JPH0747285A - 排ガス浄化用メタル担体触媒の製造方法 - Google Patents
排ガス浄化用メタル担体触媒の製造方法Info
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- JPH0747285A JPH0747285A JP5197159A JP19715993A JPH0747285A JP H0747285 A JPH0747285 A JP H0747285A JP 5197159 A JP5197159 A JP 5197159A JP 19715993 A JP19715993 A JP 19715993A JP H0747285 A JPH0747285 A JP H0747285A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】メタル担体触媒の製造方法において、触媒金属
のシンタリングを生じさせることなく、触媒化されたハ
ニカム体を外筒や中間筒に接合する。 【構成】ハニカム体1,2 と中間筒３の間にロウ材４を配
置し、ロウ材が配置された外部の中間筒３の外周表面に
一対の電極５を接触させ、通電加熱による中間筒の発熱
によりロウ材を溶融させて接合することを特徴とする。
通電時に大部分の電流は中間筒３に流れて中間筒３が発
熱しロウ材４を溶融するが、ハニカム体1,2 には電流は
ほとんど流れず担持された触媒金属のシンタリングが防
止される。
のシンタリングを生じさせることなく、触媒化されたハ
ニカム体を外筒や中間筒に接合する。 【構成】ハニカム体1,2 と中間筒３の間にロウ材４を配
置し、ロウ材が配置された外部の中間筒３の外周表面に
一対の電極５を接触させ、通電加熱による中間筒の発熱
によりロウ材を溶融させて接合することを特徴とする。
通電時に大部分の電流は中間筒３に流れて中間筒３が発
熱しロウ材４を溶融するが、ハニカム体1,2 には電流は
ほとんど流れず担持された触媒金属のシンタリングが防
止される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの内燃機関
の排気系に装着されて排ガス中のＨＣ，ＣＯなどを浄化
する排ガス浄化用メタル担体触媒の製造方法に関する。
の排気系に装着されて排ガス中のＨＣ，ＣＯなどを浄化
する排ガス浄化用メタル担体触媒の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車に搭載される排気ガス浄化触媒の
担体としては、従来よりセラミックス製のモノリス担体
が主流であった。しかしセラミックス製であるがため
に、熱伝動性が低く始動初期の触媒活性が低くなるこ
と、取扱を慎重にしなければならないこと、などの不具
合があり、近年では金属箔ハニカム構造のメタル担体に
移行しつつある。
担体としては、従来よりセラミックス製のモノリス担体
が主流であった。しかしセラミックス製であるがため
に、熱伝動性が低く始動初期の触媒活性が低くなるこ
と、取扱を慎重にしなければならないこと、などの不具
合があり、近年では金属箔ハニカム構造のメタル担体に
移行しつつある。
【０００３】このメタル担体は、箔状の平板と波板とが
重ねられ螺旋状に巻回されてハニカム体とされ、外筒に
圧入された後、平板と波板及びハニカム体と外筒を一体
的に接合して製造される。この接合としては、例えば特
開平1-266978号公報などにみられるような拡散接合法、
あるいは特開平2-194843号公報などにみられるロウ付け
接合法が知られている。
重ねられ螺旋状に巻回されてハニカム体とされ、外筒に
圧入された後、平板と波板及びハニカム体と外筒を一体
的に接合して製造される。この接合としては、例えば特
開平1-266978号公報などにみられるような拡散接合法、
あるいは特開平2-194843号公報などにみられるロウ付け
接合法が知られている。
【０００４】ところでメタル担体は、γ−アルミナなど
の触媒担持層が形成され、その触媒担持層にＰｔ，Ｐ
ｄ，Ｒｈなどの触媒金属が高分散状態で担持されて初め
て触媒として機能する。しかしながら、触媒化されたハ
ニカム体を外筒に圧入後、拡散接合やロウ付け接合を行
うと、高分散状態で担持された触媒金属に接合時の高温
が作用することにより、触媒金属にシンタリングが生じ
て粗大化し、触媒性能が低下するという不具合がある。
の触媒担持層が形成され、その触媒担持層にＰｔ，Ｐ
ｄ，Ｒｈなどの触媒金属が高分散状態で担持されて初め
て触媒として機能する。しかしながら、触媒化されたハ
ニカム体を外筒に圧入後、拡散接合やロウ付け接合を行
うと、高分散状態で担持された触媒金属に接合時の高温
が作用することにより、触媒金属にシンタリングが生じ
て粗大化し、触媒性能が低下するという不具合がある。
【０００５】そのため従来は、外筒とハニカム体とを接
合後に触媒金属を担持させてメタル担体触媒を製造する
のが一般的な方法である。また、図４に示すように、ハ
ニカム体１００と外筒２００をロウ付け部１２０でロウ
付け接合し、触媒金属を担持させた後に、両端にコーン
３００をアーク溶接などによって接合してメタル担体触
媒とする方法もある。
合後に触媒金属を担持させてメタル担体触媒を製造する
