KR101048259B1 - 벌집체 제조 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 연소 엔진의 배기 가스를 처리하는 금속 벌집체를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 벌집체의 구성요소에 납땜 공정 전에 접착 촉진제가 제공됨으로써, 상기 접착 촉진제는 미리 결정된 섹션에 물방울 형태로 정확하게 도포된다. 보다 상세하게, 접착 촉진제는 잉크제트, 버블 제트 또는 열전사를 이용해 도포되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명은 판금으로 이루어지며, 유동 방향 및/또는 유동 방향의 역방향에 대해 비균일한 가요성을 갖는, 이러한 유형의 벌집체 제조를 용이하게 한다.

Description

벌집체 제조 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A HONEYCOMB BODY}
본 발명은 특히 촉매 지지체, 자동차 공업의 흡착기 및/또는 여과기에 사용되는 것으로, 층으로부터 벌집체를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
층, 보다 상세하게는 금속성 층으로 귄취되거나 적층되어 상호 권취된 벌집체는 다수의 형태로 공지되어 있다. 층으로 구성된 벌집체의 두 가지 일반적인 형태 사이에는 차이점이 있다. 일반적인 실시예를 나타내는 DE 29 02 779 A1의 초기 디자인은 나선형 디자인이며, 실질적으로 하나의 평탄한 판금층과 하나의 주름진 판금층이 위아래로 배치되며 나선형으로 권취되어있다. 다른 디자인에서, 벌집체는 교대로 배열된 다수의 평탄한 판금층과 주름진 판금층, 또는 서로 상이하게 주름진 판금층들로 구성되며, 초기에 판금층들은 하나 이상의 스택을 형성하여 서로 상호 권취되어 있다. 이 경우, 모든 판금층들의 단부는 외부에 놓이게 되며 하우징 또는 관형 케이싱에 연결될 수 있어 다수의 연결부를 형성하며 벌집체의 내구성을 증가시킨다. 이들 디자인의 통상적인 실시예는 EP 0 245 737 B1 또는 WO 90/03220에 설명되어 있다.
벌집체를 제조하기 위해, 이들 층들은 서로 연결되어야 한다. 이를 위해 여 러 가지 연결 기술이 가능하다. 층들이 적어도 소구역에서 함께 납땜되는 납땜 과정은 상업적으로 상당한 중요성을 갖는다. 이를 위해, 층들보다 더 낮은 녹는점을 갖는 납땜 재료(brazing material)인 추가의 재료가 벌집체에 삽입될 필요가 있다. 납땜 재료가 녹는점보다 높은 오도로 벌집체가 가열된 결과, 납땜 재료가 녹으며, 납땜 재료가 식어 감에 따라 층들이 서로 연결된다.
납땜 재료는 예를 들면, 납땜 호일 또는 납땜 분말과 같이 다양한 형태로 벌집체에 삽입될 수 있다. 납땜 호일은 층들이 계속해서 서로 연결되는 영역에 삽입되거나 접착되며, 그 반면, 납땜 분말은 접착제 없이 벌집체에 삽입되거나 접착제에 의해 벌집체의 한정된 소구역에 도포된다.
접착제 없이 납땜 분말이 벌집체에 삽입되는 경우, 단지 한정된 예를 들면, 축방향으로 이격된 층들의 소구역은 사실상 서로 연결될 수 없다. 층들 사이의 국부적으로 비균일한 연결부, 즉, 유동 방향 및/또는 유동 방향과 실질적으로 교차하는 방향으로 통과할 수 없는 연결부, 또는 벌집체를 둘러싸는 관형 케이싱에 대한 층들의 연결부가 요구되는 경우, 납땜 분말을 이용할 때에는 접착제를 도포할 필요가 있다.
접착제를 도포하는 다양한 기술들이 공지되어 있다. 예를 들면, EP 0 422 000 B2는 압연(rolling)에 의한 접착제의 도포를 개시하고 있다. 이 경우 접착제의 도포는 층들의 권선 또는 적층 전에 행해진다. 또한, 예로서, DE 101 51 487 C1은 모세관력을 이용한 액체 형태 접착제의 도포를 개시하고 있다. 이 경우, 벌집체는 층들의 권취 또는 적층 및 상호 권취 이후에 액체 접착제와 접촉하게 되며, 접착제는 모세관력의 결과로 평탄한 층과 주름진 층의 접촉 영역에 의해 형성된 모세관으로 상승한다.
여기 설명된 과정은 양쪽 모두 단점이 있다. 예를 들면, 압연에 의한 접착제 도포는 비교적 복잡하며, 또한 보다 상세하게는 접착제가 제공되는 층들에 대한 롤러(roller)의 상대 위치가 부정확할 수 있다. 또한, 모세관력에 의한 접착제의 삽입은 소구역에만 인접한 층들의 선택적인 연결을 충분히 유연한 정도로 허용하지 않는다.
이를 기초로, 본 발명의 목적은 층들의 소구역에서도 층들이 용이하게 연결될 수 있는 벌집체를 제조하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 독립적으로 고안된 방법 청구항 및 독립적으로 고안된 장치 청구항의 특징을 갖는 방법에 의해 이루어진다. 유리한 개선 사항들은 각 종속항의 주제를 형성하며; 여기 기록된 특징들은 본 발명의 다른 구성을 실행할 수 있도록 기술적으로 적절한 임의의 방법으로 서로 결합될 수 있다.
층들, 바람직하게는 적어도 부분적으로 금속성인 층들로부터 벌집체를 제조하기 위한 본 발명의 방법은:
a) 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 층과, 필요한 경우, 하나 이상의 실질적으로 평탄한 층을 제공하는 단계;
b) 상기 실질적으로 평탄한 층 및/또는 적어도 부분적으로 구조화된 층의 하나 이상의 소구역에 접착제를 도포하는 단계;
c) 벌집체를 형성하는 단계; 및
e) 열처리를 실시하는 단계;를 포함하며,
상기 층에는 접착제가 제공된 층의 소구역에 실질적으로 계속 접착되는 납땜 재료가 제공되며, 상기 접착제는 물방울 형태로 도포되는 것을 특징으로 한다.
보다 상세하게, 단계 c)는 하나 이상의 스택을 형성하도록, 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 층과 하나 이상의 실질적으로 평탄한 층을 적층시키는 단계를 포함한다.
이런 맥락에서, 단계 d)는 벌집체를 형성하도록 하나 이상의 층들의 스택을 상호 권취하는 단계 및/또는 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 층 및 필요한 경우, 하나 이상의 실질적으로 평탄한 층을 권취하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 벌집체에는 단계 b) 이후와 단계 e) 이전에 분말 형태의 납땜 재료가 제공되는 것이 제안된다. 또한, 본 발명에 따르면, 납땜 재료는 액체 형태, 보다 상세하게는 물방울 형태로 도포될 수 있다. 이런 맥락에서, 납땜 재료 방울은 층들 위의 접착제 방울을 적어도 부분적으로 덮으며, 바람직하게 가능한 가장 큰 영역에 걸쳐 접착제를 덮는 것이 바람직하다. 또한, 단계 b)에서 납땜 페이스트(brazing paste), 보다 상세하게는 순수 접착제 대신 물방울 형태의 점성 접착제와 분말 형태의 납땜 재료의 혼합물을 도포할 수 있다.
