JP5869673B2 - 金属ハニカムマトリックスにろう材を施す方法、金属ハニカムマトリックス、及びこれらの製造方法 - Google Patents
金属ハニカムマトリックスにろう材を施す方法、金属ハニカムマトリックス、及びこれらの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5869673B2 JP5869673B2 JP2014527460A JP2014527460A JP5869673B2 JP 5869673 B2 JP5869673 B2 JP 5869673B2 JP 2014527460 A JP2014527460 A JP 2014527460A JP 2014527460 A JP2014527460 A JP 2014527460A JP 5869673 B2 JP5869673 B2 JP 5869673B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal honeycomb
- metal
- solder paste
- honeycomb matrix
- matrix
- 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 - Fee Related
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 158
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 158
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 85
- 238000005219 brazing Methods 0.000 title claims description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 98
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 14
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 claims description 2
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 106
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 27
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 8
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000703 high-speed centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
- B23K1/0014—Brazing of honeycomb sandwich structures
-
- 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
-
- 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
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
- B23K35/025—Pastes, creams, slurries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
- B23K35/304—Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- F01N3/2825—Ceramics
- F01N3/2828—Ceramic multi-channel monoliths, e.g. honeycombs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
- B01D2255/1021—Platinum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
- B01D2255/1023—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
- B01D2255/1025—Rhodium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/02—Honeycomb structures
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
要約すると、本発明は、ろう材を金属ハニカムマトリックスに施すための方法、金属ハニカムマトリックスを製造する方法、及び金属ハニカムマトリックスに関する。
金属ハニカムマトリックスは、通常、車両の排気ガスシステムにおける触媒の基体として使用され、２つの開口端を有するハウジングを備えており、しばしば円筒形状を呈し、ハウジング内においてハニカムコアを有する。ハニカムコアは、通常、滑らかな金属シートと波型の金属シートを積み重ねて巻回することで構成される。
この滑らかな金属シート又は金属箔、及び波型の金属シート又は金属箔は、ハニカムコア及びハウジングとともに、ろう材を用いて真空ろう付け技術により相互に結合される。
現在知られている技術として、ろう材を施す方法及び金属ハニカムマトリックスを形成する方法が種々開示されている。特許文献１、２、３、及び４に記載されている方法では、接着剤とろう粉を別々に施す、すなわち、滑らかな金属シート又は金属箔及び波型の金属シート又は金属箔を屈曲させる前に接着剤を施し、この屈曲の後又はハニカムコアがハウジングに埋め込まれた後にろう粉を施す方法が記載されている。なお、このハニカムコアは、その後、接着剤により金属壁に固定される。しかし、このように接着剤とろう粉を別々に施す方法は、以下の欠点を有する。粉状ろう材料は、通常、接着剤に一様に分布されないので、金属シート又は金属箔が、十分に硬く溶接されず、結果としてハニカムマトリックスの熱抵抗が小さくなる。さらに、これらの方法は、あまりにも多くの工程を有し、巻回の後にサイジングすれば明らかなように、コンパクトではない巻回状態であり、後の溶接の品質に悪影響を与える。
特許文献５には、滑らかな金属シート及び波型の金属シートを、初めに巻回して円筒形ハニカム要素を形成し、その後、好適な粘度を有するはんだ粉末及び結合剤からなるペーストを、ローラを用いて巻回されたハニカム要素の一方の端面又は両方の端面にはんだ付けするか、或いは巻回されたハニカム要素の一方の端面に予め定められた量のはんだをはんだ射出銃で射出する方法が開示されている。しかし、上記ローラははんだペーストをハニカム要素の端面に一様に分布させることができるに過ぎず、ハニカム要素の中央領域には塗布されない。さらに、上記方法では、一様にはんだペーストを塗布すること、及び所望の領域にペーストを塗布することが難しい。
特許文献６には、相互に取り付けられた平坦なプレート及び波型プレートを有する排ガス浄化触媒用の金属ハニカムマトリックスが開示されている。この金属ハニカムは、初めにろう材ストリップを平坦プレート及び波型プレートの上面に配置し、上部はんだストリップ及び下部はんだストリップを相互に整列させ、その後、これらをハニカムコアに対して巻回するか、又は積み重ねることにより構成される。しかし、はんだストリップを使用することにともなう問題は、ろう材により被覆された領域がろう付けに全く使用されずに、ろう材の無駄が生じて、さらには、残留するろう材がマトリックス内におけるセル領域を減少させて、ガス流量を減少させ背圧を増加させることである。
従って、現在知られている技術には技術的欠陥があり、金属ハニカムマトリックスに良好な熱抵抗特性を与えることができない。また、この技術では多くの工程を要し、ろう材の無駄やマトリクス内におけるセル領域の減少という欠点もある。
これらの現在知られている技術の課題を克服するために、ハニカムマトリックスを簡易な製造する新たな方法が必要である。
本発明には、ろう材を金属ハニカムマトリックスに施す方法、金属ハニカムマトリックスを製造する方法、及び本発明の方法により製造される金属ハニカムマトリックスが含まれる。具体的には、本発明には以下の態様が含まれる。