のが一般的な方法である。また、図４に示すように、ハ
ニカム体１００と外筒２００をロウ付け部１２０でロウ
付け接合し、触媒金属を担持させた後に、両端にコーン
３００をアーク溶接などによって接合してメタル担体触
媒とする方法もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図４に示
す構造のメタル担体触媒とするには、部品数が多く、溶
接部３２０の溶接長も長いという不具合がある。また、
近年、自動車からの排ガスによる大気汚染が問題とな
り、排ガス浄化触媒には益々高性能のものが求められて
いる。そして排ガスの上流側と下流側とに性能が異なる
複数のメタル担体触媒を配置した所謂タンデム型触媒、
あるいはハニカム体を片持ち状に中間筒に接合しその中
間筒を片持ち状に外筒に接合した応力緩和構造の触媒な
どが多数提案されている。
す構造のメタル担体触媒とするには、部品数が多く、溶
接部３２０の溶接長も長いという不具合がある。また、
近年、自動車からの排ガスによる大気汚染が問題とな
り、排ガス浄化触媒には益々高性能のものが求められて
いる。そして排ガスの上流側と下流側とに性能が異なる
複数のメタル担体触媒を配置した所謂タンデム型触媒、
あるいはハニカム体を片持ち状に中間筒に接合しその中
間筒を片持ち状に外筒に接合した応力緩和構造の触媒な
どが多数提案されている。
【０００７】ところがタンデム型触媒にあっては、複数
のハニカム体を外筒に圧入後に触媒金属をそれぞれ別々
に担持させることは困難であり、それぞれのハニカム体
に予め触媒金属を担持させた後に外筒と一体化する以外
方法がない。しかしその方法では上記したように触媒金
属にシンタリングが生じてしまう。そのため、ハニカム
体と外筒とからなる複数のメタル担体にそれぞれ触媒金
属を担持させ、その後外筒どうしをアーク溶接などで接
合してタンデム型触媒とする方法などが考えられている
が、外筒の接合箇所が多くコスト面で問題がある。
のハニカム体を外筒に圧入後に触媒金属をそれぞれ別々
に担持させることは困難であり、それぞれのハニカム体
に予め触媒金属を担持させた後に外筒と一体化する以外
方法がない。しかしその方法では上記したように触媒金
属にシンタリングが生じてしまう。そのため、ハニカム
体と外筒とからなる複数のメタル担体にそれぞれ触媒金
属を担持させ、その後外筒どうしをアーク溶接などで接
合してタンデム型触媒とする方法などが考えられている
が、外筒の接合箇所が多くコスト面で問題がある。
【０００８】また応力緩和構造の触媒では、中間筒及び
外筒を接合後に触媒金属を担持させる方法では不要な中
間筒表面にまで高価な触媒金属が担持されてしまい、コ
スト面で無駄が生じるという問題がある。本発明はこの
ような事情に鑑みてなされたものであり、触媒金属のシ
ンタリングを生じさせることなく、触媒化されたハニカ
ム体を外筒や中間筒に接合することを目的とする。
外筒を接合後に触媒金属を担持させる方法では不要な中
間筒表面にまで高価な触媒金属が担持されてしまい、コ
スト面で無駄が生じるという問題がある。本発明はこの
ような事情に鑑みてなされたものであり、触媒金属のシ
ンタリングを生じさせることなく、触媒化されたハニカ
ム体を外筒や中間筒に接合することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の排ガス浄化用メタル担体触媒の製造方法は、触媒金
属が担持された金属製ハニカム体を直接又は中間筒を介
して外筒に接合してメタル担体を製造する方法であっ
て、ハニカム体と外筒の間、ハニカム体と中間筒の間及
び中間筒と外筒の間から選ばれる間隙にロウ材を配置
し、ロウ材が配置された外部の外筒又は中間筒の外周表
面に一対の電極を接触させ、通電加熱による外筒又は中
間筒の発熱によりロウ材を溶融させて接合することを特
徴とする。
明の排ガス浄化用メタル担体触媒の製造方法は、触媒金
属が担持された金属製ハニカム体を直接又は中間筒を介
して外筒に接合してメタル担体を製造する方法であっ
て、ハニカム体と外筒の間、ハニカム体と中間筒の間及
び中間筒と外筒の間から選ばれる間隙にロウ材を配置
し、ロウ材が配置された外部の外筒又は中間筒の外周表
面に一対の電極を接触させ、通電加熱による外筒又は中
間筒の発熱によりロウ材を溶融させて接合することを特
徴とする。
【００１０】
【作用】金属製ハニカム体はＦｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ−
ＲＥＭ鋼などから形成された箔状の平板及び波板からな
り、その電気抵抗値は極めて大きい。一方、中間筒や外
筒は一般にステンレス鋼製であり、厚さも厚いためハニ
カム体に比べて電気抵抗値は小さい。
ＲＥＭ鋼などから形成された箔状の平板及び波板からな
り、その電気抵抗値は極めて大きい。一方、中間筒や外
筒は一般にステンレス鋼製であり、厚さも厚いためハニ
カム体に比べて電気抵抗値は小さい。
【００１１】したがって例えば外筒とハニカム体とをロ
ウ材を介して組付け、外筒表面に一対の電極を接触させ
て通電加熱すると、電流の大半はハニカム体を流れず外
筒を伝って流れる。このため外筒とハニカム体間の抵抗
発熱は少なく、ハニカム体に担持された触媒金属はシン
