JPH05131144A - 拡散接合によるメタル担体の製造方法 - Google Patents
拡散接合によるメタル担体の製造方法Info
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- F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
- F01N2330/04—Methods of manufacturing
Abstract
ハニカム体を構成する平板−波板とを面接触させて充分
な面圧を付与し、且つ、接触部を選択して所望部分を拡
散接合する優れた耐久性を有するするメタル担体の製造
方法を提供する。 【構成】 本発明は頂上部及び谷部に箔(板)厚さ以上
の幅で平らな平行部を有する波板の所定部位に接合防止
剤を塗布し、該波板と平板とを交互に重ねて積層或いは
渦巻き状に巻回してハニカム体を形成し、該ハニカム体
を金属製外筒に挿入した後非酸化性雰囲気で加熱して、
前記平板と波板山部の接触部の所定部位を拡散接合せし
めることを要旨とする。 【効果】 メタル担体の耐久性を向上する。
Description
燃機関から排出される排ガスを浄化するための触媒を担
持するメタル担体を、拡散接合によって製造する方法に
関するものである。
(箔)と、この平板を波形に加工した波板(箔)とを交
互に重ねて積層し、或いは渦巻き状に巻回してハニカム
体を作り、これをステンレス鋼等の耐食、耐熱性金属で
製造した外筒に収納し、ロウ材等で接合固定して構成さ
れている。
えば自動車エンジンの排ガス系に搭載固定されるが、エ
ンジンの稼働中には振動と高温に晒されるために、ハニ
カム体自体は勿論のこと、外筒との接合も強固でなけれ
ばならない。一方この担体は、エンジンの始動時には急
速に加熱され、ブレーキ時や停車時には冷却されるとい
う急熱−急冷の熱サイクルが走行時には繰り返えされ、
これに伴ってハニカム体に膨脹−収縮が起きる。この様
な状況下において、特に全体的にリッジッドに接合され
ている場合には、外筒とハニカム体との接合部近傍には
大きな応力が発生し、熱疲労を起こしやすく、破断座屈
や剥離が生じるようになる。
波板の接触部を全面接合することなく、例えば特公昭6
3−44466号公報のようにハニカム体の少なくとも
一方の端面側近傍にのみロウ付け域を設ける方法や西独
特許公開第3,312,944号明細書に開示されてい
るように、波板の一部と平板とを接合し柔軟な接合構造
としたもの、或いは更に実開昭62−194436号の
ように、ハニカム体と外筒を局部的に接合する構造等が
提案されている。しかしこれらの各例は、平板−波板の
特定接触部に適確にロウ材を供給付着させる手段が必要
であり、またロウ材の供給が過度になると接合部板の成
分を変化させ、耐食性や高温強度を劣化することにな
る。
4−13462号公報や同63−36843号公報に開
示しているような電子ビームやレーザ等の高密度エネル
ギーを利用するもの、特開昭54−13462号公報の
用に抵抗溶接によって平板−波板を接合することが提示
されているが、これらはいずれも接合速度が律速とな
り、高能率化に限界がある。
触部の結合を焼結することが、また特開平1−2186
36号公報では拡散接合することが記述されている。こ
の様な焼結や拡散接合により、前述したような特性上、
或いは作業上の問題は一応解消することは可能となる
が、通常波板の山部と谷部の高さが異なったり、平板と
の接触が線状であるため接合部の幅が狭く、疲労強度が
低いため実用での高速高温ガス流により振動し破壊が生
じる。特開平2−14747公報では、ハニカム体を収
納した外筒を絞って、平板−波板の接触部及びハニカム
体と外筒の接触部の密着性を向上させた後拡散接合する
ことを提案している。
接合について多くの提案が成されているが、通常の方法
で製作したハニカム体は勿論のこと、外筒を絞った場合
でも線状接触の改善はそれ程期待できない。
て、上述したような問題点を解消するものであり、ハニ
カム体を構成する平板−波板を面状に接触させて充分な
接合強度を付与すると共に、外筒−ハニカム体及び平板
−波板接触部の所望部分をロウ付け及び拡散接合するす
ることにより応力緩和構造として、優れた耐久性を有す
るメタル担体の製造方法を提供するものである。
に本発明は、頂上部及び谷部に箔(板)厚さ以上の幅で
