DE19511628A1 - Ceramic coating for the moving surfaces of piston devices - Google Patents

Ceramic coating for the moving surfaces of piston devices

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Abstract

The moving surfaces (15) of a piston are coated with a ceramic layer (23) containing Cr2O3. The ceramic layer is pref. sealed with an epoxy or phenol resin (34).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Laufflächen von Kolben-Zylinder-Einheiten, bei dem auf einen metallischen Grundkörper eine keramische Hartstoffschicht mittels thermischen Spritzens aufgebracht wird.The invention relates to a method for coating Tread of piston-cylinder units, on one metallic base body by means of a ceramic hard material layer thermal spraying is applied.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-PS 39 10 725 bekannt. Such a method is known from DE-PS 39 10 725.  

Bei dem bekannten Verfahren wird eine aus Stahl bestehende Kolbenstange eines hydraulischen Zylinders zunächst mit einer metallischen Haftschicht aus Nickel und Chrom und anschließend mit einer keramischen Schicht versehen, die aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) mit einem Anteil Titandioxid (TiO₂) besteht. Der Anteil des Titandioxid soll dabei mindestens 10% betragen. Die keramische Schicht wird mit einer Dicke von 100 µm bis 300 µm ausgeführt, während die Dicke der metallischen Schicht zwischen 10 µm und 70 µm liegen soll.In the known method, an existing one made of steel Piston rod of a hydraulic cylinder first with a metallic adhesive layer made of nickel and chrome and then provided with a ceramic layer made of aluminum oxide (Al₂O₃) with a proportion of titanium dioxide (TiO₂). The amount the titanium dioxide should be at least 10%. The Ceramic layer is with a thickness of 100 microns to 300 microns executed while the thickness of the metallic layer between 10 µm and 70 µm should be.

Das bekannte Verfahren dient zum Beschichten von solchen Kolbenstangen, wie sie vorzugsweise an Schleusen, Brücken, im Offshore-Bereich und an Bord von Schiffen eingesetzt werden, wo diese Kolbenstangen einer besonders aggressiven Umgebung ausgesetzt sind.The known method is used to coat such Piston rods, as they are preferably on locks, bridges, in Be used offshore and on board ships, where these piston rods have a particularly aggressive environment are exposed.

Es hat sich herausgestellt, daß derartige bekannte Verfahren nicht immer zu optimalen Ergebnissen führen. Insbesondere hat sich im Langzeitgebrauch als nachteilig erwiesen, daß thermisch gespritzte Schichten, die überwiegend durch Adhäsion auf dem Grundkörper bzw. aufeinander haften, mechanisch empfindlich sind, wenn die Kolbenstangen starken thermischen Schwankungen ausgesetzt werden. Dies liegt daran, daß zum Beispiel keramische Beschichtungen mit Aluminiumoxid und Titandioxid ein relativ loses Gefüge haben. Auch die Korrosionsbeständigkeit derartiger Schichten ist nicht in allen Einsatzfällen so gut wie erwartet.It has been found that such known methods do not always lead to optimal results. In particular has proved to be disadvantageous in long-term use that thermal sprayed layers, which are predominantly by adhesion on the Basic body or stick to each other, mechanically sensitive are when the piston rods undergo strong thermal fluctuations get abandoned. This is because, for example, ceramic Coatings with alumina and titanium dioxide are a relative have loose structure. The corrosion resistance of such Shifts are not as good as expected in all applications.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß sich an den Laufflächen von Kolben-Zylinder-Einheiten eine höhere Korrosionsbeständigkeit, ein dichteres Gefüge, ein höherer Verschleißwiderstand und eine geringere Porosität ergeben, wobei die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Beschichtung möglichst gut an den Ausdehnungskoeffizienten des Materials des Grundkörpers angeglichen werden können.The invention is therefore based on the object of a method of the type mentioned at the outset in such a way that a higher on the running surfaces of piston-cylinder units Corrosion resistance, a denser structure, a higher one Wear resistance and a lower porosity result, whereby the thermal expansion coefficient of the coating  as good as possible on the expansion coefficient of the material of the base body can be adjusted.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die keramische Hartstoffschicht Chromoxid (Cr₂O₃) enthält.This object is achieved in that the Ceramic hard material layer contains chromium oxide (Cr₂O₃).

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The object underlying the invention is achieved in this way completely solved.

