DE102014117874A1 - Process and workpiece - Google Patents

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Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zum Bruchtrennen von Werkstücken, bei dem zumindest der bruchzutrennende Bereich vor dem Bruchtrennen einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Alternativ kann eine Beschichtung aufgebracht werden.Disclosed is a method for fracture cutting of workpieces, wherein at least the fracture-cutting area is subjected to a heat treatment before fracture separation. Alternatively, a coating can be applied.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bruchtrennen von Werkstücken und ein Werkstück, das nach einem derartigen Verfahren hergestellt ist.The invention relates to a method for fracture separation of workpieces and a workpiece, which is produced by such a method.

In der DE 10 2008 063 731 A1 der Anmelderin ist ein Bruchtrennverfahren erläutert, bei dem ein großes Auge eines Pleuels bruchgetrennt wird, so dass dieses Auge in ein Lagerbett und einen Lagerdeckel geteilt ist. Die Bruchtrennebene wird von zwei diametral zueinander angeordneten Bruchtrennkerben vorgegeben, die mittels Laserenergie eingebracht wird. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, diese Bruchtrennkerbe mittels Laserenergie einzubringen.In the DE 10 2008 063 731 A1 The Applicant explains a fracture separation method in which a large eye of a connecting rod is fracture-separated, so that this eye is divided into a bearing bed and a bearing cap. The fracture separation plane is defined by two diametrically arranged fracture separation notches, which are introduced by means of laser energy. However, the invention is not limited to introducing this fracture separation notch by means of laser energy.

Bei einem derartigen Bruchtrennverfahren kann ein Problem dann auftreten, wenn das Werkstück aus einem Werkstoff mit hoher Zähigkeit ausgebildet ist. In diesem Fall kann es zu Bruchfehlern, wie beispielsweise Verformungen, Kantenstehern, Ausbrüchen oder ähnlichem kommen. Zur Überwindung dieser Bruchfehler wird in der genannten Patentanmeldung vorgeschlagen, das Werkstück vor dem Bruchtrennen zu kühlen. Problematisch bei einer derartigen Vorgehensweise ist, dass das Kühlen unmittelbar vor dem Bruchtrennen erfolgen muss, so dass die entsprechende Kühleinrichtung sehr nahe an der Bruchtrennvorrichtung angeordnet sein muss, um ein zwischenzeitliches Wiedererwärmen zu verhindern.In such a fracture separation method, a problem may arise when the workpiece is formed of a material having a high toughness. In this case, it can lead to breakage, such as deformations, edgers, breakouts or the like. To overcome these fracture defects, it is proposed in the abovementioned patent application to cool the workpiece before fracture separation. The problem with such an approach is that the cooling must be carried out immediately before the fracture separation, so that the corresponding cooling device must be arranged very close to the fracture separation device in order to prevent interim reheating.

Darüber hinaus lässt sich mit einem derartigen Kühlen bei einigen Werkstoffen keine Verbesserung des Bruchtrennverhaltens erzielen. Zur Verbesserung des Bruchtrennverhaltens ist in der WO 2013/135 652 A1 ein Verfahren offenbart, bei dem zusätzlich zu einer Bruchtrennkerbe eine Bruchleitkerbe im Bereich der Bruchtrennebene ausgebildet ist. So wird beispielsweise bei einem Pleuel in den Schraubenbohrungen jeweils im Bereich der Bruchtrennkerbe eine Ringnut ausgebildet, die die genannten Bruchleitkerben ausbilden.Moreover, with such cooling, it is not possible to improve the fracture separation behavior of some materials. To improve the fracture separation behavior is in the WO 2013/135652 A1 discloses a method in which a Bruchleitkerbe is formed in the region of the fracture separation plane in addition to a fracture separation notch. Thus, for example, in the case of a connecting rod in the screw bores, an annular groove is formed in each case in the region of the fracture separation notch, which form the said fracture guide notches.