물방울 형태로 접착체를 도포하는 것은 종래 기술에 비해 접촉부 없이, 즉, 접착제를 도포하는 수단과 층들 사이에 기계적 접촉부가 필요 없이 이러한 도포가 일어날 수 있는 이점을 갖는다. 또한, 본 발명에 따르면, 층들의 권취 또는 적층 이전에 접착제가 도포되어, 유리하게 층들의 소구역에만 접착제가 제공되어 계속해서 층들이 서로 연결될 수 있다. 따라서, 일부 소구역에서 함께 납땜되지만 다른 소구역에서는 함께 납땜되지 않는 벌집체를 구성할 수 있으므로, 비균일한 연결부를 갖는 벌집체를 용이하게 구현할 수 있다. 따라서, 유리하게 탄성에 관해서 비균일한, 즉, 다른 소구역보다 더 탄성적이거나 덜 탄성적인 소구역을 갖는 벌집체를 제공할 수 있다. 따라서, 차량의 배기 시스템에 벌집체가 사용되는 경우, 특정 배기 시스템의 특정 요구조건에 맞는 벌집체를 제조할 수 있다.
또한, 물방울 형태로 접착제를 도포하면 적어도 물방울 직경 정도인 접착제의 국소 정확도가 가능하여 접착제가 도포되는 층들의 소구역을 국소적으로 매우 정확히 한정할 수 있다.
열처리 단계를 실시하는 경우, 이 단계는 브레이징로(brazing furnace) 내에서의 납땜 작업일 수 있지만, 유도 납땜 또는 방사 납땜 또는 용접 작업의 폐열에 의한 그 밖의 납땜에 의한 가열로 이루어질 수 있다.
바람직하게 사용된 접착제는 저점도 접착제이며, 바람직하게 분극 가능한 용제(polarizable solvent), 보다 상세하게는 수용제(water solvent) 또는 유기용제(organic solvents)에 기반을 둔다.
상기 방법의 유리한 구성에 따르면, 접착제는 구조물의 측면(flanks) 영역에 적어도 부분적으로 구조화된 층, 바람직하게는 구조물 말단(structure extremities)에 도포된다.
예를 들어, 벌집체가 실질적으로 평탄한 층과 적어도 부분적으로 구조화된 층을 권취하여 만들어지는 경우, 상기 권취 작업 후에, 구조물 말단, 즉, 적어도 부분적으로 구조화된 층의 구조 극소점 및 구조 극대점은 실질적으로 평탄한 층의 상응하는 영역을 지탱한다. 층들 간의 접촉 영역에서 그 후, 납땜점(brazed join)이 형성되어 정지면(stop faces)을 형성한다. 이러한 납땜점은 구조물 말단 부근에 납땜 분말을 삽입함으로써 영향을 받아, 납땜을 하는 동안, 구조물 말단에 인접하여 하나 이상, 바람직하게는 두 개의 납땜 포켓(brazing pocket)이 형성된다. 이들 납땜 포켓은, 예를 들면, 거의 삼각형일 수 있다. 층들을 권취하거나 상호 권취하는 단계 이전에 벌집체에 접착제가 삽입되고, 층들을 권취하거나 상호 권취하는 단계 뒤에 벌집체에 납땜 재료가 삽입되는 경우, 납땜 포켓이 구조물 말단에 바로 인접하여 형성되는 반면, 구조물 말단 자체는 층들 사이에 연결된 납땜부에 전혀 영향을 끼치지 않는다.
접착제가 구조물 말단에 인접한 구조물의 측면에 도포되는 경우, 한편으로 납땜 재료를 도포하는 동안, 납땜 분말은 계속해서 연결되는 영역에 정확하게 접착되는 반면, 접착제는 구조물 말단 자체에 도포되지 않는다. 벌집체가 권취되거나 하나 이상의 스택이 상호 권취되는 경우, 실질적으로 평탄한 층과 적어도 부분적으로 구조화된 층 사이에 상대 운동이 일어난다. 이 경우, 실질적으로 두 층들은 구조물 말단에서 미끄러진다. 구조물 말단에 접착제가 존재하는 경우에는 이러한 상대 운동이 방해를 받아 권취 또는 상호 권취 작업이 더 어려워진다. 그러므로 구조물의 측면에 접착제를 도포하는 것은 권취 또는 상호 권취 특성을 개선하며, 그럼에도 높은 신뢰도로 층들을 서로 접착시킬 수 있다.
상기 방법의 다른 유리한 구성에 따르면, 접착제가 인쇄된다. 이 경우, 보다 상세하게 접착제는 열전사(drop-on-demand) 방법, 버블제트(bubble-jet) 방법 및/또는 연속 잉크제트 프로세스를 이용하여 도포되는 것이 바람직하다.
열전사 프로세스는 층들의 한정된 지점이 인쇄되는 경우에만 접착제 방울이 생성되는 사실을 특징으로 하는 인쇄 방법이다. 그러므로, 접착제 방울을 방출할 수 있는 인쇄 장치와 이러한 접착제 방울이 도포될 수 있는 층의 상응하는 영역을 고려하는 경우, 층의 상응하는 영역에 접착제가 제공되는 경우에만 접착제 방울이 생성된다. 접착제가 도포되지 않는 경우에는 접착제 방울도 만들어지지 않는다.
또한, 대조적으로 접착제 방울의 연속 제트(continuous jet)가 생성되며, 영역이 인쇄되지 않는 경우, 이러한 접착제 방울의 제트가 편향기(deflector)에 의해 수집 수단으로 안내된 후 인쇄되는 표면에 도달하지 않는 연속 인쇄 방법이 있다.
열전사 시스템에서는 예를 들면, 압전 액츄에이터에 의해 개별적인 접착제 방울을 생성하는 것이 가능하다. 압전 액츄에이터는 압전 효과를 기초로 한 전자기계식 변환기이다. 이 경우, 압전 소자에 AC 전압을 가하면 기계적 진동이 일어난다. 인쇄되는 물체가 공급되는 노즐이 압전 변환기로서 작동되는 경우, 이들 기계적 진동은 인쇄 재료 방울을 생성하며, 비교적 높은 속도로 노즐을 통과한다. 이들 방울은 인쇄되는 재료에 충돌되어 고정된다. 예를 들면, 전술한 압전 액츄에이터를 포함하는 인쇄 장치를 위치시킴으로써, 층의 특정한 소구역을 인쇄하거나, 특정 소구역을 인쇄하지 않는 것이 가능하다. 압전 변환기를 기초로 한 열전사 프로세스는 다수 공지되어 있다. 단순히 예시로서, 압전 튜브, 압전 디스크 및 압전 플레이트가 언급될 수 있다.
