KR20110071088A - 금속의 허니콤 몸체 납땜 방법과 배기 가스 처리 방법 - Google Patents

금속의 허니콤 몸체 납땜 방법과 배기 가스 처리 방법 Download PDF

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KR20110071088A
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에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하
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Abstract

배기 가스를 처리하기 위한 금속의 허니콤 몸체(1) 납땜 방법은:
a) 400℃ 이상의 온도에서 상기 허니콤 몸체(1)를 전처리하는 단계;
b) 상기 허니콤 몸체를 냉각하는 단계　(1);
c) 대기압 하의 1050℃ 내지 1100℃의 온도 범위에서 상기 허니콤 몸체(1)를 납땜하는 단계;
d) 상기 허니콤 몸체(1)를 냉각하는 단계를 적어도 포함한다.
더욱이, 상기 기재한 바와 같은 본 발명의 방법을 실행하기 위한 기기가 특정된다.

Description

금속의 허니콤 몸체 납땜 방법과 배기 가스 처리 방법{Method for Brazing a Metallic Honeycomb for Exhaust Emission Control}
본 발명은 배기 가스 처리를 위해 금속의 허니콤 몸체를 납땜하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 예를 들면, 가솔린 기관 및/또는 디젤 기관과 같은 기관으로부터 발생되는 이동하는 연소 가스의 처리 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 촉매 활성 물질용 캐리어 구조체와 같은 세라믹 허니콤 몸체에 더하여, 현재 금속 재료로 구성된 다수의 금속의 허니콤 몸체도 있다. 특히 이와 관련하여 허니콤 몸체는 상기 허니콤 몸체를 형성하도록 복수의 부품으로 함께 조립된다. 금속의 플레이트, 금속의 시트, 금속의 포일 등이 예를 들면, 본 발명에서 사용된다. 이러한 경우에 있어서, (모든 상기 기재한 캐리어 재료에 대한 일반적인 용어로 본 발명에서 사용된) 포일은 적어도 구조체를 형성하고 덕트를 형성하도록 서로에 대해 배치된다. 따라서, 예를 들면, 주름진 포일 및/또는 매끈한 포일을 서로 나선형으로 감고 및/또는 상기 포일을 적층하고 및/또는 상기 포일을 함께 구부려 하우징에 삽입하도록 알려졌다. 이와 같이 하우징은 분명하게 금속으로 이루어졌다.
이러한 금속의 허니콤 몸체 제조에 있어서, 이들 허니콤 몸체가 고열의 하중 및/또는 동하중을 이동가능한 내연기관의 배기 시스템에서 궁극적으로 견디는 것은 중요하다. 한편, 이 경우, 교호의 열 응력이 (주위 온도부터 예를 들면, 800℃까지 또는 900℃ 까지의 온도) 반드시 고려되어야만 하고, 예를 들면, 차량 진동에 의한, 그러나 또한 연소 공정에 의해 배기 시스템 자체에서 발생하는 압력파의 결과로서, 또한 동적 발진(dynamic oscillation)에 대한 여기(excitation)가 반드시 고려되어야만 한다. 더욱이, 이러한 허니콤 몸체가 또한 고 부식 환경에 주기적으로 노출된다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 모든 조건 하에서, 포일이 서로 영구적으로 안정되게 연결되고, 하우징에 영구적으로 안정되게 연결된다. 필름의 일부가 느슨하게 된 결과, 특히, 상기 필름이 배기 시스템의 아래쪽 구성요소를 위험하게 하고 및/또는 배기 가스로부터 유동 경로를 차단하게 된다.
더욱이, 이러한 허니콤 몸체의 선택적인 납땜이 실행되는 것으로 알려졌다. 즉, 예를 들면, 포일의 모든 접촉 구역을 서로 땜납하거나 케이싱 튜브에 땜납하는 것은 바람직하지 않다. 대신에, 예를 들면, 포일과 하우징 사이의 납땜된 조인트를 연속의 스트립에 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 서로에 대한 포일의 납땜된 조인트와 관련하여, 필요하다면, 전체 허니콤 구조체의 축방향 부분-구역이 납땜되고, 다른 부분은 납땜되지 않는다. 때때로, 허니콤 구조체의 단면에서 볼 수 있는 바와 같이, 포일 사이의 접촉점 부분이 또한 납땜되고, 다른 부분은 납땜되지 않는다. 이처럼 사전결정된 납땜에 의해, 변형 구역이 제공되어 허니콤 몸체 내측에서 발생하는 열 응력이 보상될 수 있으며, 허니콤 몸체의 구성요소가 상기 변형 구역에서 서로에 대해 상대적으로 이동가능하다.