タリングが生じるまでの温度には達しない。一方、外筒
は多量の電流が流れることで抵抗発熱し、ロウ材の融点
にまでは充分達するためロウ材は溶融し外筒とハニカム
体はロウ付け接合される。この作用は、中間筒とハニカ
ム体の場合でも同様である。
ウ材を介して組付け、外筒表面に一対の電極を接触させ
て通電加熱すると、電流の大半はハニカム体を流れず外
筒を伝って流れる。このため外筒とハニカム体間の抵抗
発熱は少なく、ハニカム体に担持された触媒金属はシン
タリングが生じるまでの温度には達しない。一方、外筒
は多量の電流が流れることで抵抗発熱し、ロウ材の融点
にまでは充分達するためロウ材は溶融し外筒とハニカム
体はロウ付け接合される。この作用は、中間筒とハニカ
ム体の場合でも同様である。
【００１２】また外筒と中間筒をロウ付けする場合は、
外筒と中間筒はほぼ同等の電気抵抗値をもつため、通電
加熱により外筒と中間筒はほぼ同様に発熱し、ロウ材が
溶融してロウ付け接合することができる。この場合は、
ハニカム体が予め接合された中間筒と外筒とを接合する
こともできるし、外筒と中間筒とハニカム体の３者を同
時に接合することもできる。
外筒と中間筒はほぼ同等の電気抵抗値をもつため、通電
加熱により外筒と中間筒はほぼ同様に発熱し、ロウ材が
溶融してロウ付け接合することができる。この場合は、
ハニカム体が予め接合された中間筒と外筒とを接合する
こともできるし、外筒と中間筒とハニカム体の３者を同
時に接合することもできる。
【００１３】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 （実施例１）Ｆｅ−２０Ｃｒ−５Ａｌ−ＲＥＭ鋼からな
る板厚０．０５ｍｍの平板と、その平板から形成された
波板を用意し、重ねてロール状に巻回して小ハニカム体
と、小ハニカム体と同径で軸方向の長さが大きい大ハニ
カム体を形成し、平板と波板を一体的にロウ付け接合し
た。
る板厚０．０５ｍｍの平板と、その平板から形成された
波板を用意し、重ねてロール状に巻回して小ハニカム体
と、小ハニカム体と同径で軸方向の長さが大きい大ハニ
カム体を形成し、平板と波板を一体的にロウ付け接合し
た。
【００１４】次にγ−アルミナを含むスラリーに両ハニ
カム体を浸漬し、余分なスラリーを吹き飛ばした後、焼
成して触媒担持層を形成した。そして触媒金属水溶液中
に浸漬し、乾燥後焼成してＰｔ及びＰｄを担持させ、触
媒化された小ハニカム体１及び大ハニカム体２を得た。
小ハニカム体１と大ハニカム体２では、触媒担持量が異
なっている。
カム体を浸漬し、余分なスラリーを吹き飛ばした後、焼
成して触媒担持層を形成した。そして触媒金属水溶液中
に浸漬し、乾燥後焼成してＰｔ及びＰｄを担持させ、触
媒化された小ハニカム体１及び大ハニカム体２を得た。
小ハニカム体１と大ハニカム体２では、触媒担持量が異
なっている。
【００１５】次に中間筒３を用意し、図１に示すように
中間筒３内に触媒化された小ハニカム体１及び大ハニカ
ム体２を離間して配置した。このとき小ハニカム体１及
び大ハニカム体２の一端部の外周には、それぞれリング
状にロウ材４が配置された。このロウ材としては、箔状
あるいは粉状のいずれでもよい。また銀ロウ、銅ロウ、
ニッケルロウなどを用いることができるが、両ハニカム
体１，２及び中間筒３の融点より低い融点をもつものを
用いる必要がある。
中間筒３内に触媒化された小ハニカム体１及び大ハニカ
ム体２を離間して配置した。このとき小ハニカム体１及
び大ハニカム体２の一端部の外周には、それぞれリング
状にロウ材４が配置された。このロウ材としては、箔状
あるいは粉状のいずれでもよい。また銀ロウ、銅ロウ、
ニッケルロウなどを用いることができるが、両ハニカム
体１，２及び中間筒３の融点より低い融点をもつものを
用いる必要がある。
【００１６】そして中間筒３の外周表面から、小ハニカ
ム体１のロウ材４の配置部分に径方向両側から一対の電
極５，５’を接触させ、加圧しながら電圧を印加した。
すると両電極５，５’間には７００Ａの電流が流れ、中
間筒３は一対の電極５，５’を結ぶリング状に発熱し
た。ここで中間筒３の電気抵抗値は、小ハニカム体１の
電気抵抗値より極めて小さい。したがって電流は大部分
が中間筒３を流れ、中間筒３の発熱によりロウ材４が溶
融し、中間筒３と小ハニカム体１とがロウ付けされた。
大ハニカム体２についても同様にロウ付け接合された。
ム体１のロウ材４の配置部分に径方向両側から一対の電
極５，５’を接触させ、加圧しながら電圧を印加した。
すると両電極５，５’間には７００Ａの電流が流れ、中
間筒３は一対の電極５，５’を結ぶリング状に発熱し
た。ここで中間筒３の電気抵抗値は、小ハニカム体１の
電気抵抗値より極めて小さい。したがって電流は大部分
が中間筒３を流れ、中間筒３の発熱によりロウ材４が溶
融し、中間筒３と小ハニカム体１とがロウ付けされた。
大ハニカム体２についても同様にロウ付け接合された。
【００１７】次に、上記で得られた両ハニカム体１，２
がロウ付け接合された中間筒３を、図２に示すようにコ
ーン一体式の２分割型外筒６，６’に装着した。中間筒
３の一端部の外周表面には、前述と同様のロウ材４’が
配置された。そして外筒６，６’の外周表面からロウ材