다른 열전사 프로세스는 버블제트 프로세스이다. 이 경우, 접착제 방울은 압전 변환기에 의해 생성되지 않지만 열 액츄에이터의 사용으로 생성된다. 이들은 노즐 내에 형성된 가열소자가며, 인쇄에 의해 도포된 재료, 즉, 접착제를 공급받는다. 순간적으로 이들 가열소자는 접착제의 끓는점보다 충분히 높은 온도를 노즐 내에서 국부적으로 생성한다. 접착제가 국부적으로 막을 비등(boil)하기 시작하여 짧은 시간 후에 연속적인 증기포(vapor bubble)가 형성된다. 이러한 증기포는 인쇄에 의해 노즐로부터 물체 방울이 도포되게 하며, 물체는 10 bar 또는 그보다 높은 압력에 도달하고 10 m/sec 또는 그보다 빠른 속도로 빠져나갈 수 있다. 그 후, 증기포가 터져서 모세관력으로 인해 접착제가 더 흡입되게 된다. 이들 버블제트 프로세스의 맥락에서, 다양한 인쇄 기술이 서로구별되며, 이러한 기술들은 일반적으로 에지슈터(edgeshooter) 및 사이드슈터(sidesshooter)로 지칭된다.
연속 잉크제트 프로세스는 잉크 방울의 연속적인 제트가 생성되는 공지된 인쇄 방법이며, 프린트 헤드의 위치설정 및/또는 정전기 전환(electrostatic diversion)에 의해 미리 결정된 소구역에서 인쇄를 실시한다.
이러한 유형의 연속 제트 프로세스가 접착제를 도포하는데 사용되는 경우, 접착제 방울의 연속 제트가 생성되며 접착제가 공급되는 층의 소구역으로 안내된다. 그 후 접착제 방울이 층에 접착된다. 특히, 유리하게 정전기 전환은 점들의 인쇄뿐만 아니라 중복점들의 인쇄도 허용하여, 이상적으로 라인을 형성한다.
이 방법의 유리한 구성에 따르면, 접착제는 펄스 여기된(pulse-excited) 노즐을 통해 도포된다. 이러한 맥락에서, 용어 펄스 여기된 수단은 노즐이 고주파 진동하지 않아야 함을 의미하지만, 접착제 방울이 노즐을 통해 방출되는 경우, 노즐은 단일 펄스에 의해 여기된다. 이러한 유형의 펄스 여기(pulse excitation)는, 예를 들면, 노즐에 연결된 압전 소자의 전기전압 펄스 또는 상응하는 가열소자의 가열 펄스에 의해 생성될 수 있다. 그러므로 펄스 여기의 경우, 노즐은 접착제 방울이 층에 도포될 필요가 있는 경우에만 여기된다.
이 방법의 유리한 구성에 따르면, 접착제는 고주파 진동으로 여기되는 노즐을 통해 도포된다. 연속 잉크제트 프로세스에 있어서 노즐의 진동 여기(oscillation excitation)는 이러한 여기가 계속적으로 방생하여 접착제 방울의 연속 제트가 생성되는 사실에 의해 열전사 프로세스과 상이하다. 특정 소구역이 인쇄되지 않고 다른 수단 없이 접착제 방울 제트가 소구역에 충돌되는 경우, 편향 수단에 의해 이들 접착제 방울이 층에 도달하지 않고 사전에 분리되는 것을 보장할 필요가 있다. 용어 고주파 진동은 보다 상세하게는 10 kHz보다 더 큰 주파수, 바람직하게는 50 kHz보다 더 큰 주파수, 특히 바람직하게는 100 kHz 또는 그보다 더 큰 주파수로 진동함을 의미하는 것을 이해된다.
이 방법의 다른 유리한 구성에 따르면, 접착제의 압력은 노즐 내에서 2 bar보다 더 큰, 바람직하게는 2.5 bar보다 더 크다.
이 방법의 다른 유리한 구성에 따르면, 노즐의 여기는 압전 소자에 의해 실시된다. 이 경우, 예를 들면, 압전 소자의 펄스형 여기에 의한 열전사 시스템의 경우 및 압전 소자의 영구 고주파 여기에 의한 연속 잉크제트 프로세스의 경우, 여기는 압전 소자에 의해 실시된다.
이 방법의 유리한 구성에 따르면, 여기는 50 kHz 이상, 바람직하게는 60 kHz 이상, 특히 바람직하게는 100 kHz 이상의 주파수로 발생한다. 연속 잉크제트 시스템에 있어서 이러한 유형의 고주파 여기는 연결되는 층 영역에 접착제를 매우 빠르고 신속하게 도포할 수 있다. 따라서 매우 짧은 주기시간으로 벌집체를 제조할 수 있는 높은 제조율을 획득할 수 있다.
이 방법의 다른 유리한 구성에 따르면, 접착제 방울은 정전기적으로 충전 및 편향된다. 따라서, 인쇄 헤드의 기계적 방향 전환 외에, 또는 그의 대안으로, 특히 정확히 형성된 접착제 도포를 이루기 위해, 제트의 정확한 방향 전환을 더 실행할 수 있다.
이 방법의 다른 유리한 구성에 따르면, 층에 도포되지 않는 접착제 방울은 수집 수단으로 정전기적으로 전환되어 재생된다. 따라서, 유리하게 층에 도포되지 않는 접착제 방울은 편향되어 수집된 후 접착제 저장기로 재순환될 수 있다. 이에 따라, 유리하게 접착제의 소비가 감소할 수 있다.
이 방법의 유리한 구성에 따르면, 접착제 방울이 층에 충돌되기 전에 접착제 방울의 타깃 정전 편향(targeted electrostatic deflection)에 의해 적어도 부분적으로 층(1,12) 상에 접착제(36)를 위치시킨다. 유리하게, 이로 인해 층상에 접착제 방울을 매우 정확하게 위치시킬 수 있다. 본 발명에 따르면 단지 정전 편향에 의해 층상에 접착제를 위치시키는 것이 가능하다. 이는 매우 정확하고 신속하게 일어날 수 있어서 짧은 제조 시간으로 고품질의 벌집체를 제조할 수 있다.
이 방법의 다른 유리한 구성에 따르면, 접착제 방울은 노즐 내에서 접착제의 끓는점보다 높은 온도로 접착제를 순간적으로 가열함으로써 생성된다. 이 경우, 접착제는 연속적으로 가는 노즐을 채우며, 끓는점보다 높은 온도로 순간적으로 가열하는 것은 증기포의 형성을 유도하여 노즐로부터 접착제 방울을 진척시킨다. 이러한 접착제 방울은 접착제를 층에 도포하는데 사용될 수 있다.