Eine keramische Hartstoffschicht, die Chromoxid enthält, hat sich nämlich als deutlich korrosionsbeständiger als eine vergleichbare Hartstoffschicht erwiesen, die Aluminiumoxid und Titandioxid enthält. Die Chromoxid-Schicht hat darüber hinaus ein dichteres Gefüge und einen höheren Verschleißwiderstand. Das dichtere Gefüge bedingt zugleich eine geringere Porosität, so daß auch von daher die mechanische Stabilität und die Unanfälligkeit gegenüber Korrosion erhöht wird. Ferner hat sich gezeigt, daß erfindungsgemäße Schichten mindestens die gleichen thermischen Ausdehnungseigenschaften wie bekannte Schichten haben, so daß auch bei Temperatursprüngen keine mechanischen Beschädigungen zu befürchten sind. Schließlich hat die erfin­ dungsgemäße Schicht eine höhere Duktilität. Sie kann besonders gut mechanisch nachbearbeitet werden, so daß erstmals Rauhig­ keiten im Bereich von einigen 0,01 µm erreicht werden können.Has a ceramic hard material layer that contains chromium oxide turns out to be significantly more corrosion-resistant than one comparable hard material layer, the aluminum oxide and Contains titanium dioxide. The chrome oxide layer also has a denser structure and higher wear resistance. The denser structure also results in a lower porosity, so that the mechanical stability and the Immunity to corrosion is increased. Furthermore, has shown that layers according to the invention are at least the same thermal expansion properties like known layers have, so that even with jumps in temperature no mechanical Damage is to be feared. Finally, the inventor layer according to the invention has a higher ductility. It can be special can be reworked well mechanically, so that Rauhig for the first time can be achieved in the range of a few 0.01 µm.

Bevorzugt ist, wenn die keramische Hartstoffschicht in an sich bekannter Weise zusätzlich Titandioxid (TiO₂) enthält. Bevorzugt ist weiterhin, wenn zwischen 5% und 20% Chromoxid vorgesehen werden. Eine besonders bevorzugte Mischung besteht aus 55% bis 65% Chromoxid und 35% bis 45% Titandioxid, insbesondere 60% Chromoxid und 40% Titandioxid. It is preferred if the ceramic hard material layer in itself known manner additionally contains titanium dioxide (TiO₂). Prefers is still provided if between 5% and 20% chromium oxide will. A particularly preferred mixture consists of 55% up to 65% chromium oxide and 35% to 45% titanium dioxide, in particular 60% chromium oxide and 40% titanium dioxide.  

Alternativ zu Titandioxid kann auch Siliziumdioxid (SiO₂) eingesetzt werden. Der Anteil von Siliziumdioxid liegt dabei vorzugsweise zwischen 3% und 10%.As an alternative to titanium dioxide, silicon dioxide (SiO₂) be used. The proportion of silicon dioxide lies there preferably between 3% and 10%.

Die Dicke der keramischen Hartstoffschicht liegt vorzugsweise zwischen 150 µm und 500 µm.The thickness of the ceramic hard material layer is preferably between 150 µm and 500 µm.

Bei bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung wird die keramische Hartstoffschicht lagenweise mit Teilchen unterschiedlicher Größe aufgebracht. Vorzugsweise wird zunächst eine Lage von kleineren Teilchen und darauf eine Lage von größeren Teilchen aufgebracht.In preferred embodiments of the invention, the ceramic Layer of hard material with particles of different sizes upset. A layer of smaller ones is preferred first Particles and a layer of larger particles applied to them.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine weit bessere Verankerung der keramischen Hartstoffschicht in der darunterliegenden Schicht oder dem darunterliegenden Grundkörper erreicht werden kann, weil sich bei den sehr kleinen Teilchen der unteren Lage eine formschlüssige Verankerung ergibt.This measure has the advantage of being much better anchored the ceramic hard material layer in the layer below or the underlying body can be reached, because the very small particles in the lower layer positive anchoring results.

Die kleineren Teilchen haben vorzugsweise einen Korngrößen­ bereich, der zwischen 5 µm und 25 µm liegt, während die größeren Teilchen in ihrer Korngröße bevorzugt zwischen 10 µm und 60 µm liegen.The smaller particles preferably have a grain size range that is between 5 µm and 25 µm, while the larger ones Particles in their grain size preferably between 10 microns and 60 microns lie.