적당하게 긴 사용 수명을 갖는 금속의 허니콤 몸체를 보장하기 위하여, 납땜 방법이 매우 높은 온도와 진공 상태에서 실행되도록 제시된다. 따라서, 공정이 항상 정확하게 조정 유지되어야 하고, 기기에 의한 고 지출(high outlay)이 요구된다. 이러한 금속의 허니콤 몸체를 제조하기 위한 방법의 일례로서, 국제공개번호 WO　96/08336　A1호의 특허문헌이 참조될 수 있다. 특히, 1200℃이르는 온도와 이를 초과하는 온도 및 진공이 반드시 실행되어야 한다는 것이 상기 특허문헌에 설명되어 있다.
본 발명의 목적은 상기 기재한 단점으로부터 안출되어, 적어도 종래 기술과 관련하여 기재된 문제점을 해결하는 것이다. 특히, 배기 가스를 처리하기 위해 금속의 허니콤 몸체를 납땜하는 방법은 특히 연속-유동 방법의 관점에서, 간단하게 행해질 수 있도록 제시된다. 더욱이, 납땜된 조인트를 구비한 허니콤 몸체와, 필요하다면, 영구 부식 보호부가 결론적으로 만들어질 수 있다. 더욱이, 본 발명의 방법을 실행하기 위한 기기가 또한 특정된다.
본 발명의 목적은 청구항 제1항의 단계에 따른 방법과 청구항 제10항의 특징을 갖는 기기에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예가 특허청구범위에 개별적으로 특정된다. 특허청구범위에 개별적으로 기재된 특징은 임의의 필요한 기술적 방식으로 서로 합쳐질 수 있고 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다는 것을 알 수 있을 것이다. 특히 도면과 관련된 기재는 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것이고, 부가적으로 본 발명의 실시예를 위한 것이다.
배기 가스를 처리하기 위해 금속의 허니콤 몸체를 납땜하는 본 발명의 방법은:
a) 400℃ 이상의 온도에서, 상기 허니콤 몸체를 전처리하는 단계;
b) 상기 허니콤 몸체를 냉각하는 단계;
c) 대기압하의 1050℃ 내지 1100℃의 온도 범위에서 상기 허니콤 몸체를 납땜하는 단계; 및
d) 상기 허니콤 몸체를 냉각하는 단계를 적어도 포함한다.
먼저, 이 경우 본 발명의 방법에 의해, 특히 상기 기재한 여러 타입의 금속의 허니콤 몸체가 영구적으로 연결될 수 있다. 본 발명에서 "납땜"이라는 표현이 의미하는 것은 이미 알고 있는 바와 같이 땝납이라는 의미도 항상 포함한다.
특히, a) 단계는 또한 복수의 공정을 포함할 수 있다. 일반적으로, a) 단계는 세정 단계일 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 예를 들면, 특히, 허니콤 몸체에 포함된 물을 증발시키기 위하여, 허니콤 몸체를 먼저 대기와 대기압에서 70℃와 100℃ 사이의 온도로 예열할 수 있다. 더욱이, 허니콤 몸체가 적어도 400℃의 온도, 예를 들면 대략 500℃ 또는 550℃에 이르는 온도로 더욱 가열되는 공정이 행해진다. 이러한 처리 단계에 있어서, 예를 들면, 오일이나, 그리스나 또는 이와 유사한 성분이 물과 더불어 허니콤 몸체로부터 배출된다. 이를 위하여, 허니콤 몸체의 처리가 400℃를 초과하는 온도에서, 예를 들면 400mbar 내지 800mbar의 압력에서 행해지도록, 약간 낮은 압력(slight underpressure)에서 행해지는 것이 유리하다. a) 단계 또는 400℃ 이상의 온도 처리가 적어도 60분의 간격 동안에 유지되어야 하고, 에너지 소비와 관련하여, 이러한 처리는 적어도 80분이 적당할지라도, 최대 2시간으로 한정되어야 한다.