１．２つの開口端面を有し、金属ハウジング、及び滑らかな金属シート及び波型の金属シートを重ねて巻回することで構成された金属ハニカムコアを含む金属ハニカムマトリックスにろう材を施す方法であって、
ａ）ろう材をペースト形態、すなわちはんだペーストの形態で金属ハニカムマトリックスの一方の端面に施す工程と、
ｃ）金属ハニカムマトリックス中にはんだペーストを分布させる工程と、
を有することを特徴とする方法。
ａ）ろう材をペースト形態、すなわちはんだペーストの形態で金属ハニカムマトリックスの一方の端面に施す工程と、
ｃ）金属ハニカムマトリックス中にはんだペーストを分布させる工程と、
を有することを特徴とする方法。
２．はんだペーストを、工程ａ）において予め定められた量で施す１の方法。
３．はんだペーストを、工程ａ）において、ブラシコーティング、ナイフコーティング、ウォッシュコーティング、若しくはスプレーコーティング等のコーティングにより施すか、又はディスペンサーやグラウトポンプを用いて施す１又は２に記載の方法。
４．はんだペーストが、工程ｃ）において、波型シートと滑らかなシート及び／又はこれらとハウジングの接触した結合部分に分布される１〜３の何れかに記載の方法。
５．はんだペーストを、金属ハニカムマトリックスにおける予め定められた領域に存在させる１〜４の何れかに記載の方法。
６．工程ｃ）を、エアフローパージ又は遠心分離により行う１〜５の何れかに記載の方法。
７．エアフローパージを、圧縮空気を用いて実行する６に記載の方法。
８．エアフローパージを、０．２〜０．６Ｍｐａのゲージ圧の下で２〜１０秒間実行する６又は７に記載の方法。
９．上記遠心分離を、２００〜２０００ｒｐｍの速度で２〜１０秒の間実行する６に記載の方法。
１０．はんだペーストが、一の端部側に、弾頭状に、又は完全に分布された状態となるように分布される１〜９に記載の方法。
１１．さらに、工程ａ）の前に金属ハニカムマトリックスを予備洗浄する工程を含む１〜１０に記載の方法。
１２．さらに、工程ａ）と工程ｃ）の間に、
ｂ）金属ハニカムマトリックスを起立した状態にして、重力の作用により、はんだペーストをはんだペーストが初めに施された一方端面から他方端面まで該はんだペーストを移動させる１〜１１に記載の方法。
ｂ）金属ハニカムマトリックスを起立した状態にして、重力の作用により、はんだペーストをはんだペーストが初めに施された一方端面から他方端面まで該はんだペーストを移動させる１〜１１に記載の方法。
１３．金属ハニカムマトリックスが、１〜３０分の間起立させた状態とする１２に記載の方法。
１４．金属ハニカムマトリックスを、工程ｂ）において、垂直又は斜めに置く１２又は１３に記載の方法。
１５．上記はんだペーストが、はんだ粉末及び接着剤を含み、固体含有率が１５〜６０質量％である１〜１４の何れかに記載の方法。
１６．固体はんだペーストが、ＢＮｉ−２、ＢＮｉ−５、ＢＮｉ−７、又は他のペースト状のろう材である１〜１５の何れかの方法。
１７．２つの開口端面を有し、金属ハウジング、並びに滑らかな金属シート及び波型の金属シートを重ねて巻回することで構成された金属ハニカムコアを含む金属ハニカムマトリックスを製造する方法であって、
（１）上述１〜１６の何れかの方法にしたがい、ろう材を金属ハニカムマトリックスに施す工程と、
（２）ろう材を含む金属ハニカムマトリックスをろう付けする工程と、を有する製造方法。
（１）上述１〜１６の何れかの方法にしたがい、ろう材を金属ハニカムマトリックスに施す工程と、
（２）ろう材を含む金属ハニカムマトリックスをろう付けする工程と、を有する製造方法。
１８．上記工程（２）を真空ろう付けにより実行する請求項１７の製造方法。
１９．真空ろう付けが、１×１０−３〜２×１０−２Ｐａの条件の下で、温度を９５０〜１２００℃に上昇させ、同温度を１０〜３０分維持する工程を含む１８の方法。
２０．上述の１６〜１８の何れかの方法により製造された金属ハニカムマトリックス。
金属ハニカムマトリックスは、通常、車両の排気ガスを洗浄するための触媒担体として使用され、端面開放の金属ハウジング、及び金属ハニカムコアを有している。この金属ハウジングは、その断面がしばしば円形、長方形、又は楕円形に形成されている。金属ハニカムコアは、滑らかな金属シート及び波型の金属シートを重ねて屈曲させることで構成される。屈曲されたハニカムコアは、その後ハウジング内に取付けられる。滑らかな金属シート又は箔及び波型の金属シート又は箔、同様にハニカムコア及びハウジングは、通常、ろう材と結合される。このようにして得られた金属ハニカムマトリックスは、２つの開口端面を有し、滑らかなシート又は箔と波型のシート又は箔との間、及びハニカムコアとハウジング状中空セルの間に、ガスを通すことができる。触媒の活性成分はマトリックスに支持されて最終的に触媒を形成する。この触媒は、車両の排気ガス通路に置かれ、一度排気ガスが通過させられると、ガスは活性成分と接触して触媒により洗浄される。
本発明の第１の態様は、上述のように、ろう材を金属ハニカムマトリックスに施す方法に関する。ここで、金属ハニカムマトリックスとは、金属ハウジング、及び金属ハニカムコアを含むマトリックスを意味し、滑らかな金属シート、波型金属シート、及びハウジングは、何れも相互に溶接されることなく、どのようなろう材も直接施されない。上記方法は、以下の工程を含む；
ａ）ペースト状のろう材、すなわちはんだペーストを金属ハニカムマトリックスの一方の端面に施す工程；
ｃ）はんだペーストを金属ハニカムマトリックスに分布させる工程。
ａ）ペースト状のろう材、すなわちはんだペーストを金属ハニカムマトリックスの一方の端面に施す工程；
ｃ）はんだペーストを金属ハニカムマトリックスに分布させる工程。
本発明の方法によりろう材が施される金属ハニカムマトリックスは、滑らかな金属シート及び波型の金属シートを重ね及び巻回してハニカムコアを形成することにより製造することができ、その後、ハニカムコアをハウジング内に搭載する。このハウジングの断面は、円形、長方形、又は楕円形に形成されていても良い。ハニカムコアの巻回は、従来から知られている方法により実行され、巻回されたコアは単一の螺旋形状又はＳ形状であっても良い。
本発明の方法の工程ａ）において、ろう材はペースト状で塗布される。一つの実施の形態において、はんだペーストは、はんだ粉末及び接着剤を含む。原則として、本発明において市販されているはんだ粉末又は接着剤を使用することができる。はんだペーストの固体含有率は、１５〜６０質量％、例えば２０質量％、２５質量％、３０質量％、４０質量％、又は５０質量％である。
本発明によれば、市販されているＢＮｉ−２、ＢＮｉ−５、又はＢＮｉ−７のはんだペーストを使用しても良い。これらのはんだペーストは、上述の範囲の固体含有率を有していても良い。
本発明の方法の工程ａ）において、上記金属ハニカムマトリックスの特定の用途に応じて、予め定められた量ではんだペーストを塗布しても良い。具体的な量は、マトリックスは、セルの断面積が減少すること、又ははんだペーストが過剰量であることによりろう材料の無駄が生じることが無いようにしつつ、十分な溶接強度を持たせることができるように、実験的に予め決定されてもよい。
図３に示すように、工程ａ）において、はんだペーストは、例えばブラシコーティング、ナイフコーティング、ウォッシュコーティング、若しくはスプレーコーティング等のコーティング法により施されても良いし、又はディスペンサーやグラウトポンプを用いて施されても良い。本発明において、はんだペーストの塗布は一回で完了するので、本発明の方法の処理工程はより簡素且つ便利である。
一つの実施の形態において、はんだペーストは、工程ｃ）により、波型シートと滑らかなシート及び／又はこれらとハウジングの接触した結合部分に分布される。この方法の一つの利点として、はんだペーストが主として、溶接すべき結合部分に分布され、一方で溶接を費用としない領域には分布されず、これにより、図２に示すように、セル断面領域の減少及びろう材の無駄が避けられるという点が挙げられる。
本発明における他の利点として、ろう材としてはんだペーストが使用されることで、ハニカムコアを巻回するプろうセスにおいて他にろう材を使用する必要が無くなる。ハニカムコアを巻回した後、自動設備を用いて又は手動で所定量のはんだペーストをコアに注いで、セルの溝のはんだペーストで充填しても良い。次に、はんだが、エアフローパージ（高速度で高い圧力下であっても良い。）又は遠心分離（高速遠心分離であっても良い。）により、セルの溝に沿って軸方向への加速度を持って移動し、主として、波型のシートと滑らかなシートの結合部分に分布される。また、波型のシートとハウジングの結合部分においても、金属の表面上でペーストが侵入しない性質及び結合部分近傍の水力学的バランスを利用することにより、効率的にろう材を塗布することができる。
