DE102016123838B4

DE102016123838B4 - Verfahren zur Herstellung eines Aluminium-Zylinderblocks

Info

Publication number: DE102016123838B4
Application number: DE102016123838.4A
Authority: DE
Inventors: Qigui Wang
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2023-09-14
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: US10690087B2; US20170167435A1; US20190017467A1; US10113504B2; CN106862531B; DE102016123838A1; CN106862531A

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Zylinderblocks (10) mit einer gemeinsamen Zylinderbohrungswand (26), in der ein erster Abschnitt (28) der gemeinsamen Zylinderbohrungswand (26) ein gegossener Metallabschnitt ist und ein zweiter Abschnitt (30) der gemeinsamen Zylinderbohrungswand (26) einen Metallmatrix-Verbundwerkstoff beinhaltet, das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltend:einen ersten Schritt des Bereitstellens einer Vorform (52) eines verdichteten Pulvers (54);einen zweiten Schritt des Anordnens der Vorform (52) in eine vorgegebene Position eines Sandkernwerkzeughohlraums;einen dritten Schritt des Einblasens eines Sand/Harz-Gemisches in den Sandkernwerkzeughohlraum, Aushärtens des Sand/Harz-Gemisches und Entfernens des ausgehärteten Sandkerns (50), einschließlich der Vorform (52), aus dem Werkzeughohlraum;einen vierten Schritt des Zusammenlegens des Sandkerns (50), einschließlich der Vorform (52), mit anderen Sandkernen und Platzierens der Anordnung in einer Form;einen fünften Schritt des Gießens des Zylinderblocks (10) aus einer Aluminiumlegierung;einem sechsten Schritt des Ausführens eines Rotationsreibschweißverfahrens zum Umwandeln der Vorform (52) in einen Metallmatrix-Verbundwerkstoff; undeinen achten Schritt des Entfernens des Sandes und überschüssigen Metalls aus dem Zylinderblock (10),wobei der zweite Abschnitt (30) in dem ersten Abschnitt (28) angeordnet ist und der erste Abschnitt (28) eine erste Bohrungsoberfläche (32), welche die Oberfläche einer ersten Bohrung (38) ist, und eine zweite Bohrungsoberfläche (34), welche die Oberfläche einer neben der ersten Bohrung (38) liegenden zweiten Bohrung (40) ist, umfasst.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Metallguss und insbesondere Aluminium-Zylinderblock-Guss und dessen Herstellungsverfahren.
HINTERGRUND
Die Erklärungen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, die die vorliegende Offenbarung betreffen und dem bisherigen Stand der Technik entsprechen können oder auch nicht.
Ein typischer Aluminiumguss-Zylinderblock beinhalt eine Anzahl von Zylindern, angeordnet in einer Anzahl von Konfigurationen. In allen oder den meisten Konfigurationen sind einige Zylinder nebeneinander ausgerichtet, sodass es möglich ist, dass ein Zylinder das Gussgefüge eines angrenzenden Zylinders teilt. Die resultierende Ausgestaltung liefert eine kompaktere und leichtere Motoranordnung, da mehr Platz im Motorraum für andere Fahrzeugkomponenten bereitgestellt wird.
Während die aktuelle Motorblockausgestaltung den ursprünglichen Zweck erreicht, ist ihr Aufbau nicht zuverlässig und neigt dazu, sich nach einer gewissen Kilometerzahl oder Motorstunden schneller zu zersetzen. Der Verschleiß bei hohem Kilometerstand ist Ergebnis von Aluminiumrezession in den Bereichen zwischen den Zylindern, wodurch Verbrennungsgas-Leckagen von einem Zylinder zum benachbarten Zylinder entstehen. Dies führt zu einer fehlerhaften Zylinderkopfdichtung und einer sehr kostenaufwendigen Reparatur. Dementsprechend besteht in der Technik Bedarf an einem Zylinderblock mit verbesserter anfänglicher Zuverlässigkeit und langfristiger Robustheit, bei gleichzeitiger Beibehaltung der Ausgestaltungs- und Gewichtsverbesserungen.
Aus den Druckschriften DE 198 20 976 A1 und EP 1 630 395 A1 sind Zylinderlaufbuchsen bekannt, die aus einer Aluminium-Silicium-Legierung oder einem Metallmatrix-Verbundwerkstoff (MMC) bestehen können. Diese Buchsen werden in die Bohrungen eines Zylinderblocks eingesetzt, so dass sie die Lauffläche für den Kolben bilden.