허니콤 몸체의 냉각은 이후 다시 개시될 수 있다(b) 단계). 허니콤 몸체가 주위 온도로 냉각되지 않지만, 증가된 온도에서 유지되는 것이 바람직하다. 냉각 처리 자체는 적당한 냉각 매체, 예를 들면 냉각 공기에 의해 실행될 수 있다. b) 단계에 있어서, 허니콤 몸체가 50℃와 250℃ 사이의 온도로 냉각되어 유지되는 것이 바람직하다. 또한 이러한 단계가 적어도 1시간 동안 유지되는 것이 바람직하다.
이후, 금속의 허니콤 몸체는, 실제 납땜 단계(단계 c))가 상기 허니콤 몸체 상에서 실행될 수 있도록 준비된다. 이러한 경우에 있어서, 땜납된 허니콤 몸체가 1050℃ 내지 1100℃의 온도 범위로 상당히 오랜 시간 간격 동안에 가열된다. 이러한 경우에 있어서, 본질적으로 대기압(대략 1000　mbar)이 효과적이다. 본 발명에서 특정된 온도 범위에 있어서, 땜납이 용융되고, 금속의 허니콤 몸체의 필요한 사전결정된 구역에 (또한 모세관 작용에 의해 적당하게) 분포되고, 이에 따라 연결될 필요한 땜납 구역을 적신다.
이후, 허니콤 몸체가 한번 더 냉각된다. 이러한 경우에 있어서, 허니콤 몸체의 냉각율이 c) 단계의 관점에서 가열율과 유사한 것이 바람직하다. 따라서, d) 단계에 있어서, 허니콤 몸체의 냉각이 예를 들면, 적어도 60분의 시간 간격 동안에 달성된다. 냉각을 위해, 다시 한번, 적당한 유체 및/또는 열 교환기가 공정 동안에 허니콤 몸체 자체의 공정 주변과 접촉하도록 제공된다. 유체가 허니콤 몸체와 접촉할 때 바람직하게 사용된 상기 유체가 가스상의 유체(기상)라는 것은 정확하다.
본 발명의 방법에 있어서, 납땜 공정(단계 c))이 진공 없이 조정되고, 이 결과 이러한 금속의 허니콤 몸체의 제조 기기에 의한 조정 및 소비가 현저하게 감소될 수 있다는 것이 특히 강조된다. 특히, 이러한 금속의 허니콤 몸체가 연속으로 만들어지고, 이에 따라 상기와 같은 공정 단계에서 진공이 예방되어 허니콤 몸체의 현저한 간이화와 비용-효과적인 생산을 초래한다는 점에서 상당한 의미가 있다. 더욱이, 장비의 (완전) 자동화 하역(loading/unloading)이 또한 이에 따라 가능하게 된다.
본 발명의 방법에 따라, 영구 처리 가스 소기가 a) 단계와 c) 단계 동안에 적어도 실행되는 것으로 제시된다. 또한, 필요하다면 영구 처리 가스 소기가 b) 단계 및/또는 d) 단계 동안에 실행되는 것이 유리하다고 여겨진다. "공정 가스 소기"라는 것은 허니콤 몸체를 둘러싸는 처리 가스가 처리 공간에 제공되고 상기 처리 공간에서 다시 빼내어져, 처리 가스의 영구 교환이 발생한다는 것이다. 이러한 경우에 있어서, 금속의 허니콤 몸체의 주변에서 특히 고 순도의 처리 가스가 유지될 수 있다. 또한 영구적인 공급부 및/또는 처리 가스의 배출의 결과로서, 금속의 허니콤 몸체로부터 나오는 물질, 증기, 입자 등이 제거된다. 처리 가스로 고려되는 것은 특히, 공기, 아르곤 또는 수소와 같은 기체 중 하나 이상이다. b) 단계와 d) 단계에서의 허니콤 몸체의 냉각은 바람직하게도 처리 가스로서 공기에 의해 발생한다(또한 산화에 필요하다면; 바람직하게 기껏해야 200℃의 온도나 최대 150℃의 온도에서 조차도). 허니콤 몸체가 b) 단계에서 및/또는 납땜 c) 단계에서 증가된 온도로 유지되는 한편, 아르곤이 처리 가스로 바람직하게 (현저하게) 사용된다.