이 방법의 다른 유리한 구성에 따르면, 층들의 적어도 일부는 금속층, 바람직하게는 판금층 및/또는 금속성 섬유층으로 형성된다. 본 발명에 따른 벌집체를 금속층, 보다 상세하게는 판금층 및/또는 금속성 섬유층으로 구성하면, 유리하게 매우 내구력 있으며 내열성인 벌집체를 형성하게 된다. 이들 벌집체는 차량의 배기가스 중 적어도 일부를 방향 전환시키는 촉매 지지체로서 사용될 수 있다. 또한, 이러한 유형의 벌집체는 흡착기 코팅(adsorber coatings)용 지지구조에 사용될 수 있으며, 즉, 예를 들면 탄화수소를 저장하는데 사용될 수 있으며, 또는 예를 들면, 하나 이상의 배기가스 성분을 저장하고, 후에 이들을 다시 방출하는 차량의 배기 시스템에 사용될 수 있다. 예로서, 이러한 유형의 흡착기는 산화 질소(NOx)의 임시 저장기로 공지되어 있다. 이러한 유형의 벌집체의 다른 적용 분야는 예를 들면, 미립자를 여과하기 위한 자동차 산업의 여과체(filter body)와 같은 것이다. 이러한 유형의 미립자 여과기는 개방형 또는 폐쇄형 디자인을 가질 수 있으며; 개방형 미립자 여과기의 경우, 여과기 재료의 공극 크기보다 더 큰 미립자가 여과기를 통과할 수 있는 반면, 폐쇄형 여과 시스템에서는 통과할 수 없다. 또한, 본 발명에 따르면 금속성 섬유층은 금속편(sheet-metal strips)으로 보강될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 다른 유리한 구성에 따르면, 적어도 일부의 층들은 복합재료, 바람직하게는 세라믹 섬유 및 금속성 재료를 포함하는 복합재료, 바람직하게는 금속성 섬유 및/또는 판금층으로 형성된다. 따라서, 예를 들면, 여과체에 세라믹 섬유 및/또는 금속성 섬유를 포함하며, 또한 필요한 경우, 섬유 재료에 연결되는 도포된 판금층에 의해 보강될 수도 있는 복합재료를 사용하는 것이 가능하다. 동시에, 층의 하나의 소구역은 판금층으로 형성될 수 있으며, 층의 다른 소구역은 세라믹 섬유층으로 형성될 수 있다.
이 방법의 유리한 구성에 따르면, 층위의 접착제 방울은 0.05 내지 0.7 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.4 mm, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.3 mm의 평균 직경을 갖는다. 전술한 직경 또는 폭을 갖는 층위의 접착제 점 또는 라인은 인접한 층들이 후속 납땜 작업에 연결되는 영역을 매우 정확하게 형성할 수 있다.
이 방법의 다른 유리한 구성에 따르면, 바람직하게 접착제는 층들의 이동 방향에 실질적으로 수직인 도포 방향으로 도포된다.
이 방법의 다른 유리한 구성에 따르면, 바람직하게 접착제는 접착제가 공급되는 하나 이상의 소구역의 표면에 실질적으로 수직인 도포 방향으로 도포된다. 보다 상세하게, 접착제가 적어도 부분적으로 구조화된 호일에 도포되는 경우, 구조물 말단에 인접하여 경계가 정해진 접착제 방울이 형성될 수 있어, 측면에 대한 넓은 접착제 층의 도포를 방지할 수 있다.
본 발명의 개념의 다른 양태는:
a) 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 층과, 필요한 경우, 하나 이상의 실질적으로 평탄한 층을 제공하는 수단;
b) 상기 실질적으로 평탄한 층 및/또는 적어도 부분적으로 구조화된 층의 하나 이상의 소구역에 접착제를 도포하는 수단;
c) 벌집체를 형성하는 수단; 및
e) 실질적으로 접착제가 제공되는 영역에 계속 접착되는 납땜 재료가 상기 벌집체에 제공될 수 있는 납땜 재료 도포 수단; 및
f) 열처리 단계를 실시하기 위한 처리 수단;을 포함하는 벌집체 제조 장치에 있어서,
접착제를 도포하는 수단이 층의 소구역에 접착제를 인쇄하는 하나 이상의 인쇄 장치, 접착제 저장기 및 상기 인쇄 장치에 접착제를 공급하는 공급 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 벌집체 제조 장치를 제안한다.
보다 상세하게, 구성요소 c)는 적층 수단을 포함하며, 상기 적층 수단에 의해 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 층과 하나 이상의 실질적으로 평탄한 층이 하나 이상의 스택을 형성하도록 적층된다.
또한, 바람직하게 벌집체를 형성하도록, 하나 이상의 금속층 스택을 상호 권취하는 상호 권취수단 및/또는 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 층 및 필요한 경우, 하나 이상의 실질적으로 평탄한 층을 권취하는 권취수단을 포함하는 구성요소 d)를 제공한다.
유리하게, 본 발명에 따른 장치는 인쇄 기술에 의해 벌집체를 구성하기 위해 층상에 납땜 재료를 고정시키는 접착제 도포를 허용한다. 이 경우, 인쇄 장치는 실질적으로 평탄한 층과 적어도 부분적으로 구조화된 층 모두에 접착제를 도포하는데 사용될 수 있다.
이때, 용어 층은 보다 상세하게는 금속층 및/또는 복합 재료층을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명에 따른 장치의 유리한 구성에 따르면, 인쇄 장치는 열전사 인쇄 장치이다.
상기 장치의 다른 유리한 구성에 따르면 인쇄 장치는 버블제트 인쇄 장치이다.
상기 장치의 다른 유리한 구성에 따르면, 인쇄 장치는 연속 잉크제트 장치이다.
원칙적으로 이들 세 가지 인쇄 장치는 모두 접착제를 용이하게 도포할 수 있게 한다. 그러므로 이들 인쇄 장치가 따르는 인쇄 방법은 잉크 또는 잉크제트 프로세스으로서 공지되어 있는 것이다.
상기 장치의 다른 유리한 구성에 따르면, 인쇄 장치는 접착제를 도포하는 노즐을 가지며, 고주파 또는 펄스형 진동으로 여기될 수 있다. 유리하게, 고주파 또는 펄스형으로 여기되는 노즐은 상응하는 인쇄 장치와 함께, 개별적인 접착제 방울 또는 접착제 방울 제트의 생성을 허용하며, 이들은 인쇄되는 금속층의 소구역에 도포될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 다른 유리한 구성에 따르면, 노즐은 압전 소자를 가질 수 있다. 압전 소자는 압전 효과에 따라 작동하는, 즉, 이 소자에 존재하는 AC 전기 전압이 진동으로 전환되는 소자이다. 이 경우, 전압 펄스(voltage pulse)에 의한 펄스 여기(pulsed excitation)가 사용될 수 있거나, 압전 소자에 고주파 AC 전압을 인가함으로써 고주파 진동을 생성하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 장치의 다른 유리한 구성에 따르면, 압전 장치는 접착제를 전기적으로 충전시키는 충전 수단과, 접착제를 편향시키는 편향 수단을 갖는다.
이 경우, 특히 유리하게, 편향 수단은 정전기적인 형태로, 즉, 정전기장에 의해 생성되는 정전기적으로 충전된 접착제 방울의 편향을 위해 설계된다.
상기 장치의 다른 유리한 구성에 따르면, 접착제를 도포하기 위한 수단은 도포되지 않은 접착제를 수집하기 위한 수집 수단을 포함한다.
