DE102010033881A1 - Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010033881A1 DE102010033881A1 DE102010033881A DE102010033881A DE102010033881A1 DE 102010033881 A1 DE102010033881 A1 DE 102010033881A1 DE 102010033881 A DE102010033881 A DE 102010033881A DE 102010033881 A DE102010033881 A DE 102010033881A DE 102010033881 A1 DE102010033881 A1 DE 102010033881A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- piston
- blank
- component
- friction
- friction weld
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/10—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass pistons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/129—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding specially adapted for particular articles or workpieces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/0015—Multi-part pistons
- F02F3/003—Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/0084—Pistons the pistons being constructed from specific materials
- F02F3/0092—Pistons the pistons being constructed from specific materials the material being steel-plate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/003—Pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/0015—Multi-part pistons
- F02F3/003—Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping
- F02F2003/0061—Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping by welding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
- Y10T29/49249—Piston making
- Y10T29/49252—Multi-element piston making
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
- Y10T29/49249—Piston making
- Y10T29/49252—Multi-element piston making
- Y10T29/49254—Utilizing a high energy beam, e.g., laser, electron beam
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens (10, 110, 210) für einen Verbrennungsmotor aus einem ersten Kolbenbauteil (11, 111, 211) und einem zweiten Kolbenbauteil (12, 112, 212), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: (a) Bereitstellen eines Rohlings (211') des ersten Kolbenbauteils (11, 111, 211) aus einem Vergütungsstahl oder einem ausscheidungshärtenden Stahl mit mindestens einer Fügefläche (29, 31), (b) Bereitstellen eines Rohlings (212') des zweiten Kolbenbauteils (12, 112, 212) aus einem Vergütungsstahl oder einem ausscheidungshärtenden Stahl mit mindestens einer Fügefläche (32, 33), (c) Vergüten der Rohlinge (211', 212'), (d) Verbinden des Rohlings (211') des ersten Kolbenbauteils (11, 111, 211) mit dem Rohling (212') des zweiten Kolbenbauteils (12, 112, 212) über ihre Fügeflächen (29, 31, 32, 33) mittels Reibschweißen zu einem Kolbenrohling (210') unter Bildung mindestens einer Reibschweißnaht (25, 26, 125, 226) sowie einer Wärmeeinflusszone (30, 30') im Bereich der mindestens einen Reibschweißnaht (25, 26, 125, 226), (e) Anlassen oder Spannungsarmglühen des Kolbenrohlings (210) unter Erhalt der Wärmeeinflusszone(n) (30, 30'), (f) Nachbearbeiten und/oder Fertigbearbeiten des Kolbenrohlings (210') zu einem Kolben (10, 110, 210). Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen derartigen Kolben (10, 110, 210).
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor aus einem ersten Kolbenbauteil und einem zweiten Kolbenbauteil. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen derartigen Kolben für einen Verbrennungsmotor. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Kolben für einen Verbrennungsmotor aus einem ersten Kolbenbauteil und einem zweiten Kolbenbauteil, wobei der Kolben einen Kolbenboden, einen umlaufenden Feuersteg und eine mit Ringnuten versehene umlaufende Ringpartie sowie einen Kolbenschaft aufweist.
- Kolben für moderne Verbrennungsmotoren werden zunehmend auf geringeren Ölverbrauch ausgelegt. Da in modernen Verbrennungsmotoren zugleich die thermische und mechanische Belastung der Kolben zunehmend ansteigt, besteht die Gefahr, dass der Kolben im Motorbetrieb nicht ausreichend mit Öl versorgt wird. Daraus resultieren höhere tribologische Belastungen. Hieraus folgen ein verstärkter Verschleiß und damit eine Reduzierung der Lebensdauer des Kolbens. Daher wird angestrebt, Teilbereiche bzw. Teilstrukturen des Kolbens, die diesem verstärkten Verschleiß unterliegen, wie bspw. die untere Nutflanke der ersten Ringnut, zu härten, bspw. durch Nitrieren (vgl.
EP 0 985 739 A1 ) oder mittels Laserstrahlen (vgl.DE 10 2007 006 948 A1 ). Diese Maßnahmen sind mit erhöhtem Aufwand und damit mit erhöhten Kosten verbunden. - Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens derart weiterzubilden, dass eine Härtung eines Teilbereichs oder einer Teilstruktur eines Kolbens mit reduziertem Aufwand ermöglicht wird.
- Die Lösung besteht in einem Verfahren mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Rohlings des ersten Kolbenbauteils aus einem Vergütungsstahl oder einem ausscheidungshärtenden Stahl mit mindestens einer Fügefläche; (b) Bereitstellen eines Rohlings des zweiten Kolbenbauteils aus einem Vergütungsstahl oder einem ausscheidungshärtenden Stahl mit mindestens einer Fügefläche; (c) Vergüten der Rohlinge; (d) Verbinden des Rohlings des ersten Kolbenbauteils mit dem Rohling des zweiten Kolbenbauteils über ihre Fügeflächen mittels Reibschweißen zu einem Kolbenrohling unter Bildung mindestens einer Reibschweißnaht sowie einer Wärmeeinflusszone im Bereich der mindestens einen Reibschweißnaht; (e) Anlassen oder Spannungsarmglühen des Kolbenrohlings unter Erhalt der Wärmeeinflusszone; (f) Nachbearbeiten und/oder Fertigbearbeiten des Kolbenrohlings zu einem Kolben. Der erfindungsgemäße Kolben zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Kolbenbauteil und/oder das zweite Kolbenbauteil aus einem Vergütungsstahl oder einem ausscheidungshärtenden Stahl bestehen und durch Reibschweißen miteinander verbunden sind und dass die mindestens eine Reibschweißnaht von einer Wärmeeinflusszone umgeben ist.