４’の配置部分に径方向両側から一対の電極５，５’を
接触させ、加圧しながら電圧を印加した。すると両電極
５，５’間には７０００Ａの電流が流れた。
がロウ付け接合された中間筒３を、図２に示すようにコ
ーン一体式の２分割型外筒６，６’に装着した。中間筒
３の一端部の外周表面には、前述と同様のロウ材４’が
配置された。そして外筒６，６’の外周表面からロウ材
４’の配置部分に径方向両側から一対の電極５，５’を
接触させ、加圧しながら電圧を印加した。すると両電極
５，５’間には７０００Ａの電流が流れた。
【００１８】この場合、外筒６，６’と中間筒３とはほ
ぼ同等の電気抵抗値を有しているため、両者はほぼ同様
にリング状に発熱し、ロウ材４’が溶融して中間筒３と
外筒６，６’がロウ付け接合された。得られたメタル担
体触媒では、触媒金属のシンタリングは生じておらず、
良好な触媒性能が得られた。また、小ハニカム体１、大
ハニカム体及び中間筒３は、それぞれ片持ち状にロウ付
け接合されているため、応力緩和性能に優れている。 （実施例２）図３に中間筒を用いないメタル担体触媒の
断面図を示す。このメタル担体触媒は、ハニカム体７
と、コーン一体式の２分割型外筒６とから構成され、ハ
ニカム体７の中央部分にリング状のロウ付け部７０が形
成されている。
ぼ同等の電気抵抗値を有しているため、両者はほぼ同様
にリング状に発熱し、ロウ材４’が溶融して中間筒３と
外筒６，６’がロウ付け接合された。得られたメタル担
体触媒では、触媒金属のシンタリングは生じておらず、
良好な触媒性能が得られた。また、小ハニカム体１、大
ハニカム体及び中間筒３は、それぞれ片持ち状にロウ付
け接合されているため、応力緩和性能に優れている。 （実施例２）図３に中間筒を用いないメタル担体触媒の
断面図を示す。このメタル担体触媒は、ハニカム体７
と、コーン一体式の２分割型外筒６とから構成され、ハ
ニカム体７の中央部分にリング状のロウ付け部７０が形
成されている。
【００１９】本実施例では、実施例１と同様に形成され
触媒化されたハニカム体７に、中央部分に、リング状に
ロウ材を配置して外筒６内に配置する。そしてロウ材の
配置部分の外側の外筒６の外周表面から一対の電極を接
触させ、実施例１と同様に通電する。すると外筒６のみ
がリング状に加熱され、ロウ材が溶融して、ハニカム体
７と外筒６とは触媒金属のシンタリング無く一体的にロ
ウ付け接合される。
触媒化されたハニカム体７に、中央部分に、リング状に
ロウ材を配置して外筒６内に配置する。そしてロウ材の
配置部分の外側の外筒６の外周表面から一対の電極を接
触させ、実施例１と同様に通電する。すると外筒６のみ
がリング状に加熱され、ロウ材が溶融して、ハニカム体
７と外筒６とは触媒金属のシンタリング無く一体的にロ
ウ付け接合される。
【００２０】すなわち本実施例によれば、図４に示す従
来の製造方法に比べて部品点数が低減され、溶接も不要
であって、コストを大幅に低減することができる。
来の製造方法に比べて部品点数が低減され、溶接も不要
であって、コストを大幅に低減することができる。
【００２１】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用メタル担
体触媒の製造方法によれば、触媒金属のシンタリングな
くハニカム体と外筒、ハニカム体と中間筒あるいは中間
筒と外筒を短時間及び低コストでロウ付け接合すること
ができる。そしてタンデム型触媒など種々のメタル担体
触媒の製造に適用することができ、メタル担体触媒の製
造の自由度が格段に向上する。
体触媒の製造方法によれば、触媒金属のシンタリングな
くハニカム体と外筒、ハニカム体と中間筒あるいは中間
筒と外筒を短時間及び低コストでロウ付け接合すること
ができる。そしてタンデム型触媒など種々のメタル担体
触媒の製造に適用することができ、メタル担体触媒の製
造の自由度が格段に向上する。
【図１】本発明の一実施例において中間筒とハニカム体
を接合している様子を示す斜視図である。
を接合している様子を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例において中間筒と外筒を接合
している様子を示す斜視図である。
している様子を示す斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例で得られたメタル担体触媒
の断面図である。
の断面図である。
【図４】従来の製造方法で得られたメタル担体触媒の断
面図である。
面図である。
１：小ハニカム体 ２：大ハニカム体 ３：
中間筒 ４：ロウ材 ５：電極 ６：
外筒
中間筒 ４：ロウ材 ５：電極 ６：
外筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｎ
Claims (1)
- 【請求項１】 触媒金属が担持された金属製ハニカム体
を直接又は中間筒を介して外筒に接合してメタル担体を
製造する方法であって、 該ハニカム体と該外筒の間、該ハニカム体と該中間筒の
間及び該中間筒と該外筒の間から選ばれる間隙にロウ材
を配置し、該ロウ材が配置された外部の該外筒又は該中
間筒の外周表面に一対の電極を接触させ、通電加熱によ
る該外筒又は該中間筒の発熱により該ロウ材を溶融させ
て接合することを特徴とする排ガス浄化用メタル担体触
媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5197159A JPH0747285A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 排ガス浄化用メタル担体触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5197159A JPH0747285A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 排ガス浄化用メタル担体触媒の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0747285A true JPH0747285A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16369758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5197159A Pending JPH0747285A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 排ガス浄化用メタル担体触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747285A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999037896A1 (de) * | 1998-01-27 | 1999-07-29 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Verfahren zum herstellen eines ummantelten wabenkörpers |
| WO2002040215A1 (fr) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Procede d'assemblage a l'aide d'informations d'affichage et ensemble fabrique selon ledit procede d'assemblage |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP5197159A patent/JPH0747285A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999037896A1 (de) * | 1998-01-27 | 1999-07-29 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Verfahren zum herstellen eines ummantelten wabenkörpers |
| US6497039B1 (en) | 1998-01-27 | 2002-12-24 | Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh | Method of producing an encased honeycomb body |
| WO2002040215A1 (fr) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Procede d'assemblage a l'aide d'informations d'affichage et ensemble fabrique selon ledit procede d'assemblage |
| WO2002040216A1 (fr) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Procede d'assemblage a l'aide d'informations d'affichage et ensemble fabrique selon ledit procede d'assemblage |
| US6948243B2 (en) | 2000-11-17 | 2005-09-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Assembly method using marked information and assembly assembled by said assembling method |
| US7721438B2 (en) | 2000-11-17 | 2010-05-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Assembling method using marked information and assembly assembled by said assembling method |
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