DE10119337C1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung tribologischer Flächen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von tribologischen Flächen an einem Werkstück, wobei das Werkstück aus einem Werkstoff erzeugt wird, der aus einer Metallmatrix mit in dieser eingebetteten Hartstoffphasen besteht, wobei eine die herzustellenden tribologischen Flächen bildende Oberfläche des Werkstückes derart feinbearbeitet wird, daß eine Oberflächenschicht, die aus einer groben mechanischen Vorbearbeitung des Werkstückes resultierende zerstörte Hartstoffphasen aufweist, abgetragen wird. Danach werden unter Bildung der tribologischen Flächen die in der neuen Oberfläche unversehrt eingebetteten Hartstoffphasen umfänglich freigelegt, indem die Metallmatrix abgetragen wird. Um eine Ausbildung von tribologischen Flächen zu ermöglichen, die eine dauerhafte weitestgehend verschleißfreie Gleitfähigkeit gewährleistet, wird vorgeschlagen, daß vor dem Freilegen der vorzugsweise überwiegend 4-10 mum großen Hartstoffphasen die von zerstörten Hartstoffphasen bereinigte Oberfläche derart feingeschliffen wird, daß die Hartstoffphasen in etwa gleicher Höhe liegende Plateaus erhalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung tribologi­ scher Flächen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Einrichtung dazu nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.

Bei modernen Motoren, deren Zylinderlaufflächen aus einer übe­ reutektischen Aluminium-Silizium-Legierung bestehen, bei wel­ cher das Aluminium die Matrix bildet, in der Silizium-Primär­ kristalle eingebettet sind, werden in der Herstellung derarti­ ger Zylinderlaufflächen nach dem Feinbearbeitungsvorgang des Endhonens die Primärkristalle chemisch freigelegt, um einen Kontakt der Al-Matrix mit dem Zylinderkolben möglichst zu ver­ hindern. Bislang wurde dazu aufgrund der Einfachheit und schnellen Wirksamkeit des Verfahrens Natronlauge verwendet, mittels derer die Zylinderlauffläche angeströmt wird und die mit dem Aluminium in einem Ätzprozeß chemisch reagiert und der­ art umgewandelt aus der Zylinderlaufbohrung ausgespült wird. Verfahrensbedingt ist jedoch die umfängliche Freilegung der Primärkristalle recht ungleichmäßig, da das chemische Freilegen von der Strömungsrichtung und der Strömungsgeschwindigkeit der Natronlauge abhängt. So besteht auch zwischen dem oberen und dem unteren Bohrungsbereich unterschiedliche Einwirkdauern der NaOH in der Aluminiummatrix, wodurch sich somit nicht nur um jeden Primärkristall herum sondern auch über die Längserstre­ ckung der Zylinderlaufbohrungen unterschiedliche Freilegetiefen ergeben. Lokal unzureichend oder gar nicht freigelegte Primär­ kristalle bergen die Gefahr des Verschmierens des Aluminiums über die Kristallfläche im Motorbetrieb und dadurch des irrever­ siblen Festsetzens des jeweiligen Zylinderkolbens in der Boh­ rung. Des weiteren erbringt das Ätzen den Nachteil der Graben­ bildung, den sogenannten "Karies-Effekt", bei dem vereinzelt Freilegetiefen erreicht werden, aufgrund derer die Primärkris­ talle im Motorbetrieb aus der AL-Matrix frei herausgelöst wer­ den können, was zum einen in Zusammenwirkung mit dem Zylinder­ kolben im Motorbetrieb zu Riefen in der Zylinderlaufbahn und zum anderen zur Verringerung der Gleitfähigkeit der Zylinder­ laufbahn aufgrund der in Folge des Ausbrechens der Primärkris­ talle fehlenden tragenden Stellen der Laufbahn führt. Des weiteren ist es allgemein nicht wünschenswert, in einem Produktionspro­ zeß aus Gründen der Umweltverträglichkeit chemische Stoffe wie besagte Natronlauge einzusetzen.