従って、本発明の好ましい実施の形態によれば、エアフローパージ又は遠心分離により工程ｃ）が実行される。
はんだペーストを金属ハニカムマトリックスに分布させることが可能となるように、図４に示すように、エアフローをマトリックスの端面から吹付けてはんだペーストが他方端面に塗布されるようにエアフローパージを実行しても良い。エアフローパージを２〜１０秒、３〜９秒、又は４〜７秒の間、０．２〜０．６Ｍｐａ、０．３〜０．５ＭＰａ、又は０．３〜０．４ＭＰａのゲージ圧のもと実行することが好ましい。
遠心分離法を採用した一つの実施の形態において、遠心分離は、２〜１０秒、３〜９秒、又は４〜７秒の間、２００〜２０００ｒｐｍ、５００〜１５００ｒｐｍ、又は８００〜１０００ｒｐｍの速度で実行される。
本発明において、特定の塗布方法により、はんだペーストがハニカムマトリックスにおける予め定められた領域に存在するようにしても良い。つまり、はんだペーストを金属ハニカムマトリックスの全体長さ又はそれらの一部長さに存在させるようにしても良い。それぞれの溶接の継ぎ目においてはんだペーストの分布長さと、はんだペーストと端面の間の距離とを、実質的に同じにしても良いし、又は相互に異なるようにしても良い。この場合、はんだペーストの長さと、はんだペーストと端面の間の距離と、が同じであり、金属ハニカムマトリックスの軸部分におけるはんだペーストを実質的に長方形に分布させる。
図５に示すように、本発明において、はんだペーストを単一端部形状、弾頭状又は完全な分散形状で分布させても良い。単一端部形状とは、はんだペーストの位置と金属ハニカムマトリックスの端面との間の距離が、金属ハニカムマトリックスの５０％以下、例えば４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、又は１０％以下であることを意味する。弾頭状分布形態とは、はんだペーストが金属ハニカムマトリックスの軸部分に弾頭状又は円錐状に分布していることを意味する。完全分布形態とは、はんだペーストが金属ハニカムマトリックスのほぼ全体の長さ、すなわちマトリックスの長さの９０％〜１００％に亘って分布していることを意味する。
本発明者は、金属ハニカムマトリックスの加熱の方法が、種々の場合において異なり、従って、その熱負荷分布のプろうフィールも変化することを発見した。本発明の方法によれば、はんだペーストを種々の塗布の場合に対して予め設定された領域に分布させて、熱負荷によるはんだ結合部分のクラックの発生を抑制し、金属ハニカムマトリックスの熱抵抗を高めて、その耐用年数を延長するようにしても良い。
予め定められた領域におけるはんだペーストの分布は、本発明の方法により実現することが可能である。例えば、エアフローパージ又は遠心分離の方法が採用される場合、はんだペーストは、その固体含有率、圧力、及びエアフローパージの持続時間、及び／又は遠心分離速度及び遠心分離時間等を調整することで所望の領域に分布させることができる。この態様において、はんだペーストの固体含有率が、１５〜６０質量％の範囲、例えば２０質量％、２５質量％、３０質量％、４０質量％、又は５０質量％であることが好ましい。エアフローパージを２〜１０秒、３〜９秒、又は４〜７秒の間、０．２〜０．６Ｍｐａ、０．３〜０．５ＭＰａ、又は０．３〜０．４ＭＰａのゲージ圧のもと実行することが好ましい。遠心分離は、２〜１０秒、３〜９秒、又は４〜７秒の間、２００〜２０００ｒｐｍ、５００〜１５００ｒｐｍ、又は８００〜１０００ｒｐｍの速度で実行される。
さらに、本発明の方法は、工程ａ）の前における金属ハニカムマトリックスの予備洗浄工程を含む。予備洗浄の工程を、超音波洗浄、水による洗浄の前の濃縮アルカリ溶液を用いた洗浄などの従来より広く知られた方法で実行しても良い。
さらに、本発明の方法は、工程ａ）〜ｃ）の間において、工程ｂ）を含んでいても良い。工程ｂ）においては、重力を利用して、金属ハニカムマトリックスを、塗布されたはんだペーストを、はんだペーストが初めに塗布された端面から他方端面まで移動させる。一つの実施の形態において、金属ハニカムマトリックスを１〜３０分の間、２〜２２分の間、又は５〜１８分の間、又は８〜１５分の間起立させた状態で放置する。この方法において、金属ハニカムマトリックスを垂直に又は斜めに配置することができる。
本発明の第２の態様は、２つの開放端面を有する金属ハニカムマトリックスを製造する方法に関し、この金属ハニカムマトリックスは、金属ハウジング、及び波型の金属シートを積み重ねて及び巻回して構成される金属ハニカムコアを含み、
この方法は、
（１）上述のろう材塗布方法により、ろう材を金属ハニカムマトリックスに塗布する工程と、
（２）金属ハニカムマトリックスをろう付けする工程と、
を含む。
この方法は、
（１）上述のろう材塗布方法により、ろう材を金属ハニカムマトリックスに塗布する工程と、
（２）金属ハニカムマトリックスをろう付けする工程と、
を含む。
また、本発明の第１の態様において言及されている全ての技術的内容は、本発明の第２の態様に適用することが可能であり、したがって、ここでは繰り返して記載しない。
好ましくは、上述の工程（２）を真空ろう付けにより実行する。より好ましくは、上記真空ろう付けは、１×１０−３〜２×１０−２Ｐａの真空条件の下、又は２×１０−３〜１×１０−２Ｐａの真空条件の下、温度を９５０から１２００℃、例えば９７０から１１００℃、又は９９０から１０５０℃に上昇させる工程、及びこの温度を１０〜３０分、例えば１５〜２７分、１８から２５分、又は２０分間維持する工程を含む。
本発明の第３の態様は、金属ハニカムマトリックスを製造する方法により製造された金属ハニカムマトリックスに関する。本発明による金属ハニカムマトリックスは、現在の技術からなる同一のものと比較して、背圧がより小さく、より熱抵抗が小さく、耐用期間がより短いという利点を有する。
（実施例１）
はんだペーストが浸みこんだ金属ハニカムマトリックスを、従来技術の方法により構成した。具体的には、数枚の金属箔を初めに圧縮して波型シートとし、その後、滑らかなシートの一枚、及び波型のシートの一枚を積み重ねて、把持装置に送り、マトリックスコアに一つの螺旋形状で巻回した。その後、これをハウジングに押し込めることではんだペーストが浸みこまされた中間製品を製造した。得られた中間製品の径は、φ４２ｍｍで長さ１００ｍｍであり、セル密度は３００ｃｐｓｉであり、φ４２×１００／３００ｃｐｓｉ金属ハニカムとしてラベルを貼った。上記中間製品を超音波で洗浄し、乾燥させ、その後、垂直に配置されたハニカムの端面を、調剤法により、Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｓｉｈａｉ社製の（図３参照）ＳＨ−２タイプ３軸自動ディスペンサーを用いてはんだペーストで浸した。使用されるはんだペーストは、ＢＮｉ−２である。これは、Ｈｅｅｓｕｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ社により製造された固体含有率が５０％である生成物である。この生成物には５ｇのはんだペーストが塗布される。
はんだペーストが浸みこんだ金属ハニカムマトリックスを、従来技術の方法により構成した。具体的には、数枚の金属箔を初めに圧縮して波型シートとし、その後、滑らかなシートの一枚、及び波型のシートの一枚を積み重ねて、把持装置に送り、マトリックスコアに一つの螺旋形状で巻回した。その後、これをハウジングに押し込めることではんだペーストが浸みこまされた中間製品を製造した。得られた中間製品の径は、φ４２ｍｍで長さ１００ｍｍであり、セル密度は３００ｃｐｓｉであり、φ４２×１００／３００ｃｐｓｉ金属ハニカムとしてラベルを貼った。上記中間製品を超音波で洗浄し、乾燥させ、その後、垂直に配置されたハニカムの端面を、調剤法により、Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｓｉｈａｉ社製の（図３参照）ＳＨ−２タイプ３軸自動ディスペンサーを用いてはんだペーストで浸した。使用されるはんだペーストは、ＢＮｉ−２である。これは、Ｈｅｅｓｕｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ社により製造された固体含有率が５０％である生成物である。この生成物には５ｇのはんだペーストが塗布される。