Bei manchen Pleuel ist es nicht zulässig, in der Umfangsfläche eines Lagerauges Bruchtrennkerben auszubilden. Für diesen Fall wird in der US 3,994,054 vorgeschlagen, in der Lageraugenwandung Bohrungen auszubilden, die ihrerseits mit Bruchtrennkerben ausgeführt werden. Diese Bohrungen liegen mit ihren Achsen in etwa in der Bruchtrennebene, wobei die dort ausgebildeten Bruchtrennkerben ebenfalls in dieser Bruchtrennebene angeordnet sind.In some connecting rods, it is not permissible to form fracture separation notches in the peripheral surface of a bearing eye. For this case is in the US 3,994,054 proposed to form holes in the bearing wall, which in turn are performed with break separation notches. These holes lie with their axes approximately in the fracture separation plane, wherein the fracture separation notches formed there are also arranged in this fracture separation plane.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bruchtrennen von Werkstücken und ein nach einem derartigen Verfahren hergestelltes Werkstück zu schaffen, bei denen das Bruchtrennverhalten weiter verbessert ist.The invention has for its object to provide a method for fracture separation of workpieces and a workpiece produced by such a method, in which the fracture separation behavior is further improved.

Diese Aufgabe wird im Hinblick auf das Verfahren durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Im Hinblick auf das Werkstück wird die Aufgabe durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruchs 9 gelöst.This object is achieved with regard to the method by the features of claim 1. With regard to the workpiece, the object is achieved by the features of the independent claim 9.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.Advantageous developments are the subject of dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Bruchtrennen der Werkstücke dadurch, dass mittels eines Lasers zumindest eine Bruchtrennkerbe in den bruchzutrennenden Bereich eingebracht wird und das Werkstück dann entlang dieser Bruchtrennkerbe bruchgetrennt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass vor dem Bruchtrennen zumindest der bruchzutrennende Bereich einer Wärmebehandlung unterzogen wird und/oder, dass das Werkstück in diesem Bereich mit einer Beschichtung versehen ist, die im Hinblick auf die Optimierung des Bruchtrennverhaltens ausgelegt ist.In the method according to the invention, the fracture separation of the workpieces takes place in that by means of a laser at least one fracture separation notch is introduced into the fracture-separating region and the workpiece is then fracture-separated along this fracture separation notch. According to the invention, at least the region to be fractured is subjected to a heat treatment before fracture separation and / or the workpiece is provided with a coating in this region which is designed with a view to optimizing fracture separation behavior.

Diese Beschichtung kann vor oder nach dem Laserkerben aufgebracht werden.This coating can be applied before or after the laser notch.

Die Wärmebehandlung ist vorzugsweise so ausgelegt, dass eine Gefügeumwandlung bewirkt wird.The heat treatment is preferably designed so that a structural transformation is effected.

In dem Fall, in dem das Werkstück aus Stahl hergestellt ist, führt diese Gefügeumwandlung unter anderem vorzugsweise zu einer Martensitbildung.In the case where the workpiece is made of steel, among other things, this microstructure transformation preferably leads to martensite formation.

Die Wärmebehandlung kann vor oder nach dem Laserkerben durchgeführt werden.The heat treatment can be carried out before or after the laser notching.

Bei einer Variante der Erfindung hat die Kerbe eine Vielzahl von zueinander beabstandeten Kerblöchern, wie dies in der DE 195 34 360 C2 der Anmelderin beschrieben ist.In a variant of the invention, the notch has a plurality of spaced kerf holes, as shown in FIG DE 195 34 360 C2 the applicant is described.

Vorteilhafterweise erfolgt die Wärmebehandlung durch Nitrieren oder Einsatzhärten. Zusätzlich kann das Werkstück noch vor dem Bruchtrennen tiefgekühlt werden. Die Tiefkühltemperatur liegt deutlich unter –30°C.Advantageously, the heat treatment is carried out by nitriding or case hardening. In addition, the workpiece can be frozen before fracture separation. The freezing temperature is well below -30 ° C.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der bruchzutrennende Bereich in einem Lagerauge des Werkstücks ausgebildet. Prinzipiell kann das gesamte Werkstück oder lediglich der bruchzutrennende Bereich wärmebehandelt sein.In one embodiment of the invention, the region to be fractured is formed in a bearing eye of the workpiece. In principle, the entire workpiece or only the area to be fractured can be heat treated.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Werkstück ist vorzugsweise als Pleuel ausgebildet.The workpiece produced by the method according to the invention is preferably designed as a connecting rod.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat das bruchzutrennende Werkstück eine in etwa senkrecht zur Bruchtrennebene verlaufende Bohrung, in der dann eine Bruchleitkerbe ausgebildet ist, die ihrerseits in etwa in der Bruchtrennebene liegt.In one embodiment of the invention, the workpiece to be fractured has an approximately perpendicular to the fracture separation plane Hole in which then a Bruchleitkerbe is formed, which in turn is located approximately in the fracture separation plane.