Des weiteren ist gattungsgemäß aus der DE 196 27 926 A1 ein Verfahren zur Herstellung von als Zylinderlaufflächen verwand­ ten tribologischen Flächen bekannt, bei dem die Zylinderlauf­ bohrung zuerst unter der Verwendung von Diamanthonleisten form­ gehont wird, um Bohrungsfehler und -ungenauigkeiten auszuglei­ chen. Anschließend wird eine Zwischenhonung der Bohrung mittels einer Diamant- oder Siliziumcarbidhonleiste geringerer Schneid­ stoffpartikelgröße als beim Formhonen vorgenommen, um die beim Formhonen zerstörten Oberflächenschichten, insbesondere die schadhaften Si-Primärkristalle, der aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung bestehenden Bohrungswandung zu be­ seitigen. Abschließend werden in einem Endhonvorgang die Hart­ stoffphasen darstellenden Silizium-Primärkristalle aus der Alu­ miniummatrix freigelegt, indem ein spezieller Honstein verwandt wird, dessen Schneidstoffpartikel in einer elastischen Matrix gelagert sind, so daß diese von den Primärkristallen abgedrängt werden und in die weichere Matrix zwischen den Kristallen ein­ schneiden. Während dabei die Matrix dort abgetragen und die Kristalle damit freigelegt werden, werden diese lediglich an den umlaufenden Kanten verrundet. Die Primärkristalle bilden dann die tragenden Gleitflächen für den Kolbenring des Motorzy­ linderkolbens. Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist jedoch, daß zum einen die Freilegetiefe, die nachweislich zwi­ schen 0,30 und 0,80 µm liegt, so groß ist, daß kleinere oberflä­ chennahe Primärkristalle zu stark freigelegt werden, so daß diese schon nach kurzer Zeit der Inbetriebnahme des Motors durch die Reibung des Kolbenringes an der Zylinderlauffläche herausgerissen werden können. Zum anderen sind die Kristalle unregelmäßig ausgebildet und ragen größtenteils scharfkantig aus der Matrix heraus. Dadurch ergibt sich ein ständiger Ver­ schleiß des Kolbenringes, der daher relativ bald ausgetauscht werden muß. Des weiteren wirken beim Reibkontakt der Primär­ kristalle mit dem Kolbenring infolge der Schrafkantigkeit rela­ tiv hohe Scherkräfte auf die Kristalle, so daß diese aus der Matrix herausbrechen können. Die losgelösten Kristalle, egal ob klein oder groß, führen zusätzlich zum einen aufgrund ihres abrasiven Verhaltens zu verstärktem Verschleiß des Kolbenringes und zu einer unerwünschten Verriefung der Lauffläche. Zum ande­ ren entfällt durch die Loslösung ein nicht zu vernachlässigen­ der Teil an tragenden Stellen, so daß die Gleitfähigkeit für den Kolben einerseits herabgesetzt und andererseits die Gefahr eines Kontaktes mit der Aluminium-Matrix erhöht wird, der zu Reibschweißeffekten führt. Aufgrund der erwähnten Nachteile ist mit einer derartigen Herstellungsweise der Zylinderlauffläche ein sinnvoller Motorbetrieb nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Einrichtung dahingehend wei­ terzubilden, daß eine Ausbildung von tribologischen Flächen er­ möglicht wird, die eine dauerhafte weitestgehend verschleiß­ freie Gleitfähigkeit gewährleistet.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspru­ ches 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch die Merkmale des Patentanspruches 8 hinsichtlich der Einrichtung gelöst.

Dank der Erfindung wird aufgrund der Plateaubildung an den Hartstoffphasen und des damit zusammenhängenden Verlustes der Scharfkantigkeit dieser Phasen verhindert, daß der mit dem Werkstück zusammenwirkende Reibpartner einerseits beschädigt wird und somit verschleißt. Andererseits wird hierbei Scher­ kräfte vermieden, die durch den Reibpartner auf das Werkstück wirken und zur Loslösung oder Zerstörung der Hartstoffphasen führen würden, so daß die tribologische Fläche des Werkstückes relativ schnell verschleißt. Mit der Erhaltung der Hartstoff­ phasen wird gleichsam die Anzahl der tragenden Stellen für den Reibpartner nicht reduziert, so daß die Gleitfähigkeit der tri­ bologischen Fläche des Werkstückes dauerhaft und nahezu ver­ schleißfrei bestehen bleibt. Infolge der annähernden Planparal­ lelität der Flächen wird der Reibwiderstand für den Reibpartner sogar vermindert und die Gleiteigenschaften somit verbessert. Aufgrund der Abfolge der Bearbeitungsschritte zur Herstellung der erfindungsgemäßen tribologischen Fläche und der dabei sich aufsummierenden vorteilhaften Wirkungen jedes einzelnen Schrit­ tes wird eine tribologische Fläche geschaffen, die höchsten An­ sprüchen an Verschleißfähigkeit und gleichzeitiger Gleitfähig­ keit stets gerecht werden kann.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spieles nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:

Fig. 1 eine Rasterelektronenmikrospkopaufnahme (kurz: REM- Aufnahme) nach einer Feinschleifbehandlung im unmittel­ baren Anschluß an die Abtragung einer Schicht mit durch die Vorbehandlung zerstörten Hartstoffphasen,

Fig. 2 eine REM-Aufnahme einer erfindungsgemäßen tribologi­ schen Fläche nach der im Anschluß an die Feinschleifbe­ handlung nach Fig. 1 erfolgenden Freilegung der Hart­ stoffphasen.

Obwohl es bezüglich der Art und Form der Werkstücke prinzipiell nahezu keine Einschränkung bei der Anwendung der erfindungsge­ mäßen Verfahrens gibt, soll im folgenden das Ausführungsbeispiel einer Bohrungswandung unter anderem aufgrund des nicht für alle Bearbeitungsverfahren zugänglichen Bearbeitungsraumes näher beleuchtet werden. Das Werkstück wird aus einem Werkstoff erzeugt, der aus einer aus Fig. 1 ersichtlichen Metallmatrix 3 nachfolgend auch als (Al)-Matrix bezeichnet mit in dieser eingebetteten Hartstoffphasen (1) nachfolgend auch als (Si)-Primärkristalle oder Kristalle bezeichnet besteht. Hierbei sind im Rahmen der Erfindung alle möglichen Zusammensetzungen denkbar, jedoch soll im konkreten Ausführungsbeispiel der Werk­ stoff aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung, insbesondere AlSi25Cu4Mg bestehen, wobei harte Silizium- Primärkristalle 1 als übereutektische Ausscheidung in einer weichen Aluminium-Matrix 3 eingebettet entstehen. Die in der Matrix 3 stochastisch verteilten Kristalle 1 besitzen eine durchschnittliche Größe von etwa 4-10 µm. Die Bohrungswandung wird durch eine Zylinderlauffläche eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine gebildet, wobei die Lauffläche ihrerseits Teil einer in das Kurbelgehäuse eingegossenen Zylinderlaufbuch­ se oder einer auf eine gegossene Zylinderbohrung des Kurbelge­ häuses beispielsweise durch Plasmaspritzen aufgespritzten Schicht sein kann.

Nach Eingießen der Buchse in das Kurbelgehäuse bzw. der Auf­ spritzung der Schicht werden die Zylinderlaufbohrungen nach ei­ nem vorgegebenen Gleichmaß durch die als grobe Vorbearbeitung des Kurbelgehäuses dienendes Feinbohren zentriert. Hierbei wird durch eine spanend arbeitende Feinbohrvorrichtung die Mitten­ längsachse der Bohrung bezüglich eines vorgegebenen Sollmaßes der Bohrungsabmessungen eingestellt. Aufgrund dieser spanenden Bearbeitung werden die Si-Primärkristalle 1 in einer Rand­ schicht zerstört bzw. geschädigt.

Daher ist es erforderlich, die Oberflächenschicht abzutragen, in der sich die geschädigten Kristalle befinden. Dies wird durch eine mechanische Feinbearbeitung der Oberfläche erreicht, bei der eine Honvorrichtung mit mehreren in Umfangsrichtung an­ geordneten kollinear zur Zylinderbohrungsachse liegende Dia­ manthonleisten verwendet wird. Die Honvorrichtung wird in die Zylinderbohrung abgesenkt und die Diamanthonleisten hydraulisch radial an die Zylinderbohrungswandung angepreßt. Die mit axia­ lem Vorschub entlang der Zylinderbohrungswandung rotierenden Diamanthonleisten, deren Schleifpartikel eine Körnung im Be­ reich von 42-58 µm aufweisen, tragen eine Schicht von etwa 20-­ 25 µm Dicke ab, wodurch in vorteilhafter Weise gleichzeitig eine verbesserte Maß- und Formgenauigkeit der Zylinderbohrung er­ reicht wird.