더욱이, 온도 증가는 c) 단계 동안에 현저하게 발생되는 것이 유리하다고 여겨진다. 특히, 이는 납땜 공정 동안의 금속의 허니콤 몸체의 급격한 가열은 바람직하지 않다는 사실을 반영하기 위한 것이다. 대신에, 온도-증가 공정은 허니콤 몸체를 1050℃ 내지 1100℃의 특정된 온도 범위에서 유지하는 공정보다 더 긴 시간 동안 지속될 수 있다. 온도 증가 기간은 허니콤 몸체를 상기 기재한 온도 범위에서 유지하는 것보다 적어도 20%, 필요하다면 50%까지 또는 100% 까지 오래 지속되는 것이 바람직하다. 특히, 온도 증가에 대한 시간 주기는 60분 내지 100분일 수 있다.
더욱이, 유리하게도 적어도 99.999%의 처리 가스의 순도가 c) 단계 동안에 행해진다. 이러한 경우에 있어서, 특히, 아르곤이 보호 가스로 사용되는 한편, 필요하다면, 일부의 수소가 또한 공급될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 가장 바람직하게, 적어도 6.0의 가스 순도가 얻어진다. 이들 처리 가스가, 상기와 같은 경우에 있어서, 대략 대기압(대략 1000　mbar)에서 공급되고 연속으로 교환된다. 바람직하게, 아르곤과 수소가 동시에 사용된다면, 수소 부분(fraction)이 체적의 10% 이하로 현저하게 된다.
더욱이, 허니콤 몸체가 주 합금 원소로서 크롬과 알루미늄을 갖는 철 재료로 형성될 수 있고, 크롬 부분(fraction)은 적어도 계수 3 만큼 알루미늄 부분보다 더 크다는 것이 또한 본 발명에서 특정된다. 이러한 경우에 있어서, 크롬 부분의 중량 범위가 예를 들면, 12% 내지 25%인 한편, 알루미늄 부분의 중량 범위가 예를 들면, 3% 내지 6%인 것이 가장 특히 바람직하다. 실시예의 대응하는 재료는 독일 스틸 코드 1.4767나 1.4725로부터 알 수 있을 것이다.
더욱이, 니켈-기반의 땜납이 본 발명의 방법에 대해 사용되며, 주 첨가제로서 크롬, 인(phosphorous) 및 실리콘이 바람직하다고 알려졌다. 특히, 주 첨가제 부분이 크롬, 인, 실리콘의 순서로 감소되는 것이 가장 바람직하다. 니켈-기반의 땜납의 크롬 성분이 허니콤 몸체 재료의 크롬 부분의, 예를 들면 중량의 23% 내지 25%의 범위를 초과하는 것이 바람직하다. 주 첨가제, 인 및 실리콘은 크롬 부분을 함께 초과할 수 없다. 대응하는 니켈-기반의 땜납이 예를 들면, Wall Colmonoy Ltd 社의 지정 상표 Nicrobraz로 입수될 수 있다.
본 발명의 방법을 개량시킨 결과로서, 허니콤 몸체는 c) 단계 이후에 e) 단계에서 산화된다. 즉 특히, 달리 말하자면, 허니콤 몸체가 산화 환경, 즉, 예를 들면, 600℃를 초과하는 온도, 예를 들면, 대략 800℃에 (다시) 노출된다. 이러한 경우에 있어서, 공기 및/또는 산소는 처리 가스로서 공급된다. 이러한 e) 단계는 예를 들면, 20분 내지 60분 동안에 다시 유지될 수 있다. 이러한 e) 단계 동안에, 허니콤 몸체의 표면에는 산화물 층, 특히 알루미늄 산화물이 제공된다. 이러한 산화물 층은 특히, 서로 납땜되지 않고 하나가 다른 하나에 대해 지지하는 필름 접촉점의 확산 접합을 방지하도록 사용되고 부식 보호부로서 사용된다.