はんだペーストで浸した後に２分間起立させた状態で放置した後、圧縮空気を用いてマトリックスをはんだペーストが塗布された端面から下方で洗浄した（図４）。洗浄パラメータは、以下の通りであった。
洗浄を完了した後に、マトリックスを真空ろう炉に送給した。１０−３Ｐａ以下の真空状態の下、温度を１０５０℃まで上昇させ、２０分間維持した。
（実施例２）
同じ工程を経て、実施例１で記載したようなはんだペーストに浸された金属ハニカムマトリックスが得られた。金属ハニカムマトリックスは、種々のサイズ及び形状を有していた。金属ハニカムマトリックスは、径がΦ６２ｍｍ、長さが５０ｍｍ、及びセル密度が４００ｐｓｉであり、Ｓ字状の内部コアを有し、Φ６２×５０／４００ｃｓｐｉ金属ハニカムとラベルした。これを音波で洗浄して乾燥させ、その後、Ｇｕｉｌｉｎ Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｐａｃｋｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ社製のＤＧタイプシングルヘッドペースト充填機を用いて、はんだペーストを、グラウト法で垂直に配置されたハニカムの端面に注いだ。使用したはんだペーストは、ＢＮｉ−５であった。これは、Ｈｅｅｓｕｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ社により製造された固体含有率が２５％の生成物である。５ｇのＢＮｉ−５を使用した。
同じ工程を経て、実施例１で記載したようなはんだペーストに浸された金属ハニカムマトリックスが得られた。金属ハニカムマトリックスは、種々のサイズ及び形状を有していた。金属ハニカムマトリックスは、径がΦ６２ｍｍ、長さが５０ｍｍ、及びセル密度が４００ｐｓｉであり、Ｓ字状の内部コアを有し、Φ６２×５０／４００ｃｓｐｉ金属ハニカムとラベルした。これを音波で洗浄して乾燥させ、その後、Ｇｕｉｌｉｎ Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｐａｃｋｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ社製のＤＧタイプシングルヘッドペースト充填機を用いて、はんだペーストを、グラウト法で垂直に配置されたハニカムの端面に注いだ。使用したはんだペーストは、ＢＮｉ−５であった。これは、Ｈｅｅｓｕｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ社により製造された固体含有率が２５％の生成物である。５ｇのＢＮｉ−５を使用した。
はんだペーストに浸した後、５分間放置した後、マトリックスを、遠心分離にかけるために、端面を下方にしてはんだペーストに浸された状態で遠心分離器に配置した。遠心分離パラメータは以下の通りである。
遠心分離を完了させた後に、マトリックスを真空ろう炉に移送する。１０−３Ｐａの真空状態の下、温度を１２００℃まで上昇させ、その状態で２０分間維持した。
（実施例３）
ペーストに浸した金属ハニカムマトリックスを、実施例１に記載の方法と同様の方法で構成したが、異なる大きさとした。ハニカム金属マトリックスは、Φ３５ｍｍ、長さ５０ｍｍ、及びセル密度２００ｐｓｉを有し、Φ３５×５０／２００ｃｐｓｉ金属ハニカムとラベルした。このマトリックスを音波で洗浄し、乾燥し、その後、Ｇｕｉｌｉｎ Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｐａｃｋｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ社製のＤＧタイプシングルヘッドペースト充填機を用いてグラウト法によりはんだペーストを垂直に配置されたハニカムの端面に注いだ（図３参照）。使用したはんだペーストは、ＢＮｉ−７であった。これは、Ｈｅｅｓｕｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ社により製造された固体含有率が５０％の生成物である。５ｇのＢＮｉ−５を使用した。
ペーストに浸した金属ハニカムマトリックスを、実施例１に記載の方法と同様の方法で構成したが、異なる大きさとした。ハニカム金属マトリックスは、Φ３５ｍｍ、長さ５０ｍｍ、及びセル密度２００ｐｓｉを有し、Φ３５×５０／２００ｃｐｓｉ金属ハニカムとラベルした。このマトリックスを音波で洗浄し、乾燥し、その後、Ｇｕｉｌｉｎ Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｐａｃｋｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ社製のＤＧタイプシングルヘッドペースト充填機を用いてグラウト法によりはんだペーストを垂直に配置されたハニカムの端面に注いだ（図３参照）。使用したはんだペーストは、ＢＮｉ−７であった。これは、Ｈｅｅｓｕｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ社により製造された固体含有率が５０％の生成物である。５ｇのＢＮｉ−５を使用した。
はんだペーストを浸した後に２分間起立した状態で放置した後、はんだペーストが塗布された端面から圧縮空気を下方向に供給することでマトリックスを洗浄した（図４参照）。洗浄パラメータは以下の通りである。
洗浄を完了した後、マトリックスを真空ろう炉に配置した。１０−３Ｐａ以下の真空下で温度を９８０℃に上昇させ、その状態で２０分間維持した。
（比較例）
ＣＮ２８６１５０４Ｙの明細書の２ページにおける「実施の形態」に基づいて、多くの金属ハニカムマトリックスを、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｓｈｉｌｕ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌ社製のＢＮｉ−５ろうストリップを用いて構成した。これらマトリックスは、図１０に示す態様の構造を有し、その大きさは実施例１、２、及び３のものと同じであった。構成されたマトリックスを真空ろう炉に入れて、１０−３Ｐａの真空状態の下、温度を１２００℃まで上昇させ、その状態で２０分間維持した。
ＣＮ２８６１５０４Ｙの明細書の２ページにおける「実施の形態」に基づいて、多くの金属ハニカムマトリックスを、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｓｈｉｌｕ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌ社製のＢＮｉ−５ろうストリップを用いて構成した。これらマトリックスは、図１０に示す態様の構造を有し、その大きさは実施例１、２、及び３のものと同じであった。構成されたマトリックスを真空ろう炉に入れて、１０−３Ｐａの真空状態の下、温度を１２００℃まで上昇させ、その状態で２０分間維持した。
パフォーマンス試験及び比較１
実施例１における金属ハニカムと比較例における金属ハニカムを、従来のディップコート法を用いて触媒によりウォッシュコーティングした。コーティングされた触媒を乾燥し、焼成した。触媒中における貴金属ＰｔとＲｈの比は、５／１であった。全貴金属含有率は、５０ｇ／ｆｔ３であった。
実施例１における金属ハニカムと比較例における金属ハニカムを、従来のディップコート法を用いて触媒によりウォッシュコーティングした。コーティングされた触媒を乾燥し、焼成した。触媒中における貴金属ＰｔとＲｈの比は、５／１であった。全貴金属含有率は、５０ｇ／ｆｔ３であった。
触媒を、ある反応器に設けた（図１１参照）。試験において、ＹＡＭＡＨＡ製のＮＹ１２５ ２ストローク １２４ｃｃエンジンを用いたので、触媒温度がやや高くなり、触媒反応により劇的な温度変化が起こり得る。試験において、触媒の前部におけるエンジンの排出温度、触媒中央床の温度、及び触媒の後ろのエアフロー温度を監視した。
テストを行った温度範囲を以下に記録した。
サンプルの状況をチェックするために、エンジンを４．５時間ごとに停止した。本発明の実施例１のサンプルは、上記４．５時間の５サイクル（すなわち、２２．５時間）の耐久試験の後であってもまだ、完全な状態の構造を有していた。一方、比較例のサンプルでは、１回の４．５時間の耐久試験の後で、深刻な構造的損傷が確認された（図１２参照）。
これは、触媒に対して過酷な動作条件においても、本発明のハニカムはより長い耐用期間を有することの証拠となる。
パフォーマンス試験及び比較２
実施例２における金属ハニカムと対応する比較例における金属ハニカムを、軸方向に沿って切断し開いた（図１３参照）。