KURZDARSTELLUNG
Die vorliegende Erfindung stellt einen Motorenzylinderblock für einen Verbrennungsmotor bereit. Der Zylinderblock beinhaltet eine erste und eine zweite Zylinderbohrung und eine gemeinsame Zylinderbohrungswand. Die erste Zylinderbohrung beinhaltet eine erste Bohrungswand. Die zweite Zylinderbohrung beinhaltet eine zweite Bohrungswand. Sowohl die erste Bohrungswand als auch die zweite Bohrungswand beinhalten eine Innenumfangs-Bohrungsoberfläche. Die gemeinsame Zylinderbohrungswand beinhaltet einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. Ein Abschnitt der ersten Bohrungswand vereint sich mit einem Abschnitt der zweiten Bohrungswand zwecks Bildung der gemeinsamen Zylinderbohrungswand. Der erste Abschnitt der gemeinsamen Zylinderbohrungswand ist ein gegossener Abschnitt. Der zweite Abschnitt der gemeinsamen Zylinderbohrungswand ist ein Metallmatrix-Verbundwerkstoff. Der erste Abschnitt umfasst eine erste Bohrungsoberfläche, welche die Oberfläche der ersten Zylinderbohrung ist, und eine zweite Bohrungsoberfläche, welche die Oberfläche der neben der ersten Bohrung liegenden zweiten Bohrung ist.
In der vorliegenden Erfindung wird der Zylinderblock aus einer Aluminiumlegierung gegossen.
In der vorliegenden Erfindung ist der zweite Abschnitt der gemeinsamen Zylinderbohrungswand in dem ersten Abschnitt angeordnet.
In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung vereint sich eine Oberseite des zweiten Abschnitts der gemeinsamen Zylinderbohrungswand mit einer Oberseite des ersten Abschnitts der gemeinsamen Zylinderbohrungswand zwecks Bildung eines Abschnitts einer Kopf-Standfläche.
In der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung des Zylinderblocks eine Anzahl von Verfahrensschritten. Ein erster Schritt liefert eine Vorform eines verdichteten Pulvers. Ein zweiter Schritt ordnet die Vorform in eine vorgegebene Position eines Sandkernwerkzeug-Hohlraums an. Ein dritter Schritt bläst ein Sand/Harz-Gemisch in den Sandkernwerkzeughohlraum, härtet das Sand/Harz-Gemisch aus und entfernt den ausgehärteten Sandkern, einschließlich der Vorform, aus dem Werkzeughohlraum. Ein vierter Schritt legt den Sandkern, einschließlich der Vorform, mit anderen Sandkernen zusammen und platziert die Anordnung in einer Form. Ein fünfter Schritt stellt den Guss des Zylinderblocks dar. Ein sechster Schritt führt ein Rotationsreibschweißverfahren zum Umwandeln der Vorform in einen Metallmatrix-Verbundwerkstoff aus. In einem achten Schritt wird Sand und überschüssiges Metall aus dem Zylinderblock entfernt.
In einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Verfahren des Weiteren einen siebten Schritt zur Wärmebehandlung des Zylinderblocks zwischen dem fünften und sechsten Schritt, oder nach dem achten Schritt einen neunten Schritt des Bearbeitens des Zylinderblocks und Montage des Zylinderblocks in einen Motor.
In noch einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung ist das verdichtete Pulver der Vorform mindestens ein intermetallisches Pulver, ein Oxid, ein Karbid oder ein Nitrid.
In noch einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Rotationsreibschweißverfahren die Verwendung eines Rotationsreibschweißwerkzeug mit einer flachen Schulter und einem mit einem Gewinde versehenen Zylinderstift.
In noch einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Rotationsreibschweißverfahren das Einsetzen eines sich drehenden Rotationsreibschweißwerzeugs in die gemeinsame Zylinderbohrungswand, das Erzeugen von Wärme und das Mischen der Aluminiumlegierung mit dem verdichteten Pulver zur Bildung des Metallmatrix-Verbundwerkstoffs.
