Brevet FR2470246A1 — publié le 19810529

L'invention concerne un procédé pour la fabrication d'un réacteur catalytique pour la purification des gaz d'échap- pement de moteurs à combustion interne présentant la forme d'un corps alvéolaire bobiné ou empilé, en bande métallique résistant aux hautes températures, ondulée ou pliée et lisse, et munie d'une couche active catalytique. L'invention concerne également un catalypteur de gaz d'échappement réalisé selon ce procédé. De tels réacteurs et leurs procédés de fabrication sont connus (DE - A No 23 02 746). L'avantage des réacteurs métalliques par rapport à ceux de constitution céramique con- siste en leur état de service plus rapide du fait de leurs rapports surfaces/masse plus favorables. Dans les réacteurs connus, un problème subsiste cependant dans l'art et la manière de l'assemblage du corps de matrice bobiné ou empilé en élé- ments indépendants en vue de réaliser une structure exempte de tension et résistante à l'usure. Pour tenir compte, dans une certaine mesure, des fortes sollicitations résultant des secousses, des vibrations, et des chocs de température agissant continuellement sur la matrice porteuse, les couches individuel- les sont soudées ou brasées, et, dans certains cas, fixées mé- caniquement, pour l'assemblage et la rigidification du corps de matrice. La stabilité à l'usure nécessaire manque à ces assemblages. En outre, les procédés d'assemblage connus sont compliqués et coûteux en raison des points de fixation devant le plus souvent être prévus en grand nombre. Du fait des tension se produisant entre les points de fixation, un traitement ther- mique ultérieur est nécessaire dans beaucoup de cas (DE - A - N 26 53 637). Si l'assemblage des éléments de construction est réalisé par soudage par diffusion, une étape préliminaire d'assemblage est inévitable (DE - A - No 27 45 188). L'invention a pour objet de simplifier la fabrication d'une matrice porteuse de réacteur, et d'améliorer sa constitu- tion en vue d'éviter les inconvénients décrits ci-dessus. Elle a, en effet, pour objet un procédé caractérisé en ce que l'assemblage des couches individuelles est réalisée par frittage. Ce procédé pour la fabrication d'une matrice porteuse de réacteur est économiquement supérieur aux procédés de sou- dage ou de brasage appliqués à ce jour. Le frittage de la bande 2 2470246 métallique préformée et lisse ne nécessite qu'une seule étape de procédé avec un traitement thermique à une température inférieure au point de fusion des matériaux à assembler. Après le frittage, les couches individuelles sont reliées entre elles, sous tension, à leurs surfaces de jonction. Un traite- ment thermique ultérieur est inutile. En raison des liaisons planes réalisées par frittage, la matrice porteuse est sensi- blement plus résistante aux sollicitations auxquelles elle est continuellement soumise. Il en résulte une plus grande longévité. Du fait que le frittage conduit à des ponts de matériau à passages arrondis, les effets d'entailles sont, en outre, réduits. Une matrice porteuse de réacteur en forme de cylindre, pouvant être soudée dans le dispositif d'échappement des gaz brûlés, est obtenoe par le fait que la matrice porteuse est frittée avec un carter réalisé en poudre métallurgique. Ainsi, par le choix du matériau ou des variables, on peut obtenir, lors du frittage, une contraction du carter, et de ce fait une plus grande rigidité de la pièce de construction. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un segment de la réalisation possible d'une matrice porteuse de réacteur catalytique bobinée conforme à l'invention la figure 2 est une vue analogue d'une variante possible avec un corps alvéolaire empilé; la figure 3 est une vue à plus grande échelle d'un tronçon d'un autre mode de réalisation de la matrice porteuse; la figure 4 est une vue en perspective d'une matrice porteuse bobinée munie d'une enveloppe réalisée, par exemple, en poudre métallurgique la figure 5 est une vue en perspective d'une matrice porteuse bobinée avec bague ou bande d'entourage frittée simultanément, et la figure 6 montre la disposition d'une matrice porteuse bobinée dans un carter fritté 8 simultanément relié à un tuyau d'échappe- ment 9 des gaz brûlés. 3 ?47024! La matrice porteuse de réacteur peut être constituée par un corps alvéolaire bobiné ou empilé, et peut être utili- sé de manière connue dans des dispositions d'échappement de gaz brûlés suivant une liaison et une disposition appropriées. Le corps alvéolaire est constitué par une bande métallique 1 préformée, ondulée ou pliée, et par une bande métallique 2 lisse en matériau approprié. Les bandes métalliques 1 et 2 ou la structure alvéolaire ainsi formée sont recouvertes-d'une couche catalytique active. Par le processus de frittage, on obtient une structure alvéolaire exempte de tension, avec des ponts de frittage 3 et (figure 3). Par les passages arrondis 4, l'effet d'entaille est supprimé. Un carter 6, réalisé en poudre métallurgique, peut être utilisé dans le cas de réalisation d'une matrice porteuse cylindrique (figure 4). Au lieu du carter 6, il peut également être prévu un entourage en forme de bagues ou de bandes 7 fritté avec la partie alvéolaire ronde ou polygonale. 4 2470246 J- -R E V E N D I C A T I O N S- 1. Procédé pour la fabrication d'une matrice porteuse de réacteur catalytique pour la purification des gaz d'échap- pement de moteurs à combustion interne présentant la forme d'un corps alvéolaire bobiné ou en éléments indépendants empi- lés, en bande métallique résistant aux hautes températures, ondulée, ou pliée et lisse-, et munie d'une couche active catalytique, et élément de construction ainsi réalisé, carac- térisé en ce que l'assemblage des couches individuelles ou des éléments individuels en bande métallique préformée et lisse (1, 2) est réalisé par frittage. 2. Procédé, suivant la 'revendication 1, caractérisé en ce que le corps alvéolaire est fritté avec une partie d'entourage (6). 3. Elément de construction suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie d'entourage est un carter réalisé en poudre métallurgique. 4. Elément de construction suivant la revendication 3, caractérisé en ce que par le choix des variables est obtenue une contraction de la partie d'entourage.