예를 들면, 연속 잉크제트 프로세스과 같이 인쇄 장치가 상응하도록 설계된 잉크제트 프로세스의 경우, 금속층의 표면에 도달하지 않은 접착제 방울을 수집할 필요가 있다. 이에 따라, 예를 들면, 층의 특정 소구역에만 접착제를 제공할 수 있다. 예로서, 유리하게, 적어도 부분적으로 구조화된 층 구조의 측면은 접착제로 인쇄될 수 있다. 이를 위해, 적어도 부분적으로 구조화된 층 구조의 길이와 상응하는 길이를 갖는 인쇄 장치를 사용하는 것이 유리할 것이다. 구조물이 전체 길이에 걸쳐 인쇄되지 않고 소구역에만 인쇄되는 경우, 접착제가 도포되는 영역에 충돌되는 접착제 방울의 일부는 수집되지 않아야 할 필요가 있다. 이는 수집 수단에 의해 실행된다. 상기 장치의 다른 유리한 구성에 따르면, 수집된 접착제는 접착제 도포 수단에 포함되는 재생 수단에 의해 접착제 저장기로 복귀된다.
본 발명에 따른 방법에 관하여 개시된 모든 세부 사항 및 이점들은 본 발명에 따른 장치에 동등하게 적용되며, 그 반대도 마찬가지이다.
이하, 도면을 참조로 유리하며 바람직한 실시예를 더 설명하며; 본 발명은 도면에 도시되어 있는 세부사항에만 제한되는 것은 아니다.
도 1은 접착제 도포 방법 단계를 도시하는 개략도;
도 2는 접착제 도포 수단의 구조를 도시하는 개략도;
도 3은 접착제 방울을 생성하는 다른 예시적인 실시예를 도시하는 개략도;
도 4는 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에 따른 접착제 도포를 상세히 도시하고 있는 개략도;
도 5는 두 개의 연결된 층의 예를 도시하는 도면;
도 6은 본 발명에 따른 벌집체 제조를 위한 장치를 도시하는 개략도;
도 7은 나선형 벌집체의 예시를 기초로 한, 가능한 접착제 도포의 실시예를 나타낸 도면; 및
도 8은 본 발명에 따른 방법의 다른 바람직한 실시예에 따른 접착제 도포를 상세히 도시하는 개략도이다.
도 1은 층에 접착제를 도포하는 방법 단계의 개요도를 개략적으로 도시하고 있으며, 도 1에서 벌집체는 다른 층들과 함께 계속해서 제조된다. 그러한 하나의 층, 특히 상징적으로 지시된 구조물 말단(2), 즉, 구조 극소점 및 구조 극대점을 갖는 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)은 접착제 도포 수단(4)에 대한 이동 방향(3)으로 이동된다. 접착제 도포 수단(4)은 압전 소자(5), 노즐(6), 충전 수단(7), 편향 수단(8) 및 수집 수단(9)을 포함한다.
이 경우, 노즐(6)에는 2.5 bar 또는 그보다 높은 압력으로 접착제가 공급된다. 노즐(6)은 압전 소자(5)에 의해 진동상태로 설정되어 있으며, 압전 소자에는 고주파 AC 전압이 가해진다. 이 경우, 50 kHz보다 더 큰 진동 주파수, 바람직하게 60 kHz보다 더 큰 진동 주파수, 특히 바람직하게 100 kHz 또는 그보다 더 큰 진동 주파수가 바람직하다. 그 결과, 접착제 방울의 연속 제트가 노즐(6)을 통과한다. 이러한 접착제 방울 제트(35)는 충전 수단(7)에서 정전기적으로 충전된다. 이러한 방식으로 정전기적으로 충전된 접착제 방울은 정전기장의 이용을 통해 편향 수단(8)에 의해 편향된다. 도 1은 다수의 편향을 갖는 접착제 방울 제트(35)를 도시하고 있다. 그 결과, 층(1) 상에 접착제 점(10)뿐만 아니라 접착제 라인(11)을 제조하는 것이 가능하다. 특히 바람직하게 접착제, 즉, 접착제 점(10) 또는 접착제 라인(11)은 구조물 말단(2)에 바로 인접하여 도포된다. 따라서, 접착제는 구조물의 정점 영역에 여전히 도포되며, 구조물의 측면 영역이 아니라 구조물 말단(2)에 바로 인접하여 도포된다. 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)과 실질적으로 평탄한 층으로 계속해서 권취되는 사이 구조물 말단(2)에 이르러, 접착제가 제공되지 않는 실질적으로 평탄한 층 상에 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)이 미끄러져서, 구조물 말단(2)에 접착제가 도포되는 권취에 비해 미끄럼 마찰이 감소된다.
도 2는 접착제 도포 수단(4)의 다른 예시적 실시예를 개략적으로 도시한다. 이 경우, 실질적으로 평탄한 층은 이동 방향(3)으로 인쇄 장치(13)를 지나 이동되며, 인쇄 장치(13)는 접착제(36)를 접착제 방울 제트(35) 형태로 도포 방향(41)으로 도포한다. 이 경우, 도포 방향(41)은 층(12)의 이동 방향(3)과 실질적으로 수직이다. 인쇄 장치(13)는 압전 소자(5), 충전 수단(7), 편향 수단(8) 및 수집 수단(9)을 포함한다. 압전 소자(5)는 고주파 AC 전압으로 작동되며, 고주파 AC 전압은 압전 소자(5)를 진동 방향(14)으로 진동시킨다. 고압 펌프(15)에 의해, 접착제 저장기(16)로부터의 접착제는 공급 수단(40)을 통하여 고압으로 노즐(6)을 통과한다. 이로부터 압전 소자(5)의 진동은 고압 연속 또는 준-연속 접착제 방울 제트(35)를 생성한다. 이들 접착제 방울(35)은 충전 수단(7)에서 정전기적으로 충전되며, 편향 수단(8)에서 정전기적으로 편향된다. 도 2는 접착제 방울 제트(35)에 대한 다양한 방향 전환을 도시하고 있다. 이러한 방향 전환은 편향 수단(8) 및 충전 수단(7)에 각각의 전압을 인가함으로써 실시된다. 그 결과, 접착제 방울 제트(35)는 층(1,12)에 대해 이동될 수 있다. 본 예시적인 실시예에서, 접착제 라인(11)은 실질적으로 평탄한 판금층(12)에 제조되며, 판금층(12)은 도면에 전체적으로 도시되어 있다. 이 경우, 매우 상이한 길이의 접착제 라인(11)을 제조하는 것이 가능하다. 교차 방향(17)에 관하여 길이가 다양한 접착제 라인(11)을 생성하는 것이 가능하며, 교차 방향은 이동 방향(3)을 가로질러 이어지며, 이동 방향은 교차 방향(17)에 관하여 상이한 위치에 있다. 이는 편향 수단(8)에 대해 상응하는 AC 전압을 인가함으로써 실시된다. 연속적인 접착제 라인(11)이 생성되지 않는 경우, 부 분적인 라인들 사이에서 충돌하는 접착제 방울들은 수집 수단(9)으로 편향되어야 한다. 그 결과, 이들 접착제는 층(1,12)에 충돌되지 않는다. 수집 수단(9)에 수집된 접착제 방울은 재생 수단(18)을 통해, 필요한 경우에는 여과기(19)를 통해 접착제 저장기(16)로 복귀된다.