実施例２における金属ハニカムと対応する比較例における金属ハニカムを、軸方向に沿って切断し開いた（図１３参照）。
実施例２における金属ハニカムでは、溶接の継ぎ目部分においてはんだが一様に分布しており、一方で比較例の金属ハニカムでは、はんだが全体の面に分布していることが分かった。
実施例２の金属ハニカム及び比較例の金属ハニカムを、従来のディップコート法を用いて触媒によりウォッシュコーティングした。コーティングされた触媒を乾燥し、焼成した。触媒中における貴金属Ｐｔ、Ｐｄ、及びＲｈの比は、１／１８／１であった。全貴金属含有率は、５０ｇ／ｆｔ３であった。
１Ｐ９０／４２０ｃｃ万能吸音機械内において、触媒をカプセルに封入し、この触媒に対して、定格速度及び完全負荷の下で耐久試験を行った。結果は以下の通りである。１２５時間の試験の後、比較例のものは損傷していた一方、実施例２の構造は、２５０時間の試験の後でも図１４に示すように、良好な状態を保っていた。
パフォーマンス試験及び比較３
実施例３における金属ハニカム及び対応する比較例をマッフル炉に配置して、１１００℃で４時間の除去を行い、室温まで冷却して、押出圧力試験を行った。この試験は主として、高い温度に曝された後のマトリックスの機械的強度の変化を検査するために行うものである。結果を図１５に示す。実施例３は高温に対する抵抗において明らかな利点があった。
実施例３における金属ハニカム及び対応する比較例をマッフル炉に配置して、１１００℃で４時間の除去を行い、室温まで冷却して、押出圧力試験を行った。この試験は主として、高い温度に曝された後のマトリックスの機械的強度の変化を検査するために行うものである。結果を図１５に示す。実施例３は高温に対する抵抗において明らかな利点があった。
１ 滑らかなシート
２ 波型シート
３ ろうストリップ
４ はんだペースト
５ 巻回された金属ハニカム
６ はんだペースト散布装置
７ 高圧エアノズル
８ ろう材分布領域
１０ 金属ハニカムコア
１１ 金属ハウジング
１２、１３、１５ 触媒の前、中、及び後における３つの温度測定点
１４ 内部に触媒を有する反応器
１６ エンジン
２ 波型シート
３ ろうストリップ
４ はんだペースト
５ 巻回された金属ハニカム
６ はんだペースト散布装置
７ 高圧エアノズル
８ ろう材分布領域
１０ 金属ハニカムコア
１１ 金属ハウジング
１２、１３、１５ 触媒の前、中、及び後における３つの温度測定点
１４ 内部に触媒を有する反応器
１６ エンジン
Claims (17)
- ２つの開口端面を有し、金属ハウジング、並びに滑らかな金属シート及び波型の金属シートを重ねて巻回することで構成された金属ハニカムコアを含む金属ハニカムマトリックスにろう材を施す方法であって、
ａ）ろう材をペースト形態、すなわちはんだペーストの形態で金属ハニカムマトリックスの一方の端面に施す工程と、
ｃ）金属ハニカムマトリックス中にはんだペーストを分布させる工程と、
を有し、及び
工程ｃ）が、エアフローパージにより行われ、該エアフローパージは、圧縮空気を用いて行われることを特徴とする方法。 - ２つの開口端面を有し、金属ハウジング、並びに滑らかな金属シート及び波型の金属シートを重ねて巻回することで構成された金属ハニカムコアを含む金属ハニカムマトリックスにろう材を施す方法であって、
ａ）ろう材をペースト形態、すなわちはんだペーストの形態で金属ハニカムマトリックスの一方の端面に施す工程と、
ｃ）金属ハニカムマトリックス中にはんだペーストを分布させる工程と、
を有し、及び
工程ｃ）が、遠心分離により行われ、該遠心分離は、２００〜２０００ｒｐｍの速度で２〜１０秒の間行われることを特徴とする方法。 - ２つの開口端面を有し、金属ハウジング、並びに滑らかな金属シート及び波型の金属シートを重ねて巻回することで構成された金属ハニカムコアを含む金属ハニカムマトリックスにろう材を施す方法であって、
ａ）ろう材をペースト形態、すなわちはんだペーストの形態で金属ハニカムマトリックスの一方の端面に施す工程と、
ｃ）金属ハニカムマトリックス中にはんだペーストを分布させる工程と、
を有し、
さらに、工程ａ）と工程ｃ）の間に、
ｂ）金属ハニカムマトリックスを起立した状態として、重力の作用により、はんだペーストが初めに施された一方の端面から他方の端面まで該はんだペーストを移動させる工程、
を有することを特徴とする方法。 - はんだペーストを、工程ａ）において予め定められた量で施す請求項１〜３の何れか１項に記載の方法。
- はんだペーストを、工程ａ）において、ブラシコーティング、ナイフコーティング、ウォッシュコーティング、若しくはスプレーコーティング等のコーティングにより施すか、又はディスペンサー若しくはグラウトポンプを用いて施す請求項１〜４の何れか１項に記載の方法。
- はんだペーストを、工程ｃ）において、波型のシートと滑らかなシート及び／又はこれらとハウジングの接触した結合部分に分布させる請求項１〜５の何れか１項に記載の方法。
- はんだペーストを、金属ハニカムマトリックスにおける予め定められた領域に存在させる請求項１〜６の何れか１項に記載の方法。
- エアフローパージを、０．２〜０．６Ｍｐａのゲージ圧の下で２〜１０秒間行う請求項１、又は請求項１を引用する請求項４〜７の何れか１項に記載の方法。
- はんだペーストを、一の端部側に、弾頭状に、又は完全に分布された状態となるように分布させる請求項１〜８の何れか１項に記載の方法。
- さらに、工程ａ）の前に金属ハニカムマトリックスを予備洗浄する工程を含む請求項１〜９の何れか１項に記載の方法。
- 金属ハニカムマトリックスを、工程ｂ）において、１〜３０分の間起立させた状態とする請求項３、又は請求項３を引用する請求項４〜１０の何れか１項に記載の方法。
- 金属ハニカムマトリックスを、工程ｂ）において、垂直又は斜めに置く請求項３、又は請求項３を引用する請求項４〜１１の何れか１項に記載の方法。
- 上記はんだペーストが、はんだ粉末及び接着剤を含み、１５〜６０質量％の固体含有率を有する請求項１〜１２の何れか１項に記載に記載の方法。
- 固体はんだペーストが、ＢＮｉ−２、ＢＮｉ−５、ＢＮｉ−７、又は他のペースト状のろう材である請求項１〜１３の何れか１項に記載の方法。
- ２つの開口端面を有し、金属ハウジング、並びに滑らかな金属シート及び波型の金属シートを重ねて巻回することで構成された金属ハニカムコアを含む金属ハニカムマトリックスを製造する方法であって、
（１）請求項１〜１４の何れか１項に記載の方法に従い、ろう材を金属ハニカムマトリックスに施す工程と、
（２）ろう材を含む金属ハニカムマトリックスをろう付けする工程と、を有する製造方法。 - 上記工程（２）を真空ろう付けにより行う請求項１５に記載の製造方法。
- 真空ろう付けが、１×１０−３〜２×１０−２Ｐａの真空条件の下で、温度を９５０〜１２００℃に上昇させ、同温度を１０〜３０分維持する工程を含む請求項１６に記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2011/079322 WO2013033881A1 (en) | 2011-09-05 | 2011-09-05 | Method for applying brazing material to metal honeycomb matrix, metal honeycomb matrix and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014531317A JP2014531317A (ja) | 2014-11-27 |
| JP5869673B2 true JP5869673B2 (ja) | 2016-02-24 |
Family
ID=47831425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014527460A Expired - Fee Related JP5869673B2 (ja) | 2011-09-05 | 2011-09-05 | 金属ハニカムマトリックスにろう材を施す方法、金属ハニカムマトリックス、及びこれらの製造方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20160031027A1 (ja) |
| EP (1) | EP2753804A4 (ja) |
| JP (1) | JP5869673B2 (ja) |
| KR (1) | KR20140077898A (ja) |