Die oben genannten Funktionen und Vorteile sowie andere Funktionen und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bestmöglichen praktischen Umsetzung der dargestellten Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

1 ist eine perspektivische aufgeschnittene Ansicht eines Zylinderblocks gemäß vorliegender Erfindung;
2 ist ein Querschnitt (A-A) eines Abschnitts eines Zylinderblocks gemäß vorliegender Erfindung;
3 ist eine Draufsicht auf einen Sandkern zur Verwendung bei der Herstellung des Zylinderblocks gemäß vorliegender Erfindung;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Gusseingabe gemäß vorliegender Erfindung;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Dreh-Schweißwerkzeugs gemäß vorliegender Erfindung;
6 ist ein Querschnitt (A-A) des Abschnitts des Zylinderblocks im Verfahren mit einem Dreh-Schweißwerkzeug; und
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Herstellungsverfahren eines Zylinderblocks gemäß vorliegender Erfindung abbildet.

BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und beabsichtigt nicht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen zu begrenzen.
Bezugnehmend auf 1 wird ein Zylinderblock für einen Verbrennungsmotor, im Allgemeinen durch Referenznummer 10 gekennzeichnet, dargestellt und nachstehend beschrieben. Der dargestellte Zylinderblock 10 weist mehrere Hauptmerkmale auf, einschließlich einer Vielzahl von Zylinderbohrungen 12, eines Kurbelgehäuseabschnitts (nicht dargestellt), einer Kopf-Standfläche 16, Befestigungsbohrungen 18, interner Kühlhohlräume 20 und Ölpassagen 22. Die Vielzahl von Zylinderbohrungen 12 können insbesondere zwischen zwei bis sechzehn, oder mehr, Zylinderbohrungen beinhalten. In diesem Beispiel sind vier Zylinderbohrungen 12 in einer „I“-Formation ausgerichtet, sodass sämtliche Achsen der Zylinderbohrungen 12 parallel zueinander sind. In anderen Beispielen können die Zylinderbohrungen 12 in Form eines „V“ oder flach angeordnet sein, sowie in anderen Anordnungen vorliegen, ohne dass hierdurch vom Umfang der Erfindung abgewichen werden würde. Ein oberes Ende jeder Zylinderbohrung 12 endet an der Kopf-Standfläche 16, während das untere Ende jeder Zylinderbohrung 12 am Kurbelgehäuseabschnitt 14 des Zylinderblocks 10 endet.
Bezüglich der Vielzahl von Zylinderbohrungen 12 sind die Zylinderbohrungen 12 auf „Siamesische“ Weise angeordnet. Insbesondere teilt sich jede Zylinderbohrung 12 eine Bohrungswand 26 mit der benachbarten Zylinderbohrung 12. Die resultierende Struktur bewirkt somit, dass ein Abschnitt der internen Kühlhohlräume 20, auch als Wassermantel 24 bekannt, keinen Anteil an den Kühlhohlräumen 20 zwischen den Zylinderbohrungen 12 hat. Die gemeinsame Bohrungswand 26 ermöglicht eine kompaktere Bauweise und verbessert die Gesamtfestigkeit der Struktur. Die gemeinsamen Bohrungswände 26 werden in einem Verfahren 100, welches weiter unten ausführlich erörtert wird, bearbeitet, zwecks Zugabe eines Metallmatrix-Verbundwerkstoff-(MMC)Materials anstelle des Grundmetallgusses.