실질적으로 평탄한 층(12)에 접착제를 도포하기 위해 여기 개시된 가능한 선택은 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)에 동등하게 유효하다.
실질적으로 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 실시예는 연속 잉크제트 프로세스에 따라 작동하는 접착제를 도포하는 수단(4)을 수반한다. 도 3에 도시되어 있는 제 2 예시적 실시예에는 열전사 시스템에 따라 작동하는 인쇄 장치(13)가 사용된다. 이러한 유형의 시스템은 노즐의 고주파 진동과 준 연속 접착제 방울 제트를 연속적으로 생성하지 않으며, 개별적인 펄스에 의해 개별적인 접착제 방울(22)이 생성된다. 도 3은 몇 번(1 내지 4)에 걸쳐 동일한 인쇄 장치(13)를 도시하고 있다. 인쇄 장치(13)는 압전 소자(5)를 포함하며, 압전 소자에는 접촉부(20)를 통해 전기 전압 펄스가 제공될 수 있다. 접착제 방울의 생성이 4번에 걸쳐(1 내지 4) 개략적으로 도시되어 있다. 단계 1에서, 압전 소자(5)는 정지위치에 있다. 노즐(6)과 공급라인(21)은 접착제(36)로 충진된다. 단계 2에서, 접촉부(20)를 통해 압전 소자(5)에 전압 펄스가 인가되어 압전 소자(5)의 편향을 유도한다. 두 개의 화살표로 상징적으로 도시되어 있는 바와 같은 접착제(36)의 움직임을 초래한다. 단계 3에서, 압전 소자(5)의 전압 펄스가 다시 사라지며, 압전 소자는 이미 적어도 부분적으로 원래 형태로 다시 변형되었다. 이는 화살표로 지시된 바와 같이 접착 제(36)의 이동을 유도한다. 단계 3에서, 접착제 방울(22)은 분출되지만, 아직 노즐(6) 내의 접착제(36)와 분리되지는 않았다. 이는 단계 4에서만 발생하며, 단계 4에서 압전 소자(5)는 단계 1에서와 같이 다시 정지 위치가 된다. 방출된 접착제 방울(22)은 노즐(6)을 떠난다. 다수의 이들 인쇄 유닛(13)을 이용함으로써, 노즐(6)과 층(1,12) 사이 거리의 적절한 치수가 주어지며 개별적인 인쇄 유닛(13)들 사이에 적절한 중복을 고려하면, 층(1,12)상에 접착제(35)로 이루어진 라인을 인쇄하는 것이 가능하다. 다른 인쇄 유닛(13)들이 계속해서 작동하여 접착제 방울(22)을 방출하는 동안, 특정 시점에 작동되지 않아서 그 시점에 접착제 방울(22)을 방출하지 않는 개별적인 인쇄 장치(13)에 의해 이들 라인에 간격이 제조될 수 있다.
다른 방법은 버블제트 프로세스이며, 이 방법에서 노즐(6)을 순간적으로 가열함으로써 접착제(36)의 비등막(boiling film)이 제조된다. 이러한 막은 노즐(6)에서 접착제(36) 방울(22)을 분사하는 증기포를 생성한다. 이 방법은 종래 기술로부터 공지되어 있으며 또한 열전사 프로세스를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에 따라 접착제의 도포의 세부사항을 개략적으로 도시한다. 이 경우, 접착제는 접착제 방울(22) 형태로 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)에 도포된다. 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)은 본 실시예에서 사인파 형태로 구조화되지만, 삼각형 주름 또는 다른 구조를 이용하는 것도 가능할 것이다. 접착제는 접착제를 도포하기 위한 수단(4)에 의해 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)에 도포된다. 접착제는 구조물 말단(2)에 인접한 영역에 도포된다. 특히, 벌집체가 적어도 부분적으로 구조화된 판금층(1) 및 필요한 경우 실질적으로 평탄한 층(12)으로 구성되는 경우, 층(1,12)들이 권취되거나 상호 권취되는 동안 층(1,12)들은 서로 상대 이동한다. 이로 인해 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)이 실질적으로 평탄한 층(12)에서 미끄러진다. 접착제가 구조물 말단(2)에 직접 도포되는 경우, 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)과 실질적으로 평탄한 층(12) 사이의 미끄럼 마찰이 증가하여 권취 또는 상호 권취를 더 어렵게 만든다. 그러나 본 발명에 따른 벌집체를 구성하도록, 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)과 실질적으로 평탄한 층(12)은 서로 연결되어야 한다. 이러한 연결은 종종 납땜 또는 땜질 작업("Verloeten"), 보다 상세하게는 납땜 작업("Hartloeten")에 의해 실시되어 층들을 서로 연결한다. 구조물 말단(2) 영역에 납땜이 실시되어, 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)과 실질적으로 평탄한 층(12) 사이의 접촉부에 실질적으로 삼각형인 납땜 포켓이 구조물 말단(2)의 양 측면에 형성되며, 이는 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)과 실질적으로 평탄한 층(12) 사이에 연결부를 이루기 위해, 구조물 말단(2) 영역에 납땜 재료가 도포되어야 함을 의미한다. 그러므로 본 발명의 주요 이점 중 하나는 접착제가 구조물 말단(2)에 바로 인접하게 도포될 수 있다는 점이다. 이는 한편으로 층들이 권취되거나 상호 권취되는 동안 층(1,12)들 사이에 미끄럼 마찰이 감소되며, 다른 한편으로는 납땜 재료가 구조물 말단 영역에 도포될 수 있음을 의미한다. 이에 따라, 더 까다로운 권취 또는 상호 권취 없이 층(1,12)들 사이에 영구적이며 고품질의 연결부가 제조될 수 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 접착제는 구조물 말단(2)에 바로 인접하여 도포된다.
도 5는 예로서, 두 개의 연결층(1,12)을 도시하고 있다. 이 경우, 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)이 실질적으로 평탄한 층(12)에 연결되어 있다. 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)은 구조물 말단(2)를 가지며, 구조물 말단에서 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)은 실질적으로 평탄한 층(12)을 지탱한다. 본 발명에 따른 방법은 납땜 포켓(23)의 형성을 유도하며, 납땜 포켓은 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)을 실질적으로 평탄한 층(12)에 연결한다.
도 6은 벌집체를 제조하는 장치의 구조를 개략적으로 도시하고 있다. 도 6은 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 금속층과, 필요한 경우 하나 이상의 실질적으로 평탄한 금속층을 제공하는 수단(23)을 도시하고 있다. 이들 수단은, 예를 들면, 풀림 및 절단을 실행할 수 있으며, 필요한 경우 평탄한 판금 호일로 판금층을 구성할 수 있거나, 또는 적어도 한정된 길이에 제공되는 섬유 재료를 적절히 준비할 수 있으며, 필요한 경우, 그것을 구성할 수 있다. 이들 수단(23)은 적어도 부분적으로 구조화된 요구 층들 또는 필요한 경우 실질적으로 평탄한 층들을 유효하게 한다. 이 경우, 이 수단은 구조 수단을 가질 수 있으며, 구조 수단은 도시되어 있지 않으며 평탄한 층으로부터 실질적으로 구조화된 층을 제조하는데 사용되며, 평탄한 층은 예로서, 코일로 권취되어 있지 않다. 또한, 실질적으로 평탄한 층에 미세구조를 형성하는 미세구조 수단을 형성하는 것이 가능하다.