In diesem oberflächenbereinigten Zustand weist die Bohrungswan­ dung aus der Al-Matrix 3 ragende Primärkristalle 1 auf, deren Kontur beliebig gestaltet ist. Diese Gestaltung wirkt sich in einem etwaigen Motorbetrieb auf den Kolbenring des jeweiligen Kolbens abrasiv aus, so daß dieser beschädigt wird und relativ schnell verschleißt. Gleichermaßen bieten die Primärkristalle 1 eine große Angriffsfläche in radialer Richtung, so daß bei der Beaufschlagung mit dem Kolbenring Scherkräfte und Hebelkräfte auftreten, die die Primärkristalle 1 aus der Matrix 3 herauslö­ sen können. Die losgelösten Kristalle stellen zum einen höchst unerwünschte Abrasivpartikel im Funktionsraum des Zylinderkol­ bens dar und zum anderen reduziert sich die Gleitfähigkeit der Zylinderlauffläche aufgrund des Verlustes tragender Stellen.

Um dem erfindungsgemäß zu entgegnen, wird in einem dritten Be­ arbeitungsschritt eine weitere Feinschleifvorrichtung in Form eines Honwerkzeuges mit mehreren umfänglich angeordneten Dia­ manthonleisten verwendet. Hierbei kann das in vorteilhafter werkzeugeinsparender Weise gleiche Honwerkzeug wie beim zweiten Bearbeitungsschritt zur Schichtabtragung eingesetzt werden, je­ doch unter Austausch der Honleisten. Die nun eingesetzten Hon­ leisten weisen Schleifpartikel mit einer Körnung von 10-30 µm auf. Das Honwerkzeug schleift die Oberfläche der Bohrungswan­ dung in dem Maße, daß an den Primärkristallen 1 unter Bildung von Plateaus 2 eine Planparallelität zum Kolbenring entsteht (Fig. 1). Durch die Einebnung des Kontaktbereiches der Zylin­ derlauffläche mit dem Kolbenring werden die vorgenannten Prob­ leme behoben. Gleichzeitig wird mit dem Honvorgang eine Rauh­ tiefe R_z der Zylinderbohrungswandung in einem Bereich von 0,4-0,6 µm eingestellt. An der von zerstörten Primärkristallen be­ reinigte Oberfläche weisen die unversehrten Kristalle 1 nun in vorteilhafter Weise in etwa gleicher Höhe liegende Plateaus 2 auf. Dadurch ergibt sich für den Reibpartner Kolbenring eine besonders hohe Anzahl von tragenden Stellen an der Zylinder­ lauffläche und damit eine verbesserte Gleitfähigkeit. Des wei­ teren wird bei dem beschriebenen Arbeitsschritt eine bestimmte jedoch nicht allzu hohe Al-Matrixabtragung erzielt, was in günstiger Weise vorbereitend auf das spätere Freilegen der Si- Kristalle 1 wirkt.

