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DE102008033222A1 - Producing a part of a heat exchanger comprising aluminum and/or aluminum alloy and having a corrosion protected surface, comprises applying zinc or zinc-containing layer to the surface or part of the surface - Google Patents

Producing a part of a heat exchanger comprising aluminum and/or aluminum alloy and having a corrosion protected surface, comprises applying zinc or zinc-containing layer to the surface or part of the surface Download PDF

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DE102008033222A1
DE102008033222A1 DE200810033222 DE102008033222A DE102008033222A1 DE 102008033222 A1 DE102008033222 A1 DE 102008033222A1 DE 200810033222 DE200810033222 DE 200810033222 DE 102008033222 A DE102008033222 A DE 102008033222A DE 102008033222 A1 DE102008033222 A1 DE 102008033222A1
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Franco Ghiani
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Abstract

The method for producing a part (2) of a heat exchanger (1) comprising aluminum and/or aluminum alloy and having a corrosion protected surface, comprises applying zinc or zinc-containing layer to the surface or part of the surface. The semifinished-materials are provided with a zinc layer by plating or rolling for producing the heat exchanger such as belts and/or sheets. The heat exchanger is subsequently mechanically joined. The heat exchanger or a part of the heat exchanger is initially soldered in a soldering furnace and subsequently provided with the zinc or zinc-containing layer. The method for producing a part (2) of a heat exchanger (1) comprising aluminum and/or aluminum alloy and having a corrosion protected surface, comprises applying zinc or zinc-containing layer to the surface or part of the surface. The semifinished-materials are provided with a zinc layer by plating or rolling for producing the heat exchanger such as belts and/or sheets. The heat exchanger is subsequently mechanically joined. The heat exchanger or a part of the heat exchanger is initially soldered in a soldering furnace and subsequently provided with the zinc or zinc-containing layer. The zinc layer is applied in a cooling phase or after partial cooling at a temperature below the melting point of the material of the part of the heat exchanger and above the melting point of the zinc coating material. The zinc coating material is applied in the form of zinc powder or zinc dust on the surface of the cooled part or block of the heat exchanger. The heat stored in the part of the heat exchanger is used for the coating process. The zinc-containing layer is applied as zinc-based lacquer. An independent claim is included for a heat exchanger for motor vehicles produced by the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie einen Wärmeübertrager, herstellbar nach dem Verfahren, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 9.The The invention relates to a method for producing a heat exchanger according to the preamble of claim 1 and a heat exchanger, Can be produced by the method, according to the preamble of claim 9.

Wärmeübertrager, insbesondere Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge, z. B. Kühlmittelkühler, Kältemittelkondensatoren oder Ladeluftkühler unterliegen während des Betriebes aufgrund der Umweltbedingungen der Korrosion. Dies gilt insbesondere für den aus Rohren und Rippen aufgebauten Block des Wärmeübertragers, welcher von Umgebungsluft beaufschlagt wird. Feuchtigkeit, Nässe, wechselnde Temperaturen, Streusalz auf den Straßen sind die wesentlichen Faktoren des Korrosionsangriffes. Heutige Kraftfahrzeugwärmeübertrager werden vielfach aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen hergestellt, die ebenfalls korrosionsanfällig sind. Bekannte Wärmeübertrager in Kraftfahrzeugen sind entweder mechanisch gefügt, d. h. ihre einzelnen Teile werden mechanisch miteinander verbunden, oder es handelt sich um gelötete Wärmeübertrager, deren Teile, insbesondere der Wärmeübertragerblock gelötet werden. Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, um die Wärmeübertrager vor Korrosion zu schützen. Beispielsweise wurden Wärmeübertrager durch Chromatieren, so genanntes Gelb-Chromatieren mit einer korrosionsschützenden, Chrom enthaltenden Beschichtung versehen. Ein derartiges Chromatier-Verfahren wird in der US-A 4,830,101 erwähnt. Bekannt ist es auch, die innere Oberfläche eines Wärmeübertragers mit einer Kunststoffschicht zu überziehen, um den Aluminiumwerkstoff der Rohre vor einem Kontakt mit dem die Rohre durchströmenden Medium zu schützen ( EP 1 089 369 A2 ).Heat exchangers, in particular heat exchangers for motor vehicles, z. As coolant coolers, refrigerant condensers or intercoolers are subject during operation due to the environmental conditions of corrosion. This applies in particular to the constructed of pipes and fins block of the heat exchanger, which is acted upon by ambient air. Moisture, wet, changing temperatures, road salt are the main factors of corrosion attack. Today's automotive heat exchangers are often made of aluminum or aluminum alloys, which are also susceptible to corrosion. Known heat exchangers in motor vehicles are either mechanically joined, ie their individual parts are mechanically connected to each other, or it is soldered heat exchanger whose parts, in particular the heat exchanger block are soldered. There are already known various methods to protect the heat exchanger from corrosion. For example, heat exchangers were provided by chromating, so-called yellow-chromating with a corrosion-protective, chromium-containing coating. Such a chromating process is described in US-A 4,830,101 mentioned. It is also known to coat the inner surface of a heat exchanger with a plastic layer in order to protect the aluminum material of the pipes from contact with the medium flowing through the pipes ( EP 1 089 369 A2 ).

