeja en la carcasa 2,
limitan la zona de amarre 20. Se impide así que unas sustancias
auxiliares destinadas a formar uniones de ensamble fluyan más allá
de los límites de la zona de amarre 20 y produzcan allí uniones no
deseadas. Mientras que una capa de pasivación 14 está dispuesta
directamente en un lado frontal 11 del cuerpo 4 de nido de abeja, la
otra capa de pasivación 14 está dispuesta con una distancia 19 de
alejamiento del lado frontal 11 en la dirección del eje 17.
La figura 5 muestra otra vista de detalle de una
ejecución de un cuerpo de soporte de catalizador con una carcasa, un
manguito y unas capas 7 de chapa que forman un cuerpo 4 de nido de
abeja. Se pretende representar aquí especialmente la configuración
de las uniones 7 obtenidas por técnicas de ensamble, las cuales se
forman preferiblemente en las zonas de contacto de los componentes
2, 9, 16 dispuestos contiguos uno a otro. La formación de tales
uniones 7 se realiza en este caso exclusivamente en la zona de
amarre 20, ya que no está prevista aquí ninguna capa de pasivación
14.
La figura 6 muestra una representación
esquemática del proceso de chorreado de arranque de virutas para
producir la capa de pasivación. Partículas 29 de corindón con un
tamaño 28 de 10 \mum a 20 \mum son proyectadas con una boquilla
32 sobre un manguito 9. Se emplea para ello un portador de energía
31, tal como, por ejemplo, aire o un líquido, al cual se alimentan
las partículas 29 de corindón. Éstas son arrastradas y hacen impacto
en la superficie del manguito 9. Por un lado, la superficie del
manguito 9 es así rayada, erosionada, etc., pero, por otro lado, se
efectúa también la disgregación de las partículas de corindón y la
deposición de fragmentos parciales en la superficie asperizada.
Esta superficie del manguito 9 con la capa de
pasivación 14 está representada esquemáticamente en la figura 7. La
capa de pasivación 14 comprende un gran número de aglomeraciones
solitarias 27 de cristales con una altura promediada 30 que está
comprendida dentro del intervalo de 0,3 a 1,5 \mum. Con la
"altura 30" se quiere dar a entender la proyección volada de
las aglomeraciones 27 de cristales con respecto al nivel 33 del
entorno de la capa de pasivación 14.
El procedimiento aquí descrito es especialmente
sencillo y barato, de modo que está predestinado a ser utilizado en
una fabricación en serie. Los cuerpos de soporte de catalizador
resultantes del mismo están en condiciones de aguantar durante un
largo periodo de tiempo las cargas térmicas y dinámicas que se
presentan en el sistema de gases de escape de un automóvil.
- 1
- Cuerpo de soporte de catalizador
- 2
- Carcasa
- 3
- Lado interior
- 4
- Cuerpo de nido de abeja
- 5
- Adhesivo
- 6
- Sustancia
- 7
- Unión
- 8
- Diámetro de grano
- 9
- Manguito
- 10
- Anchura
- 11
- Lado frontal
- 12
- Agente de adherencia
- 13
- Material de soldadura
- 14
- Capa de pasivación
- 15
- Canal
- 16
- Capa de chapa
- 17
- Eje
- 18
- Longitud
- 19
- Distancia
- 20
- Zona de amarre
- 21
- Extremo
- 22
- Extensión
- 23
- Prolongación
- 24
- Distribuidor
- 25
- Lecho fluidizado
- 26
- Horno
- 27
- Aglomeración de cristales
- 28
- Tamaño
- 29
- Partículas de corindón
- 30
- Altura
- 31
- Portador de energía
- 32
- Boquilla
- 33
- Nivel del entorno.
Claims (10)
1. Cuerpo (1) de soporte de catalizador que
comprende al menos una carcasa (2) con un lado interior (3) y un
cuerpo (4) de nido de abeja, en donde el cuerpo (4) de nido de abeja
está unido mediante técnicas de ensamble con el lado interior (3) en
una zona de amarre (20) y esta zona de amarre (20) está limitada por
al menos una capa de pasivación (14) para impedir una amarre de la
carcasa y el cuerpo de nido de abeja, caracterizado porque la
capa de pasivación (14) comprende un gran número de aglomeraciones
solitarias (27) de cristales con una altura promediada (30) que está
comprendida dentro del intervalo de 0,3 a 1,5 \mum.
2. Cuerpo (1) de soporte de catalizador según la
reivindicación 1, caracterizado porque las aglomeraciones
(27) de cristales están dispuestas en el lado interior (3) de la
carcasa (2) o en al menos un manguito (9) que está posicionado entre
la carcasa (2) y el cuerpo (4) de nido de abeja, estando
preferiblemente asperizado el lado interior (3) de la carcasa (2) o
el manguito (9) en la zona de la capa de pasivación (14).