| CN (1) | CN103906904B (ja) |
| BR (1) | BR112014005075A2 (ja) |
| CA (1) | CA2847601A1 (ja) |
| IN (1) | IN2014CN02438A (ja) |
| MX (1) | MX2014002559A (ja) |
| RU (1) | RU2581291C2 (ja) |
| WO (1) | WO2013033881A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA201402405B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3004368B1 (fr) * | 2013-04-15 | 2015-09-25 | Aircelle Sa | Brasage sans outillage |
| CN104265425B (zh) * | 2014-08-30 | 2017-05-03 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 矿用柴油机用排气波纹阻火净化装置 |
| JP6332566B2 (ja) * | 2015-09-15 | 2018-05-30 | 株式会社村田製作所 | 接合用部材、接合用部材の製造方法、および、接合方法 |
| CN107850400B (zh) | 2015-09-28 | 2019-10-25 | 株式会社村田制作所 | 热导管、散热元件、热导管的制造方法 |
| WO2017077824A1 (ja) | 2015-11-05 | 2017-05-11 | 株式会社村田製作所 | 接合用部材、および、接合用部材の製造方法 |
| CN106346153B (zh) * | 2016-11-01 | 2018-06-19 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种斯特林发动机用不锈钢冷却器的制造方法 |
| CN110202230A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-09-06 | 华帝股份有限公司 | 红外蜂窝发热体的制造方法 |
Family Cites Families (47)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3844027A (en) * | 1973-06-25 | 1974-10-29 | Chrysler Corp | Copper brazing of matrix structures |
| DE2754776C3 (de) * | 1977-12-08 | 1981-10-22 | Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zum Herstellen eines wabenartigen Blechgebildes |
| DE2924592C2 (de) * | 1979-06-19 | 1983-05-26 | Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co KG, 7000 Stuttgart | Verfahren zum Herstellen einer Trägermatrix für einen katalytischen Reaktor zur Abgasreinigung bei Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen |
| DE3875444D1 (de) * | 1987-09-29 | 1992-11-26 | Vacuumschmelze Gmbh | Nickel-basis-lot fuer hochtemperatur-loetverbindungen. |
| JP2545564B2 (ja) * | 1987-12-28 | 1996-10-23 | 臼井国際産業株式会社 | 排気ガス浄化用触媒を担持するための金属製担持母体の製造方法 |
| US5163291A (en) * | 1988-08-13 | 1992-11-17 | Usui Kokusai Sangyo Kabushiki Kaisha | Metal-made carrier body for exhaust gas cleaning catalyst |
| JPH0733875Y2 (ja) * | 1989-05-08 | 1995-08-02 | 臼井国際産業株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
| US5173471A (en) * | 1990-05-25 | 1992-12-22 | Usui Kokusai Sangyo Kabushiki Kaisha | Exhaust gas cleaning device |
| JPH072270B2 (ja) * | 1990-08-09 | 1995-01-18 | 新日本製鐵株式会社 | メタル担体のロウ付け方法 |
| EP0474909B1 (en) * | 1990-09-13 | 1994-01-12 | Nippon Steel Corporation | Method of soldering honeycomb body |
| JP2921195B2 (ja) * | 1991-08-28 | 1999-07-19 | トヨタ自動車株式会社 | 触媒コンバータ用担体の製造方法 |
| JPH05146685A (ja) * | 1991-11-30 | 1993-06-15 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| DE4142533A1 (de) * | 1991-12-21 | 1993-06-24 | Emitec Emissionstechnologie | Verfahren zum verloeten von traegerkoerpern von abgaskatalysatoren |
| JP3336035B2 (ja) * | 1992-04-27 | 2002-10-21 | 臼井国際産業株式会社 | 金属製ハニカム担体 |
| DE4231338A1 (de) * | 1992-09-18 | 1994-03-24 | Emitec Emissionstechnologie | Verfahren zum Beloten einer metallischen Struktur, insbesondere von Teilbereichen eines Wabenkörpers |
| WO1994026455A1 (en) * | 1993-05-12 | 1994-11-24 | Nippon Steel Corporation | Method of soldering heat resisting alloy having insulating oxide film on its surface, and preheated type exhaust gas cleaning metal support and method of manufacturing the same |
| DE69432719T2 (de) * | 1993-06-07 | 2003-11-20 | Nippon Yakin Kogyo Co, Ltd. | Metallischer Abgasreinigungsträger und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US5422083A (en) * | 1993-06-29 | 1995-06-06 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Reinforced converter body |
| JP3277655B2 (ja) * | 1993-12-21 | 2002-04-22 | トヨタ自動車株式会社 | 電気加熱式触媒装置 |
| WO1995021695A1 (fr) * | 1994-02-08 | 1995-08-17 | Nippon Steel Corporation | Structure metallique en nid d'abeilles pour un catalyseur de vehicule automobile, et son procede de fabrication |
| JPH07265716A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-17 | Calsonic Corp | メタル担体のろう材塗布方法 |
| DE4416539C1 (de) * | 1994-05-10 | 1995-07-20 | Emitec Emissionstechnologie | Verfahren zum Beloten von metallischen Strukturen mit einem reversibel unterschiedliche Zustände aufweisenden Haftmaterial |
| US5443658A (en) * | 1994-06-08 | 1995-08-22 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Braze filler metal alloy paste |
| US5632961A (en) * | 1995-01-10 | 1997-05-27 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Reinforcing web for a multicellular converter |
| US5657923A (en) * | 1995-02-01 | 1997-08-19 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Brazing of catalyzed converter bodies |
| DE19611396A1 (de) * | 1996-03-22 | 1997-09-25 | Emitec Emissionstechnologie | Gelöteter metallischer Wabenkörper mit Abstandshaltern in den Lötspalten und Verfahren und Lot zu seiner Herstellung |
| JP2000218390A (ja) * | 1999-01-27 | 2000-08-08 | Usui Internatl Ind Co Ltd | Ｅｇｒシステム構成部品用のろう材および該ろう材を用いてろう付けされたｅｇｒクーラ |
| US6544662B2 (en) * | 1999-10-25 | 2003-04-08 | Alliedsignal Inc. | Process for manufacturing of brazed multi-channeled structures |
| JP2001150126A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-06-05 | Mitsuo Kawai | ろう付け方法及びその方法でろう付けしたプレート型熱交換器 |
| CN1098970C (zh) * | 2000-01-24 | 2003-01-15 | 黄钊仁 | 废气净化用金属载体及其制法及专用装置 |
| JP2002346397A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-12-03 | Cataler Corp | 触媒用金属担体及びその製造方法 |
| DE10200069A1 (de) * | 2002-01-03 | 2003-07-24 | Emitec Emissionstechnologie | Wabenstruktur und Verfahren zu deren Beleimung und Belotung |
| EP1580288B1 (en) * | 2002-11-20 | 2014-11-12 | Nippon Steel & Sumikin Materials Co., Ltd. | High al stainless steel sheet, honeycomb bodies employing the steel sheet and use of the steel sheet for a honeycomb body |
| EP1557545A3 (en) * | 2004-01-21 | 2006-03-29 | Ecocat OY | Metallic catalyst for treating exhaust gases and method and apparatus for manufacturing the same |
| DE102004021037A1 (de) * | 2004-04-29 | 2005-11-24 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Verfahren zur Herstellung einer hochtemperaturfesten Struktur |
| PL1888294T5 (pl) * | 2005-05-26 | 2017-10-31 | Alfa Laval Corp Ab | Sposób lutowania twardego wyrobów ze stali nierdzewnej |
| JP4776284B2 (ja) * | 2005-06-30 | 2011-09-21 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化用メタル担体構造 |
| DE102005044499A1 (de) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Verfahren und Vorrichtung zur Hartlot-Applikation |
| JP2008275183A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Ihi Corp | 熱交換器、熱交換器の製造方法及びｅｇｒシステム |
| DE102008011263A1 (de) * | 2008-02-27 | 2009-09-03 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Wabenkörper mit Flexibilitätszonen |
| DE102008011262A1 (de) * | 2008-02-27 | 2009-09-03 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Wabenkörper mit verbindungsfreiem Bereich |
| DE102008011261A1 (de) * | 2008-02-27 | 2009-09-03 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Wabenkörper mit flexiblen Verbindungsstellen |
| DE102008022518A1 (de) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Wabenkörper mit radial verschieden ausgeführten Verbindungsstellen |
| JP5349153B2 (ja) * | 2009-06-15 | 2013-11-20 | 日新製鋼株式会社 | ろう付け用フェライト系ステンレス鋼材および熱交換器部材 |
| JP5546836B2 (ja) * | 2009-11-26 | 2014-07-09 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Ｎｉ−Ｆｅ基合金ろう材 |
| CN102107307B (zh) * | 2009-12-23 | 2013-02-13 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 重型燃机蜂窝结构真空钎焊工艺方法 |
| JP5674531B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2015-02-25 | 本田技研工業株式会社 | 排気ガス浄化用ハニカムユニット |
-
2011