e) 단계가 c) 단계 바로 직후일 수 있고 및/또는 허니콤 몸체나 주변부의 상당한 냉각이 또한 먼저 행해질 수 있다. 이에 따라, 특히, c) 단계 및 e) 단계를 실행시키기 위한 하나의 공통의 노(furnace)가 또한 제공되며, 상이한 환경 조건(산소/보호 가스)이 적당한 분리 수단(슬라이드, 중간 벽, 등)에 의해 서로 분리된다. 따라서, e) 단계는 예를 들면, 또한 땜납의 용융 온도 이하(예를 들면, 50℃ 이하)의 온도에서 실행될 수 있으므로, e) 단계와 c) 단계는 직접 공간 근접부에서 실행될 수 있다.
더욱이, c) 단계 동안에, 산소 성분 모니터링이 행해지는 것이 유리하다는 것을 알 수 있다. 이를 위하여, 처리챔버로의 입구에서 즉, 본 발명의 방법 단계의 개시시 및/또는 처리챔버의 출구에서 즉, 본 발명의 방법 단계의 종료시, 대응하는 센서가 특히 현재의 산소와 관련하여 처리 가스량과 상기 처리 가스의 품질을 탐지하도록 제공될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 특히, 알려진 람다 프로브(lambda probe)가 사용된다.
특히 본 발명의 방법의 우수한 일련의 호환성을 보장하기 위하여, 연속-유동 공정의 원리가 본 발명의 방법에서 행해진다. 본 발명에서, 허니콤 몸체가 예를 들면, 특정 유지 시스템에 배치되고, 일정한 사전결정된 클록 주파수(clock frequency)에서 각각의 처리단계를 통해, 상호연결되고, 필요하다면, 폐쇄된 이송 섹션을 따라서 나아가게 된다.
상기 기재한 연속-유동 공정으로 본 발명의 방법을 정확하게 실행하기 위해, a) 단계를 실행하기 위한 제 1 노와 c) 단계를 실행하기 위한 제 2 노가 제공된 기기를 사용하는 것이 바람직하고, 2개의 노를 통해 뻗어있는 이송 시스템을 더 포함하는 상기 기기는 클록킹 구동부를 구비하고 슬라이드에 의해 주변 영역으로 다시 나뉘어진다. 이송 시스템이 원형 컨베이어인 것이 바람직하고, 이 원형 컨베이어에 의해 다수의 허니콤 몸체가 이송되고 동시에 처리된다. 이러한 경우에 있어서, 필요하다면, 이송 시스템이 (부분적으로) 캡슐로 둘러싸이는 한편, 이송 방향에 있어서, 이송 시스템의 행정 동안에 허니콤 몸체를 서로 분리시키는 슬라이드가 예를 들면, 이들 주변 영역 사이의 온도 및/또는 처리 가스에 의하여, 실제 주변 영역의 경계를 형성한다. 허니콤 몸체가 이송되는 경우에, 슬라이드가 (잠시 동안) 개방되고, 사전결정된 많은 허니콤 몸체가 각각의 주변 영역으로 안내되고 배출된다.
본 발명과 기술 분야는 아래에서 도면을 참조하여 보다 상세하게 기재되어 있다. 도면에 도시된 실시예가 바람직할지라도 본 발명이 이들 도시된 실시예로만 한정되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 1은 금속의 허니콤 몸체의 일 실시예의 평면도이고,
도 2는 본 발명의 방법에 따른 실시예의 플로우차트이고,
도 3은 본 발명의 방법을 실행하기 위한 기기에 대한 실시예의 셋업을 도시한 도면이고,
도 4는 제 1 온도 곡선을 도시한 그래프이며,
도 5는 제 2 온도 곡선을 도시한 그래프이다.