- Unter Vergüten wird eine aus Härten und Anlassen bestehende Wärmebehandlung von Stahl verstanden, durch welche die gewünschte Härte und Festigkeit des Stahls eingestellt wird. Härten bezeichnet in diesem Zusammenhang eine Wärmebehandlung von Stahl, bestehend aus Austenitisieren und schnellem Abkühlen mit dem Ziel der Martensit- und/oder Bainitbildung. Anlassen ist jedes Erwärmen eines Werkstückes aus Stahl nach dem Härten auf Temperaturen unterhalb des unteren Umwandlungspunktes Ac1 im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm, Halten und nachfolgendes Abkühlen. Unter Spannungsarmglühen wird eine Wärmebehandlung verstanden, durch die innere Spannungen, die beim Abkühlen eines Werkstückes auftreten, abgebaut werden ohne wesentliche Änderung des Gefüges.
- Die in dieser Patentanmeldung verwendete Begriffe, wie Härten, Anlassen, Vergüten, Spannungsarmglühen usw., beziehen sich auf die DIN EN 10052.
- Bei Vergütungsstahl oder ausscheidungshärtendem Stahl (AFP-Stahl) erfolgt durch die Reibschweißung eine Aufhärtung in der näheren Umgebung der Reibschweißnaht. Im Stand der Technik werden Rohlinge aus derartigen Stählen ggf. vorbearbeitet, in weichem Zustand durch Reibschweißen miteinander verbunden, und der resultierende Kolbenrohling wird erst anschließend vergütet. Damit wird der weiche Werkstoff gehärtet, die Aufhärtung in der näheren Umgebung der Reibschweißnaht jedoch wieder aufgehoben.
- Die erfindungsgemäße Idee besteht darin, die Rohlinge zunächst zu vergüten oder durch andere gezielte Wärmeführung nach dem Schmiedeprozess (Ausscheidungshärtung) auf gewünschte Festigkeit zu bringen und dann in diesem Zustand durch Reibschweißen miteinander zu verbinden. Auch in diesem Fall erfolgt eine Aufhärtung in der näheren Umgebung der Reibschweißnaht. Die Härte steigt in diesem Bereich um bis zu 400 HV (Vickers). Dieser aufgehärtete Bereich wird in dieser Patentanmeldung als „Wärmeeinflusszone” bezeichnet. Die Wärmeeinflusszone ist härter als der vergütete oder ausscheidungsgehärtete Werkstoff des Kolbenrohlings außerhalb der Wärmeeinflusszone.
- Eine Vergütung nach dem Reibschweißen ist gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr erforderlich. Stattdessen wird der aus dem Reibschweißen resultierende Kolbenrohling nur noch einem Anlassen oder einem Spannungsarmglühen unterzogen, um eventuell vorhandene Spannungen abzubauen. Dabei sinkt die Härte in der Wärmeeinflusszone etwas ab, es verbleibt jedoch eine Aufhärtung mit einer Härte von bis zu 250 HV (Vickers). Die Wärmeeinflusszone im fertigen Kolben ist also ein Bereich rund um die Reibschweißnaht, der eine größere Härte aufweist als der restliche Werkstoff des Kolbens.
- Diese Wärmeeinflusszone wird erfindungsgemäß zur Härtung von Teilbereichen bzw. Teilstrukturen des Kolbens genutzt, die einem verstärkten Verschleiß unterliegen. Zu diesem Zweck wird die Reibschweißnaht bzw. werden die mittels Reibschweißen zu verbindenden Fügeflächen der Rohlinge der Kolbenbauteile so positioniert, dass die Teilbereiche bzw. Teilstrukturen des herzustellenden Kolbens, die einem verstärkten Verschleiß unterliegen und daher gehärtet werden sollen, nach dem Reibschweißen in der Wärmeeinflusszone liegen. Damit ist es nicht mehr erforderlich, diese Teilbereiche bzw. Teilstrukturen einem separaten Härtungsverfahren, wie Nitrieren oder Laserstrahlbehandlung, zu unterziehen.
- Die vorliegende Erfindung ist für alle anspruchsgemäßen Kolbenbauvarianten sowie für alle Kolbenbauteile geeignet, die aus einem Stahlwerkstoff bestehen, der der Vergütung zugänglich ist.
- Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Die Rohlinge können geschmiedet oder gegossen sein und zweckmäßigerweise vor dem Reibschweißen vorbearbeitet werden, um Strukturen wie bspw. Nabenbohrungen, Brennraummulde und Kühlkanalteile präziser auszuformen, als es durch das Schmieden bzw. Gießen möglich ist.
- Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass die mindestens eine Reibschweißnaht so ausgebildet wird, dass sie in radialer Richtung unter einem spitzen Winkel oder unter einem stumpfen Winkel zur Kolbenmittelachse verläuft. Dadurch ist eine unterstütze Zentrierung der beiden Kolbenbauteile zu Beginn des Reibschweißvorgangs möglich. Zusätzliche Führungsflächen, Führungskanten o. dgl. sind somit nicht erforderlich.
- Eine besonders bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass zumindest ein Rohling mit mindestens einer Ringnut versehen wird und mindestens ein Paar korrespondierender Fügeflächen der Rohlinge so positioniert werden, dass nach Schritt (d) der Abstand einer unteren Nutflanke einer Ringnut zur Mitte der äußeren Reibschweißnaht kleiner ist als die axiale Höhe der Wärmeeinflusszone der Reibschweißnaht. Eine Alternative hierzu besteht darin, dass in Schritt (f) der Kolbenrohling mit mindestens einer Ringnut versehen wird, derart, dass der Abstand einer unteren Nutflanke einer Ringnut zur Mitte der mindestens einen Reibschweißnaht kleiner ist als die axiale Höhe der Wärmeeinflusszone dieser Reibschweißnaht. Auf diese Weise können die einem verstärkten Verschleiß ausgesetzten Ringnuten gehärtet werden. Dies betrifft insbesondere die untere Nutflanke der ersten Ringnut.
- Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich bspw. für Kolben, die als erstes Kolbenbauteil einen Kolbengrundkörper mit einem Kolbenschaft und als zweites Kolbenbauteil ein Kolbenringelement mit einem Kolbenboden, einem umlaufenden Feuersteg und einer mit Ringnuten versehenen umlaufenden Ringpartie aufweisen, wobei der Kolbengrundkörper und das Kolbenringelement einen umlaufenden Kühlkanal bilden. Insbesondere für derartige Kolben wird in Schritt (a) ein Rohling des Kolbengrundkörpers mit einer äußeren Fügefläche und einer inneren Fügefläche sowie einem zwischen beiden Fügeflächen umlaufenden unteren Kühlkanalteil sowie in Schritt (b) ein Rohling des Kolbenringelements mit einer äußeren Fügefläche und einer inneren Fügefläche sowie einem zwischen beiden Fügeflächen umlaufenden oberen Kühlkanalteil bereit gestellt. Der Rohling des Kolbenringelements kann eine Brennraummulde aufweisen. Stattdessen kann der Rohling des Kolbenringelements zumindest einen Wandbereich einer Brennraummulde aufweisen. In diesem Fall weist der Rohling des Kolbengrundkörpers zumindest einen Bodenbereich einer Brennraummulde auf.
- Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in einer schematischen, nicht maßstabsgetreuen Darstellung:
-
1a ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im Schnitt; -
1b eine vergrößerte Detailansicht des Kolbens gemäß1a ; -
2a ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im Schnitt; -
2b eine vergrößerte Detailansicht des Kolbens gemäß2a ; -
3 ein Ausführungsbeispiel eines Rohlings eines Kolbengrundkörpers und eines Rohlings eines Kolbenringelements zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kolbens im Schnitt; -
4 die Rohlinge gemäß3 nach einer Vorbearbeitung; -
5 der aus den Bauteilen gemäß4 hergestellte Kolbenrohling für einen erfindungsgemäßen Kolben im Schnitt; -
6 der aus dem Kolbenrohling gemäß5 hergestellte erfindungsgemäße Kolben. - Die
1a und1b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens10 . Der Kolben10 besteht aus einem Kolbengrundkörper11 und einem Kolbenringelement12 . Beide Bauteile können aus jedem Stahlwerkstoff, bspw. gemäß DIN EN 10083 oder DIN EN 10267, bestehen, der einer Vergütung unterworfen werden kann und zum Reibschweißen geeignet ist. - Im Ausführungsbeispiel besteht der Kolbengrundkörper aus AFP-Stahl. Der Kolbengrundkörper
11 weist einen Kolbenschaft15 auf, der in an sich bekannter Weise mit Naben16 und Nabenbohrungen17 zur Aufnahme eines Kolbenbolzens (nicht dargestellt) sowie Schaftbereichen18 mit Laufflächen (nicht dargestellt) versehen ist. Das Kolbenringelement12 ist im Ausführungsbeispiel aus 42CrMo4 hergestellt. Das Kolbenringelement12 weist einen Kolbenboden19 sowie einen umlaufenden Feuersteg21 auf. Der Kolbengrundkörper11 und das Kolbenringelement12 bilden eine umlaufende Ringpartie22 zur Aufnahme von Kolbenringen (nicht dargestellt), einen umlaufenden geschlossenen Kühlkanal23 sowie eine Brennraummulde24 . - Der Kolbengrundkörper
11 und das Kolbenringelement12 sind in an sich bekannter Weise durch Reibschweißen miteinander verbunden. Der Kolben10 weist dementsprechend eine äußere Reibschweißnaht25 im Bereich der Ringpartie22 und eine innere Reibschweißnaht26 im Bereich der Brennraummulde24 auf. Im Ausführungsbeispiel verläuft die äußere Reibschweißnaht25 lotrecht zur Mittelachse A des Kolbens10 , während die innere Reibschweißnaht26 in einem spitzen Winkel α zur Mittelachse A verläuft. Der Verlauf der inneren Reibschweißnaht26 erlaubt ein unterstützendes Zentrieren des Kolbenringelements12 auf dem Kolbengrundkörper11 . Hinsichtlich des Verlaufs der Reibschweißnähte sind selbstverständlich beliebige andere Lage- und Winkelkombinationen der Reibschweißnähte möglich. - Die
2a und2b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens110 aus einem Kolbengrundkörper111 und einem Kolbenringelement211 . Der Kolben110 entspricht im Wesentlichen dem Kolben10 gemäß der1a und1b , so dass übereinstimmende Strukturelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und diesbezüglich auf die obige Beschreibung zu den1a und1b verwiesen wird. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die äußere Reibschweißnaht125 in einem stumpfen Winkel β zur Mittelachse A des Kolbens110 verläuft. In Kombination mit der Reibschweißnaht26 , die in einem spitzen Winkel α zur Mittelachse A verläuft, erlaubt diese Lage- und Winkelkombinationen der Reibschweißnähte ein besonders zuverlässiges unterstützendes Zentrieren des Kolbenringelements12 auf dem Kolbengrundkörper11 . - Die
3 bis6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens210 sowie ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für alle Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kolbens10 ,110 ,210 . Der Kolben210 entspricht im Wesentlichen dem Kolben10 gemäß der1a und1b , so dass übereinstimmende Strukturelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und diesbezüglich auf die obige Beschreibung zu den1a und1b verwiesen wird. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die innere Reibschweißnaht226 lotrecht β zur Mittelachse A des Kolbens210 verläuft. - Die erfindungsgemäßen Kolben