층을 제공하는 수단(23)에 후속하여, 접착제 도포 수단(4)이 배치된다. 접착제 도포 수단(4)에 대한 세부 사항에 대해서는 전술한 설명을 참조한다. 접착제 도포 수단(4) 다음에는 적층 수단(24)이 배치되며, 적층 수단에서 실질적으로 평탄한 적층과 적어도 부분적으로 구조화된 판금층이 형성된다. 적층 수단(24) 다음에 는 상호 권취수단(25)이 배치되며, 적층 수단(24)에서 제조된 하나 이상의 스택은 상호 권취수단에서 서로 상호 권취된다. 이에 따라, 예를 들면 S형상 또는 나선 형상인 벌집체를 제조할 수 있다. 또한, 동시에 예를 들면, 나선형 벌집체를 형성하기 위해, 적어도 부분적으로 구조화된 층 또는 대안적으로 복수의 적어도 부분적으로 구조화된 층 및 실질적으로 평탄한 층을 권취하는 대신에 적층 수단(24)을 형성하지 않는 것이 가능하다.
상호 권취수단(25) 다음에는 납땜 재료 도포 수단(26)이 배치되며, 납땜 재료 도포 수단에서 분말 형태의 납땜 재료가 권취되어 있는 벌집체로 삽입된다. 납땜 재료 도포 수단 다음에는 처리 수단(27)이 배치되어, 처리 수단에서 열처리가 실시되며, 열처리 되는 동안 삽입되는 납땜 재료가 녹아서 층(1,12)을 서로 연결시킨다. 개별적인 수단(23,4,24,25,26,27)들은 연결 수단(28)에 의해 서로 연결되며, 연결 수단은 중간 제조물이 하나의 수단에서 다른 수단으로 운반될 수 있게 한다. 본 실시예에서, 납땜 재료 도포 수단(26) 내의 납땜 재료는 적층 수단(24) 및 상호 권취수단(25)의 적층 및 상호 권취에 후속하여 도포된다. 그러나 동시에, 본 발명에 따르면 분말 형태의 납땜 재료는 적층 및/또는 상호 권취 이전에 도포될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 방법에 의해 가능한 접착제(36)를 도포하기 위한 다수의 선택을 나타내는, 나선형으로 권취되어 있는 벌집체의 예시를 이용한다. 나선형으로 권취되어 있는 벌집체(29)는 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)과 실질적으로 평탄한 층(12)으로부터 나선형으로 권취되어 있다. 벌집체(29)는 벌집체(29) 를 벗어나 연장되는 통로(30)를 갖는다. 매질은 유동 방향(39)으로 제 1 단부측(37)으로부터 제 2 단부측(38)으로 벌집체(29)를 통해 유동할 수 있다. 도 7은 본 발명에 따른 방법을 이용하여 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)과 실질적으로 평탄한 층(12) 양쪽에 접착제가 도포될 수 있는 방법에 관한 다수의 선택을 도시하고 있다. 예로서, 접착제(36)는 단부측 접착제 스트립(end-side bonding agent strip; 31) 또는 그렇지 않으면 내부 접착제 스트립(32)으로서 도포될 수 있다. 접착제(36)가 적어도 부분적으로 구조화된 층(1) 및 실질적으로 평탄한 층(12) 양쪽에 도포되는 경우, 연속 접착제 스트립(33)을 형성하는 것이 가능하다. 이 경우, 특히 바람직하게는 이들 스트립이 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)의 구조물 말단(2)에 바로 인접하여 형성된다. 이 경우, 구조물 말단(2) 자체에 대응하는 구조 영역에는 접착제(36)가 제공되지 않는다. 또한, 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)의 소구역에만 접착제가 제공되는 것이 가능하다. 이 경우, 접착제(36)가 제공되는 소구역(34)은 유동 방향으로 도시되어 있는 바와 같이, 단부측 및 내부 양쪽에 형성될 수 있다. 또한, 예를 들면 각각의 구조는 접착제(36)가 제공되는 복수의 영역을 가질 수 있다. 이들 모든 예에서, 접착제는 본 발명에 따라 물방울 형태로, 바람직하게는 접착제 방울 제트 형태로, 특히 바람직하게는 예를 들면, 연속 잉크제트 인쇄 장치와 같은 인쇄 장치에 의해 도포된다.
납땜 분말을 계속해서 도포하는 동안, 이러한 분말은 접착제(36)가 도포되는 소구역(31,32,33,34)에 계속해서 접착되어, 이들 소구역(31,32,33,34)에서 층(1,12)들이 서로 연결된다.
도 8은 본 발명에 따른 방법의 유리한 구성의 다른 실시예를 도시하고 있다. 이 경우, 접착제 방울(22) 형태의 접착제가 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)에 도포된다. 이 경우, 접착제는 접착제(36)가 제공되는 소구역(43)의 표면에 실질적으로 수직으로 도포된다. 즉, 접착제가 제공되는 표면(42)과 실질적으로 직각인 표면 방향으로 접착제가 도포된다. 이러한 도포는 인쇄 장치(13)를 적절히 조정함으로써 실시된다. 접착제(36)가 제공되는 소구역(42)은 구조물 말단(2)에 인접하여 위치된다.
유리하게, 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 벌집체(29) 제조 장치는 인접한 층들이 계속해서 연결되는 영역에 접착제(36)를 매우 정확하게 도포할 수 있게 한다. 이 경우, 특히 바람직하게 접착제(36)는 보다 상세하게는 구조물 말단(2)에 바로 인접한 측면 영역과 함께 인쇄 기술을 이용하여 도포된다. 그 결과, 바람직하게 구조물 말단(2) 자체를 접착제(36)로부터 떨어져 유지할 수 있어, 층(1,12)들의 후속 권취 또는 상호 권취를 더 용이하게 실시할 수 있다. 본 발명에 다른 방법 및 본 발명에 따른 장치로 인해, 유동 방향(39) 및/또는 유동 방향(39)과 실질적으로 교차하는 방향에 대해 비균일한 가요성을 갖는 벌집체(29)를 형성할 수 있다.