도 1은 금속의 허니콤 몸체(1)의 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다. 허니콤 몸체(1)는 본질적으로 원통형 하우징(10)을 구비하지만, 이러한 원통형이 절대적으로 필요한 것은 아니다. 하우징(10) 내에 매끈한 포일(12)과 구성된 포일(13)과 같은 다수의 포일이 배치되며, 상기 매끈한 포일(12)과 구성된 포일(13)은 서로 교호로 쌓여지고 이어서 S-형상 방식으로 감겨서, 상기 하우징(10)에 삽입된다. 포일의 S-형상의 와인딩에 의해, 하우징(10)의 내측면에 대해 이들 포일 모두가 상기 포일의 모든 단부(17)로 지지된다. 이러한 구성에 의해 각각의 포일을, 적어도 양 단부에서, 하우징에 단단하게 고정시킬 수 있게 된다. 매끈한 포일(12)과 구성된 포일(13)의 배치의 결과로서, 접촉점(16)이 형성되고, 이 접촉점에서 하나의 포일이 다른 하나의 포일을 지지한다. 단부면(11)으로부터 보여지는 접촉점(16)은 본질적으로 허니콤 몸체(1)를 통해 선형으로 뻗어있고, 비록, 필요하다면, 전체 선형 접촉점(16)의 부분-구역만이 납땜된 조인트(15)를 구비하도록 실제로 설계된다. 납땜된 조인트(15)를 형성하는 접촉점(16)의 갯수는 또한 비교적 적을 수 있다. 따라서, 예를 들면, 포일의 구체적인, 사전결정되고 국부적으로 근접한 한정 부분에 접착제가 제공되어, 니켈-기반의 땜납(2) 만이 이들 사전결정된 부분에 정확하게 부착되고 이어서 납땜된 조인트(15)를 형성한다. 예를 들면, 단부면(11)에 평행한 적어도 한 단부면에서, 모든 포일이 납땜된 조인트(15)를 하우징(10)과 형성하는 것이 바람직하며, 상기와 같은 단면이나 다른 한 단면에서, 서로에 의해 포일의 접촉점(16)의 기껏해야 10% 또는 기껏해야 5% 만이 납땜된 조인트(15)를 갖도록 설계된다.
최종적으로, 매끈한 포일(12)과 구성된 포일(13)에 의해 형성된 덕트(14)에 촉매 활성 물질이 제공되어, 허니콤 몸체가 예를 들면, 이동하는 차량 구조체에 장착된 내연 기관에서 발생된 배기 가스의 처리를 위한 촉매 캐리어 몸체로서 특히 사용될 수 있다.
도 2는 이러한 허니콤 몸체에 대한 가능한 제조 공정을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2에서, 예를 들면, 포일 처리(A)가 먼저 발생한다. 포일 처리 동안에, 특히, 포일이 구성되는 동안에, 필요하다면, 포일의 기계적인 처리 및/또는 화학적 처리가 또한 실행될 수 있다. 이후, 접착제가 허니콤 몸체의 적어도 하나의 포일에 도포(B)될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 이후 부착을 위해 땜납 재료가 제공된 접착제 등이 특히, 구성된 포일 및/또는 매끈한 포일의 정확하게 사전결정된 위치에 도포된다. 이들 사전 준비가 판단된 이후에, 허니콤 몸체 조립(C)이 착수될 수 있다. 이를 위하여, 사전결정된 많은 매끈한 포일과 구성된 포일이 (적어도 부분적으로) 하우징에 적층되고 삽입되며, 이렇게 적층되고 삽입된 경우에 상기 포일은 또한 형성, 특히 감기거나 휘감길 수 있다. 특히, 허니콤 몸체 조립(C) 이후에, 포일이 서로에 대해 그리고 하우징에 대해 필요한 위치에 (예를 들면 적당한 예비장력으로) 고정되어, 상기 포일이 이후 처리를 위해 서로에 대해 제 위치를 벗어나 더 이상 미끄러지지 않게 될 수 있다. 다수의 이러한 허니콤 몸체가 예를 들면, 위치될 수 있다. 따라서, 이후 열처리용 이송 시스템의 장비(D)가 만들어질 수 있고, 허니콤 몸체가 보호되고, 예를 들면, 이송용의 적당한 팔레트 상에서, 안정적인 방식으로 이송될 수 있다. 본 발명에 따른 방법이 이어서 실행될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 복수의 허니콤 몸체는 제 1 단계에서 먼저 예열(E)된다. 이후 a) 단계에 따른 전처리(F)가 실행된다. 이어서 본 발명에 따른 방법의 b) 단계로 본 발명에서 설명된 바와 같이, 냉각 처리(G)가 실행된다. c) 단계에 따른 실제 납땜(H)이 이후 실행된다. 납땜(H) 이후에, 본 발명에 따른 방법의 d) 단계로 설명된 바와 같이, 재개된 냉각 처리(G)가 실행된다. 본 발명의 실시예에 있어서, 산화(I)는 또한 본 발명의 방법의 e) 단계에 따라 설명된 바와 같이 계속해서 실행된다. 또한 본 발명에서, 단지 완전을 위해, 산화(I)가 또한 예를 들면, 대응하는 챔버로 나뉘어진 노에서, 납땜(H) 이후에 직접적으로 실행될 수 있다는 것을 알 수 있다. 허니콤 몸체가 냉각될 때, 상기 허니콤 몸체는 또한, 필요하다면, 코팅(K)되며, 이러한 코팅(K)은 통상적으로 폐쇄 이송 시스템 내에서 더 이상 행해지지 않지만, 상기 폐쇄 이송 시스템 외측에서 행해진다.