Bei weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung wird der metallische Grundkörper in an sich bekannter Weise vor dem Aufbringen der keramischen Hartstoffschicht mittels thermischen Spritzens zunächst mit einer metallischen Verankerungsschicht versehen.In further preferred embodiments of the invention the metallic base body in a manner known per se before Application of the ceramic hard material layer by means of thermal Spray first with a metallic anchoring layer Mistake.

Die metallische Verankerungsschicht enthält vorzugsweise Nickel (Ni) und Chrom (Cr). Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die metallische Verankerungsschicht zwischen 70% und 90%, vorzugs­ weise 80%, Nickel und 10% bis 30%, vorzugsweise 20%, Chrom enthält. The metallic anchoring layer preferably contains nickel (Ni) and chrome (Cr). It is particularly preferred if the metallic anchoring layer between 70% and 90%, preferred example 80%, nickel and 10% to 30%, preferably 20%, chromium contains.  

Die Dicke der metallischen Verankerungsschicht beträgt vorzugs­ weise zwischen 50 µm und 200 µm.The thickness of the metallic anchoring layer is preferred as between 50 microns and 200 microns.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die keramische Hartstoffschicht mindestens lagenweise versiegelt. Zum Versiegeln wird vorzugsweise ein Harz, insbesondere ein Epoxidharz oder ein Phenolharz, verwendet.In a further embodiment of the invention, the ceramic hard material layer sealed at least in layers. A resin, in particular a resin, is preferably used for sealing Epoxy resin or a phenolic resin used.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Eindringen korrosiver Medien weiter vermindert wird. Man kann daher zum Beispiel bei einer mechanischen, spanabhebenden Nachbearbeitung mit Wasser kühlen.This measure has the advantage of making it more corrosive Media is further diminished. You can therefore, for example, at mechanical post-machining with water cool.

Besonders bevorzugt sind Ausführungsbeispiele der Erfindung, bei denen die Lauffläche der keramischen Hartstoffschicht mechanisch feinbearbeitet wird. Hierzu wird die Lauffläche vorzugsweise geschliffen oder, in besonders bevorzugter An­ wendung, gehont und/oder poliert.Embodiments of the invention are particularly preferred, where the tread of the ceramic hard material layer is machined mechanically. This is the tread preferably ground or, in a particularly preferred manner application, honed and / or polished.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß daß sich in Verbindung mit den genannten Materialien für die keramische Hartstoffschicht eine bislang unerreichte Oberflächenqualität ergibt.This measure has the advantage that in connection with the materials mentioned for the ceramic hard material layer results in an unprecedented surface quality.

Schließlich ist bevorzugt, wenn zum thermischen Spritzen ein Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen verwendet wird.Finally, it is preferred if for thermal spraying High speed flame spraying is used.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages result from the description and the attached drawing.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the above and the following standing features to be explained not only in each specified combination, but also in other combinations or can be used alone, without the scope of to leave the present invention.  

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in stark schematisierter Darstellung eine Kolben-Zylinder-Einheit mit zwei stufenweise vergrößerten Detaildarstellungen zur Erläuterung des verwendeten Schichtaufbaus im Bereich einer Lauffläche.An embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail in the following description explained. The only figure shows in a highly schematic Representation of a piston-cylinder unit with two stages enlarged detail representations to explain the used Layer structure in the area of a tread.

In der Figur bezeichnet 10 insgesamt schematisch eine Kolben- Zylinder-Einheit, die in bekannter Weise aus einem Zylinder 11 und einem Kolben 12 besteht.In the figure, 10 designates schematically a piston-cylinder unit, which consists of a cylinder 11 and a piston 12 in a known manner.

Der Kolben 12 ist in bekannter Weise mit einer Kolbenstange 13 versehen, die durch eine Durchführung 14 des Zylinders 11 ragt. Mit 15 ist eine der Laufflächen bezeichnet, nämlich die Oberfläche der Kolbenstange 13. Es versteht sich jedoch, daß unter "Lauffläche" beispielsweise auch die Umfangsfläche des Kolbens 12, die Innenoberfläche des Zylinders 11 oder die Innenoberfläche im Bereich der Durchführung 14 verstanden werden kann.The piston 12 is provided in a known manner with a piston rod 13 which protrudes through a passage 14 of the cylinder 11 . 15 denotes one of the running surfaces, namely the surface of the piston rod 13 . However, it goes without saying that the “running surface” can also be understood to mean, for example, the peripheral surface of the piston 12 , the inner surface of the cylinder 11 or the inner surface in the region of the bushing 14 .

Mit 20 ist ein Ausschnitt aus der Lauffläche 15 bezeichnet, der in stark vergrößerter Darstellung rechts unten in der Figur im einzelnen dargestellt ist.A section of the tread 15 is designated by 20, which is shown in detail in a greatly enlarged illustration at the bottom right in the figure.

Man erkennt aus dem Ausschnitt 20, daß auf einem metallischen Grundkörper 21 der Kolbenstange 13, der beispielsweise aus Stahl besteht und vorzugsweise durch Sandstrahlen oder dergleichen gereinigt und aufgerauht wurde, zunächst eine Verankerungsschicht 22 und darauf eine keramische Hartstoffschicht 23 aufgetragen ist.It can be seen from the cutout 20 that an anchoring layer 22 and then a ceramic hard material layer 23 are applied to a metallic base body 21 of the piston rod 13 , which consists, for example, of steel and has preferably been cleaned and roughened by sandblasting or the like.

Ein weiterer Ausschnitt 30, der im Detail in der Figur unten links dargestellt ist, zeigt weitere Einzelheiten im Bereich der keramischen Hartstoffschicht 23. Another section 30 , which is shown in detail in the figure at the bottom left, shows further details in the area of the ceramic hard material layer 23 .

Im Bereich der Verankerungsschicht 22 sind Teilchen 31 zu erkennen. Auf der Verankerungsschicht 22 liegt eine zweilagig ausgeführte keramische Hartstoffschicht 23. Die untere Lage besteht aus kleineren Teilchen 32 und die obere Lage aus größeren Teilchen 33. In die Lage mit den größeren Teilchen 33 ist eine Versiegelung 34 eingebracht. Die Lauffläche 15 ist deutlich durch an ihrer Oberfläche abgeplattete größere Teilchen 33 zu erkennen.Particles 31 can be seen in the region of the anchoring layer 22 . A two-layer ceramic hard material layer 23 is located on the anchoring layer 22 . The lower layer consists of smaller particles 32 and the upper layer of larger particles 33 . A seal 34 is introduced into the position with the larger particles 33 . The tread 15 can be clearly recognized by larger particles 33 flattened on its surface.

In der Darstellung des Ausschnitts 30 sind vier Niveaus 35 bis 38 eingezeichnet. Das oberste Niveau 35 fällt mit der Lauffläche 15 zusammen. Das nächsttiefere Niveau 36 kennzeichnet die mittlere Eindringtiefe der Versiegelung 34. Das nächstuntere Niveau 37 symbolisiert den Übergang zwischen der oberen Lage mit den größeren Teilchen 33 zur unteren Lage mit den kleineren Teilchen 32. Das unterste Niveau 38 schließlich kennzeichnet den Übergang zwischen der keramischen Hartstoffschicht 23 und der darunterliegenden Verankerungsschicht 22.In the representation of section 30 , four levels 35 to 38 are shown. The top level 35 coincides with the tread 15 . The next lower level 36 denotes the average penetration depth of the seal 34 . The next lower level 37 symbolizes the transition between the upper layer with the larger particles 33 to the lower layer with the smaller particles 32 . The lowest level 38 finally marks the transition between the ceramic hard material layer 23 and the anchoring layer 22 underneath.

Die Teilchen 32, 33 der keramischen Hartstoffschicht 23 enthalten Chromoxid (Cr₂O₃) sowie Titandioxid (TiO₂) und/oder Siliziumdioxid (SiO₂). Bevorzugt liegt der Anteil von Chromoxid zwischen 5% und 70%, insbesondere zwischen 55% und 65%, insbesondere bei 60%. Der Anteil von Titandioxid liegt hingegen vorzugsweise zwischen 35% und 45%, während lediglich zwischen 3% und 10% Siliziumdioxid vorgesehen sind. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden 60% Chromoxid und 40% Titandioxid verwendet.The particles 32 , 33 of the ceramic hard material layer 23 contain chromium oxide (Cr₂O₃) and titanium dioxide (TiO₂) and / or silicon dioxide (SiO₂). The proportion of chromium oxide is preferably between 5% and 70%, in particular between 55% and 65%, in particular around 60%. The proportion of titanium dioxide, however, is preferably between 35% and 45%, while only between 3% and 10% silicon dioxide are provided. In a particularly preferred embodiment of the invention, 60% chromium oxide and 40% titanium dioxide are used.

Die Dicke der keramischen Hartstoffschicht 23 liegt vorzugsweise zwischen 150 µm und 500 µm. The thickness of the ceramic hard material layer 23 is preferably between 150 μm and 500 μm.

Die Korngröße der kleineren Teilchen 32 liegt vorzugsweise zwischen 5 µm und 25 µm, während die größeren Teilchen 33 zwischen 10 µm und 60 µm Korngröße aufweisen.The grain size of the smaller particles 32 is preferably between 5 μm and 25 μm, while the larger particles 33 have a grain size between 10 μm and 60 μm.

Aufgrund der gewählten Korngrößen kann sich die keramische Hartstoffschicht 23 besonders gut in der darunterliegenden Verankerungsschicht 22 verankern, weil zwischen den sehr kleinen Teilchen 32 der keramischen Hartstoffschicht 23 und den darunter­ liegenden Teilchen 31 der Verankerungsschicht 22 ein Formschluß besteht.Due to the selected grain sizes, the ceramic hard material layer 23 can anchor itself particularly well in the anchoring layer 22 underneath, because there is a positive connection between the very small particles 32 of the ceramic hard material layer 23 and the particles 31 of the anchoring layer 22 underneath.

Die metallische Verankerungsschicht 22 besteht vorzugsweise aus Nickel (Ni) und Chrom (Cr), wobei die Mischung zwischen 70% und 90%, vorzugsweise 80%, Nickel und zwischen 10% und 30%, vorzugsweise 20%, Chrom enthalten kann.The metallic anchoring layer 22 preferably consists of nickel (Ni) and chromium (Cr), wherein the mixture can contain between 70% and 90%, preferably 80%, nickel and between 10% and 30%, preferably 20%, chromium.

Die Dicke der metallischen Verankerungsschicht 22 liegt vorzugs­ weise zwischen 50 µm und 200 µm.The thickness of the metallic anchoring layer 22 is preferably between 50 microns and 200 microns.

Bei manchen Anwendungsfällen ist es vorteilhaft, die keramische Hartstoffschicht 23 nach außen hin zu versiegeln. Dies gilt insbesondere dann, wenn eine mechanische Nachbearbeitung gewünscht wird, bei der wiederum aggressive Medien, zum Beispiel Wasser, verwendet werden.In some applications, it is advantageous to seal the ceramic hard material layer 23 to the outside. This is especially true when mechanical post-processing is desired, in which aggressive media, for example water, are used.

Zur Versiegelung 34 verwendet man vorzugsweise ein Harz, insbesondere ein Epoxidharz oder ein Phenolharz.A resin, in particular an epoxy resin or a phenolic resin, is preferably used for sealing 34 .

Wie bereits erwähnt wurde, wird die Lauffläche 15 der keramischen Hartstoffschicht 23 vorzugsweise feinbearbeitet. Neben Schleif­ verfahren wird besonders bevorzugt das Verfahren des Honens verwendet. As already mentioned, the running surface 15 of the ceramic hard material layer 23 is preferably finished. In addition to grinding processes, the honing process is particularly preferably used.

Es wurde bereits erwähnt, daß das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt bei Oberflächen von Kolbenstangen eingesetzt wird.It has already been mentioned that the method according to the invention is preferably used on surfaces of piston rods.

Eine Kolbenstange kommt abwechselnd mit dem Hydraulikmedium, der Kolbenstangendichtung sowie dem Medium außerhalb des Zylinders in Berührung. Die Kolbenstangendichtungen (in der Figur im Bereich der Durchführung 14) trennen dabei das Hydrau­ likmedium vom Umgebungsmedium. Um eine ausreichende Dichtwirkung zu erzielen, werden die Dichtungen durch das Hydraulikmedium an die Kolbenstange gepreßt. Deshalb bestimmen die tribologischen Eigenschaften der Kolbenstange und der Dichtung (Reibung und Verschleiß) entscheidend die Lebensdauer des Hydraulikzylinders. Es wird angestrebt, daß bei sachgerechter Wartung bis zu 10.000.000 Kolbenzyklen innerhalb der Lebensdauer der Kolben- Zylinder-Einheit möglich sind. Die Lebensdauer der Dichtung hängt dabei nicht nur von ihrer Qualität sondern auch von der Rauhigkeit der Gegenlauffläche ab, die in der Größenordnung 0,03 µm nicht übersteigen sollte.A piston rod alternately comes into contact with the hydraulic medium, the piston rod seal and the medium outside the cylinder. The piston rod seals (in the figure in the area of the bushing 14 ) separate the hydraulic medium from the surrounding medium. In order to achieve a sufficient sealing effect, the seals are pressed against the piston rod by the hydraulic medium. Therefore, the tribological properties of the piston rod and the seal (friction and wear) decisively determine the service life of the hydraulic cylinder. The aim is that, with proper maintenance, up to 10,000,000 piston cycles are possible within the service life of the piston-cylinder unit. The service life of the seal depends not only on its quality but also on the roughness of the counter surface, which should not exceed 0.03 µm.

Als Hydraulikmedien werden Öle und Esther verwendet. Meist handelt es sich um Stoffgemische. Wichtig ist, daß die Materi­ alien, die zum Beschichten der Oberflächen verwendet werden, den verwendeten Hydraulikzylindern standhalten. Im Zusammenhang mit keramikbeschichteten Kolbenstangen ist dieser Aspekt dann von Bedeutung, wenn, wie erwähnt, eine Versiegelung mittels Harzen vorgesehen ist.Oils and Esther are used as hydraulic media. Most of time are mixtures of substances. It is important that the materi alien used to coat the surfaces withstand the hydraulic cylinders used. In connection with ceramic-coated piston rods this is the aspect important if, as mentioned, a seal by means of Resins is provided.

In diesem Zusammenhang wird das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt bei Kolbenstangen von bis zu 25 m Länge eingesetzt. Die Kolbenstangen werden durch Honen feinbearbeitet. Abschließend werden die Laufflächen mittels Diamant-Schleifbändern poliert. In this context, the method according to the invention preferably used for piston rods up to 25 m long. The piston rods are finished by honing. Finally the treads are polished using diamond abrasive belts.  

Die zunächst durch thermisches Spritzen aufgebrachte keramische Hartstoffschicht hat eine für den vorliegenden Anwendungsfall viel zu große Rauhigkeit. Die Kolbenstangen werden daher zunächst mittels Diamantscheiben rundgeschliffen, bis die Rauheit in der Größenordnung von 0,5 µm liegt. Durch die beschriebenen Maßnahmen kann eine Feinbearbeitung und Endbearbeitung zu einer End-Rauhigkeit von 0,05 µm oder besser führen.The ceramic is first applied by thermal spraying Hard material layer has one for the present application roughness too great. The piston rods are therefore initially Rounded using diamond disks until the roughness in is of the order of 0.5 µm. Through the described Measurements can include finishing and finishing to one Result in a roughness of 0.05 µm or better.

Claims (21)

1. Verfahren zum Beschichten von Laufflächen (15) von Kolben- Zylinder-Einheiten (10), bei dem auf einen metallischen Grundkörper (21) eine keramische Hartstoffschicht (23) mittels thermischen Spritzens aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Hartstoffschicht (23) Chromoxid (Cr₂O₃) enthält.1. A method for coating treads ( 15 ) of piston-cylinder units ( 10 ), in which a ceramic hard material layer ( 23 ) is applied by means of thermal spraying to a metallic base body ( 21 ), characterized in that the ceramic hard material layer ( 23 ) Contains chromium oxide (Cr₂O₃). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Hartstoffschicht (23) zusätzlich Titandioxid (TiO₂) enthält.2. The method according to claim 1, characterized in that the ceramic hard material layer ( 23 ) additionally contains titanium dioxide (TiO₂). 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Hartstoffschicht (23) zwischen 5% und 70% Chromoxid enthält.3. The method according to claim 2, characterized in that the ceramic hard material layer ( 23 ) contains between 5% and 70% chromium oxide. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Hartstoffschicht (23) zwischen 55% und 65%, vorzugsweise 60%, Chromoxid und zwischen 35% und 45%, vorzugsweise 40%, Titandioxid enthält.4. The method according to claim 3, characterized in that the ceramic hard material layer ( 23 ) contains between 55% and 65%, preferably 60%, chromium oxide and between 35% and 45%, preferably 40%, titanium dioxide. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Hartstoffschicht (23) zusätzlich Siliziumdioxid (SiO₂) enthält.5. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the ceramic hard material layer ( 23 ) additionally contains silicon dioxide (SiO₂). 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Hartstoffschicht (23) zwischen 3% und 10% Siliziumdioxid enthält. 6. The method according to claim 5, characterized in that the ceramic hard material layer ( 23 ) contains between 3% and 10% silicon dioxide. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der keramischen Hartstoffschicht (23) zwischen 150 µm und 500 µm liegt.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the thickness of the ceramic hard material layer ( 23 ) is between 150 microns and 500 microns. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Hartstoffschicht (23) lagenweise mit Teilchen (32, 33) unterschiedlicher Größe aufgebracht wird.8. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the ceramic hard material layer ( 23 ) is applied in layers with particles ( 32 , 33 ) of different sizes. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Lage (37 bis 38) von kleineren Teilchen (32) und darauf eine Lage (37 bis 35) von größeren Teilchen (33) aufgebracht wird.9. The method according to claim 8, characterized in that first a layer ( 37 to 38 ) of smaller particles ( 32 ) and then a layer ( 37 to 35 ) of larger particles ( 33 ) is applied. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die kleineren Teilchen (32) in einem Korngrößenbereich zwischen 5 µm und 25 µm liegen.10. The method according to claim 9, characterized in that the smaller particles ( 32 ) are in a grain size range between 5 microns and 25 microns. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die größeren Teilchen (33) in einem Korngrößenbereich zwischen 10 µm und 60 µm liegen.11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that the larger particles ( 33 ) are in a grain size range between 10 microns and 60 microns. 12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Grundkörper (21) vor dem Aufbringen der keramischen Hartstoffschicht (23) mittels thermischen Spritzens zunächst mit einer metallischen Verankerungsschicht (22) versehen wird.12. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the metallic base body ( 21 ) is first provided with a metallic anchoring layer ( 22 ) before the application of the ceramic hard material layer ( 23 ) by means of thermal spraying. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Verankerungsschicht (22) Nickel (Ni) und Chrom (Cr) enthält. 13. The method according to claim 12, characterized in that the metallic anchoring layer ( 22 ) contains nickel (Ni) and chromium (Cr). 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Verankerungsschicht (22) 70% bis 90%, vorzugsweise 80%, Nickel und 10% bis 30%, vorzugsweise 20%, Chrom enthält.14. The method according to claim 13, characterized in that the metallic anchoring layer ( 22 ) contains 70% to 90%, preferably 80%, nickel and 10% to 30%, preferably 20%, chromium. 15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der metallischen Verankerungsschicht (22) 50 µm bis 200 µm beträgt.15. The method according to claim 13 or 14, characterized in that the thickness of the metallic anchoring layer ( 22 ) is 50 microns to 200 microns. 16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Hartstoff­ schicht (23) mindestens lagenweise versiegelt (34) wird.16. The method according to one or more of claims 1 to 15, characterized in that the ceramic hard material layer ( 23 ) is sealed at least in layers ( 34 ). 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Versiegeln ein Harz, vorzugsweise ein Epoxidharz oder eine Phenolharz, verwendet wird.17. The method according to claim 16, characterized in that for sealing a resin, preferably an epoxy resin or a phenolic resin is used. 18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche (15) der keramischen Hartstoffschicht (23) mechanisch feinbearbeitet wird.18. The method according to one or more of claims 1 to 17, characterized in that the tread ( 15 ) of the ceramic hard material layer ( 23 ) is mechanically finished. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche (15) der keramischen Hartstoffschicht (23) mechanisch geschliffen wird.19. The method according to claim 18, characterized in that the tread ( 15 ) of the ceramic hard material layer ( 23 ) is mechanically ground. 20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche (15) der keramischen Hartstoffschicht (23) gehont und/oder poliert wird.20. The method according to claim 18, characterized in that the tread ( 15 ) of the ceramic hard material layer ( 23 ) is honed and / or polished. 21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zum thermischen Spritzen Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen verwendet wird.21. The method according to one or more of claims 1 to 20, characterized in that for thermal spraying High speed flame spraying is used.
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