Nun bezugnehmend auf 2 wird ein Querschnitt der gemeinsamen Bohrungswand 26 dargestellt sowie nachstehend beschrieben. Die gemeinsame Bohrungswand 26 beinhaltet einen ersten oder gegossenen Abschnitt 28 und einen zweiten oder MMC-Abschnitt 30. Der gegossene Abschnitt 28 ist ein gegossener Metallabschnitt mit einer ersten Bohrungsoberfläche 32 und einer zweiten Bohrungsoberfläche 34. Die erste Bohrungsoberfläche 32 ist die Oberfläche einer ersten Bohrung 38, während die zweite Bohrungsoberfläche 34 die Oberfläche einer zweiten Bohrung 40, die neben der ersten Bohrung 38 liegt, ist. Der gegossene Abschnitt 28 beinhaltet eine obere oder Kopf-Standfläche 36, die sich auf gleicher Höhe wie die Kopf-Standfläche 16 des Zylinderblocks 10 befindet. Der zweite Abschnitt 30 oder MMC-Abschnitt 30 ist ein Abschnitt der gemeinsamen Bohrungswand 26 mit einer Metallmatrix-Verbundwerkstoff-Struktur. Der MMC-Abschnitt 30 hat eine erste Seite 42, eine der ersten Seite 42 gegenüberliegende zweite Seite 44, eine obere oder Kopf-Standfläche 46 und eine untere Fläche 48. Der MMC-Abschnitt 30 ist in der Mitte der gemeinsamen Bohrungswand 26 angeordnet, sodass die erste Seite 42 des MMC-Abschnitts 30 die gleiche Entfernung von der ersten Bohrungsoberfläche 32 wie die zweite Seite 44 von der zweiten Bohrungsoberfläche 34 hat. Der Kopf-Standfläche 46 des MMC-Abschnitts 30 ist bündig mit der Kopf-Standfläche 36 der gemeinsamen Bohrungswand 26. Der MMC-Abschnitt 30 liefert eine verbesserte Lebensdauer und Festigkeit in einem lokalisierten Bereich des Zylinderblocks 10. Eine typische Schadensform an der Kopf-Standfläche 46 ist Metallrezession, was zu Druckverlust im Zylinder und Schäden an der Zylinderkopfdichtung führt. Zusätzlich zum Schaden selbst ist dessen Reparatur sicherlich teuer und gegebenenfalls katastrophal.
Nun bezugnehmend auf die 3 und 4 wird ein in der Herstellung des Zylinderblocks 10 verwendeter Sandkern 50 in 3 dargestellt, und eine in dem Sandkern 50 gesicherte Vorform 52 ist in 4 dargestellt, welche beide nachfolgend beschrieben werden. Der Sandkern 50 wird in einem Hohlraumwerkzeug aus Sand und gehärtetem Harz gebildet. Der dargestellte Sandkern 50 ist ein Sandkern des Wassermantelhohlraums 24 des Zylinderblocks 10. Der Wassermantel 24 Sandkern 50 wird mit anderen Sandkernen, die andere Merkmale des Zylinderblocks ausbilden, beispielsweise das Kurbelgehäuse, Bohrungen, die Wasserpumpe usw., zusammengelegt. Die zusammengefügten Kerne werden in einer Form untergebracht, welche äußere Merkmale des Zylinderblocks beinhalten kann, zusammen mit Speisern und einem zur Zuführung flüssigen Metalls in die inneren Hohlräumen der Kernanordnung erforderlichen Eingusssystems. Alternativ können andere Gießverfahren Anwendung finden, um einen ähnlichen Zylinderblock 10 zu erhalten. Eine offene Kopf-Standfläche ermöglicht beispielsweise, dass das Wassermantelmerkmal durch eine permanente Form anstelle eines Sandkerns gebildet wird. In diesem Fall würde die Vorform 52 direkt in die Form gesetzt und nicht in einen Sandkern platziert werden. So kann das Verfahren übertragbar sein auf Hochdruck-, Niederdruck-, Gussverfahren mit verlorenem Schaum oder andere Arten von Aluminiumlegierungs-Gießverfahren. Weiterhin können andere Arten von Metalllegierungen in Betracht gezogen werden, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Variationen aus grauem Eisen, Magnesium oder anderen Leichtmetallgüssen können durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung verbessert werden.
Wie oben erwähnt wird der Sandkern 50 gebildet durch Einblasen eines Sand/Harz-Gemisches in einen Werkzeughohlraum. Das Gemisch wird anschließend vergast zum Aushärten und Härten des Harzes in die Form des Werkzeughohlraums. Jedoch wird bei der Bildung dieses speziellen Sandkerns 50, einschließlich der Vorform 52, die Vorform 52 vor dem Einblasen des Sand/Harz-Gemisches in den Werkzeughohlraum an bestimmten Stellen im Hohlraum platziert. Anschließend wird das Sand/Harz-Gemisch in den Werkzeughohlraum eingeblasen, wobei die Vorformen 52 an den Positionen, an denen sie angeordnet sind, bleiben. Anschließend sichert die Härtung des Harzes durch Vergasen die Vorformen 52 in ihren Positionen.
Die in 4 dargestellte Vorform 52 beinhaltet einen Abschnitt verdichteten Pulvers 54 und ein Halterungsteil 56. Das verdichtete Pulver 54 besteht aus Oxid, Karbid, Nitrid oder anderer intermetallischer Pulver wie Aluminiumoxid Al₂O₃ oder Siliziumkarbid SiC im Mikro- oder Nanometerbereich. Das Halterungsteil 56 kann aus Aluminium oder Stahl ausgebildet sein, jedoch können andere Materialien eingesetzt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Das verdichtete Pulver 54 wird in einer Form ausgebildet, die den Konturen der gemeinsamen Bohrungswand 26 des Zylinderblocks 10 folgt. Das verdichtete Pulver 54 beinhaltet beispielsweise eine erste konkave Seite 58, eine der ersten konkaven Seite 58 gegenüberliegende zweite konkave Seite 60, eine obere Fläche 62, eine der oberen Fläche 62 gegenüberliegende untere Fläche 64, ein erstes Ende 66 und ein dem ersten Ende 66 gegenüberliegendes zweites Ende 68. Die Halterungen 56 beinhalten insbesondere einen verlängerten Drahtabschnitt 70 und einen ebenen Scheibenabschnitt 72, der an den Enden des Drahtabschnitts 70 befestigt ist. Der Drahtabschnitt 70 läuft durch das verdichtete Pulver 54 vom ersten Ende 66 zum zweiten Ende 68. Der Scheibenabschnitt 72 ist dem verdichteten Pulver 54 ausgesetzt, bis das verdichtete Pulver 54 in dem Werkzeughohlraum platziert ist und der Sandkern 50 geblasen und gehärtet wird. Wenn der Sandkern 50 aus dem Werkzeughohlraum entfernt wird, wird der Scheibenabschnitt 72 von gehärtetem Sand und Harz ummantelt, während das verdichtete Pulver 54 ausgesetzt wird. Die Vorform 52 kann sich auch auf andere Weise mit dem Sandkern 50 vereinen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Der Sandkern 50 kann beispielsweise ohne die Vorform 52 ausgebildet sein, während die Vorform 52 in einen Schlitz des Sandkerns 50 eingesetzt ist, bevor die Kerne in die Form eingebracht werden.
Nun bezugnehmend auf die 5 und 6 wird ein zusätzlicher Verfahrensschritt der Fertigung des Zylinderblocks 10 dargestellt und nun nachstehend beschrieben. Nachdem der Zylinderblock 10 gegossen und der Sand entfernt ist, ist ein zusätzlicher Verfahrensschritt zur Bildung des MMC-Abschnitts 30 der gemeinsamen Bohrungswand 26 erforderlich. Jedoch können ein Wärmebehandlungverfahren sowie andere Reinigung-, Gratentfernungs- oder Cubingverfahren vor diesem Verfahrensschritt durchgeführt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Die zusätzlichen Verfahrensschritte beinhalten die Verwendung eines Rotationsreibschweißverfahrens zum Umwandeln des verdichteten Pulvers 54 in einen Metallmatrix-Verbundwerkstoff. 5 veranschaulicht das Rotationsreibschweißwerkzeug 80 mit einer flachen Schulter 82 und einem mit einem Gewinde versehenen Zylinderstift 84. 6 zeigt den Schritt, worin sich das Rotationswerkzeug 80 dreht, und in den MMC-Abschnitt 30 der gemeinsamen Bohrungswand 26 eingeführt wird. Bei Drehung des Rotationswerkzeugs 80 erzeugt das Werkzeug 80 Wärme und vermischt den angrenzenden Grundmetallguss-Abschnitt mit dem Material des verdichteten Pulvers 54 und bildet den MMC.
Unter Beachtung von 7 wird das Verfahren 100 zur Herstellung eines Zylinderblocks 10 in einem Flussdiagramm veranschaulicht und nachstehend beschrieben. Der erste Schritt 102 des Verfahrens 100 beinhaltet das Bereitstellen einer Vorform 52 mit einem Abschnitt verdichteten Pulvers 54 aus einem Oxid, Karbid, Nitrid oder anderen intermetallischen Pulvern. Ein zweiter Schritt 104 beinhaltet das Anordnen der Vorform 52 in die vorgegebene Position eines Sandkernwerkzeughohlraums. Ein dritter Schritt 106 beinhaltet das Einblasen und Aushärten eines Sand/Harz-Gemisches in den Sandkernwerkzeughohlraum und das Entfernen des ausgehärteten Sandkerns 50, einschließlich der Vorform, aus dem Werkzeughohlraum. Ein vierter Schritt 108 beinhaltet das Zusammenlegen des Sandkerns 50, einschließlich der Vorform 52, mit anderen Sandkernen und das Platzieren der Anordnung in einer Form. Ein fünfter Schritt 110 beinhaltet das Gießen des Zylinderblocks 10. Ein sechster Schritt 112 beinhaltet das Entfernen des Sandes und überschüssigen Metalls aus dem Zylinderblock 10. Ein siebter Schritt 114 beinhalt Wärmebehandlung des Zylinderblocks 10. Ein achter Schritt 116 beinhaltet das Ausführen des zuvor beschriebenen Rotationsreibschweißverfahrens. Ein neunter Schritt 118 beinhaltet das Bearbeiten des Zylinderblocks 10 und Montage des Zylinderblocks 10 in einen Motor.
Während die besten Ausführungsweisen der Erfindung ausführlich beschrieben wurden, werden die mit der hier beschriebenen Technik vertrauten Fachleute diverse alternative Ausgestaltungen und Ausführungen erkennen, mit denen die Erfindung im Rahmen der nachfolgend aufgeführten Ansprüche praktisch umgesetzt werden kann.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Zylinderblocks (10) mit einer gemeinsamen Zylinderbohrungswand (26), in der ein erster Abschnitt (28) der gemeinsamen Zylinderbohrungswand (26) ein gegossener Metallabschnitt ist und ein zweiter Abschnitt (30) der gemeinsamen Zylinderbohrungswand (26) einen Metallmatrix-Verbundwerkstoff beinhaltet, das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltend: einen ersten Schritt des Bereitstellens einer Vorform (52) eines verdichteten Pulvers (54); einen zweiten Schritt des Anordnens der Vorform (52) in eine vorgegebene Position eines Sandkernwerkzeughohlraums; einen dritten Schritt des Einblasens eines Sand/Harz-Gemisches in den Sandkernwerkzeughohlraum, Aushärtens des Sand/Harz-Gemisches und Entfernens des ausgehärteten Sandkerns (50), einschließlich der Vorform (52), aus dem Werkzeughohlraum; einen vierten Schritt des Zusammenlegens des Sandkerns (50), einschließlich der Vorform (52), mit anderen Sandkernen und Platzierens der Anordnung in einer Form; einen fünften Schritt des Gießens des Zylinderblocks (10) aus einer Aluminiumlegierung; einem sechsten Schritt des Ausführens eines Rotationsreibschweißverfahrens zum Umwandeln der Vorform (52) in einen Metallmatrix-Verbundwerkstoff; und einen achten Schritt des Entfernens des Sandes und überschüssigen Metalls aus dem Zylinderblock (10), wobei der zweite Abschnitt (30) in dem ersten Abschnitt (28) angeordnet ist und der erste Abschnitt (28) eine erste Bohrungsoberfläche (32), welche die Oberfläche einer ersten Bohrung (38) ist, und eine zweite Bohrungsoberfläche (34), welche die Oberfläche einer neben der ersten Bohrung (38) liegenden zweiten Bohrung (40) ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Verfahren des Weiteren einen siebten Schritt zur Wärmebehandlung des Zylinderblocks (10) zwischen dem fünften und sechsten Schritt, oder nach dem achten Schritt einen neunten Schritt des Bearbeitens des Zylinderblocks (10) und Montage des Zylinderblocks (10) in einen Motor beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das verdichtete Pulver der Vorform mindestens ein intermetallisches Pulver, ein Oxid, ein Karbid oder ein Nitrid ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Rotationsreibschweißverfahren die Verwendung eines Rotationsreibschweißwerkzeugs (80) mit einer flachen Schulter (82) und einem mit einem Gewinde versehenen Zylinderstift (84) beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 4, worin das Rotationsreibschweißverfahren das Einsetzen eines sich drehenden Rotationsreibschweißwerkzeugs (80) in die gemeinsame Zylinderbohrungswand (26), das Erzeugen von Wärme und das Mischen der Aluminiumlegierung mit dem verdichteten Pulver (54) zur Bildung des Metallmatrix-Verbundwerkstoffs beinhaltet.