Alternativ oder zusätzlich kann das Werkstück auch mit Sacklöchern oder Durchgangslöchern versehen werden, deren Achse in der Bruchtrennebene oder etwas parallel versetzt zur Bruchtrennebene liegt. In diesen Löchern werden dann vorzugsweise diametral zueinander angeordnete Bruchtrennkerben ausgebildet, die ihrerseits die Bruchtrennebene vorgeben. Diese Variante wird besonders vorteilhaft bei Werkstücken ausgebildet, bei denen die bruchzutrennende Ausnehmung nicht mit Bruchtrennkerben ausgeführt werden soll.Alternatively or additionally, the workpiece can also be provided with blind holes or through holes whose axis lies in the fracture separation plane or slightly offset parallel to the fracture separation plane. In these holes are then preferably formed diametrically opposed fracture separation notches, which in turn specify the fracture separation plane. This variant is particularly advantageous in the case of workpieces in which the recess to be fractured is not to be designed with fracture separation notches.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind mehrere dieser Löcher im Bereich der Bruchtrennebene angeordnet. In a preferred embodiment of the invention, a plurality of these holes are arranged in the region of the fracture separation plane.

Vorzugsweise ist zumindest eines der Löcher versetzt zu den anderen Löchern ausgebildet. Derartige Varianten vereinfachen das Zusammenfügen der Werkstückteile nach dem Bruchtrennen.Preferably, at least one of the holes is offset from the other holes. Such variants simplify the joining of the workpiece parts after the fracture separation.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Bruchleitkerbe der Bohrung gegenüber der Bohrungsachse etwas weg von dem Bereich versetzt angeordnet, von dem aus die Bruchinitiierung erfolgt. In a particularly preferred embodiment, the Bruchleitkerbe the bore relative to the bore axis is arranged slightly away from the area from which the fracture initiation takes place.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. Show it:

1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Werkstück, im vorliegenden Fall ein Pleuel; 1 a plan view of a workpiece according to the invention, in the present case a connecting rod;

2 eine Detaildarstellung eines Pleuels aus 1; 2 a detailed view of a connecting rod 1 ;

3 den Bereich aus 1 nach dem Bruchtrennen; 3 the area out 1 after the break separation;

4 eine Ansicht auf eine Bruchtrennfläche des Bereichs gemäß 3 und 4 a view on a fracture separation surface of the area according to 3 and

5 eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß den 1 bis 4. 5 a variant of the embodiment according to the 1 to 4 ,