도면부호 목록
1 적어도 부분적으로 구조화된 층
2 구조물 말단
3 이동 방향
4 접착제를 도포하는 수단
5 압전 소자
6 노즐
7 충전 수단
8 편향 수단
9 수집 수단
10 접착제 점
11 접착제 라인
12 실질적으로 평탄한 층
13 인쇄 장치
14 진동 장치
15 고압 펌프
16 접착제 저장기
17 교차 방향
18 재생 수단
19 여과기
20 접촉부
21 공급 라인
22 접착제 방울
23 층을 제공하는 수단
24 적층 수단
25 상호 권취수단
26 납땜 재료 도포 수단
27 처리 수단
28 상호 권취수단
29 벌집체
30 통로
31 단부측 접착제 스트립
32 내부 접착제 스트립
33 연속 접착제 스트립
34 소구역
35 접착제 방울 제트
36 접착제
37 제 1 단부측
38 제 2 단부측
39 유동 방향
40 공급 수단
41 도포 방향
42 표면
43 소구역

Claims (34)

  1. 층(1,12)으로부터 벌집체(29)를 제조하는 방법으로서,
    a) 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)과, 필요한 경우, 하나 이상의 실질적으로 평탄한 층(12)을 제공하는 단계;
    b) 적어도 상기 실질적으로 평탄한 층(12) 및/또는 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)의 하나 이상의 소구역(10,11,31,32,33,34,43)에 접착제(36)를 도포하는 단계;
    c) 벌집체를 형성하는 단계; 및
    e) 열처리를 실시하는 단계;를 포함하며,
    상기 층에는 접착제(36)가 제공된 층(1,12)의 소구역(10,11,31,32,33,34,43)에 실질적으로 계속 접착되는 납땜 재료가 제공되고, 상기 접착제(36)가 물방울 형태(22,35)로 도포되는, 벌집체 제조 방법에 있어서,
    상기 층(1,12) 상의 접착제 방울(10,22)은 0.05 내지 0.7 mm의 평균 직경을 가지며, 상기 소구역(10,11,31,32,33,34,43)은 복수의 구조물 말단(2) 중 하나 이상의 구조물 말단(2)에 인접하여 배치되고, 상기 구조물 말단(2) 자체에는 접착제가 도포되지 않는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 c)가 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 층(1) 및 하나 이상의 실질적으로 평탄한 층(12)을 적층하여 하나 이상의 스택을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    벌집체(29)를 형성하도록, 상기 층(1,12)들로 이루어진 하나 이상의 스택을 상호 권취하는 단계 및/또는 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)과, 필요한 경우, 하나 이상의 실질적으로 평탄한 층(12)을 권취하는 단계를 포함하는 단계 d)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 b) 이후와 상기 단계 e) 이전에, 상기 벌집체(29)에 분말 형태의 납땜 재료가 제공되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제(36)가 상기 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)에서 구조물 측면 영역에 도포되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제(36)가 인쇄되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제(36)가 열전사 프로세스를 이용하여 도포되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제(36)가 버블제트 프로세스를 이용하여 도포되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제(36)가 연속 잉크제트 프로세스를 이용하여 도포되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제(36)가 펄스 여기된 노즐(6)을 통해 도포되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제(36)가 고주파 진동으로 여기된 노즐(6)을 통해 도포되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 접착제의 압력이 상기 노즐(6) 내에서 2 bar 보다 더 큰 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 노즐(6)의 여기가 압전 소자(5)에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 여기가 50 kHz 이상의 주파수에서 발생하는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제 방울(22,35)이 정전기적으로 충전되며 정전기적으로 편향되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 층(1,12)에 도포되지 않는 상기 접착제 방울(22,35)이 정전기적으로 수집 수단(9)으로 방향 전환되어 재생되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 층(1,12) 상에서의 접착제(36)의 위치 결정이, 상기 접착제 방울(22,35)이 상기 층(1,12)에 충돌하기 전에, 상기 접착제 방울(22,35)의 타깃 정전 편향에 의해 적어도 부분적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  18. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제 방울(22)이 노즐(6) 내에서 끓는점보다 높은 온도로 상기 접착제(36)를 순간적으로 가열함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층(1,12)의 적어도 일부가 금속성 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  20. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층(1,12)의 적어도 일부가 복합 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  21. 삭제
  22. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제(36)가 상기 층(1,12)의 이동 방향(3)에 실질적으로 수직인 도포 방향(41)으로 도포되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  23. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제(36)가 제공되는 하나 이상의 소구역(10,11,31,32,33,34,43)의 표면(42)에 실질적으로 수직인 도포 방향(41)으로 상기 접착제(36)가 도포되는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 방법.
  24. 벌집체(29)를 제조하는 장치로서, 적어도 하기의 구성요소:
    a) 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)과, 필요한 경우, 하나 이상의 실질적으로 평탄한 층(12)을 제공하는 수단(23);
    b) 적어도 상기 실질적으로 평탄한 층(12) 및/또는 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)의 하나 이상의 소구역(10,11,31,32,33,34,43)에 접착제(36)를 도포하는 수단(4);
    c) 벌집체(29)를 형성하는 수단; 및
    e) 상기 접착제(36)가 제공된 영역(10,11,31,32,33,34,43)에 실질적으로 계속 접착되는 납땜 재료가 상기 벌집체(29)에 제공될 수 있도록 하는 납땜 재료 도포 수단(26); 및
    f) 열처리 단계를 실시하기 위한 열처리 수단(27);을 포함하는 벌집체 제조 장치에 있어서,
    상기 접착제(36)를 도포하는 수단(4)이 상기 층(1,12)의 소구역(10,11,31,32,33,34)에 접착제(36)를 인쇄하는 하나 이상의 인쇄 장치(13), 접착제 저장기(16), 및 상기 인쇄 장치(13)에 접착제(36)를 공급하는 공급 수단(40)을 포함하며,
    상기 수단(4)은 상기 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)의 구조물 말단(2)에 인접하여 상기 접착제(36)를 도포하며, 그에 따라 상기 구조물 말단(2) 자체에는 접착제가 도포되지 않는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 구성요소 c)가 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)과, 하나 이상의 실질적으로 평탄한 층(12)을 적층하여 하나 이상의 스택을 형성하는 적층 수단(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 벌집체(29)를 형성하도록, 금속성 층(1,12)으로 이루어진 하나 이상의 스택을 상호 권취하는 상호 권취수단, 및/또는 하나 이상의 적어도 부분적으로 구조화된 층(1)과, 필요한 경우, 하나 이상의 실질적으로 평탄한 층(12)을 권취하는 권취수단을 포함하는 구성요소 d)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 장치.
  27. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄 장치(13)가 열전사 인쇄 장치인 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 장치.
  28. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄 장치(13)가 버블제트 인쇄 장치인 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 장치.
  29. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄 장치(13)가 연속 잉크제트 인쇄 장치인 것을 특징을 하는,
    벌집체 제조 장치.
  30. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄 장치(13)가 상기 접착제(36)를 도포하는 노즐(6)을 가지며, 상기 노즐이 고주파 진동 또는 펄스형 진동으로 여기될 수 있는 것을 특징을 하는,
    벌집체 제조 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 노즐(6)이 압전 소자(5)를 갖는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 장치.
  32. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄 장치(13)가 상기 접착제(36)를 정전기적으로 충전하는 충전 수단(7)과, 상기 접착제(36)를 편향시키는 편향 수단(8)을 갖는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 접착제(36)를 도포하는 수단(4)이 도포되지 않은 접착제(36)를 수집하는 수집 수단(9)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 접착제(36)를 도포하는 수단(4)이 상기 수집 수단(9)에 수집된 상기 접착제(36)를 상기 접착제 저장기(16)로 복귀시키는 재생 수단(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    벌집체 제조 장치.
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