平らな平行部を有する波板の所定部位に接合防止剤を塗
布し、該波板と平板とを交互に重ねて積層或いは渦巻き
状に巻回してハニカム体を形成し、該ハニカム体を金属
製外筒に挿入した後非酸化性雰囲気で加熱して、前記平
板と波板山部の接触部の所定部位を拡散接合せしめるこ
とを特徴とする拡散接合によるメタル担体の製造方法を
要旨とする。
体の外周又は外筒の内周にロウ剤を付着せしめた後ハニ
カム体を外筒に挿入し、この状態で外筒を縮管せしめて
ハニカム体と一体的にした後、非酸化性雰囲気で加熱し
て、前記拡散接合することが好ましく、これによりハニ
カム体と外筒との密接は勿論のこと、ハニカム体の平板
−波板の面接触部の面圧を高め(ほぼ10kg/mm2程
度)て短時間で十分の拡散接合が可能とし、接合部を選
択した熱疲労緩和構造とすることができる。
発明の製造工程の概略を示す実施例である。(A)図は
ハニカム体1製造の一例を示すもので、ステンレス鋼等
の耐食、耐熱性金属箔よりなる平板2と、この平板に波
付け加工をした波板3とを重ね合わせて渦巻状に巻回
し、所定の大きさのハニカム体1を構成する。
工に際し、図2に示すように、頂上部31および谷部3
2に箔厚tと同等以上の幅fを有する平坦な平行部33
を形成して平板との面接触を可能とし、平板との積層或
いは巻回に先立って波板3の前記山頂部31及び谷部3
2のそれぞれの平行部33における特定部位に、爾後の
拡散処理で平板−波板が接合しないように接合防止剤4
を塗布する。図中5はハニカム体製造ラインに接離可能
に設けた接合防止剤の塗布装置であって、本例の場合ロ
ール転写塗布方式を採用しており、波板3に接触させる
塗布ロール5の位置或るいは塗布ロールヘの防止剤供給
幅を調整することにより、波板への接合防止剤塗部位を
選択できる。これにより、ハニカム体1に接合部分と非
接合部分(接合防止剤塗布部分)を意図的に形成でき、
目的とする応力緩和構造にすることができる。尚、接合
防止剤の塗布方法は上記方法に限らず、その他スプレイ
や刷毛塗り等の手段を用いてもよい。接合防止剤として
は例えばTi酸化物、或いはAl酸化物等があり、これ
らをコロイド状にして塗布する。
は、(B)図に示すようにその外周の所定部位にロウ材
6を付着或いは塗布せしめ、別途用意した外筒7に該ハ
ニカム体1を挿入する。この場合ロウ材6はハニカム体
でなく外筒7の内周に付着或いは塗布せしめることがで
きる。外筒7は、耐食性金属(例えばSUS304のよ
うなステンレス鋼)からなり、内径をハニカム体1の外
径よりやや小さくするか、同等若しくはやや大きめにす
る。即ち前者の場合は、ハニカム体1を外筒7に強制的
に押込み(圧入)密着させる方法を採用する。又、後者
の場合には、ハニカム体1は外筒7に比較的容易に挿入
できるが、この儘では密着性に乏しいので(C)図に示
すように二分割ダイス8,8に外筒7を挟み込み、外周
より圧縮・縮径してハニカム体1と密接一体にさせると
共にハニカム体1内部の平板2と波板3の密着度を上げ
る。もちろん前者の場合にも(C)図に示すように圧
縮、縮径することにより密着をより確実にできるのは当
然である。このようにして波板3の平行部33が平板2
により強く接触し、点或いは線状で無く面状の良好な接
触状態になる。尚、外筒を縮径させるには上記方法に限
定されるものでなくローラプレス等公知の手段を採用し
ても良い。
なり、また平板2と波板3が強固に密着したメタル担体
9は、(D)図に示すように真空又は非酸化性雰囲気に
保った処理炉(以下真空炉という)10に装入し、ここ
で約1000℃〜1300℃の温度に加熱して、ハニカ
ム体の平板2と波板3の面接触部を拡散接合させる共に
ハニカム体と外筒とをロウ接合し、強度の大きい接合部
を得ることができる。前記熱処理に当たって接合防止剤
の塗布されている接触部は拡散接合されないことは勿論
である。
メタル担体を例示すものであって、一つは図3(A)に
示すように波板3の一端部から他端部の向かって一定幅
にわたって接合防止剤4を平行部に塗布し、この波板3
を用いてハニカム体を構成した場合、同図(B)にその
断面を示すように接合剤塗布部(斜線部分)が非接触部
4となり、他の部分である外周部分数巻きと上端面側部
分が拡散接合部を形成する。又、図4は、中央部分に接
合防止剤4を塗布した波板3(A図)を用いた場合であ
り、メタル担体の中央部(斜線部分)に非接触部4が形
成される(B図)。
波高さ1.2mmの波板で直径D=80mm、高さB1 =1
00mmのハニカム体1において、直径D2 =77mm、高
さB2 =80mmの拡散接合しない部分4を形成する場
合、各L1 =6.0mの平板2と波板3が必要である
が、その展開した波板3の内、L2 =5.5m、B2 =
80mmの範囲に接合防止材を、波板の両面に塗布する。
次に接合防止材に塗布している方(第3図右側)を中心
に、平板と共に巻回することにより、所要のロウ付け構
造を製作することができる。
波板の平行部が高い面圧をもって平板と面接触し、有効
な拡散接合が実施できると共に接合を所望の部位に選択
することによって耐熱疲労性の優れた構造体を得ること
ができ、高い耐久性を有するメタル担体を製造すること
ができる。
一例を示し、(B)図はこの波板を用いたメタル担体の
断面図を示す。
示す他の例であり、(B)図はこの波板を用いたメタル
担体の断面図を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 頂上部及び谷部に箔(板)厚さ以上の幅
で平らな平行部を有する波板の所定部位に接合防止剤を
塗布し、該波板と平板とを交互に重ねて積層或いは渦巻
き状に巻回してハニカム体を形成し、該ハニカム体を金
属製外筒に挿入した後非酸化性雰囲気で加熱して、前記
平板と波板山部の接触部の所定部位を拡散接合せしめる
ことを特徴とする拡散接合によるメタル担体の製造方
法。 - 【請求項2】 ハニカム体の外周又は外筒の内周にロウ
剤を付着せしめた後ハニカム体を外筒に挿入し、この状
態で外筒を縮管せしめてハニカム体と一体的にした後、
非酸化性雰囲気で加熱して、前記拡散接合することを特
徴とする請求項1記載のメタル担体の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP03171435A JP3120868B2 (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 拡散接合によるメタル担体の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH05131144A true JPH05131144A (ja) | 1993-05-28 |
JP3120868B2 JP3120868B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
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JP03171435A Expired - Fee Related JP3120868B2 (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 拡散接合によるメタル担体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3120868B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6689328B1 (en) | 1997-05-09 | 2004-02-10 | Nippon Steel Corporation | Metal honeycomb body for exhaust gas purification catalyst and method for producing the same |
-
1991
- 1991-07-11 JP JP03171435A patent/JP3120868B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6689328B1 (en) | 1997-05-09 | 2004-02-10 | Nippon Steel Corporation | Metal honeycomb body for exhaust gas purification catalyst and method for producing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3120868B2 (ja) | 2000-12-25 |
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