10 ,110 ,210 werden auf die nachfolgend beschriebene Weise hergestellt. Das Herstellungsverfahren wird für den Kolben210 beschrieben, jedoch gilt die Beschreibung für die Kolben10 ,110 entsprechend. - Gemäß
3 wird zunächst ein Rohling211' des Kolbengrundkörpers211 sowie ein Rohling212' des Kolbenringelements212 bereitgestellt, bspw. mittels Schmieden oder Gießen oder Sintern. Im Ausführungsbeispiel sind Ringpartie, Kühlkanal, Brennraummulde, Kolbennaben und Nabenbohrungen nicht oder nicht vollständig ausgearbeitet. Das Kolbenoberteil kann auch mittels Ringwalzen oder durch Abtrennen von einem Rohr hergestellt werden. - Die Rohlinge
211' ,212' werden nach dem Gießen bzw. Schmieden in an sich bekannter Weise durch Vergütung oder Ausscheidungshärtung auf gewünschte Festigkeit eingestellt. - Für die Vergütung gelten die Richtangaben der DIN EN 10083: Für 42CrMo4: Austenitisieren bei 850°C, Härten/Abschrecken in Öl, Anlassen bei 600°C; Ausscheidungshärtung 38MnVS6: Lösungsglühen bei ca. 1280°C, Umformen bis ca. 1000°C, dann kontrollierte Luftabkühlung auf < 600°C). Nach der Wärmebehandlung weisen die Rohlinge
211' 212' eine Härte von 240–360 HV (Vickers) auf. - Im Ausführungsbeispiel werden die Rohlinge
211' ,212' nach der Wärmebehandlung gemäß4 vorbearbeitet. - In den Rohling
211' des Kolbengrundkörpers211 wird im Ausführungsbeispiel der Bodenbereich27 sowie ein Teil eines Wandbereichs28 der Brennraummulde24 eingearbeitet, bspw. eingedreht. Ferner werden die Naben16 und Nabenbohrungen17 sowie die Schaftbereiche18 mit den Laufflächen eingearbeitet. Schließlich wird ein umlaufender unterer Kühlkanalteil23a des Kühlkanals23 eingearbeitet. Daraus ergeben sich eine äußere Fügefläche29 und eine innere Fügefläche31 . In den Rohling212' des Kolbenringelements212 wird im Ausführungsbeispiel der verbleibende Teil28' des Wandbereichs der Brennraummulde24 eingearbeitet, bspw. eingedreht. Ferner wird ein umlaufender oberer Kühlkanalteil23b des Kühlkanals23 eingearbeitet. Daraus ergeben sich eine äußere Fügefläche32 und eine innere Fügefläche33 . - Die äußere Fügefläche
29 des Rohlings211' korrespondiert mit der äußere Fügefläche32 des Rohlings212' . In entsprechender Weise korrespondiert die innere Fügefläche31 des Rohlings211' mit der inneren Fügefläche33 des Rohlings212' . Das bedeutet, dass die beiden Rohlinge211' ,212' entlang ihrer Fügeflächen29 ,31 bzw.32 ,33 miteinander zu einem Kolbenrohling210' verbunden werden können. Zum Verbinden der beiden Rohlinge211' ,212' werden diese in an sich bekannter Weise fluchtend gespannt, wobei durch die gewählten Schweißnahtlagen eine unterstützende Zentrierung erfolgen kann. Das Verschweißen der Teile erfolgt dann über das hinreichend aus dem Stand der Technik bekannte Schwungrad-Reibschweißen. - Durch den Reibschweißvorgang bildet sich rund um die entstandenen Reibschweißnähte
25 ,226 jeweils eine Wärmeeinflusszone30 ,30' , wie sie in den1b und2b dargestellt sind. Die Wärmeeinflusszonen erstrecken sich oberhalb und unterhalb der Reibschweißnähte25 ,26 ,125 ,226 über jeweils etwa 1 bis 3 mm. Im Bereich der Wärmeeinflusszonen30 ,30' ist die Härte um bis zu 400 HV (Vickers) gegenüber dem vergüteten Werkstoff der Rohlinge211' 212' außerhalb der Wärmeeinflusszonen30 ,30' erhöht. Das heißt, im Bereich der Wärmeeinflusszonen30 ,30' treten maximale Härten von ca. 600 bis 800 HV (Vickers) auf. - Der resultierende Kolbenrohling
210' wird im Ausführungsbeispiel nach dem Reibschweißen einer Wärmebehandlung, nämlich einem Anlassen oder einem Spannungsarmglühen, unterzogen, bevorzugt 1 h bei 550°C. Diese Wärmebehandlung führt dazu, dass die Härte des Werkstoffs in den Wärmeeinflusszonen30 ,30' um etwa 200 HV (Vickers) reduziert wird. Das heißt, im Bereich der Wärmeeinflusszonen30 ,30' reduziert sich die maximale Härte auf ca. 400 bis 600 HV (Vickers). Die restlichen Bereiche erfahren durch die Wärmebehandlung keine Härteänderung. Somit bleibt ein dauerhafter Härteunterschied zwischen den härteren Wärmeeinflusszonen30 ,30' und dem restlichen Werkstoff der Rohlinge211' 212' erhalten. - Der Kolbenrohling
210' gemäß5 weist als Ergebnis des oben beschriebenen Reibschweißvorgangs entlang der äußeren Reibschweißnaht25 und entlang der inneren Reibschweißnaht226 Reibschweißwulste35 auf. Der Kolbenrohling210' wird in an sich bekannter Weise, abhängig von der Ausbildung der Rohlinge211' ,212' , nachgearbeitet bzw. fertigbearbeitet. Bspw. können Außenform, Oberflächen, Brennraummulde, Nabenbohrungen, etc. fertig bearbeitet werden, und die zugänglichen Reibschweißwulste35 werden entfernt. Erfindungsgemäße werden die Ringpartie22 mit Ringnuten34 ,36 ,37 (vgl.1b ,2b ) eingearbeitet, derart, dass die untere Nutflanke31' der ersten Ringnut34 im Bereich der Wärmeeinflusszone30 positioniert wird und der Abstand der unteren Nutflanke34' der Ringnut34 zur Mitte der äußeren Reibschweißnaht25 ,125 kleiner ist als die axiale Höhe der Wärmeeinflusszone30 (vgl.1b und2b ). Im Ergebnis ist die untere Nutflanke34' gehärtet, insbesondere im Bereich ihrer Außenkante34'' . Die Härte der Nutflanke liegt nun bei ca. 400 bis 600 HV (Vickers), was erfindungsgemäß einer Steigerung der Härte um ca. 100 bis 200 HV (Vickers) entspricht und zu einer Verbesserung der Verschleißbeständigkeit führt. Letztendlich erhält man einen fertigen Kolben210 gemäß.6 . Selbstverständlich kann auch jede andere Ringnut36 ,37 auf diese Weise gehärtet werden. Gleiches gilt für andere Teilbereiche und Teilstrukturen des erfindungsgemäßen Kolbens10 ,110 ,210 , die einer Härtung unterzogen werden sollen. Derartige Teilbereiche und Teilstrukturen sollten nach dem Reibschweißen im Bereich der Wärmeeinflusszonen30 ,30' liegen. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0985739 A1 [0002]
