DE102004003420B4

DE102004003420B4 - Verfahren zur Behandlung von Aluminiumgussteilen

Info

Publication number: DE102004003420B4
Application number: DE200410003420
Authority: DE
Inventors: Marc Dipl.-Ing. Lösken; Olaf Dipl.-Ing. Heine (FH)
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2024-01-24
Also published as: EP1557241A1; EP1557241B1; DE102004003420A1; DE502004004425D1

Abstract

Verfahren zur Behandlung von Aluminiumgussteilen, vorzugsweise für Brennkraftmaschinen, bei dem die Aluminiumgussteile mittels Strahlen bearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:
1. Schritt: Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden an ihren Außenseiten (As) mittels Trockenstrahlen behandelt, wobei dem Trockenstrahlen ein Gemisch aus Kaliumsulfat (K2SO4) und Soda (Na2CO3) beigemengt wird,
2. Schritt: Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden durch Blasen unter Verwendung von Druckluft beaufschlagt:
3. Schritt: Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden an ihren Innenseiten (Is) mittels Trockenstrahlen behandelt, wobei dem Trockenstrahlen feinkörniges Soda beigemengt wird
4. Schritt: Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden durch Spülen bspw. mit Zitronensäure von Strahlmittel befreit,
5. Schritt: Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden in einem Tauchbad von Partikeln befreit;
6. Schritt: Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden in ein Spülbad eingetaucht,
7. Schritt. Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden mittels eines Trocknungsprozess...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Aluminiumgussteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aluminiumgussteile wie sie bspw. als Zylinderkurbelgehäuse, Zylinderkopf oder dgl. bei Brennkraftmaschinen eingesetzt werden erfahren über ihren Lebenszyklus durch Oberflächenbelastungen, Temperatureinwirkungen usw. vor allem an ihren Außenseiten optische Qualitätsbeeinträchtigungen. Letztere können durch gezielte Oberflächenbehandlungen zumindest reduziert werden.

Aus der WO 93/06950 A1 ist ein Verfahren zur Reinigung von Aluminiumoberflächen ohne signifikante Entfärbung oder Eintrübung der Metalloberfläche bekannt, bei dem Alkalimetall unter Vermittlung von Druckflüssigkeit auf die Aluminiumoberfläche aufgebracht wird.

Weiterhin ist in der EP 1 040 892 B1 ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Strahlmittel mit einer Durchschnittskorngröße zwischen 10 und 500 μ verwendet wird. Dadurch ist eine feine Bearbeitung von Metalloberflächen möglich, ohne übermäßige Schäden oder eine funktionelle Beschädigung für das zu behandelnde Objekt mit sich zu bringen.

Es ist ein Strahlkopf für Hochdruck-Sandstrahlanlagen bekannt, DE 41 27 886 A1 , bei dessen Betrieb ein Wasser-Sandstrahl-Gemisch mit relativ geringem Druck (weniger 1 bar) durch Strahlmittel-Zuführung in einen Raum befördert wird. Gleichzeitig wird über die Hochdruck-Wasserzuführung unter hohem Druck (Größenordnung 100 bar) Wasser in besagten Raum eingebracht.

In der DE 34 15 175 C2 wird ein Verfahren zum Druckluftstrahlen behandelt, wobei ein körniges Strahlmittel durch einen Tragluftstrom gefördert, und beschleunigt wird – Hauptstrom – und zum Befeuchten des Strahlmittels mittels eines Zusatzluftstroms in diesem Hauptstrom eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser in verteilter Form eingebracht wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Behandlung von Aluminiumgussteilen, vorzugsweise für Brennkraftmaschinen zu schaffen, durch das die Oberflächen dieser Aluminiumgussteile einen hochwertigen Qualitätsstand erhalten. Dabei sollte aber auch sichergestellt werden, dass das Verfahren auf wirtschaftliche Weise durchführbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die Behandlung der Aluminiumgussteile durch Trockenstrahlen im Niederdruckbereich -7 bar- zu qualitativ guten Oberflächen an besagten Aluminiumgussteilen führt. Dabei wird der Druckluft ein Gemisch aus Salzkristallen – Kaliumsulfat und Soda – beigemengt, wodurch eine Befreiung dieser Oberflächen von Partikeln auf gründliche, jedoch schonende Weise, und zwar mit abrasiver Wirkung erfolgt. Schließlich werden die Aluminiumgussteile dann vorzüglich behandelt, wenn die Schritte 1 bis 7 angewandt werden.