Als abschließender Schritt der Bearbeitung der Bohrungswandung folgt nun das Freilegen der Si-Kristalle 1 aus der derart vor­ bereiteten Lauffläche. Dies ist notwendig, um zum einen die Al- Matrix 3 zurückzusetzen, die im Betrieb des Motors sonst ein Kaltverschweißen des Kolbenringes mit der Zylinderlauffläche zur Folge hätte, und um zum anderen ein Ölrückhaltevolumen in Form eines mikroskopischen Kanalnetzes 4 zu schaffen, das gera­ de groß genung ist, um eine angemessene Naßschmierung des Kol­ bens zu erlauben. Die Siliziumkristalle 1 werden unter Bildung der tribologischen Flächen umfänglich freigelegt, wobei gleich­ zeitig darauf geachtet werden muß, daß die Freilegetiefe nicht allzu groß ist, so daß der oben angesprochene unerwünschte "Ka­ ries-Effekt" nicht eintreten kann (Fig. 2). Hierzu wird im Ge­ gensatz zu den allgemein üblichen fluidischen Freilegeverfahren in umweltschonender Weise ein mechanisches Feinschleifverfahren verwendet, das als spezielles Honverfahren bezeichnet werden kann. Die Freilegung ist dabei nicht von einer Strömungsrich­ tung oder Strömungsgeschwindigkeit abhängig und zeichnet sich dadurch unter anderem aus, daß die Freilegung über die gesamte Zylinderbohrungslänge hinweg weitgehend gleichförmig verläuft, so daß die Varianz der Freilegetiefen minimal ist. Aufgrund des vorhergehenden Schrittes, bei dem schon die Primärkristalle 1 um ein geringes Maß freigelegt wurden, können in - oben ange­ deutet - vorteilhafter Weise die Schleifpartikel der nun ver­ wandten Honleiste in die schon vorhandenen Gräben zwischen den Kristallen 1 hineinverdrängt werden und somit effektiver in die Al-Matrix 3 eingreifen und Aluminium abtragen.

Gegenüber der herkömmlichen Honvorrichtung hat das spezielle Honwerkzeug zum Unterschied, daß abrasiv wirkende Honleisten verwendet werden, bei denen die Schleifpartikel in eine elasti­ sche Matrix eingebettet sind, wobei die Elastizität der Matrix derart bemessen ist, daß die Schleifpartikel bei der Bearbei­ tung der Werkstückoberfläche - also hier die Bohrungswandung bzw. die Zylinderlauffläche - zwar einerseits von den Si- Kristallen 1 verdrängt werden, jedoch andererseits die weichere Al-Metallmatrix 3 abtragen. Die so gestalteten Honleisten kön­ nen in apparativ einfacher Weise an dem Bearbeitungskopf der Honspindel, die für die vorausgehenden Honvorgänge eingesetzt wird, angebracht werden. Je mehr Honleisten am Werkzeug ange­ bracht sind, desto günstiger wirkt sich dies auf die Gleichmä­ ßigkeit der Oberflächenqualität der Zylinderlauffläche aus. Die Schleifpartikel bestehen aus geschmolzenem Edelkorund (kristal­ lines α-Al₂O₃) oder Stahlgußkies, was splitterfreudig und selbstschärfend ist, so daß allein schon diese Eigenschaften einen erheblichen Beitrag zur durchgehend gleichmäßigen Bear­ beitung der Zylinderlauffläche leistet. Die Körnung beträgt in Anpassung an die Korngröße der Si-Kristalle 1 etwa 1-10 µm, vor­ zugsweise 4-8 µm. Zudem ist die Schleifleistung besonders hoch. Die Schleifpartikel sind sehr scharfkantig, was einen schnellen und effektiven Abtrag fördert, und vor der Einbettung in die Schaummatrix mehrfach ausgesiebt, so daß eine homogene Größe erzielt und damit ein gleichmäßiger Schnittverlauf bei der Be­ arbeitung begünstigt wird. Die eingebetteten Schleifpartikel können alternativ auch von unterschiedlichem Werkstoff sein und auch bezüglich dem Aspekt eines gleichmäßigen Verschleißes un­ terschiedliche Körnungen aufweisen.

Die Matrix der Honleiste besteht aus einem chemisch aufge­ schäumten Epoxidharz. Dadurch ist einerseits eine sehr hohe chemische Beständigkeit für die Honleiste und andererseits eine hohe Elastizität der Schaummatrix gegeben. Zudem entstehen die Poren durch eine chemische Reaktion, welche über eine Beein­ flussung der Temperatur gesteuert werden kann, so daß auch die Porengröße maßgeschneidert erzeugt werden kann. Gleichzeitig wird eine gleichmäßige vom Verschleißzustand unabhängige Poren­ größenverteilung erzielt. Aufgrund dessen wird erreicht, daß die Honleiste in vorteilhafter Weise einem gleichmäßigen Ver­ schleiß unterliegt und keine lokalen Abweichungen in der Elas­ tizität auftreten. Infolge der Gleichmäßigkeit der Porenvertei­ lung und der dadurch homogenen Elastizität wird eine gleichmä­ ßige Anpressung der Honleiste an der Zylinderlauffläche gewähr­ leistet, was einen weiteren Beitrag zu deren gleichmäßigen Be­ arbeitung erbringt. Aufgrund der Elastizität entsteht beim An­ pressen eine relativ große Berührungsfläche zwischen Honleiste und Lauffläche, wodurch effektiver freigelegt werden kann. Beim Freilegen wechselt die hubbewegliche Honspindel den Uhrzeiger­ sinn ihrer Drehbewegung periodisch, so daß die Primärkristalle 1 vollumfänglich freigelegt werden und somit keine "Schatten" mit zu gering abgetragener Al-Matrix 3 entstehen, die zu einer Kaltverschweißung zwischen Kolbenring und Zylinderlauffläche führen können.