3. Procedimiento para fabricar un cuerpo (1) de
soporte de catalizador según la reivindicación 1 ó 2, que comprende
al menos una carcasa (2) con un lado interior (3) y un cuerpo (4) de
nido de abeja, cuyo procedimiento presenta al menos los pasos
siguientes:
- asperizado de una zona de lado interior de la
carcasa y/o del cuerpo de nido de abeja empleando el procedimiento
de fabricación de arranque de virutas por chorreado, en el que se
utilizan partículas (30) de corindón en calidad de medio de
chorreado,
- incorporación del cuerpo (4) de nido de abeja
en la carcasa (2);
- formación de uniones (7) mediante técnicas de
ensamble.
4. Procedimiento para fabricar un cuerpo (1) de
soporte de catalizador según la reivindicación 1 ó 2, que comprende
al menos una carcasa (2) con un lado interior (3), al menos un
manguito (9) y un cuerpo (4) de nido de abeja, disponiéndose el al
menos un manguito (9) entre la carcasa (2) y el cuerpo (4) de nido
de abeja, cuyo procedimiento presenta al menos los pasos
siguientes:
- asperizado de una zona del manguito (9)
empleando el procedimiento de fabricación de arranque de viruta por
chorreado, en el que se utilizan partículas (30) de corindón en
calidad de medio de chorreado;
- introducción del al menos un manguito (9) en
la carcasa (2) o disposición del al menos un manguito (9) alrededor
del cuerpo (4) de nido de abeja;
- incorporación del cuerpo (4) del nido de abeja
en la carcasa (2);
- formación de uniones (7) mediante técnicas de
ensamble.
5. Procedimiento para fabricar un cuerpo (1) de
soporte de catalizador según la reivindicación 1 ó 2, que comprende
al menos una carcasa (2) con un lado interior (3) y un cuerpo (4) de
nido de abeja, cuyo procedimiento presenta al menos los pasos
siguientes:
- mezclado y/o amasado de un adhesivo (5) con
una sustancia pasivante (6);
- aplicación del adhesivo (5) con la sustancia
pasivante (6) al lado interior (3) de la carcasa (2);
- incorporación del cuerpo (4) de nido de abeja
en la carcasa (2);
- formación de uniones (7) mediante técnicas de
ensamble.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en
el que la sustancia pasivante (6) tiene forma de polvo, tratándose
preferiblemente de óxido de aluminio, especialmente con un diámetro
medio (8) de grano de 0,3 a 1,5 \mum.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6,
en el que se dispone entre la carcasa (2) y el cuerpo (4) de nido de
abeja al menos un manguito (9) que se coloca preferiblemente de
momento alrededor del cuerpo (4) de nido de abeja y que, juntamente
con éste, se introduce a continuación al menos parcialmente en la
carcasa (2).
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 5 a 7, en el que se aplica el adhesivo (5) en forma
de tira sobre el lado interior (3) de la carcasa (2), extendiéndose
especialmente dicho adhesivo por el perímetro completo y teniendo
preferiblemente una anchura (10) de menos de 10 mm.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 5 a 8, en el que la incorporación del cuerpo (4) de
nido de abeja en la carcasa (2) se efectúan de momento tan solo
parcialmente y luego se introducen un agente de adherencia (12) y/o
un material de soldadura (13) en forma de polvo a través de al menos
un lado frontal (11) del cuerpo (1) de soporte de catalizador.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 5 a 9, en el que las uniones (7) mediante técnicas
de ensamble se forman durante un tratamiento térmico en el que se
evaporan preferiblemente en su mayor parte el adhesivo (5) y el
agente de adherencia (12) y se produce en particular una capa de
pasivación (14) con las sustancia pasivante (6).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10251624A DE10251624A1 (de) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | Katalysator-Trägerkörper mit Passivierungsschicht sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE10251624 | 2002-10-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2302978T3 true ES2302978T3 (es) | 2008-08-01 |
Family
ID=32049641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03809288T Expired - Lifetime ES2302978T3 (es) | 2002-10-18 | 2003-10-17 | Cuerpo de soporte de catalizador con capa de pasivacion y procedimiento para su fabricacion. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1551534B1 (es) |
| JP (1) | JP4532278B2 (es) |
| DE (2) | DE10251624A1 (es) |
| ES (1) | ES2302978T3 (es) |
| WO (1) | WO2004037394A1 (es) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005017378B4 (de) * | 2005-04-14 | 2007-06-14 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Abgasreinigungsvorrichtung für Fahrzeuge |
| DE102005054310A1 (de) | 2005-11-11 | 2007-05-16 | Emitec Emissionstechnologie | Wabenkörper für eine Abgasbehandlungseinheit |