In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben wird.
Es zeigen
1 eine schematische Brennkraftmaschine mit Aluminiumgussteilen, die mit dem Verfahren nach der Erfindung behandelt werden;
2 ein schematische Einrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung;
3 ein Diagramm bezüglich Ablauf des Verfahrens nach der Erfindung.
Eine Brennkraftmaschine 1 umfasst Aluminiumgussteile 2 und 3 mit jeweils einer Außenseite As und einer Innenseite Is, die durch ein Zylinderkurbelgehäuse und einen Zylinderkopf gebildet werden. Weitere Aluminiumgussteile der Brennkraftmaschine 1 sind eine Ventilhaube 4, eine Kurbelwellenlagerbrücke 5 und eine Ölwanne 6. An der Brennkraftmaschine 1 sind ferner eine Kurbelwelle 7 und Nockenwellen 8 und 9 vorgesehen.
Zur Behandlung der Oberflächen der Außenseite As und der Innenseite Is der Aluminiumgussteile 2 und 3 wird ein Verfahren angewandt, bei dem zunächst die Außenseite As mit einem Trockenstrahlen und danach die Innenseite Is der besagten Aluminiumgussteile 2 und 3 mit dem gleichen Trockenstrahlen von Partikeln befreit werden. Dabei wird Druckluft mit hoher Geschwindigkeit auf die Außenseite As bzw. die Innenseite Is der Aluminiumdruckgussteile 2 und 3 aufgebracht, und zwar mittels einer Strahleinrichtung 10, die mit einem Druck um 7 bar arbeitet. Durch die Aufprallenergie des Trockenstrahlens werden Verunreinigungen, Ablagerungen, Korrosion und Farbe von den Aluminiumgussteilen 2 und 3 befreit. Als Strahlwinkel α zwischen Strahleinrichtung 10 und den Oberflächen für fest anhaftende Partikel eignen sich 80° bis 90°; für lockere Lackschichten oder andere leicht anhaftende Schichten flachere Winkel, damit das Strahlmedium unter das Partikelmaterial dringen kann und es losbricht.
Der Druckluft des Trockenstrahlens wird ein Gemisch aus Salzkristallen beigemengt, die Kaliumsulfat – K2SOa – und Soda – Na2CO3 – umfassen, wobei das Kalium abrasive Wirkung besitzt.
Für die Durchführung des Verfahrens empfiehlt es sich folgende Verfahrensschritte einzusetzen:

1. Schritt: Die Aluminiumgussteile werden an ihren Außenseiten mittels Trockenstrahlen behandelt, wobei dem Trockenstrahlen ein Gemisch aus Kaliumsulfat und Soda beigemengt wird,
2. Schritt: Die Aluminiumgussteile werden durch Blasen unter Verwendung von Druckluft beaufschlagt,
3. Schritt: Die Aluminiumgussteile werden an ihren Innenseiten mittels Trockenstrahlen behandelt, wobei dem Trockenstrahlen feinkörniges Soda beigemengt wird,
4. Schritt: Die Aluminiumgussteile werden durch Spülen bspw. mit Zitronensäure von Strahlmittel befreit,
5. Schritt: Die Aluminiumgussteile werden in einem Tauchbad von Partikeln befreit,
6. Schritt: Die Aluminiumgussteile werden in ein Spülbad eingetaucht,
7. Schritt: Die Aluminiumgussteile werden mittels eines Trocknungsprozesses behandelt.

Zur Optimierung dieses aus 7 Schritten bestehenden Verfahrens kann beim 5. Schritt ein alkalisches Tauchbad eingesetzt werden, wobei im Tauchbad Turbulenzen zur Entfernung von Partikeln von den Aluminiumgussteilen 2 und 3 erzeugt werden. Schließlich besteht die Möglichkeit im 6. Schritt dem Spülbad entsalztes Wasser beizugeben, dem auch noch eine flüssige Konservierung beigemengt werden kann.

Claims

Verfahren zur Behandlung von Aluminiumgussteilen, vorzugsweise für Brennkraftmaschinen, bei dem die Aluminiumgussteile mittels Strahlen bearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: 1. Schritt: Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden an ihren Außenseiten (As) mittels Trockenstrahlen behandelt, wobei dem Trockenstrahlen ein Gemisch aus Kaliumsulfat (K2SO4) und Soda (Na2CO3) beigemengt wird, 2. Schritt: Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden durch Blasen unter Verwendung von Druckluft beaufschlagt: 3. Schritt: Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden an ihren Innenseiten (Is) mittels Trockenstrahlen behandelt, wobei dem Trockenstrahlen feinkörniges Soda beigemengt wird 4. Schritt: Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden durch Spülen bspw. mit Zitronensäure von Strahlmittel befreit, 5. Schritt: Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden in einem Tauchbad von Partikeln befreit; 6. Schritt: Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden in ein Spülbad eingetaucht, 7. Schritt. Die Aluminiumgussteile (2 und 3) werden mittels eines Trocknungsprozess behandelt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im 5. Schritt das Tauchbad von alkalischer Gattung ist, wobei im Tauchbad Turbulenzen zur Entfernung von Partikeln von den Aluminiumgussteilen (2 und 3) erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im 6. Schritt das Spülbad entsalztes Wasser umfasst, dem eine flüssige Konservierung beigemengt wird.