Durch die DE 10 2005 043 730 A1 der Anmelderin wurde ein Wärmeübertrager, insbesondere ein Abgaswärmeübertrager bekannt, dessen innere Oberfläche eine Beschichtung mit einem Beschichtungsmaterial aufweist, welches auf der Nanotechnologie basiert. Bei diesem Beschichtungsmaterial kann es sich unter anderem um Zink handeln, wobei der Werkstoff des Wärmeübertragers Aluminium oder Edelstahl ist. Die bekannte Beschichtung mit Nanoteilchen soll insbesondere die Korrosion gegenüber dem Abgas verhindern. Die Beschichtung auf der Basis der Nanotechnologie ist ein relativ aufwändiges Verfahren.By the DE 10 2005 043 730 A1 The applicant has disclosed a heat exchanger, in particular an exhaust gas heat exchanger, whose inner surface has a coating with a coating material which is based on nanotechnology. This coating material may inter alia be zinc, wherein the material of the heat exchanger is aluminum or stainless steel. The known coating with nanoparticles should in particular prevent corrosion against the exhaust gas. Coating based on nanotechnology is a relatively complex process.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art, d. h. zum Korrosionsschutz von Wärmeübertragern zu verbessern und insbesondere kostengünstig zu gestalten. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, einen korrosionsbeständigen, kostengünstig herstellbaren Wärmeübertrager zu schaffen.The The object of the invention is a method of the initially mentioned type, d. H. for corrosion protection of heat exchangers to improve and in particular cost-effective. It is also an object of the invention to provide a corrosion resistant, inexpensive to produce heat exchanger to accomplish.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The The object of the invention is characterized by the features of claim 1 solved. Advantageous embodiments emerge the dependent claims.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass die Oberfläche oder zumindest Teile der Oberfläche mit einer Zinkschicht oder einer zinkhaltigen Schicht versehen werden. Mit dem auch im Folgenden verwendeten Begriff Zink soll nicht nur Reinzink verstanden werden, sondern auch Zinklegierungen. Unter einer zinkhaltigen Schicht soll eine auf die Oberfläche aufzubringende Schicht verstanden werden, welche eine Träger- oder Füllsubstanz umfasst, welche das Zink aufnimmt. Die Zinkschicht oder auch die zinkhaltige Schicht bieten einen hervorragenden Korrosionsschutz gegen korrosive Umwelteinflüsse, denen der Wärmeübertrager, insbesondere bei seiner Verwendung als Kraftfahrzeugwärmeübertrager ausgesetzt ist. Darüber hinaus kann die Zink- oder zinkhaltige Schicht auch – wie die folgenden bevorzugten Ausführungsformen zeigen – kostengünstig auf der Oberfläche des Wärmeübertragers deponiert werden.To the method according to the invention is provided that the surface or at least parts of the surface be provided with a zinc layer or a zinc-containing layer. The term zinc, which is also used below, should not only be pure zinc understood, but also zinc alloys. Under a zinciferous Layer should be applied to the surface layer be understood, which comprises a carrier or filling substance, which absorbs the zinc. The zinc layer or the zinc-containing Layer provide excellent corrosion protection against corrosive Environmental influences to which the heat exchanger, in particular when used as a motor vehicle heat exchanger is exposed. In addition, the zinc or zinc containing Layer also - like the following preferred embodiments show - cost-effective on the surface of the heat exchanger are deposited.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zinkschicht auf das für die Herstellung des Wärmeübertragers verwendete Halbzeugmaterial, insbesondere Bänder und/oder Bleche aufgebracht, d. h. vor der Fertigstellung des Wärmeübertragers. Rohre und Rippen eines Wärmeübertragers werden bevorzugt in einem kontinuierlichen Prozess aus einem Bandmaterial, welches von einem Coil abgewickelt wird, hergestellt. Dieses Metallband, vorzugsweise ein Aluminiumband, wird mit einer Zinkschicht versehen, die aufgewalzt werden kann. Die Zinkschicht bleibt bei der Weiterverarbeitung, insbesondere beim mechanischen Fügen des Wärmeübertragers erhalten und schützt somit auch den fertigen Wärmeübertrager. Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass die Korrosionsschutzschicht kostengünstig aufgebracht werden kann.To In a preferred embodiment, the zinc layer on that for the production of the heat exchanger used semi-finished material, in particular tapes and / or Sheets applied, d. H. before the completion of the heat exchanger. Tube and fins of a heat exchanger are preferred in a continuous process of a strip material, which unwound from a coil. This metal band, preferably an aluminum strip, is provided with a zinc layer, which can be rolled up. The zinc layer remains during further processing, especially during mechanical joining of the heat exchanger thus preserves and protects the finished heat exchanger. An advantage of this method is that the corrosion protection layer can be applied inexpensively.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Fertigstellung des Wärmeübertragers durch anschließendes mechanisches Fügen, d. h. beispielsweise werden Rohre und Rippen durch einen mechanischen Presssitz infolge Aufweitung der Rohre miteinander verbunden. Da beim mechanischen Fügen keine Erwärmung (wie beim Löten) stattfindet, wird die Zinkschicht auf dem Halbzeugmaterial bzw. den Rohren und Rippen nicht aufgeschmolzen.To Another preferred embodiment is the Completion of the heat exchanger by subsequent mechanical joining, d. H. For example, pipes and Ripping by a mechanical interference fit due to expansion of the Tubes connected together. Because mechanical joining no heating takes place (as in soldering), is the zinc layer on the semi-finished material or the pipes and Ribs not melted.

Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel werden der gesamte Wärmeübertrager (Ganzmetallwärmeübertrager) oder der Block zunächst in einem Lötofen gelötet und anschließend mit der Zink- oder zinkhaltigen Schicht versehen. Da die Zinkschicht durch den Lötprozess aufgeschmolzen würde, erfolgt die Beschichtung nach dem Lötprozess.According to a further preferred embodiment, the entire heat exchanger (all-metal heat exchanger) or the block are first soldered in a soldering oven and then provided with the zinc or zinc-containing layer. Because the zinc layer is melted by the soldering process If, the coating takes place after the soldering process.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Zinkschicht unmittelbar anschließend an den Lötprozess, d. h. in der Abkühlphase des Wärmeübertragers aufgebracht. In dieser Abkühlphase hat der Wärmeübertrager aufgrund seiner Erwärmung auf Löttemperatur und seiner Masse eine erhebliche Wärmemenge, so genannte Restwärme, gespeichert, die bei der anschließenden Beschichtung mit Zink für das Aufschmelzen von Zink genutzt werden kann. Dadurch kann Energie während des Herstellungsprozesses des Wärmeübertragers eingespart werden. Darüber hinaus weist der Wärmeübertrager unmittelbar nach dem Löten eine saubere Oberfläche auf, auf welcher die Zinkschicht sehr gut haftet und somit einen dauerhaften Korrosionsschutz bietet.To In another preferred embodiment, the zinc layer immediately after the soldering process, d. H. in the cooling phase of the heat exchanger applied. In this cooling phase, the heat exchanger due to its heating up to soldering temperature and its mass stored a considerable amount of heat, so-called residual heat, in the subsequent coating with zinc for the melting of zinc can be used. This can be energy during the manufacturing process of the heat exchanger be saved. In addition, the heat exchanger points a clean surface immediately after soldering on which the zinc layer adheres very well and thus one provides permanent corrosion protection.

Bevorzugt erfolgt die erfindungsgemäße Beschichtung in einem Temperaturbereich, dessen Obergrenze unterhalb der Löttemperatur und unterhalb der Schmelztemperatur des Wärmeübertragerwerkstoffes und oberhalb der Schmelztemperatur des Beschichtungswerkstoffes Zink (419° Celsius) liegt. Die Löttemperatur liegt – je nach Art der Aluminiumlegierung – etwa zwischen 520°C und 700°C. Durch die angegebene Temperaturdifferenz ist sichergestellt, dass das Zink (Siedepunkt: 907°C) nicht verdampft. Dies ergibt einen besseren Korrosionsschutz und eine geringere Umweltbelastung.Prefers the coating according to the invention takes place in one Temperature range whose upper limit below the soldering temperature and below the melting temperature of the heat exchanger material and above the melting temperature of the coating material Zinc (419 ° C) is located. The soldering temperature is - ever by type of aluminum alloy - approximately between 520 ° C and 700 ° C. Due to the specified temperature difference is ensure that the zinc (boiling point: 907 ° C) does not evaporate. This results in a better corrosion protection and a lower environmental impact.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Beschichtungswerkstoff Zink in Form von Zinkpulver oder -staub auf die Oberfläche des Wärmeübertragers aufgebracht, wobei aufgrund der Restwärme des Wärmeübertragers das Zinkpulver schmilzt und sich somit gleichmäßig auf der Oberfläche des Wärmeübertragers verteilt. Man spart somit die Energiezufuhr für die Schmelzwärme.To Another preferred embodiment is the coating material Zinc in the form of zinc powder or dust on the surface of the Heat exchanger applied, due to the Residual heat of the heat exchanger the zinc powder melts and thus evenly on the surface of the heat exchanger distributed. You save thus the energy supply for the heat of fusion.

Nach einem weiteren bevorzugten Verfahrensbeispiel wird die zinkhaltige Schicht in Form eines Lackes auf Zinkbasis auf die Oberfläche des Wärmeübertragers aufgebracht, und zwar bevorzugt nach dem Lötprozess. Es besteht dabei die Möglichkeit, nur einzelne besonders gefährdete Bereiche oder den gesamten Wärmeübertrager zu lackieren, was durch Aufsprühen oder ein Tampon-Verfahren erfolgen kann.To Another preferred method example is the zinc-containing Layer in the form of a zinc-based paint on the surface the heat exchanger applied, preferably after the soldering process. There is the possibility only a few particularly endangered areas or the whole Heat exchanger to paint, which by spraying or a tampon process can be done.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch bei einem Wärmeübertrager, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist, gelöst, und zwar durch die Merkmale des Patentanspruches 9. Der bevorzugte Wärmeübertrager wird insbesondere in Kraftfahrzeugen eingesetzt und kann beispielsweise als Kühlmittelkühler, Ladeluftkühler, Kältemittelkondensator oder Ölkühler aus gebildet sein. Der Wärmeübertrager weist einen aus Rohren und Rippen aufgebauten Block auf, wobei die Rohre von einem ersten Medium, z. B. einem Kühlmittel oder einem Kältemittel durchströmt und die Rippen von Umgebungsluft beaufschlagt werden. Darüber hinaus weist der Wärmeübertrager Sammelbehälter in Form von Sammelkästen oder Sammelrohren auf, welche mit den Rohren kommunizieren. Der Wärmeübertrager weist somit eine innere, von dem ersten Medium benetzte Oberfläche und eine äußere, von dem zweiten Medium, d. h. Luft beaufschlagte Oberfläche auf. Die Zinkschicht ist vorzugsweise auf der äußeren Oberfläche angeordnet und bietet somit einen Korrosionsschutz gegen Umwelteinflüsse und Witterungsbedingungen, wie sie insbesondere beim Betrieb eines Kraftfahrzeuges auftreten. Die Zinkschicht kann allerdings auch auf der inneren Oberfläche des Wärmeübertragers angeordnet sein, um eine Korrosion durch das erste Wärmeübertragermedium zu vermeiden. Schließlich kann die Zinkschicht sowohl auf der inneren als auch auf der äußeren Oberfläche angebracht sein. Wie in den oben erwähnten Verfahrensvarianten beschrieben, kann die Zinkschicht sowohl auf mechanisch gefügten als auch auf gelöteten Wärmeübertragern vorgesehen sein. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch als Reparaturverfahren, z. B. bei undichten Lötstellen angewandt werden.The The object of the invention is also with a heat exchanger, which can be produced by the process according to the invention is solved by the features of claim 9. The preferred heat exchanger is in particular used in motor vehicles and can be used, for example, as a coolant radiator, Intercooler, refrigerant condenser or oil cooler be formed from. The heat exchanger has a built from pipes and ribs block, the tubes of a first medium, e.g. As a coolant or a refrigerant flows through and the ribs acted upon by ambient air become. In addition, the heat exchanger points Collecting containers in the form of collecting tanks or collecting pipes on, which communicate with the pipes. The heat exchanger points thus an inner, wetted by the first medium surface and an outer, second medium, d. H. Air impinged on surface. The zinc layer is preferably on the outer surface arranged and thus offers a corrosion protection against environmental influences and weather conditions, such as in particular when operating a motor vehicle occur. The zinc layer can, however, also on the inner Surface of the heat exchanger arranged be to corrosion by the first heat transfer medium to avoid. Finally, the zinc layer can be on both the inner as well as the outer surface to be appropriate. As in the above-mentioned process variants described, the zinc layer can be applied both mechanically as well as on soldered heat exchangers be provided. The inventive method can also be used as a repair method, z. B. leaking solder joints be applied.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenOne Embodiment of the invention is in the drawing and will be described in more detail below. It demonstrate

1 einen erfindungsgemäß beschichtbaren Wärmeübertrager in einer 3-D-Darstellung, 1 a heat exchanger which can be coated according to the invention in a 3-D representation,

2 einen Ausschnitt des Wärmeübertragers gemäß 1 mit Rohrboden und 2 a section of the heat exchanger according to 1 with tube bottom and

3 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufes für das Löten und anschließende Aufbringen einer Zinkschicht. 3 a schematic representation of the procedure for the soldering and subsequent application of a zinc layer.

1 zeigt einen als Ladeluftkühler 1 ausgebildeten Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge. Der Ladeluftkühler 1 dient der Kühlung der durch Verdichtung erhitzten Ladeluft für eine Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges. Die Kühlung der Ladeluft erfolgt durch Wärmeübertragung an die Umgebungsluft. Der Ladeluftkühler 1 weist einen Block 2 auf, welcher aus Flachrohren und zwischen diesen angeordneten Rippen (keine Bezugszahlen) sowie zwei Rohrböden 3, 4 besteht. Letztere sind mechanisch mit einem Ein- und Austrittsbehälter 5 mit Ein- und Austrittsstutzen 5a, 5b sowie mit einem Umlenkbehälter 6 verbunden. Die erhitzte Ladeluft tritt durch den Eintrittsstutzen 5a in den Ladeluftkühler 1 ein, durchströmt eine Hälfte des Blockes 2 von oben nach unten, wird im Umlenkbehälter 4 umgelenkt, durchströmt die andere Hälfte des Blockes 2 von unten nach oben und tritt durch den Austrittsstutzen 5b gekühlt wieder aus dem Ladeluftkühler 1 aus. Der Block 2 wird stirnseitig mit Umgebungsluft, dargestellt durch einen Pfeil L, beaufschlagt. 1 shows one as intercooler 1 trained heat exchanger for motor vehicles. The intercooler 1 serves to cool the charge air heated by compression for an internal combustion engine of the motor vehicle. The cooling of the charge air takes place by heat transfer to the ambient air. The intercooler 1 has a block 2 on, which consists of flat tubes and ribs arranged between them (no reference numbers) and two tubesheets 3 . 4 consists. The latter are mechanical with an inlet and outlet container 5 with inlet and outlet connection 5a . 5b as well as with a deflection tank 6 connected. The heated charge air enters through the inlet nozzle 5a in the intercooler 1 one flows through one half of the block 2 from top to bottom, is in the baffle 4 deflected, flows through the other half of the block 2 from bottom to top and enters through the outlet 5b cooled again from the La deluftkühler 1 out. The block 2 is the front side with ambient air, represented by an arrow L, acted upon.

2 zeigt den Ladeluftkühler 1 ohne den Ein- und Austrittsbehälter 5 in einem Ausschnitt, wobei der innere Bereich des Rohrbodens 3 und die Enden von Flachrohren 7 sichtbar sind. Die Rohrenden der Flachrohre 7 sind mit dem Rohrboden 3 verlötet, ebenso die entgegengesetzten Rohrenden mit dem Rohrboden 4 (1). Die Rohre 7 mit nicht dargestellten Rippen sowie die beiden Rohrböden 3, 4 bilden den gelöteten Block 2. Wie bereits erwähnt, werden die beiden Behälter 5, 6 mechanisch mit den Rohrböden 3, 4 gefügt, und zwar durch eine nach dem Stand der Technik bekannte Bördelverbindung einschließlich Dichtung. Der Korrosionsschutz in Form der erfindungsgemäßen Zinkschicht wird primär auf die äußere Oberfläche des Blockes 2, d. h. die Rippen und Rohre 7 aufgebracht. Dies geschieht vorzugsweise vor der Verbindung mit den Behältern 5, 6, welche aus Kunststoff hergestellt sind und daher keines Korrosionsschutzes bedürfen. 2 shows the intercooler 1 without the inlet and outlet tanks 5 in a section, the inner area of the tube bottom 3 and the ends of flat tubes 7 are visible. The tube ends of the flat tubes 7 are with the tubesheet 3 soldered, as well as the opposite pipe ends with the tube sheet 4 ( 1 ). The pipes 7 with not shown ribs and the two tube sheets 3 . 4 form the soldered block 2 , As already mentioned, the two containers 5 . 6 mechanically with the tube sheets 3 . 4 joined, by a known in the prior art Flare connection including seal. The corrosion protection in the form of the zinc layer according to the invention is primarily on the outer surface of the block 2 ie the ribs and pipes 7 applied. This is preferably done prior to connection to the containers 5 . 6 , which are made of plastic and therefore do not require corrosion protection.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufes zum Löten und anschließenden Aufbringen einer Zinkschicht. Die einzelnen Stationen, die bei der Herstellung des Wärmeübertragers durchlaufen werden, sind mit I bis VIII bezeichnet. Ein Lötofen mit den Stationen III bis VII ist mit der Bezugszahl 8 bezeichnet. Die Wärmeübertrager, welche die einzelnen Stationen I bis VIII durchlaufen, sind durch Rechtecke 9 schematisch angedeutet, deren Höhe über der Waagerechten gleichzeitig die Temperatur des Wärmeübertragers darstellt. 3 shows a schematic representation of a process sequence according to the invention for soldering and subsequent application of a zinc layer. The individual stations which are passed through during the production of the heat exchanger are designated by I to VIII. A soldering furnace with the stations III to VII is with the reference number 8th designated. The heat exchangers which pass through the individual stations I to VIII are defined by rectangles 9 indicated schematically, the height above the horizontal simultaneously represents the temperature of the heat exchanger.

Das Verfahren läuft wie folgt ab:
In der Station I wird der Wärmeübertrager 9, der gelötet werden soll, für den Lötprozess zusammengebaut, sodass alle Teile, z. B. Rohre, Rippen und Rohrböden hinreichend fixiert sind. Anschließend erfolgt in der Station II eine Reinigung der Oberfläche des Wärmeübertragers 9. In der Stufe III wird der Wärmeübertrager aufgeheizt, d. h. auf Löttemperatur gebracht, die bei Aluminiumwerkstoffen (Al-Legierungen eingeschlossen) zwischen 500° Celsius und 700° Celsius liegt. Nachdem der Wärmeübertrager die Löttemperatur erreicht hat, erfolgt in der Station IV die Lötung, d. h. am Wärmeübertrager deponiertes Lot schmilzt und bildet somit eine stoffschlüssige Verbindung der Teile miteinander. In der Stufe V erfolgt eine Teil-Abkühlung, d. h. eine Abkühlung auf einen Temperaturbereich, welcher die Schmelztemperatur von Zink einschließt. Dieser Temperaturbereich liegt zwischen 400° Celsius und 460° Celsius. In der Station VI wird Zinkpulver auf die äußere Oberfläche des Wärmeübertragers aufgebracht und fein verteilt. Durch die Eigentemperatur des Wärmeübertragers nach der Teilabkühlung wird das Zinkpulver aufgeschmolzen und verteilt sich gleichmäßig auf der Oberfläche des Wärmeübertragers. Damit wird eine geschlossene Zinkschicht erzielt. Vorteilhaft bei diesem Verfahrensschritt ist, dass prinzipiell keine Wärme von außen zugeführt werden muss, da die zum Aufschmelzen des Zinkpulvers erforderliche Wärmemenge noch im Wärmeübertrager als Restwärme steckt. Wie bereits oben erwähnt, wird das Zink nicht verdampft (keine Zufuhr von Verdampfungswärme). Es wird also in zweifacher Hinsicht eine Energieeinsparung im Vergleich mit bekannten Beschichtungsverfahren erzielt. Nach Fertigstellung der Zinkschicht wird der „verzinkte” Wärmeübertrager in der Station VII abgekühlt, d. h. auf Umgebungstemperatur gebracht. In der Station VIII erfolgt dann die End- oder Fertigmontage des Wärmeübertragers 9. Beispielsweise werden in der Station VIII die Kunststoffkästen 5, 6 auf die Rohrböden 3, 4 (vgl. 1, 2) aufgesetzt und mechanisch verbunden. In diesem Falle wurde also kein kompletter Wärmeübertrager gelötet, sondern lediglich der Block 2 (1). Alternativ zu dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel für einen Wärmeübertrager kann dieser auch als gelöteter Ganzmetall- oder Ganzaluminiumwärmeübertrager ausgebildet sein – in diesem Falle sind die Kästen aus Metall, insbesondere Aluminium und mit den Rohrböden bzw. dem Block verlötet.The procedure is as follows:
In station I, the heat exchanger 9 , which is to be soldered, assembled for the soldering process, so that all parts, eg. As pipes, ribs and tube sheets are sufficiently fixed. Subsequently, in the station II, a cleaning of the surface of the heat exchanger 9 , In stage III, the heat exchanger is heated, ie brought to soldering temperature, which is in aluminum materials (Al alloys included) between 500 ° Celsius and 700 ° Celsius. After the heat exchanger has reached the soldering temperature, soldering takes place in station IV, ie solder deposited on the heat exchanger melts and thus forms a cohesive connection of the parts with one another. In stage V, a partial cooling, ie a cooling to a temperature range which includes the melting temperature of zinc takes place. This temperature range is between 400 ° Celsius and 460 ° Celsius. In Station VI, zinc powder is applied to the outer surface of the heat exchanger and finely divided. Due to the inherent temperature of the heat exchanger after partial cooling, the zinc powder is melted and distributed evenly on the surface of the heat exchanger. This achieves a closed zinc layer. An advantage of this method step is that, in principle, no heat must be supplied from the outside, since the amount of heat required to melt the zinc powder is still present in the heat exchanger as residual heat. As mentioned above, the zinc is not evaporated (no supply of heat of vaporization). Thus, energy savings are achieved in two ways in comparison with known coating methods. After completion of the zinc layer of the "galvanized" heat exchanger is cooled in the station VII, ie brought to ambient temperature. In the station VIII then takes the final or final assembly of the heat exchanger 9 , For example, in the station VIII, the plastic boxes 5 . 6 on the tube sheets 3 . 4 (see. 1 . 2 ) and mechanically connected. In this case, so no complete heat exchanger was soldered, but only the block 2 ( 1 ). Alternatively to the in 1 and 2 illustrated embodiment of a heat exchanger, this can also be designed as a soldered all-metal or all-aluminum heat exchanger - in this case, the boxes of metal, especially aluminum and with the tube sheets or the block are soldered.

Es ist auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbringung einer Zinkschicht als zusätzlichen, separaten Arbeitsgang durchzuführen.It is also possible, the inventive method for applying a zinc layer as additional, separate To carry out operation.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei Wärmeübertragern mit unterschiedlichen Werkstoffen angewandt werden, z. B. bei Wärmeübertragern, deren Rohre aus Edelstahl und deren Rippen aus Aluminium bestehen.The The inventive method can also heat exchangers be applied with different materials, for. B. in heat exchangers, their tubes are made of stainless steel and their ribs are made of aluminum.

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Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers (1, 9) mit einer korrosionsgeschützten Oberfläche, insbesondere eines Teile (2, 3, 4) aus Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen aufweisenden Wärmeübertragers (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche oder Teile der Oberfläche mit einer Zink- oder einer zinkhaltigen Schicht versehen werden.Method for producing a heat exchanger ( 1 . 9 ) with a corrosion-protected surface, in particular a part ( 2 . 3 . 4 ) made of aluminum and / or aluminum alloys heat exchanger ( 1 ), characterized in that the surface or parts of the surface are provided with a zinc or a zinc-containing layer. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug-Material zur Herstellung des Wärmeübertragers (1, 9) wie Bänder und/oder Bleche mit einer Zinkschicht versehen werden, insbesondere durch Plattieren oder Aufwalzen.Method according to claim 1, characterized in that the semifinished material for producing the heat exchanger ( 1 . 9 ) such as tapes and / or sheets are provided with a zinc layer, in particular by plating or rolling. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager anschließend mechanisch gefügt wird.Method according to claim 2, characterized in that that the heat exchanger then mechanically is added. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager oder ein Teil (2) des Wärmeübertragers (1) zunächst in einem Lötofen gelötet und anschließend mit der Zink- oder zinkhaltigen Schicht versehen werden.A method according to claim 1, characterized in that the heat exchanger or a part ( 2 ) of the heat exchanger ( 1 ) are first soldered in a soldering oven and then provided with the zinc or zinc-containing layer. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zinkschicht in einer Abkühlphase oder nach einer Teilabkühlung, insbesondere in einem Temperaturbereich unterhalb des Schmelzpunktes des Werkstoffes des Wärmeübertragers respektive des Teils (2) und oberhalb des Schmelzpunktes des Beschichtungswerkstoffes Zink aufgebracht wird.A method according to claim 4, characterized in that the zinc layer in a cooling phase or after a partial cooling, in particular in a temperature range below the melting point of the material of the heat exchanger or the part ( 2 ) and zinc is applied above the melting point of the coating material. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungswerkstoff Zink in Form von Zinkpulver oder -staub auf die Oberfläche des abkühlenden Wärmeübertragers respektive des Teils, insbesondere des Blockes (2) aufgebracht wird.A method according to claim 4 or 5, characterized in that the coating material zinc in the form of zinc powder or dust on the surface of the cooling heat exchanger respectively of the part, in particular of the block ( 2 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wärmeübertrager (9) respektive im Teil (2) gespeicherte Wärme für den Beschichtungsprozess genutzt wird.A method according to claim 4, 5 or 6, characterized in that in the heat exchanger ( 9 ) respectively in part ( 2 ) stored heat is used for the coating process. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zinkhaltige Schicht als Lack auf Zink-Basis aufgebracht wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the zinc-containing layer as a lacquer is applied on a zinc basis. Wärmeübertrager, insbesondere für Kraftfahrzeuge, herstellbar nach dem Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1) einen Block (2), umfassend Rohre (7), Rippen sowie vorzugsweise mindestens einen Rohrboden (3, 4) und mindestens einen Sammelbehälter (5, 6) aufweist, wobei der Wärmeübertrager (1) eine innere, mit einem ersten Medium in Kontakt stehende und eine äußere, mit einem zweiten Medium, insbesondere Luft in Kontakt stehende äußere Oberfläche aufweist und dass die Zinkschicht oder die zinkhaltige Schicht auf der äußeren oder Teilen der äußeren Oberfläche und/oder auf der inneren oder Teilen der inneren Oberfläche angeordnet ist.Heat exchanger, in particular for motor vehicles, producible by the method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger ( 1 ) a block ( 2 ), comprising tubes ( 7 ), Ribs and preferably at least one tubesheet ( 3 . 4 ) and at least one collecting container ( 5 . 6 ), wherein the heat exchanger ( 1 ) has an outer surface in contact with a first medium and an outer surface in contact with a second medium, in particular air, and in that the zinc layer or the zinc containing layer is on the outer or parts of the outer surface and / or on the inner or parts of the inner surface is arranged. Wärmeübertrager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1) aus unterschiedlichen Werkstoffen, insbesondere die Rohre (7) aus Edelstahl und/oder die Rippen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt sind.Heat exchanger according to claim 9, characterized in that the heat exchanger ( 1 ) made of different materials, in particular the tubes ( 7 ) are made of stainless steel and / or the ribs of aluminum or an aluminum alloy.
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