- 2011-09-05 BR BR112014005075A patent/BR112014005075A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-09-05 US US14/342,730 patent/US20160031027A1/en not_active Abandoned
- 2011-09-05 IN IN2438CHN2014 patent/IN2014CN02438A/en unknown
- 2011-09-05 MX MX2014002559A patent/MX2014002559A/es unknown
- 2011-09-05 EP EP11872147.1A patent/EP2753804A4/en not_active Withdrawn
- 2011-09-05 JP JP2014527460A patent/JP5869673B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-09-05 CA CA2847601A patent/CA2847601A1/en not_active Abandoned
- 2011-09-05 KR KR1020147008737A patent/KR20140077898A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-09-05 RU RU2014113163/06A patent/RU2581291C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-09-05 WO PCT/CN2011/079322 patent/WO2013033881A1/en active Application Filing
- 2011-09-05 CN CN201180074557.4A patent/CN103906904B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-04-02 ZA ZA2014/02405A patent/ZA201402405B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2753804A1 (en) | 2014-07-16 |
| IN2014CN02438A (ja) | 2015-07-31 |
| CA2847601A1 (en) | 2013-03-14 |
| CN103906904B (zh) | 2017-12-15 |
| KR20140077898A (ko) | 2014-06-24 |
| JP2014531317A (ja) | 2014-11-27 |
| EP2753804A4 (en) | 2015-08-26 |
| MX2014002559A (es) | 2014-06-05 |
| BR112014005075A2 (pt) | 2017-03-28 |
| ZA201402405B (en) | 2017-04-26 |
| RU2014113163A (ru) | 2015-10-20 |
| US20160031027A1 (en) | 2016-02-04 |
| WO2013033881A1 (en) | 2013-03-14 |
| CN103906904A (zh) | 2014-07-02 |
| RU2581291C2 (ru) | 2016-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5869673B2 (ja) | 金属ハニカムマトリックスにろう材を施す方法、金属ハニカムマトリックス、及びこれらの製造方法 | |
| RU2635730C2 (ru) | Электроподогреваемый каталитический конвертер | |
| EP3426395B1 (en) | Preparation method of a non-woven fibrous material-based honeycomb catalyst | |
| WO1994029062A1 (fr) | Support metallique de nettoyage des gaz d'echappement et procede pour sa fabrication | |
| JP2013169524A (ja) | 触媒担持ハニカム構造体を具備する処理装置、およびその製造方法 | |
| JPH0639295A (ja) | 触媒物質担持マトリックスの製造方法 | |
| JP6505336B1 (ja) | 排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置 | |
| JP5909436B2 (ja) | 触媒担持ハニカム構造体を具備する処理装置の製造方法 | |
| JP4975689B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
| EP2336516A1 (en) | Mat member | |
| JP4908501B2 (ja) | 金属線材フィラメントを含む不織布とその製造方法 | |
| JP5261243B2 (ja) | 保持シール材の巻き付け方法、及び、排ガス浄化装置の製造方法 | |
| EP2811131A1 (en) | Holding sealing material, method for manufacturing holding sealing material, exhaust gas purifying apparatus, and method for manufacturing exhaust gas purifying apparatus | |
| WO2002030566A1 (fr) | Procede de production de corps en nid d'abeilles | |
| JP3976789B2 (ja) | 金属ハニカム体の製造方法 | |
| JP2007534500A5 (ja) | ||
| JP5657981B2 (ja) | セラミックス−金属接合体の製造方法、及びセラミックス−金属接合体 | |
| JP5573419B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極及びその製造方法、並びに水素吸蔵合金電極を備えた電池 | |
| JP2003190801A (ja) | 触媒およびその製造方法 | |
| EP1557545A3 (en) | Metallic catalyst for treating exhaust gases and method and apparatus for manufacturing the same | |
| JPH0751581A (ja) | 耐熱疲労性、耐振性に優れた排ガス浄化用メタル担体及びその製造方法 | |
| JP4191906B2 (ja) | 金属ハニカム触媒ユニット及びその製造方法 | |
| JP2010005565A (ja) | 排ガス浄化用触媒、及び排ガス浄化用触媒の製造方法 | |
| JP5422820B2 (ja) | コイルを削った金属繊維を提供する方法 | |
| JPH11147183A (ja) | チタンハニカムの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140903 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140903 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150715 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150901 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151125 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151222 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5869673 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |