用于制造短舱的结构表面交换器的方法与流程

技术特征：
1.一种用于制造用于飞行器的具有经调整或保留的最终形状的结构表面热交换器(10；100)的方法，包括以下步骤：形成(e1；e'1)第一表层以获得第一波纹表层；通过焊接或钎焊所述第一波纹表层(12'、12”、12；120'、120”、120)和第二平滑表层(14；140)来成形(e2；e3；e'3)和组装(e4；e'2)以获得通道(16；160)，每个通道由所述第一表层的波纹和所述第二平滑表层界定，以形成具有经调整的或保留的最终形状的结构表面热交换器，其中流体(f1)旨在在所述通道中循环，并且空气(f2)旨在与所述第二平滑表层接触地循环。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，组装(e4；e'2)所述第一表层(12；120”)和所述第二表层(14；140')的步骤通过摩擦搅拌焊接优选地根据以下参数来执行：
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使用包括直径在2至5mm范围内且长度在1至5mm范围内的可回缩销(42)的基本上圆柱形刀具(40)，使得可回缩销穿入所述第一表层(12；120”)中并穿入所述第二表层(14；140')的厚度的一半中，
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由压力装置例如基本上圆柱形刀具(40)在两个表层之间施加1至5kn的接触压力，
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由可移动的夹紧装置(44)夹紧两个表层，
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刀具(40)的旋转速度在500至1500rpm的范围内，
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刀具(40)相对于垂直于第一和第二表层的平面的倾角在1至5
°
的范围内，以及
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刀具(40)的前进速度在100至700mm/min的范围内。3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，组装(e4；e'2)所述第一表层(12；120”)和所述第二表层(14；140')的步骤通过钎焊优选地根据以下参数来执行：
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在两个表层之间的接触区域上施加具有450℃至600℃范围内的熔化温度的金属条(18)，
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在两个表层之间施加50至350g/cm2的接触压力，以及
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在120
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220℃的温度范围内施加2
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20小时的热处理，以获得状态t6。4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，组装(e4；e'2)所述第一表层(12；120”)和所述第二表层(14；140')的步骤通过激光焊接优选地根据以下参数来执行：
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激光功率在2000至4000w的范围内，
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激光前进速度在2至5m/min的范围内，
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激光器与第一或第二表层之间的焦距在300至500mm的范围内，
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激光器相对于第一和第二表层的倾角在3
°
至7
°
的范围内，
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通过推动材料来引导焊接。5.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，包括以下步骤：a.形成(e1)所述第一表层(12')以获得第一波纹表层(12”)，b.成形(e2)在步骤a)中获得的所述第一波纹表层，以获得具有经调整或保留的最终形状的第一波纹表层(12)，c.例如通过张紧来成形(e3)所述第二平滑表层(14')，以获得具有经调整或保留的形状的第二平滑表层(14)，d.组装步骤b)和c)中获得的具有经调整或保留的最终形状的所述第一表层(12)和所述第二表层(14)以获得通道(16)，每个通道由所述第一表层的波纹和所述第二平滑表层界定，以形成具有经调整或保留的最终形状的结构表面交换器(10)，其中流体(f1)旨在在所述通道中循环，并且空气(f2)旨在与所述第二平滑表层接触地循环。
6.根据前述权利要求所述的制造方法，其中，所述成形步骤b)和/或c)通过张紧来执行。7.根据权利要求5至6中任一项所述的制造方法，其中，形成(e1)和成形(e2)所述第一表层(12'、12”)的步骤a)和b)同时执行，例如在压力机中执行。8.根据权利要求1至4中任一项所述的制造方法，包括以下步骤：a.例如在压力机中成形(e'1)所述第一表层(120')以获得第一波纹表层(120”)，b.将在步骤a)中获得的所述第一波纹表层(120”)组装在所述第二平滑表层(140')上以获得通道(160)，每个通道由所述第一表层的波纹和所述第二平滑表层界定，以形成具有合适中间形状的结构表面交换器(100')，c.成形(e'3)在步骤b)中获得的具有合适中间形状的结构表面交换器(100')，以获得在旨在于在所述通道中循环的流体(f1)与旨在于在所述第二平滑表层接触中循环的空气(f2)之间具有具有经调整或保留的最终形状的结构表面交换器(100)。9.根据前述权利要求所述的制造方法，其中，成形(e'3)的步骤c)通过张紧来执行。10.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，包括在成形(e3)所述第二表层(14')或在所述第二表层(140')上组装(e'2)所述第一波纹表层(120”)的步骤之前，在所述第一表层(12'，120')中形成腔体(50，500)的步骤并且同时具有形成(e1，e'1)所述第一表层(12'，120')的步骤，或者在所述第二表层(14'，140')中形成腔体(50，500)的步骤，以在组装所述第一表层和所述第二表层时获得流体分配器和收集器，形成腔体(50，500)的步骤优选地在压力机中产生或者通过在所述第一表层或第二表层的块体中进行机加工而产生。11.根据权利要求5至6或9至10中任一项所述的制造方法，包括在成形(e2)所述第一波纹表层(12”)的步骤之前或在将所述第一波纹表层(120”)组装(e'2)在所述第二平滑表层(140')上的步骤之前，在步骤a)中获得的所述第一波纹表层(12”，120”)上组装腔体(50')的步骤，以在组装所述第一表层和所述第二表层时形成流体分配器和收集器，优选地通过tig焊接。12.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，包括控制所述组装和/或成形步骤的步骤。13.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，所述第一表层和/或所述第二表层由铝或包含铝的合金制成，优选6000系列。14.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，所述第一表层具有在1至3mm范围内的厚度，并且所述第二表层具有在0.6至2mm范围内的厚度。15.一种用于飞行器的结构表面热交换器，其特征在于，所述结构表面热交换器通过根据权利要求1至14中的任一项所述的方法获得。

技术总结
本发明涉及一种用于制造用于飞行器的具有经调整或保留的最终形状的结构表面热交换器(10)的方法，包括以下步骤：形成(E1)、成形(E2；E3)和通过焊接或钎焊来组装(E4)第一波纹表层(12'、12”、12)和第二平滑表层(14)以获得通道(16)，每个通道由第一表层的波纹和第二平滑表层界定，以形成具有经调整的或保留的最终形状的结构表面热交换器，其中流体旨在在通道中循环，并且空气旨在与第二平滑表层接触地循环。环。环。


技术研发人员：文森特
受保护的技术使用者：赛峰短舱公司
技术研发日：2020.03.26
技术公布日：2021/11/26