DE102008048109A1 - Method for producing a metallic component - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines metallischen Bauteils, bei dem ein Grundkörper mit einer Aluminiumbeschichtung versehen und der beschichtete Grundkörper mit einer Aluminiumlegierung umgossen wird, wobei die Aluminiumbeschichtung galvanisch auf den Grundkörper aufgebracht wird.Method for producing a metallic component, in which a base body is provided with an aluminum coating and the coated base body is encapsulated with an aluminum alloy, wherein the aluminum coating is applied galvanically to the base body.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Bauteils, bei dem ein Grundkörper mit einer Aluminiumbeschichtung versehen und der beschichtete Grundkörper mit einer Aluminiumlegierung umgossen wird. Weiterhin ist ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbares Bauteil Gegenstand der Erfindung.The The invention relates to a method for producing a metallic Component in which a basic body provided with an aluminum coating and the coated body with an aluminum alloy is poured around. Furthermore, one is after the inventive method producible component of the invention.

Im Stand der Technik sind Verfahren zur Herstellung von metallischen Bauteilen wie beispielsweise Zylinderlaufbuchsen bekannt. Bei diesen wird eine Zylinderlaufbüchse, die beispielsweise aus einer Eisenbasislegierung wie lamellarem Grauguss bestehen kann, mit einer Aluminiumbeschichtung versehen oder durch Flamm- oder Plasmaspritzverfahren mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung beschichtet wird. Ein dem Fachmann zum Beschichten geläufiges Verfahren ist das Alfinieren. Anschließend wird die so beschichtete Zylinderlaufbuchse mit einer Aluminiumlegierung umgossen.in the State of the art are methods of producing metallic Components such as cylinder liners known. In these becomes a cylinder liner, for example, an iron-based alloy such as lamellar Cast iron may be provided with an aluminum coating or by flame or plasma spraying with aluminum or an aluminum alloy is coated. A specialist for Coating common Procedure is the Alfinieren. Subsequently, the so-coated Cylinder liner with an aluminum alloy encapsulated.

Bei dem bekannten Verfahren wird als nachteilig angesehen, dass bei dem hergestellten Bauteil zwischen der Aluminiumbeschichtung und dem beschichteten Bauteil keine metallurgische Bindung erzeugt wird, sondern lediglich eine mechanische Verklammerung besteht.at the known method is considered to be disadvantageous in that the manufactured component between the aluminum coating and no metallurgical bond is produced on the coated component, but only a mechanical clamping exists.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem eine starke metallurgische Bindung zwischen der Aluminiumbeschichtung und der Aluminium Gusslegierung erhalten wird.It is therefore an object of the present invention, a method of the initially specify type, in which a strong metallurgical bond between the aluminum coating and the aluminum casting alloy is obtained.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Aluminiumbeschichtung galvanisch auf den Grundkörper aufgebracht wird. Hierdurch wird erreicht, dass die auf dem Grundkörper abgeschiedene Aluminiumbeschichtung mit der Aluminium Gusslegierung eine starke metallurgische Bindung eingeht.These Task is inventively characterized solved, that the aluminum coating is applied galvanically to the base body becomes. This ensures that the deposited on the body Aluminum coating with the aluminum casting alloy a strong metallurgical bond is received.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Aluminiumbeschichtung mit einer Dicke im Bereich von 5 bis 100 μm, bevorzugt von 10 bis 60 μm und insbesondere von 20 bis 40 μm aufzubringen.According to one first embodiment the invention is provided, the aluminum coating with a Thickness in the range of 5 to 100 μm, preferably from 10 to 60 microns and in particular from 20 to 40 microns applied.

Ein weiterer signifikanter Vorteil der galvanischen Schichtabscheidung gegenüber Spritzverfahren liegt darin, dass Hinterschnittstrukturen gleichmäßig und vollständig beschichtet werden können, zum Beispiel Grundkörper mit Verklammerungsstrukturen oder Rauhgussbuchsen.One Another significant advantage of the galvanic layer deposition across from Injection process is that undercut structures evenly and Completely can be coated, for Example basic body with interlocking structures or roughcast sockets.

Es ist ebenfalls möglich einen Grundkörper aus einer Eisenbasislegierung zu verwenden. Besonders bevorzugt ist hier ein Grundkörper aus einem lamellaren Grauguss (GGL).It is also possible a basic body to use an iron-based alloy. Particularly preferred here a basic body made of a lamellar gray cast iron (GGL).

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der beschichtete Grundkörper mit einer AlSi9CU3-Legierung umgegossen wird.In Further development of the invention is provided that the coated body is cast with an AlSi9CU3 alloy.

Vorteilhafterweise kann der Grundkörper auch vor dem galvanischen Aufbringen der Aluminiumbeschichtung auf den Grundkörper gereinigt werden. Dies kann mechanisch, insbesondere durch Strahlen und/oder chemisch insbesondere durch Auftragen eines Flussmittels erfolgen.advantageously, can the body too before the galvanic application of the aluminum coating on the body getting cleaned. This can be done mechanically, in particular by blasting and / or chemically, in particular by applying a flux respectively.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, auf den Grundkörper vor dem galvanischen Aufbringen der Aluminiumbeschichtung galvanisch eine Nickelbeschichtung aufzubringen. Insbesondere kann die Nickelbeschichtung mit einer Dicke ≥ 5 μm insbesondere im Bereich zwischen 1 bis 2 μm auf den Grundkörper aufgebracht werden.According to one another embodiment The invention is provided on the body before the galvanic application the aluminum coating galvanically apply a nickel coating. In particular, the nickel coating with a thickness ≥ 5 microns in particular in the range between 1 to 2 microns on the main body be applied.

Als Grundkörper kann ein Teil eines Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors, insbesondere eine Zylinderlaufbuchse, verwendet werden.When body can be part of a crankcase an internal combustion engine, in particular a cylinder liner, be used.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Bauteil, dass nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist.One Another aspect of the invention relates to a component that after the inventive method can be produced.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels im Detail erläutert.The The invention will be explained below with reference to an embodiment in detail.

Eine Zylinderlaufbuchse aus lamellarem Grauguss wird zunächst mechanisch durch Strahlen und anschließend chemisch durch Auftragen eines Flussmittels gereinigt. Anschließend wird eine Aluminiumbeschichtung mit einer Dicke im Bereich zwischen 50 und 100 μm, bevorzugt von 10 bis 60 μm und insbesondere von 20 bis 40 μm galvanisch auf die Zylinderlaufbuchse aufgebracht. Die so beschichtete Zylinderlaufbuchse wird dann mit einer AlSi9CU3-Legierung umgossen. Während des Gießprozesses bildet sich eine starke metallurgische Bindung zwischen der Aluminiumbeschichtung und der Aluminium Gusslegierung aus.A Cylinder liner made of lamellar gray cast iron is initially mechanical by blasting and then chemically cleaned by applying a flux. Subsequently, will an aluminum coating with a thickness in the range between 50 and 100 μm, preferably from 10 to 60 microns and in particular from 20 to 40 microns applied galvanically to the cylinder liner. The so coated Cylinder liner is then encapsulated with an AlSi9CU3 alloy. While the casting process forms a strong metallurgical bond between the aluminum coating and the aluminum casting alloy.

Alternativ kann vor dem galvanischen Aufbringen der Aluminiumbeschichtung galvanisch eine Nickelbeschichtung insbesondere mit einer Dicke ≥ 5 μm auf dem Grundkörper aufgebracht werden.alternative can be electroplated before the galvanic application of the aluminum coating a nickel coating in particular with a thickness ≥ 5 microns on the body be applied.

Claims (11)

Verfahren zur Herstellung eines metallischen Bauteils, bei dem ein Grundkörper mit einer Aluminiumbeschichtung versehen und der beschichtete Grundkörper mit einer Aluminiumlegierung umgossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumbeschichtung galvanisch auf den Grundkörper aufgebracht wird.Method for producing a metallic component, in which a base body is provided with an aluminum coating and the coated base body is encapsulated with an aluminum alloy, characterized in that the aluminum coating is galvanically applied to the base body is applied. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumbeschichtung mit einer Dicke im Bereich von 5 bis 100 μm, bevorzugt von 10 bis 60 μm und insbesondere von 20 bis 40 μm aufgebracht wird.Method according to claim 1, characterized in that that the aluminum coating with a thickness in the range of 5 up to 100 μm, preferably from 10 to 60 microns and in particular from 20 to 40 microns is applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper aus einer Eisenbasislegierung insbesondere aus lamellarem Grauguss (GGL) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a basic body of an iron-based alloy, in particular of lamellar gray cast iron (GGL) is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der beschichtete Grundkörper mit einer Aluminium-Basis-Legierung umgegossen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the coated base body recast with an aluminum-based alloy becomes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Grundkörpers aus der Eisenbasislegierung eine Verklammerungsstruktur mit starker Profilierung oder Hinterschnitten aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the surface of the basic body from the iron-base alloy a bracing structure with strong Having profiling or undercuts. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper vor dem galvanischen Aufbringen der Aluminiumbeschichtung auf den Grundkörper gereinigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the basic body before the galvanic application of the aluminum coating on the body is cleaned. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper mechanisch insbesondere durch Strahlen und/oder chemisch insbesondere durch Auftragen eines Flussmittels gereinigt wird.Method according to Claim 6, characterized that the main body mechanically in particular by blasting and / or chemically in particular is cleaned by applying a flux. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Grundkörper vor dem galvanischen Aufbringen der Aluminiumbeschichtung galvanisch eine Nickelbeschichtung aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that on the body before the galvanic application the aluminum coating galvanically applied a nickel coating becomes. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickelbeschichtung mit einer Dicke ≥ 5 μm insbesondere im Bereich zwischen 1 bis 2 μm auf den Grundkörper aufgebracht wird.Method according to claim 8, characterized in that that the nickel coating with a thickness ≥ 5 microns in particular in the range between 1 to 2 μm on the main body is applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Grundkörper ein Teil eines Zylinders eines Verbrennungsmotors insbesondere eine Zylinderlaufbüchse verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that as a basic body a part of a cylinder of an internal combustion engine in particular a Cylinder liner used becomes. Bauteil, herstellbar nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.Component producible according to a method according to one the claims 1 to 10.
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