| DE102024001171A1 (de) | 2024-04-11 | 2024-06-20 | Mercedes-Benz Group AG | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02261542A (ja) * | 1989-04-03 | 1990-10-24 | N E Chemcat Corp | 白金族金属担持金属触媒の製造方法 |
| DE4132534A1 (de) * | 1991-09-30 | 1993-04-01 | Siemens Ag | Plattenkatalysator fuer den einsatz in heissen abgasen und verfahren zu seiner herstellung |
| EP0659480A1 (de) * | 1993-12-27 | 1995-06-28 | SUT-SYSTEM- UND UMWELTTECHNIK GmbH | Metallischer Trägerkörper mit gesinterter Zellstruktur |
| US5721188A (en) * | 1995-01-17 | 1998-02-24 | Engelhard Corporation | Thermal spray method for adhering a catalytic material to a metallic substrate |
| JPH08323213A (ja) * | 1995-05-29 | 1996-12-10 | Usui Internatl Ind Co Ltd | メタルハニカム体の製造方法 |
| JPH08323212A (ja) * | 1995-05-29 | 1996-12-10 | Usui Internatl Ind Co Ltd | メタルハニカム体の製造方法 |
| US20020128151A1 (en) * | 1998-05-01 | 2002-09-12 | Michael P. Galligan | Catalyst members having electric arc sprayed substrates and methods of making the same |
| TW534944B (en) * | 2000-01-17 | 2003-06-01 | Emitec Emissionstechnologie | Catalyst carrier body having a sleeve with microstructures allowing expansions and method of producing a catalyst carrier body |
| TW587967B (en) * | 2000-04-14 | 2004-05-21 | Emitec Emissionstechnologie | Housing with passivation layer and method for the production of a catalyst support structure with such a housing |
| DE10018640A1 (de) * | 2000-04-14 | 2001-10-31 | Emitec Emissionstechnologie | Katalysator-Trägerkörper mit Manschette und verkürztem Mantelrohr |
| US6491985B2 (en) * | 2000-12-20 | 2002-12-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for enhancing the surface of a metal substrate |
-
2002
- 2002-10-18 DE DE10251624A patent/DE10251624A1/de not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-10-17 DE DE50309379T patent/DE50309379D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-10-17 JP JP2004545869A patent/JP4532278B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-10-17 WO PCT/EP2003/011503 patent/WO2004037394A1/de active IP Right Grant
- 2003-10-17 ES ES03809288T patent/ES2302978T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-10-17 EP EP03809288A patent/EP1551534B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10251624A1 (de) | 2004-04-29 |
| JP2006502860A (ja) | 2006-01-26 |
| JP4532278B2 (ja) | 2010-08-25 |
| EP1551534B1 (de) | 2008-03-12 |
| DE50309379D1 (de) | 2008-04-24 |
| WO2004037394A1 (de) | 2004-05-06 |
| EP1551534A1 (de) | 2005-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2280614T3 (es) | Estructura de nido de abeja y procedimiento para su encolado y soldadura. | |
| ES2339705T3 (es) | Cuerpo de nido de abeja con zona frontal de soldadura dura. | |
| JP4090972B2 (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
| ES2212535T3 (es) | Procedimiento para aplicar una aleacion de soldadura a una estructura. | |
| ES2245969T5 (es) | Sistema de gases de escape | |
| ES2279896T3 (es) | Capa de filtro resistente al calor, cuerpo de filtro y procedimiento para su fabricacion. | |
| CN102027207A (zh) | 用于增加驻留时间的流动反转室 | |
| ES2368587T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para soldar fibras metálicas formando un velo por realizaciones repetidas de un proceso de soldadura; cuerpo de nido de abeja con velos que comprenden fibras metálicas curzadas soldadas. | |
| CN106540496A (zh) | 废气净化装置 | |
| JP2004168030A (ja) | ハニカム構造体のセルを封止する方法及びハニカム封止体の製造方法 | |
| ES2569370T3 (es) | Estera de montaje con protección flexible de bordes y dispositivo de tratamiento de gases de escape con la estera de montaje incorporada | |
| JP2003284923A (ja) | ハニカム構造体及びその製造方法、並びにそれを使用した触媒体 | |
| ES2383730T3 (es) | Cuerpo de panal de abejas metálico con puntos de unión definidos | |
| ES2302978T3 (es) | Cuerpo de soporte de catalizador con capa de pasivacion y procedimiento para su fabricacion. | |
| US8465566B2 (en) | Honeycomb body, method for producing a brazed honeycomb body and exhaust gas treatment component | |
| ES2303080T3 (es) | Cuerpo soldado con costura obtenida por rodillos para el tratamiento de gases de escape. | |
| US20050186127A1 (en) | Catalyst carrier body with passivation layer and method for producing the same | |
| US20160298520A1 (en) | Chemical heat storage device | |
| JP6866477B2 (ja) | 金属触媒担体、その製造方法および製造装置 | |
| ES2280564T3 (es) | Limitador de contraccion para un cuerpo de nido de abeja. | |
| KR100847794B1 (ko) | 배기 가스 전달 장치의 제조 방법 | |
| US9719390B2 (en) | Chemical heat storage device | |
| ES2321069T3 (es) | Cuerpo de nido de abeja y procedimiento para su fabricacion. | |
| ES2328634T3 (es) | Cuerpo de nido de abeja para una unidad de tratamiento de gases de escape. | |
| CN101497048B (zh) | 带狭缝孔金属催化剂载体 |