Bei der Ausbildung der Honleiste ist darauf zu achten, daß die Breite des an der Leistenoberfläche über die Schaummatrix her­ ausragenden Teils des Schleifpartikels kleiner ist als der kleinste Abstand der Si-Kristalle 1 der Zylinderlauffläche, so daß der Abtrag der Al-Matrix 3 der Lauffläche problemlos und vollständig in dem gewünschten Maße erfolgen kann. Hierbei - und auch für die Selbstschärfung - kann es förderlich sein, wenn die Schleifpartikel eine unterschiedliche jedoch vorher festgelegte Körnung aufweisen. Beim Verdrängen durch die Si- Kristalle 1 werden im übrigen deren Ränder 5 verrundet, so daß der Kolbenring einen geringeren Verschleiß erfährt. Der Abstand der Schleifpartikel soll 1-100 µm und die Tiefe zwischen den Schleifpartikeln 1-10 µm betragen. Damit wird erreicht, daß das abgetragene Aluminium im Honstein zwischengespeichert werden und somit während der weiteren Bearbeitung nicht mehr hinder­ lich sein kann, bevor der beim Honen zugeführte Kühlschmierstoff dieses endgültig aus der Zylinderbohrung spült. Beim ge­ schilderten Freilegen wird eine Freilegetiefe r_f zwischen 0,15 und 0,3 µm eingestellt, die zum einen sichert, daß kein Ausbre­ chen der Si-Kristalle 1 im Motorbetrieb eroflgt und daß zum an­ deren das Kanalsystem 4 um die Primärkristalle 1 herum tief ge­ nug ist, daß der gewünschte Speicher für die Ölschmierung in ausreichendem Maße vorhanden ist und gleicheitig keine Kontakt­ möglichkeit des Kolbenringes mit der Al-Matrix 3 möglich ist.

Claims (19)

1. Verfahren zur Herstellung von tribologischen Flächen an ei­ nem Werkstück, wobei das Werkstück aus einem Werkstoff erzeugt wird, der aus einer Metallmatrix (3) mit in dieser eingebette­ ten Hartstoffphasen (1) besteht, wobei eine die herzustellenden tribologischen Flächen bildende Oberfläche des Werkstückes der­ art feinbearbeitet wird, daß eine Oberflächenschicht, die aus einer groben mechanischen Vorbearbeitung des Werkstückes resul­ tierende zerstörte Hartstoffphasen (1) aufweist, abgetragen wird, wonach die von zerstörten Hartstoffphasen (1) bereinigte Oberfläche derart feingeschliffen wird, daß die Hartstoffphasen (1) in etwa gleicher Höhe liegende Plateaus (2) erhalten, wo­ nach unter Bildung der tribologischen Flächen die in der neuen Oberfläche unversehrt eingebetteten vorzugsweise überwiegend 4-­ 10 µm großen Hartstoffphasen (1) umfänglich freigelegt werden, indem die Metallmatrix (3) abgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Freilegen mechanisch durch ein Feinschleifverfahren mittels eines Schleifkörpers freigelegt wird, in dem Schleif­ partikel des abrasiv wirkenden Schleifkörpers in eine elasti­ sche Matrix eingebettet sind, wobei die Elastizität der Matrix derart bemessen ist, daß die Schleifpartikel bei der Bearbei­ tung der Werkstückoberfläche zwar einerseits von den Hartstoff­ phasen (1) verdrängt werden, jedoch andererseits die weichere Metallmatrix (3) des Werkstückes abtragen.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die grobe mechanische Vorbearbeitung des von einem mit Zy­ linderlaufbohrungen versehenen Kurbelgehäuse einer Brennkraft­ maschine gebildeten Werkstückes in einem Feinbohren der Zylin­ derlaufbohrungen besteht, so daß die Zylinderlaufbohrungen nach einem vorgegebenen Gleichmaß zentriert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit zerstörten Hartstoffphasen versehene Oberflächen­ schicht in einem Honvorgang mittels rotierender Diamanthon­ leisten abgetragen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Plateaubildung der Hartstoffphasen (1) in einem weite­ ren den Feinschleifprozeß darstellenden Honvorgang mittels Dia­ manthonleisten erzeugt wird und daß dabei gleichzeitig eine Rauhtiefe R_z der als Zylinderlauffläche die tribologische Flä­ che bildende Zylinderbohrungswandung in einem Bereich von 0,4-­ 0,6 µm eingestellt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Freilegen der Hartstoffphasen (1) durch Honen auf eine Freilegetiefe r_f zwischen 0,15 und 0,3 µm erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffphasen (1) mittels selbstschärfender Hon­ leisten über die gesamte als Zylinderlauffläche die tribologi­ sche Fläche bildende Zylinderbohrungswandung hinweg gleichmäßig freigelegt werden.

8. Einrichtung zur Herstellung von tribologischen Flächen an einem Werkstück, dessen Werkstoff aus einer Metallmatrix mit in dieser eingebetteten Hartstoffphasen besteht, mit einer Vor­ richtung zur groben Vorbearbeitung des Werkstückes, mit einer Vorrichtung zur Abtragung einer Schicht mit den durch die Vor­ bearbeitung zerstörten Hartstoffphasen, und mit einer Vorrich­ tung zum umfänglichen Freilegen der in der neuen Oberfläche un­ versehrt eingebetteten Hartstoffphasen unter Bildung der tribo­ logischen Flächen, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zusätzlich eine Feinschleifvorrichtung be­ inhaltet, mittels der vor dem Freilegen der Hartstoffphasen (1) die von zerstörten Hartstoffphasen bereinigte Oberfläche derart bearbeitbar sind, daß die Hartstoffphasen (1) in etwa gleicher Höhe liegende Plateaus (2) erhalten.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilegevorrichtung eine mechanisch arbeitende Vorrich­ tung ist und zumindest einen Schleifkörper beinhaltet, dessen Schleifpartikel in eine elastische Matrix eingebettet sind, wo­ bei die Elastizität der Matrix derart bemessen ist, daß die Schleifpartikel bei der Bearbeitung der Werkstückoberfläche im Gegensatz zu der weicheren Metallmatrix (3) des Werkstückes von den Hartstoffphasen (1) verdrängbar sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinschleifvorrichtung zur Erzeugung der Plateaus (2) bei der Bearbeitung einer Bohrungswandung, insbesondere einer Zylinderlauffläche einer Brennkraftmaschine, ein Honwerkzeug zumindest eine Diamanthonleiste umfaßt.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur groben Vorbearbeitung des Werkstückes eine Feinbohrvorrichtung ist, mittels derer die Bohrungsachse bezüglich eines vorgegebenen Sollmaßes der Bohrungsabmessungen zentrierbar ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Schichtabtragung ein Honwerkzeug mit zumindest einer Diamanthonleiste umfaßt.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkörper der Freilegevorrichtung eine Honleiste ist, deren Schleifpartikel aus geschmolzenem Edelkorund oder Stahlgußkies bestehen, wobei die Matrix der Honleiste ein che­ misch aufgeschäumtes Epoxidharz ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des an der Leistenoberfläche über die Matrix herausragenden Teils des Schleifpartikels kleiner ist als der kleinste Abstand der Hartstoffphasen (1) der Zylinderlaufflä­ che.

15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifpartikel unterschiedliche Körnung aufweisen.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schleifpartikel 1-100 µm beträgt.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe zwischen den Schleifpartikeln 1-10 µm beträgt.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Schleifpartikel 1-10 µm, vorzugsweise 4-8 µm, beträgt.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Poren des Epoxidharzschaumes in der gesamten Honleiste gleichmäßig verteilt ist.