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich besonders gut bei einem Pleuel 1 eines Verbrennungsmotors anwenden. Ein derartiges Pleuel hat ein kleines und ein großes Pleuelauge 2, 4, wobei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren am großen Pleuelauge 4 ein Lagerdeckel weggecrackt wird. Die Bruchtrennebene ist dabei häufig (hier nicht dargestellt) durch die vorstehend angesprochenen diametral angeordneten Bruchtrennkerben vorgegeben, die in der Innenumfangswandung des Pleuelauges ausgebildet sind. Diese Innenumfangswandung bildet eine Lauffläche, die nach dem Bruchtrennen feinbearbeitet wird.The method according to the invention is particularly suitable for a connecting rod 1 of an internal combustion engine. Such a connecting rod has a small and a large connecting rod eye 2 . 4 , wherein according to the inventive method at the large connecting rod 4 a bearing cap is cracked away. The fracture separation plane is often (not shown here) predetermined by the above-mentioned diametrically arranged fracture separation notches, which are formed in the inner circumferential wall of the connecting rod. This Innenumfangswandung forms a tread that is finished after the fracture separation.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, das große Pleuelauge 4 oder den bruchzutrennenden Bereich des großen Pleuelauges 4 oder das gesamte Pleuel 1 einer Wärmebehandlung zu unterziehen. Diese Wärmebehandlung kann beispielsweise durch Nitrieren erfolgen. Prinzipiell ist es möglich, diese Wärmebehandlung vor oder nach dem Laserkerben durchzuführen, so dass das erfindungsgemäße Verfahren relativ flexibel an die jeweiligen Fertigungsbedingungen angepasst werden kann. Durch dieses Nitrieren erfolgt bei Stahlpleuel eine Martinsitbildung, die das Bruchtrennverhalten positiv beeinflusst. Eine derartige Martinsitbildung kann auch durch die Laserbehandlung erfolgen – diese Martinsitbildung ist in der vorliegenden Anmeldung ausdrücklich nicht angesprochen und kann zusätzlich zum erfindungsgemäßen Wärmebehandeln entstehen. In den letzten Jahren werden Laser eingesetzt, bei denen der Wärmeeintrag in den Bruchtrennbereich sehr gering ist, so dass in entsprechender Weise auch die durch den Laser bedingte Martinsitbildung verringert wird – das erfindungsgemäße Verfahren ist weitestgehend unabhängig von der Art des Lasers.In one embodiment of the invention is provided, the large connecting rod eye 4 or the fracture-separating area of the large connecting rod eye 4 or the entire connecting rod 1 to undergo a heat treatment. This heat treatment can be carried out, for example, by nitriding. In principle, it is possible to carry out this heat treatment before or after the laser notching, so that the method according to the invention can be adapted relatively flexibly to the respective production conditions. By nitriding, steel rods produce martinsite, which positively influences the fracture separation behavior. Such Martinsitbildung can also be done by the laser treatment - this Martinsitbildung is expressly not addressed in the present application and may arise in addition to the heat treatment according to the invention. In recent years, lasers are used in which the heat input into the fracture separation region is very low, so that in a corresponding manner, the martinsite formation caused by the laser is reduced - the inventive method is largely independent of the type of laser.

Wie eingangs erläutert, kann anstelle oder zusätzlich zu der Wärmebehandlung eine Beschichtung der Lauffläche erfolgen. Eine derartige Beschichtung ist so ausgelegt, dass sie das Bruchtrennverhalten und/oder die Rissfortpflanzung verbessert. Zusätzlich hat diese Beschichtung den Vorteil, dass sie im Betrieb des Motors Schmutzablagerungen im Bereich von Bruchtrennkerben verhindern kann, die bei der oben erwähnten Feinbearbeitung nicht vollständig entfernt werden.As explained above, a coating of the running surface can take place instead of or in addition to the heat treatment. Such a coating is designed to improve fracture separation and / or crack propagation. In addition, this coating has the advantage that during operation of the motor, it can prevent dirt deposits in the area of fracture separation notches that are not completely removed in the above-mentioned fine machining.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist natürlich auch bei anderen Werkstücken, wie beispielsweise Nockenwellengehäusen, Kurbelgehäusen etc. anwendbar. Die Werkstücke können aus weichen oder harten Werkstoffen ausgeführt sein – in beiden Fällen wird das Bruchtrennen durch die erfindungsgemäße Wärmebehandlung/Beschichtung verbessert.Of course, the method according to the invention is also applicable to other workpieces, such as camshaft housings, crankcases, etc. The workpieces can be made of soft or hard materials - in both cases, the fracture separation is improved by the heat treatment / coating according to the invention.

Wie eingangs erläutert, ist es in einigen Fällen nicht gewünscht, in der Innenumfangsfläche des großen Pleuelauges 4 eine Laserkerbe auszubilden. In diesem Fall werden in der Wandung des großen Pleuelauges 4 im Bereich der Bruchtrennebene 6 (strichpunktiert angedeutet in 1) beidseitig des Pleuelauges eines oder mehrere Löcher 8, 10, 12 ausgebildet. Diese Löcher 8, 10, 12 können Durchgangslöcher oder, wie im vorliegenden Fall Sacklöcher sein, die in entsprechender Weise auch von der in 1 nicht sichtbaren Seite her eingebracht sind, so dass auf jeder Seite des Pleuelauges insgesamt sechs Bohrungen vorgesehen sind. 2 zeigt drei dieser Löcher 8, 10, 12, wobei das mittlere Loch 10 gegenüber den beiden anderen Löchern 8, 12 versetzt ist. Die Bruchtrennebene 6 soll dabei in etwa durch die beiden Löcher 8, 12 verlaufen. As explained above, it is not desirable in some cases, in the inner peripheral surface of the large connecting rod 4 to train a laser score. In this case, in the wall of the large connecting rod eye 4 in the area of the fracture separation plane 6 (indicated by dash-dotted lines in 1 ) on both sides of the connecting rod eye one or more holes 8th . 10 . 12 educated. These holes 8th . 10 . 12 may be through holes or, as in the present case blind holes, which in a similar manner from the in 1 invisible side are introduced, so that a total of six holes are provided on each side of the connecting rod. 2 shows three these holes 8th . 10 . 12 where the middle hole 10 opposite the other two holes 8th . 12 is offset. The fracture separation plane 6 It should be approximately through the two holes 8th . 12 run.

Dies erkennt man anhand 3, bei der der in 2 dargestellte Bereich bruchgetrennt ist. Man sieht, dass die Bruchtrennebene sich im Bereich zum mittigen Loch 10 hin auswölbt. Diese Auswölbung 14 ist im pleuelstangenseitigen Bereich ausgebildet – entsprechend ist eine Einwölbung im Lagerdeckel 16 vorgesehen. Dieser wellenförmige Verlauf der Bruchtrennebene ermöglicht ein äußerst einfaches Fügen und Verschrauben des Pleuels 1 nach dem Bruchtrennen. Beim bisherigen Stand der Technik, bei dem die Bohrungen in einer Ebene angeordnet sind, musste das Pleuel zum Verschrauben bandiert werden. This can be seen by reference 3 in which the in 2 shown area is fracture-separated. It can be seen that the fracture separation plane is in the area of the central hole 10 bulges out. This bulge 14 is formed in the connecting rod side area - accordingly, a concavity in the bearing cap 16 intended. This wave-shaped course of the fracture separation plane allows extremely simple joining and screwing of the connecting rod 1 after the break separation. In the prior art, in which the holes are arranged in a plane, the connecting rod had to be banded for screwing.

4 zeigt eine Ansicht auf die Bruchtrennfläche des Lagerdeckels 16 gemäß 3. Man sieht hier deutlich die drei als Sacklöcher ausgeführten Löcher 8, 10, 12, denen entsprechende Löcher 8’, 10’, 12’ auf der gegenüberliegenden Seite zugeordnet sind. Die Löcher können unterschiedliche Axiallängen aufweisen. 4 shows a view of the fracture separation surface of the bearing cap 16 according to 3 , One clearly sees here the three holes executed as blind holes 8th . 10 . 12 which appropriate holes 8th' . 10 ' . 12 ' are assigned on the opposite side. The holes may have different axial lengths.

Wie in 4 angedeutet, sind diese Löcher im Bereich der Bruchtrennebene mit Bruchtrennkerben 20, 22 ausgebildet, die beispielsweise mittels eines Lasers eingebracht werden können.As in 4 indicated, these holes are in the region of the fracture separation plane with fracture separation notches 20 . 22 formed, which can be introduced for example by means of a laser.

In der Darstellung gemäß 4 sieht man deutlich eine Schraubenbohrung 24, in das die Schraube zum Verschrauben des Lagerdeckels 16 mit dem pleuelstangenseitigen Teil des großen Pleuelauges eingesetzt wird. Man erkennt in der Darstellung gemäß 4 noch einen Umfangsbereich einer Bruchleitkerbe 26, die gemäß der Lehre der WO 2013/135652 A1 zur Verbesserung der Rissfortpflanzung vorgesehen wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Rissinitiierung im Bereich der Löcher, insbesondere im Bereich des innen liegenden, zum Lagerauge benachbarten Lochs 8, 8’. Die Rissfortpflanzung erfolgt dann zum Einen über die anderen Löcher oder genauer gesagt über die in diesen Löchern ausgebildeten Bruchtrennkerben und die Bruchleitkerbe 26 der Schraubbohrungen 24.In the illustration according to 4 you can clearly see a screw hole 24 into which the screw for screwing the bearing cap 16 is used with the connecting rod side part of the large connecting rod eye. One recognizes in the representation according to 4 still a peripheral region of a Bruchleitkerbe 26 which, according to the doctrine of WO 2013/135652 A1 intended to improve crack propagation. In the illustrated embodiment, the crack initiation takes place in the region of the holes, in particular in the region of the inner, adjacent to the bearing eye hole 8th . 8th' , The crack propagation then takes place on the one hand on the other holes or more precisely on the trained in these holes fracture separation notches and the Bruchleitkerbe 26 the screw holes 24 ,

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem benachbart zum Lagerauge lediglich ein durchgehendes Loch 8 ausgebildet ist. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn die Achse der Bruchleitkerbe 26 gegenüber der Achse der Schraubbohrung nach außen, das heißt, weg vom Lagerauge, versetzt ist, so dass die Rissinitiierung im Bereich des durchgehenden Lochs 8 erfolgt und die Rissfortpflanzung/Rissleitung über die versetzte Bruchleitkerbe 26. 5 shows an embodiment in which adjacent to the bearing eye only a through hole 8th is trained. In this case, it is particularly advantageous if the axis of the Bruchleitkerbe 26 towards the axis of the screw hole to the outside, that is, away from the bearing eye, is offset, so that the crack initiation in the region of the through hole 8th takes place and the crack propagation / crack line on the offset Bruchleitkerbe 26 ,

Die Oberfläche des Pleuels 1 kann, wie eingangs erläutert, einsatzgehärtet oder nitriert sein, oder mit einer Beschichtung versehen werden, die das Bruchtrennverhalten optimiert. Zur weiteren Verbesserung kann ein Tiefkühlen der bruchzutrennenden Bereiche durchgeführt werden. Dieses Tiefkühlen kann beispielsweise im Bereich von etwa –60°C erfolgen.The surface of the connecting rod 1 can, as explained above, case hardened or nitrided, or be provided with a coating that optimizes the fracture separation behavior. For further improvement, deep-freezing of the fracture-separating regions can be carried out. This freezing can be done, for example, in the range of about -60 ° C.

Eine herkömmliche Bruchtrennkerbe kann im Lagerauge oder umlaufend im Bereich der Bruchtrennebene vorgesehen werden (siehe eingangs genannten Stand der Technik).A conventional fracture separation notch can be provided in the bearing eye or circumferentially in the region of the fracture separation plane (see the cited prior art).

Die Anzahl der Löcher kann je nach Geometrie und Werkstoff des bruchzutrennenden Werkstücks variiert werden.The number of holes can be varied depending on the geometry and material of the workpiece to be broken.

Das Werkstück kann ein Pleuel, beliebige Lagerbrücken, Lagerböcke oder – Wälzlagerelemente sein.The workpiece may be a connecting rod, any bearing bridges, bearing blocks or - rolling bearing elements.

Das Bauteil kann durch Zerspanen, Sintern, Laser-Druck-Sintern etc. hergestellt sein. Das Einbringen der Kerben kann mechanisch und/oder Laserenergie erfolgen.The component can be produced by machining, sintering, laser pressure sintering, etc. The introduction of the notches can be done mechanically and / or laser energy.

Im Anschluss an diese Bearbeitung des Werkstücks erfolgen dann die erfindungsgemäße Wärmebehandlung und dann das Bruchtrennen sowie das Montieren und Fertigbearbeiten.Following this processing of the workpiece then carried out the heat treatment of the invention and then the fracture separation and mounting and finishing.

Offenbart ist ein Verfahren zum Bruchtrennen von Werkstücken, bei dem zumindest der bruchzutrennende Bereich vor dem Bruchtrennen einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Alternativ kann eine Beschichtung aufgebracht werden.Disclosed is a method for fracture cutting of workpieces, wherein at least the fracture-cutting area is subjected to a heat treatment before fracture separation. Alternatively, a coating can be applied.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Pleuel pleuel
22
kleines Pleuelauge small connecting rod eye
44
großes Pleuelauge big connecting rod eye
66
Bruchtrennebene Cracking plane
88th
Loch hole
1010
Loch hole
1212
Loch hole
1414
Auswölbung bulge
1616
Lagerdeckel bearing cap
2020
Bruchtrennkerbe Fracture splitting notch
2222
Bruchtrennkerbe Fracture splitting notch
2424
Schraubbohrung screw hole
2626
Bruchleitkerbe Bruchleitkerbe

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (14)

Verfahren zum Bruchtrennen von Werkstücken, wobei vorzugsweise mittels eines Lasers zumindest eine Bruchtrennkerbe in einen bruchzutrennenden Bereich eingebracht wird und das Werkstück dann entlang dieser Bruchtrennkerbe bruchgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Bruchtrennen zumindest der bruchzutrennende Bereich des Werkstücks einer Wärmebehandlung unterzogen wird und/oder mit einer im Hinblick auf eine das Bruchtrennverhalten verbessernden Beschichtung versehen wird.Method for fracture separation of workpieces, wherein preferably at least one fracture separation notch is introduced into a fracture-severing region by means of a laser and the workpiece is then fracture-separated along said fracture separation notch, characterized in that prior to fracture separation at least the fracture-separation region of the workpiece is subjected to a heat treatment and / or is provided with a with respect to a fracture separation performance enhancing coating. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei durch die Wärmebehandlung eine Gefügeumwandlung bewirkt wird.Method according to claim 1, wherein a structural transformation is effected by the heat treatment. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei das Werkstück aus Stahl besteht und die Gefügeumwandlung zu einer Martinsitbildung führt.The method of claim 1 or 2, wherein the workpiece is made of steel and the structural transformation leads to Martinsitbildung. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüchen, wobei die Wärmebehandlung vor oder nach dem Laserkerben durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the heat treatment is carried out before or after the laser notching. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüchen, wobei die Kerbe eine Vielzahl von zueinander beabstandeten Kerblöchern oder Kerbabschnitten hat.A method according to any one of the preceding claims, wherein the notch has a plurality of kerf holes or notch portions spaced from each other. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüchen, wobei die Wärmebehandlung durch Nitrieren oder Einsatzhärten und/oder Kühlen erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the heat treatment is carried out by nitriding or case hardening and / or cooling. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüchen, wobei der bruchzutrennende Bereich ein Lagerauge eines Werkstücks ist. Method according to one of the preceding patent claims, wherein the region to be fractured is a bearing eye of a workpiece. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüchen, wobei das gesamte Werkstück oder nur ein Teilbereich des Werkstücks wärmebehandelt wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the entire workpiece or only a portion of the workpiece is heat treated. Werkstück hergestellt nach einem Verfahren gemäß den vorhergehenden Patentansprüchen.Workpiece produced by a method according to the preceding claims. Werkstück nach Patentanspruch 9, wobei dies ein Pleuel ist, dessen große Pleuelauge bruchgetrennt ist.Workpiece according to claim 9, wherein this is a connecting rod, the large connecting rod eye is fracture-separated. Werkstück nach Patentanspruch 9 oder 10, wobei dieses in etwa senkrecht zur Bruchtrennebene eine Bohrung hat, in der eine Bruchleitkerbe (26) ausgebildet ist, die etwa in der Bruchtrennebene liegt.Workpiece according to claim 9 or 10, wherein this has approximately perpendicular to the fracture separation plane has a bore in which a Bruchleitkerbe ( 26 ) is formed, which lies approximately in the fracture separation plane. Werkstück nach Patentanspruch 11, wobei etwa parallel zur Bruchtrennebene (6) zumindest ein Sackloch oder ein Durchgangsloch ausgebildet ist, in denen diametral gegenüberliegend Bruchtrennkerben (20, 22) ausgebildet sind.Workpiece according to claim 11, wherein approximately parallel to the fracture separation plane ( 6 ) at least one blind hole or a through hole is formed, in which diametrically opposite fracture separation notches ( 20 . 22 ) are formed. Werkstück nach Patentanspruch 12, wobei zumindest zwei Löcher (8, 12) versetzt zueinander, vorzugsweise drei Löcher vorgesehen sind, von denen das mittlere gegenüber den beiden außen liegenden versetzt ist.A workpiece according to claim 12, wherein at least two holes ( 8th . 12 ) offset from each other, preferably three holes are provided, of which the middle opposite to the two outer offset. Werkstück nach Patentanspruch 11, 12 oder 13, mit einer Bruchleitkerbe (26), die mit Bezug zur Bohrungsachse in Rissfortpflanzungsrichtung versetzt ist.Workpiece according to claim 11, 12 or 13, with a Bruchleitkerbe ( 26 ) offset with respect to the bore axis in the direction of crack propagation.
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