도 3은 본 발명의 방법을 a) 단계 내지 e) 단계로 실행하기 위한 기기(3)의 가능한 셋업을 도시한 도면이다. 먼저, 도 3의 좌측에서, 허니콤 몸체를 구비한 팔레트(18)가 이송 시스템(6)에 적재(D) 된다는 것을 알 수 있다. 이들 팔레트가 먼저 예열된 후, 상기 팔레트는 대응하는 구역으로 이송(E)된다. 팔레트(18)를 이송시키기 위해, 복수의 클록킹 구동부(7, clocking drive)가 사용되고, 이 구동부는 팔레트를 주된 진동없이 전방으로 가압한다.
예열 이후에, 팔레트(18)가 2개의 슬라이드(8)에 의한 주변부의 잔여부로부터 분리된 제 1 노(4)로 안내되어, 사전결정된 주변 영역(9)이 실행된다. 허니콤 몸체의 전처리가 이러한 제 1 노(4)에서 행해진다; 본 발명의 방법의 a) 단계 참조하기 바람. 이러한 경우에 있어서, 특히, 400℃ 이상의 온도가 설정되어, 영구 처리 가스 소기(19)가 실행된다.
허니콤 몸체를 구비한 팔레트(18)가 제 1 노(4)를 통과한 이후에 먼저 냉각 구역(G)에 도달하고, 상기 허니콤 몸체는 예를 들면 고온-유지 장치(keeping-hot device)에 의해, 50℃와 100℃ 사이의 온도에서, 제 2 노(5)까지 유지되며, 특히 아르곤으로, 영구 처리 가스 소기(19)가 행해진다. 약간 낮은 압력이 제 1 노(4)에서 설정되고 슬라이드(8)에 의해 한정되는 반면, 대기압은 이후 구역에서 다시 영향을 미치게 된다.
이후, 허니콤 몸체를 구비한 팔레트(18)가 제 2 노(5)에 도달하며, 이 경우 본 발명의 방법의 c) 단계에 따른 실제 납땜(H)이 행해진다. 처리 가스의 순도를 모니터하기 위하여, 센서(20)가 제 2 노(5)의 입구와 출구에 제공된다. 더욱이, 제 2 노(5)의 출구에 직접적으로 챔버가 또한 제공되며, 이 챔버에서 산화(I)가 사전에 (부분적으로) 행해질 수 있다.
제 2 노가 배치(left)된 이후에, 냉각이 먼저 행해지고 이후, 사전-처리된 허니콤 몸체가 다시 한번 빠져나올(extracted) 수 있는 이송 시스템(6)의 부분으로 다시 한 번 최종적으로 운반되기 전에, (선택적으로 또는 부가적으로) 허니콤 몸체의 산화(I)가 행해진다.
도 4는 허니콤 몸체가 제 1 노(4)를 통과할 때 또는 본 발명의 방법의 a) 단계가 실행될 때의 허니콤 몸체의 온도 프로파일을 개략적으로 도시한 도면이다. 따라서, 이러한 경우에 있어서, 온도[T]가 전처리(F) 동안에 시간[t]에 대해 도시되었다. 이러한 경우에 있어서, 특히 400℃로 주어진 제한 온도가 점선으로 도시되어 있다. 이러한 제한 온도를 초과하는 온도가 전처리(F) 및 대부분의 기간 동안에 허니콤 몸체와 관련하여 유지된다는 것을 알 수 있다.
이와 달리, 도 5는 본 발명의 방법의 c) 단계의 실시예에 따른 납땜(H) 동안에 허니콤 몸체의 온도 프로파일을 개략적으로 도시한 도면이다. 상기 도 5에서 온도[T]는 도 4와 관련하여, 개략적으로, 시간[t]에 대해 개략적으로 다시 나타나 있다. 그러나, 가열 공정이 긴 시간 간격의 납땜(H) 동안에 발생하고, 냉각이 다시 개시되기 전에 허니콤 몸체가 짧은 시간 간격 동안에만 주어진 온도 범위에 있다는 것을 도 5로부터 알 수 있다.
1 허니콤 몸체 2 니켈-기반의 땜납
3 기기 4 제 1 노
5 제 2 노 6 이송 시스템
7 클록킹 구동부 8 슬라이드
9 주변 영역 10 하우징
11 단부면 12 매끈한 포일
13 구성된 포일 14 덕트
15 납땜된 조인트 16 접촉점
17 단부 18 팔레트
19 처리 가스 소기 20 센서
A 포일 처리 B 접착제 도포
C 허니콤 몸체 조립 D 장비
E 예열 F 전처리( a) 단계)
G 냉각 처리( b) 단계 및 d) 단계) H 납땜( c) 단계)
I 산화( e) 단계) K 코팅

Claims (10)

  1. 배기 가스를 처리하기 위한 금속의 허니콤 몸체(1) 납땜 방법으로서,
    a) 400℃ 이상의 온도에서 상기 허니콤 몸체(1)를 전처리하는 단계;
    b) 상기 허니콤 몸체(1)를 냉각하는 단계;
    c) 대기압하의 1050℃ 내지 1100℃의 온도 범위에서 상기 허니콤 몸체(1)를 납땜하는 단계;
    d) 상기 허니콤 몸체(1)를 냉각하는 단계를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는　배기 가스를 처리하기 위한 금속의 허니콤 몸체(1) 납땜 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    영구 처리 가스 소기(19)가 적어도 a) 단계와 c) 단계 동안에 적어도 행해지는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 금속의 허니콤 몸체(1) 납땜 방법.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    온도 증가는 c) 단계 동안에 현저하게 발생하는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 금속의 허니콤 몸체(1) 납땜 방법.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 가스의 적어도 99.999%의 순도가 c) 단계 동안에 행해지는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 금속의 허니콤 몸체(1) 납땜 방법.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 허니콤 몸체(1)는 주 합금 원소로서 크롬과 알루미늄을 갖는 철 재료로 형성되고, 크롬 부분은 알루미늄 부분보다 적어도 계수 3 만큼 큰 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 금속의 허니콤 몸체(1) 납땜 방법.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    니켈-기반의 땜납(2)이 사용되며, 크롬, 인 및 실리콘이 주요 첨가제인 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 금속의 허니콤 몸체(1) 납땜 방법.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 허니콤 몸체(1)는 c) 단계 이후에 e) 단계에서 산화되는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 금속의 허니콤 몸체(1) 납땜 방법.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    산소 성분을 모니터링하는 단계가 c) 단계 동안에 행해지는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 금속의 허니콤 몸체(1) 납땜 방법.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
    연속-유동 공정의 원리가 행해지는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 금속의 허니콤 몸체(1) 납땜 방법.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 기기(3)로서,
    a) 단계를 실행하기 위한 제 1 노(4)와 c) 단계를 실행하기 위한 제 2 노(5)가 제공되고, 2개의 상기 노를 통해 뻗어있는 이송 시스템(6)을 더 구비한 상기 기기는 클록킹 구동부(7)를 구비하고 슬라이드(8)에 의해 주변 영역(9)으로 나뉘어지는 것을 특징으로 하는 기기(3).
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