- DE 102007006948 A1 [0002]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- DIN EN 10052 [0006]
- DIN EN 10083 [0026]
- DIN EN 10267 [0026]
- DIN EN 10083 [0034]
Claims (15)
- Verfahren zur Herstellung eines Kolbens (
10 ,110 ,210 ) für einen Verbrennungsmotor aus einem ersten Kolbenbauteil (11 ,111 ,211 ) und einem zweiten Kolbenbauteil (12 ,112 ,212 ), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: (a) Bereitstellen eines Rohlings (211' ) des ersten Kolbenbauteils (11 ,111 ,211 ) aus einem Vergütungsstahl oder einem ausscheidungshärtenden Stahl mit mindestens einer Fügefläche (29 ,31 ), (b) Bereitstellen eines Rohlings (212' ) des zweiten Kolbenbauteils (12 ,112 ,212 ) aus einem Vergütungsstahl oder einem ausscheidungshärtenden Stahl mit mindestens einer Fügefläche (32 ,33 ), (c) Vergüten oder Ausscheidungshärten der Rohlinge (211' ,212' ), (d) Verbinden des Rohlings (211' ) des ersten Kolbenbauteils (11 ,111 ,211 ) mit dem Rohling (212' ) des zweiten Kolbenbauteils (12 ,112 ,212 ) über ihre Fügeflächen (29 ,31 ,32 ,33 ) mittels Reibschweißen zu einem Kolbenrohling (210' ) unter Bildung mindestens einer Reibschweißnaht (25 ,26 ,125 ,226 ) sowie einer Wärmeeinflusszone (30 ,30' ) im Bereich der mindestens einen Reibschweißnaht (25 ,26 ,125 ,226 ), (e) Anlassen oder Spannungsarmglühen des Kolbenrohlings (210 ) unter Erhalt der Wärmeeinflusszone(n) (30 ,30' ), (f) Nachbearbeiten und/oder Fertigbearbeiten des Kolbenrohlings (210' ) zu einem Kolben (10 ,110 ,210 ). - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohlinge (
211' ,212' ) zwischen Schritt (c) und Schritt (d) vorbearbeitet werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Reibschweißnaht (
26 ,125 ) so ausgebildet wird, dass sie in radialer Richtung unter einem spitzen Winkel (α) oder unter einem stumpfen Winkel (β) zur Kolbenmittelachse (A) verläuft. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Rohling (
211' ,212' ) mit mindestens einer Ringnut (34 ,36 ,37 ) versehen wird und mindestens ein Paar korrespondierender Fügeflächen (29 ,32 ) der Rohlinge (211' ,212' ) so positioniert werden, dass nach Schritt (d) der Abstand einer unteren Nutflanke (34' ) einer Ringnut (34 ) zur Mitte der äußeren Reibschweißnaht (25 ,125 ) kleiner ist als die axiale Höhe der Wärmeeinflusszone (30 ) der Reibschweißnaht. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (f) der Kolbenrohling (
210' ) mit mindestens einer Ringnut (34 ,36 ,37 ) versehen wird, derart, dass der Abstand einer unteren Nutflanke (34' ) einer Ringnut (34 ) zur Mitte der äußeren Reibschweißnaht (30 ) kleiner ist als die axiale Höhe der Wärmeeinflusszone (30 ) dieser Reibschweißnaht (34 ). - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (a) ein Rohling (
211' ) eines Kolbengrundkörpers (11 ,111 ,211 ) mit einer äußeren Fügefläche (29 ) und einer inneren Fügefläche (31 ) sowie einem zwischen beiden Fügeflächen (29 ,31 ) umlaufenden unteren Kühlkanalteil (23a ) bereit gestellt wird und dass in Schritt (b) ein Rohling (212' ) eines Kolbenringelements (12 ,112 ,212 ) mit einer äußeren Fügefläche (32 ) und einer inneren Fügefläche (33 ) sowie einem zwischen beiden Fügeflächen (32 ,33 ) umlaufenden oberen Kühlkanalteil (23b ) bereit gestellt wird. - Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohling (
212' ) eines Kolbenringelements (12 ,112 ,212 ) verwendet wird, welcher eine Brennraummulde (24 ) aufweist. - Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohling (
12' ) eines Kolbenringelements (12 ,112 ,212 ) verwendet wird, welcher zumindest einen Wandbereich (28' ) einer Brennraummulde (24 ) aufweist und dass ein Rohling (211' ) eines Kolbengrundkörpers (11 ,111 ,211 ) verwendet wird, welcher zumindest einen Bodenbereich (27 ) einer Brennraummulde (24 ) aufweist. - Kolben (
10 ,110 ,210 ), herstellbar nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8. - Kolben (
10 ,110 ,210 ) für einen Verbrennungsmotor aus einem ersten Kolbenbauteil (11 ,111 ,211 ) und einem zweiten Kolbenbauteil (12 ,112 ,212 ), wobei der Kolben (10 ,110 ,210 ) einen Kolbenboden (19 ), einen umlaufenden Feuersteg (21 ) und eine mit Ringnuten (34 ,36 ,37 ) versehene umlaufende Ringpartie (22 ) sowie einen Kolbenschaft (15 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kolbenbauteil (11 ,111 ,211 ) und das zweite Kolbenbauteil (12 ,112 ,212 ) aus einem Vergütungsstahl oder einem ausscheidungshärtenden Stahl bestehen und durch Reibschweißen miteinander verbunden sind und dass die mindestens eine Reibschweißnaht (25 ,26 ,125 ,226 ) von einer Wärmeeinflusszone (30 ,30' ) umgeben ist. - Kolben nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Reibschweißnaht (
26 ,125 ) so ausgebildet ist, dass sie in radialer Richtung lotrecht oder unter einem spitzen Winkel (α) oder unter einem stumpfen Winkel (β) zur Kolbenmittelachse (A) verläuft. - Kolben nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Reibschweißnaht (
25 ,125 ) so positioniert ist, dass der Abstand einer unteren Nutflanke (34' ) einer Ringnut (34 ) zur Mitte der Reibschweißnaht (25 ,125 ) kleiner ist als die axiale Höhe der Wärmeeinflusszone (30 ) der Reibschweißnaht (25 ,125 ). - Kolben nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kolbenbauteil ein Kolbengrundkörper (
11 ,111 ,211 ) ist, der zumindest einen Kolbenschaft (15 ) aufweist, dass das zweite Kolbenbauteil ein Kolbenringelement (12 ,112 ,212 ) ist, das zumindest einen Kolbenboden (19 ), einen umlaufenden Feuersteg (21 ) und eine mit Ringnuten (34 ,36 ,37 ) versehene umlaufende Ringpartie (22 ) aufweist und dass der Kolbengrundkörper (11 ) und das Kolbenringelement (12 ) einen umlaufenden Kühlkanal (23 ) bilden. - Kolben nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenringelement (
12 ) eine Brennraummulde (24 ) aufweist. - Kolben nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenringelement (
12 ,112 ,212 ) zumindest einen Wandbereich (28' ) einer Brennraummulde (24 ) aufweist und dass der Kolbengrundkörper (11 ,111 ,211 ) zumindest einen Bodenbereich (27 ) einer Brennraummulde (24 ) aufweist.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010033881A DE102010033881A1 (de) | 2010-08-10 | 2010-08-10 | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung |
US13/066,550 US8635982B2 (en) | 2010-08-10 | 2011-04-18 | Piston for an internal combustion engine and method for its production |
KR1020137005821A KR101930094B1 (ko) | 2010-08-10 | 2011-08-09 | 내연기관용 피스톤 및 이를 제조하기 위한 방법 |
BR112013003252-9A BR112013003252B1 (pt) | 2010-08-10 | 2011-08-09 | pistão para motor de combustão e processo para a produção do mesmo |
EP11787582.3A EP2603685B1 (de) | 2010-08-10 | 2011-08-09 | Kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu seiner herstellung |
JP2013523485A JP5984809B2 (ja) | 2010-08-10 | 2011-08-09 | 内燃機関用のピストン並びにピストンを製造する方法 |
PCT/DE2011/001563 WO2012019592A1 (de) | 2010-08-10 | 2011-08-09 | Kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu seiner herstellung |
CN201180046088.5A CN103124841B (zh) | 2010-08-10 | 2011-08-09 | 用于内燃机的活塞以及活塞的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010033881A DE102010033881A1 (de) | 2010-08-10 | 2010-08-10 | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010033881A1 true DE102010033881A1 (de) | 2012-02-16 |
Family
ID=45023455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010033881A Withdrawn DE102010033881A1 (de) | 2010-08-10 | 2010-08-10 | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8635982B2 (de) |
EP (1) | EP2603685B1 (de) |
JP (1) | JP5984809B2 (de) |
KR (1) | KR101930094B1 (de) |
CN (1) | CN103124841B (de) |
BR (1) | BR112013003252B1 (de) |
DE (1) | DE102010033881A1 (de) |
WO (1) | WO2012019592A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012008947A1 (de) * | 2012-05-05 | 2013-11-07 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor |
DE102016121444A1 (de) | 2015-11-09 | 2017-05-11 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Wärmeeintragzone mit darin positionierter Nutflanke bei Kolben |
CN109693081A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-30 | 江苏长龄液压股份有限公司 | 一种智能中央回转接头中央回转轴的加工工艺及结构 |
EP2681435B1 (de) * | 2011-03-04 | 2019-05-08 | Mahle International GmbH | Kolben für einen verbrennungsmotor sowie verfahren zu seiner herstellung |
DE102019205621A1 (de) * | 2019-04-17 | 2020-10-22 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens |
US11162453B2 (en) | 2016-05-04 | 2021-11-02 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Piston |
US20240011451A1 (en) * | 2020-12-03 | 2024-01-11 | Cummins Inc. | Piston, block assembly, and method for cooling |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8631573B2 (en) * | 2010-08-10 | 2014-01-21 | Mahle International Gmbh | Piston for an internal combustion engine and method for its production |
DE102011006409B4 (de) * | 2011-03-30 | 2013-03-28 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Kühlkanalkolbens für einen Verbrennungsmotor, sowie ein nach dem Verfahren hergestellter Kühlkanalkolben |
US20120304956A1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-12-06 | Kai Wang | Piston with weld hardened ring groove and method of construction thereof |
DE102011116332A1 (de) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor |
US8544441B2 (en) * | 2011-08-04 | 2013-10-01 | Federal-Mogul Ignition Company | Piston including a pair of cooling chambers |
BR102012022941A2 (pt) * | 2012-09-11 | 2014-07-01 | Mahle Metal Leve Sa | Pistão de motor e processo de fabricação de um pistão de motor |
MX2015003487A (es) * | 2012-09-27 | 2015-09-25 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Piston construido de dos piezas para un motor de combustion interna. |
US9440310B2 (en) * | 2013-01-15 | 2016-09-13 | Mahle International Gmbh | Monolite piston laser welding spatter control |
EP2765220A1 (de) * | 2013-02-12 | 2014-08-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Fügeverbindungsvorformling, Verfahren zum Fügen sowie Verbundwerkstück |
US9243709B2 (en) * | 2013-03-14 | 2016-01-26 | Mahle International Gmbh | Welded piston assembly |
DE102013014345A1 (de) * | 2013-03-18 | 2014-10-02 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor und mittels dieses Verfahrens hergestellter Kolben |
US10449621B2 (en) * | 2014-05-01 | 2019-10-22 | Mahle International Gmbh | Magnetic arc welded piston assembly |
US20150337959A1 (en) * | 2014-05-23 | 2015-11-26 | Federal-Mogul Corporation | Piston with keystone second ring groove for high temperature internal combustion engines |
CN104074622B (zh) * | 2014-06-30 | 2017-05-24 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 钢顶铁裙整体活塞及其制造方法 |
USD768207S1 (en) * | 2014-07-16 | 2016-10-04 | Federal-Mogul Corporation | Piston |
CN105986922B (zh) * | 2015-01-27 | 2019-06-28 | 强哲菲 | 基于激光焊接成型内冷却油道的钢活塞及其加工方法 |
CN106150749B (zh) * | 2015-04-14 | 2018-08-31 | 强哲菲 | 一种基于激光焊接成型内冷却油道的钢活塞及其加工方法 |
CN104801847A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-29 | 玉柴联合动力股份有限公司 | 一种锻钢结构活塞摩擦焊结构及其摩擦焊工艺 |
US10151351B2 (en) * | 2015-06-22 | 2018-12-11 | Gm Global Technology Operations, Llc | Friction weed |
CN104963170B (zh) * | 2015-06-30 | 2017-01-18 | 张筱秋 | 钨合金鼠笼电机焊接活塞避震洗涤筒 |
BR102016021649B1 (pt) * | 2015-09-22 | 2022-06-21 | Ypf Tecnologia Sa | Pistão para uma bomba de fraturamento hidráulico |
CN108156815A (zh) * | 2015-10-01 | 2018-06-12 | Ks科尔本施密特有限公司 | 具有开放式冷却通道的两件式活塞 |
CN107755699A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-03-06 | 湖南江滨机器(集团)有限责任公司 | 一种钢活塞的制作方法 |
CN109931178B (zh) * | 2017-12-19 | 2021-10-15 | 强莉莉 | 一种活塞及其成型方法 |
WO2020201246A1 (de) | 2019-04-01 | 2020-10-08 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Verfahren zur herstellung von kolben für brennkraftmaschinen |
DE102021203241A1 (de) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | Mahle International Gmbh | Kolben für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zur Herstellung des Kolbens |
CN113898492B (zh) * | 2021-10-09 | 2024-03-29 | 常州中车柴油机零部件有限公司 | 一种大缸径锻钢活塞及其制造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0985739A1 (de) | 1998-09-10 | 2000-03-15 | MMS Marine Motor Service | Verfahren zum Härten von Kolbenkronen und Kolbenkrone |
DE102007006948A1 (de) | 2006-06-03 | 2007-12-06 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Verfahren zum Härten einer Ringnut eines Kolbenbodens einer Brennkraftmaschine und ein nach dem Verfahren hergestellter Kolben |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09239569A (ja) * | 1996-03-11 | 1997-09-16 | Amao Seisakusho:Kk | 高圧容器及びその製作方法 |
JPH10298663A (ja) * | 1997-04-23 | 1998-11-10 | Daido Steel Co Ltd | 異種金属材の接合熱処理方法 |
US6260472B1 (en) * | 1998-07-28 | 2001-07-17 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | One-piece integral skirt piston and method of making the same |
US6155157A (en) * | 1998-10-06 | 2000-12-05 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for making a two piece unitary piston |
US6286414B1 (en) * | 1999-08-16 | 2001-09-11 | Caterpillar Inc. | Compact one piece cooled piston and method |
US6327962B1 (en) * | 1999-08-16 | 2001-12-11 | Caterpillar Inc. | One piece piston with supporting piston skirt |
JP2001082247A (ja) * | 1999-09-20 | 2001-03-27 | Riken Tanzou Kk | 内燃機関ピストンの製造方法 |
US6244161B1 (en) * | 1999-10-07 | 2001-06-12 | Cummins Engine Company, Inc. | High temperature-resistant material for articulated pistons |
US6588320B2 (en) * | 1999-12-30 | 2003-07-08 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Piston having uncoupled skirt |
GB2365507B (en) * | 2000-08-02 | 2004-09-15 | Federal Mogul Technology Ltd | Engine piston and manufacture |
GB2368550B (en) * | 2000-09-07 | 2004-09-01 | Rolls Royce Plc | Method and apparatus for friction welding |
AU2002213255A1 (en) * | 2000-10-18 | 2002-04-29 | Federal Mogul Corporation | Multi-axially forged piston |
US6825450B2 (en) * | 2002-11-06 | 2004-11-30 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Piston and method of manufacture |
US7005620B2 (en) * | 2003-11-04 | 2006-02-28 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Piston and method of manufacture |
US20060207424A1 (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | Federal--Mogul World Wide, Inc. | Piston and method of manufacture |
CN1944994A (zh) * | 2005-10-08 | 2007-04-11 | 山东滨州渤海活塞股份有限公司 | 焊接式锻钢整体活塞及其制造方法 |
JP2007270812A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関用ピストン |
EP2473737B1 (de) * | 2009-08-31 | 2013-06-05 | Arçelik Anonim Sirketi | Hermetisch gekapselter verdichter mit soft-start-anfahrvorrichtung |
-
2010
- 2010-08-10 DE DE102010033881A patent/DE102010033881A1/de not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-04-18 US US13/066,550 patent/US8635982B2/en active Active
- 2011-08-09 WO PCT/DE2011/001563 patent/WO2012019592A1/de active Application Filing
- 2011-08-09 JP JP2013523485A patent/JP5984809B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-08-09 KR KR1020137005821A patent/KR101930094B1/ko active IP Right Grant
- 2011-08-09 EP EP11787582.3A patent/EP2603685B1/de active Active
- 2011-08-09 BR BR112013003252-9A patent/BR112013003252B1/pt active IP Right Grant
- 2011-08-09 CN CN201180046088.5A patent/CN103124841B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0985739A1 (de) | 1998-09-10 | 2000-03-15 | MMS Marine Motor Service | Verfahren zum Härten von Kolbenkronen und Kolbenkrone |
DE102007006948A1 (de) | 2006-06-03 | 2007-12-06 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Verfahren zum Härten einer Ringnut eines Kolbenbodens einer Brennkraftmaschine und ein nach dem Verfahren hergestellter Kolben |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
DIN EN 10052 |
DIN EN 10083 |
DIN EN 10267 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2681435B1 (de) * | 2011-03-04 | 2019-05-08 | Mahle International GmbH | Kolben für einen verbrennungsmotor sowie verfahren zu seiner herstellung |
DE102012008947A1 (de) * | 2012-05-05 | 2013-11-07 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor |
US9308607B2 (en) | 2012-05-05 | 2016-04-12 | Mahle International Gmbh | Method for producing a piston for an internal combustion engine |
EP2844424B1 (de) | 2012-05-05 | 2016-05-25 | MAHLE International GmbH | Verfahren zur herstellung eines kolbens für einen verbrennungsmotor |
DE102016121444A1 (de) | 2015-11-09 | 2017-05-11 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Wärmeeintragzone mit darin positionierter Nutflanke bei Kolben |
WO2017081036A1 (de) * | 2015-11-09 | 2017-05-18 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Wärmeeintragzone mit darin positionierter nutflanke bei kolben |
CN108350828A (zh) * | 2015-11-09 | 2018-07-31 | Ks科尔本施密特有限公司 | 活塞中的带有在热输入区中定位的槽侧壁的热输入区 |
US11162453B2 (en) | 2016-05-04 | 2021-11-02 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Piston |
CN109693081A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-30 | 江苏长龄液压股份有限公司 | 一种智能中央回转接头中央回转轴的加工工艺及结构 |
DE102019205621A1 (de) * | 2019-04-17 | 2020-10-22 | Mahle International Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens |
US20240011451A1 (en) * | 2020-12-03 | 2024-01-11 | Cummins Inc. | Piston, block assembly, and method for cooling |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2603685A1 (de) | 2013-06-19 |
WO2012019592A1 (de) | 2012-02-16 |
KR20130105623A (ko) | 2013-09-25 |
CN103124841B (zh) | 2016-09-07 |
JP2013533430A (ja) | 2013-08-22 |
BR112013003252B1 (pt) | 2021-03-02 |
CN103124841A (zh) | 2013-05-29 |
US20120037111A1 (en) | 2012-02-16 |
JP5984809B2 (ja) | 2016-09-06 |
US8635982B2 (en) | 2014-01-28 |
EP2603685B1 (de) | 2016-11-09 |
KR101930094B1 (ko) | 2018-12-17 |
BR112013003252A2 (pt) | 2016-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2603685B1 (de) | Kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu seiner herstellung | |
EP2844424B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines kolbens für einen verbrennungsmotor | |
EP2681435B1 (de) | Kolben für einen verbrennungsmotor sowie verfahren zu seiner herstellung | |
DE102008056203A1 (de) | Mehrteiliger Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
EP2545292B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines bruchgetrennten bauteils | |
DE102011013113A1 (de) | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102006036851A1 (de) | Welle wie Nockenwelle für Brennkraftmaschinen, Verfahren zur Herstellung solcher Wellen, sowie damit ausgerüstete Brennkraftmaschinen | |
WO2013097839A2 (de) | Kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu seiner herstellung | |
DE102011100521B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor, sowie einen danach hergestellten Kolben | |
DE102012018229A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Nockens | |
DE102013218709A1 (de) | Zweiteilig aufgebauter Kolben einer Brennkraftmaschine | |
WO2018158092A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines kolbens | |
EP2111323A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines kolbens für eine brennkraftmaschine mit einem kühlkanal, realisiert durch fügen des kolbenoberteiles und des kolbenunterteiles mit hilfe einer schmiede-stauchverbindung | |
EP1843051B1 (de) | Pleuel | |
DE102009059055A1 (de) | Reibschweißverfahren, Reibschweißverbindung sowie Kolben für einen Verbrennungsmotor | |
DE102008031864A1 (de) | Einlegteil für einen Kolben eines Verbrennungsmotors sowie mit dem Einlegeteil versehener Kolben oder Kolbenkopf | |
EP2976181B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines kolbens für einen verbrennungsmotor | |
DE10311149A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines geschmiedeten Kolbens für einen Verbrennungsmotor | |
DE102011104400A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Welle | |
DE102020102982A1 (de) | Fügeelement, Verbindungsstruktur mit dem Fügeelement, Herstellungsverfahren des Fügeelements und entsprechendes Verbindungsverfahren | |
DE3405983C1 (de) | Verschleißfeste Kolbenringnuten an einem aus Vergütungsstahl hergestellten Kolbenoberteil eines Brennkraftmaschinenkolbens | |
DE102019133522B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor und Kolben für einen Verbrennungsmotor | |
EP2976180B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines kolbens für einen verbrennungsmotor | |
DE102011115847A1 (de) | Kühlkanalkolben und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102013010749B3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Kolbenrings mit reduziertem Stoßdruck, sowie Kolbenring mit reduziertem Stoßdruck |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20131118 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |