DE19846117A1 - Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung und Zugfestigkeit für ein Bauteil einer schallemittierenden Maschine - Google Patents
Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung und Zugfestigkeit für ein Bauteil einer schallemittierenden MaschineInfo
- Publication number
- DE19846117A1 DE19846117A1 DE1998146117 DE19846117A DE19846117A1 DE 19846117 A1 DE19846117 A1 DE 19846117A1 DE 1998146117 DE1998146117 DE 1998146117 DE 19846117 A DE19846117 A DE 19846117A DE 19846117 A1 DE19846117 A1 DE 19846117A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- use according
- phase
- alloy
- base material
- component
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C49/02—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the matrix material
- C22C49/04—Light metals
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/162—Selection of materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung und Zugfestigkeit, wobei der Werkstoff ein metallisches Basismaterial sowie eine metallische Zweitphase mit zumindest teilweisem martensitischen Gefüge aufweist, für ein Bauteil einer schallemittierenden Maschine, welches Bauteil im schallerzeugenden bzw. -leitenden Kraftfluß der Maschine angeordnet ist.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Werkstoffes mit ho
her Materialdämpfung und Zugfestigkeit für ein Bauteil einer
schallemittierenden Maschine, welches Bauteil im schallerzeu
genden bzw. -leitenden Kraftfluß der Maschine angeordnet ist.
Die hohe Beschleunigung mechanisch bewegter Teile verursacht in
einem breiten Frequenzspektrum unerwünschte Schwingungen. Ins
besondere ist dies bei Maschinen mit rotierenden Teilen und
hierbei besonders bei Brennkraftmaschinen festzustellen. Um
derartige Geräusche zumindest zu verringern, werden unter
schiedliche Lösungsansätze vorgeschlagen. So werden bspw. ins
besondere im Fahrzeugbau vielfach passive Maßnahmen wie Dämmat
ten, Schwingungstilger usw. verwendet. Weiterhin werden auch
aktive Maßnahmen wie bspw. eine Beeinflussung des Luftschalls
in einem Fahrgastraum (activ-noise-control) mittels akustischer
Interferenzen zur Verringerung eines wahrgenommenen Störgeräu
sches eingesetzt.
Aus der nicht vorveröffentlichten DE-P 198 26 175 ist weitere
Maßnahme bekannt, nach der es sich als günstig erweist, in eine
Übertragungsstrecke des Schalls - also dem Kraftfluß zwischen
einem erregenden Bauteil und einem Bauteil, das diese Erregung
an ein den Schall insbesondere als Störgeräusch abstrahlendem
Element weiterleitet - eine Einrichtung einzubringen, mittels
der die Stärke bzw. die Intensität des Kraftflusses zwischen
dem Bauteil, von dem der Kraftfluß kommt und dem Bauteil an das
der Kraftfluß weitergeleitet wird, zumindest verringert wird.
Die genannten Maßnahmen weisen u. a. einen hohen technologischen
und zum Teil auch finanziellen Aufwand auf. Desweiteren sind
diese Maßnahme auch mit einer Gewichtszunahme der Maschine ver
bunden, was insbesondere im Automobilbau unerwünscht ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine preiswerte und einfache
Möglichkeit zur Beeinflussung des Kraftflusses einer Körper
schalleitung anzugeben.
Durch die Verwendung eines aus der nicht vorveröffentlichten
DE-P 197 41 019 bekannten Werkstoffes als Werkstoff für Bautei
le, die sich im schallerzeugenden bzw. -leitenden Kraftfluß ei
ner Maschine befinden und die zumindest bereichsweise aus die
sem Werkstoff gefertigt sind, wird die Aufgabe gelöst. Der aus
dieser Schrift bekannte metallische Werkstoff weist trotz sei
ner für Metalle typisch hohen Zugfestigkeit und ebenso hohe
Bruchdehnung eine für Metall ungewöhnlich hohe Materialdämp
fung auf. Durch die Materialeigenschaften des aus der DE-P 197
41 019 bekannten Werkstoffes ist der Kraftfluß der Körper
schalleitung zumindest verringert. Mit der Verringerung des
Kraftflusses ist eine ebensolche Verringerung des endseitig ab
gestrahlten Schalls und damit des Störgeräusches verbunden. Die
Verringerung des Kraftflusses basiert darauf, daß zunächst der
Kraftfluß verzögert wird, weshalb bei einer harmonischer Anre
gung der resultierende Kraftfluß verringert wird.
Bei den Maschinen, bei denen die Erfindung bevorzugt verwendet
werden kann, handelt es sich insbesondere um Flugzeuge, um Hub
schrauber, um Lokomotiven und/oder um Waggons einer Eisenbahn,
oder um Kraftmaschinen betriebene Kraftfahrzeuge, vorzugsweise
um einen Pkw oder um einen Lkw.
Bei der Verwendung der Erfindung für vorzugsweise Kraftfahrzeu
ge und hierbei insbesondere für Pkws oder Lkws, wird der Werk
stoff insbesondere zur Herstellung eines Pleuls und/oder eines
ein Zylinder- und ein Kurbelgehäuse aufweisenden Motorblocks
und/oder eines Zylinderkopfes und/oder eines Getriebe- und/oder
eines Automatikgehäuses und/oder eines Kupplungsgehäuses
und/oder eines Aggregateträgers und/oder eines Motorträgers
und/oder einer Sitzschiene und/oder einer Sitzauflage, auf der
Sitze aufliegen, und/oder eines Sitzrahmens und/oder eines Aus
gleichsgetriebes, insbesondere eines Differentialgehäuses ver
wendet.
Desweiteren kann die Erfindung auch für Bauteile verwendet
werden, die zwar im Kraftfluß liegen, aber gleichzeitig in der
Art einer Membran für die Schallabstrahlung wirken. Dies kann
bspw. bei einer Ölwanne der Fall sein.
Der für die im Kraftfluß angeordneten Bauteile ausgewählte
Werkstoff weist schon bei geringen Schwingungsamplituten hoch
dämpfende Eigenschaften auf. Da ferner die zumindest teilweise
martensitisch vorliegende Zweitphase die mechanischen Kennwerte
des Basismaterials allenfalls vernachlässigbar beeinflußt, kann
der Werkstoff auch als Strukturwerkstoff verwendet werden.
Durch diese beiden Eigenschaften des Werkstoffes können also
mechanisch stabile Bauteile mit hochdämpfenden Eigenschaften
konzipiert werden, wodurch auf einfache Weise ein einfacher,
billiger und hochwirksamer Beitrag zur Verringerung einer von
einer Maschine ausgehenden Geräuschkulisse realisiert ist.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Zweitphase um eine Legie
rung. Als günstig hat sich eine Ni-Ti Legierung erwiesen, deren
Legierungsbestandteile zwischen 48 und 52 Atom-% gemischt sind.
Von besonderem Vorteil ist diese Legierung, wenn die Legierung
49.9 Atom-% Ni und 50.1 Atom-% Ti aufweist. Die in diesem Ab
satz genannten Bestandteile stellen bevorzugte Werte dar. Sie
sind nicht als Beschränkung der Erfindung anzusehen.
Die Materialdämpfung wird erhöht, wenn die Zweitphase bis zu 25
Atom-% Zusätze aufweist. Die Zusätze bewirken eine Stabilisie
rung der martensitischen Phase und der Anpassung an die jewei
ligen Betriebsbedingungen der jeweiligen Bauteile.
Besonders hervorzuhebende Zusätze sind im einzelnen Zirkon
und/oder Hafnium und/oder Kupfer und/oder Niob und/oder Mangan
und/oder Palladium und/oder Platin und/oder Eisen.
Die Stabilisierung der martensitischen Phase kann durch eine
Vorbehandlung der Zweitphase erfolgen, indem z. B. eine Deforma
tion der Zweitphase oder eine Homogenisierung der Legierungsbe
standteile durchgeführt wird.
Die Zweitphase kann als Partikel und/oder als Drähte und/oder
als Fasern, insbesondere als Kurzfasern und/oder als Lage im
Basismaterial vorliegen. Durch diese Ausgestaltung kann der
Werkstoffin idealer Weise an die an das jeweilige Bauteil von
vorgegebenen Anforderungen angepaßt werden.
Eine besondere Art einer derartigen Anpassung erfolgt dadurch,
daß der Anteil der Zweitphase an dem Gesamtwerkstoff - je nach
gewünschten Eigenschaften des Werkstoffes bzw. des daraus ge
fertigten Bauteils - bevorzugt zwischen 5 und 60 Vol.-% vari
iert wird.
Vor allem ist es zweckmäßig die Materialien der Zweitphase und
des Basismaterials derart aufeinander abzustimmen, daß die bei
den Materialien an ihren Grenzflächen eine Verbindung ausbil
den.
Durch die metallische Zweitphase mit zumindest teilweise mar
tensitischem Gefüge innerhalb des Basismaterials gelingt es,
die Anforderungen von seiten der Dämpfung an den Werkstoff ge
stellt wird, zumindest weitgehend, insbesondere allein durch
die Zweitphase zu erfüllen.
Die Forderungen betreffend die Zugfestigkeit und der Bruchfe
stigkeit werden vor allem durch das Basismaterial erfüllt bzw.
bestimmt. Insbesondere aus diesem Grund kann das Basismaterial
zu jeder Anforderung, die an das betreffende Bauteil gestellt
wird, als Strukturwerkstoff verwendet werden.
Sinnvollerweise wird aufgrund der geringen Dichte bzw. seines
geringen Gewichtes als Basiswerkstoff ein Leichtmetall und/oder
eine Leichtmetall-Legierung verwendet. Als besonders günstig
hat sich hierbei die Al-Legierungen mit der Bezeichnung EN AW-
6061 gemäß DIN EN 573 herausgestellt.
Bedarf es höhere Festigkeit als sie mit diesem Material reali
sierbar sind, können ggf. Basismaterialien eingesetzt werden,
die verschieden Gefüge aufweisen oder die als Verbundwerkstoffe
mindestens eine weitere Drittphase zur Verstärkung besitzen.
Eine auf das Basismaterial abgestimmte thermomechanische Be
handlung führt ebenfalls zu einer vorteilhaften Erhöhung der
Festigkeit des Basismaterials.
Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten
Werkstoffes kann der nicht vorveröffentlichten DE-P 197 41 019
entnommen werden.
Claims (17)
1. Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung und
Zugfestigkeit, wobei der Werkstoff ein metallisches Basismate
rial sowie eine metallische Zweitphase mit zumindest teilweisem
martensitischen Gefüge aufweist für ein Bauteil einer schalle
mittierenden Maschine, wobei das Bauteil im schallerzeugenden
bzw. -leitenden Kraftfluß der Maschine angeordnet ist.
2. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff ein Leichtmetall und/oder eine Leichtmetall-
Legierung aufweist.
3. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zweitphase ist eine Legierung ist.
4. Verwendung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung jeweils zwischen 48 und 52 Atom-% Ni oder Ti,
bevorzugt etwa 49,9 Atom-% Ni und etwa 50,1 Atom-% Ti aufweist.
5. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zweitphase bis zu 25 Atom-% Zusätze aufweist.
6. Verwendung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusätze aus der nachfolgenden Gruppe von Elementen ent
nommen sind: Zirkon und/oder Hafnium und/oder Kupfer und/oder
Niob und/oder Mangan und/oder Palladium und/oder Platin
und/oder Eisen.
7. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff insbesondere mit mineralischen Fasern
und/oder Kohlefasern faserverstärkt ist.
8. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zweitphase aus Partikeln und/oder aus Drähten und/oder
aus Kurzfasern gebildet ist und/oder daß die Zweitphase lagen
weise angeordnet ist.
9. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der Zweitphase am Gesamtwerkstoff zwischen 5 und
60 Vol.-% beträgt.
10. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Basismaterial ein Leichtmetall und/oder eine Leichtme
tall-Legierung ist.
11. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Basismaterial eine Al-Legierung, vorzugsweise die Al-
Legierung EN AW-6061 gemäß DIN EN 573 ist.
12. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Basismaterial verschiedene Gefüge aufweist.
13. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Basismaterial ein Verbundwerkstoff mit mindestens einer
Drittphase ist.
14. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zweitphase an zumindest einigen Grenzfläche zum Basis
material hin Verbindungen mit diesem aufweist.
15. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Maschine ein Flugzeug, ein Hubschrauber, eine Lokomoti
ve und/oder ein Waggon einer Eisenbahn, oder ein Kraftfahrzeug,
vorzugsweise ein Pkw oder ein Lkw ist.
16. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bauteil ein Pleul, ein ein Zylinder- und ein Kurbelge
häuse aufweisender Motorblock, ein Zylinderkopf, ein Getriebe-
und/oder Automatikgehäuse, ein Kupplungsgehäuse, ein Aggrega
teträger, ein Motorträger, eine Sitzschiene, eine Sitzauflage,
auf der Sitze aufliegen, ein Sitzrahmen, ein Ausgleichsgetrie
be, insbesondere ein Differentialgehäuse ist.
17. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bauteil im Kraftfluß angeordnet ist und gleichzeitig in
der Art einer Membran für die Schallabstrahlung wirkt, insbe
sondere für eine Ölwanne.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998146117 DE19846117C2 (de) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung und Zugfestigkeit für ein Bauteil einer schallemittierenden Maschine |
EP99118367A EP0992974A3 (de) | 1998-10-07 | 1999-09-16 | Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung für ein Bauteil einer schallemittierenden Maschine |
JP11315736A JP2000129385A (ja) | 1998-10-07 | 1999-10-01 | 音を放出する機械の部材用の高い内部減衰を持つ材料 |
US09/413,853 US6340068B1 (en) | 1998-10-07 | 1999-10-07 | Use of a material with a high internal damping for a component of a sound-emitting machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998146117 DE19846117C2 (de) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung und Zugfestigkeit für ein Bauteil einer schallemittierenden Maschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19846117A1 true DE19846117A1 (de) | 2000-04-13 |
DE19846117C2 DE19846117C2 (de) | 2001-09-20 |
Family
ID=7883647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998146117 Expired - Fee Related DE19846117C2 (de) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung und Zugfestigkeit für ein Bauteil einer schallemittierenden Maschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19846117C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202019001630U1 (de) | 2019-04-10 | 2019-05-14 | Norbert Neubauer | Sohle zum rutschfreien Gehen |
DE202019001997U1 (de) | 2019-05-07 | 2019-05-29 | Norbert Neubauer | Sohle zum rutschfreien Gehen |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3558369A (en) * | 1969-06-12 | 1971-01-26 | Us Navy | Method of treating variable transition temperature alloys |
DE1558711B2 (de) * | 1966-02-15 | 1981-06-11 | Henry Wiggin & Co. Ltd., Hereford | Verwendung einer Nickel-Chrom-Stahllegierung |
US4684414A (en) * | 1979-09-05 | 1987-08-04 | The Foundation: The Research Institute Of Electric And Magnetic Alloys | High damping capacity alloy and a process for producing the same |
DE19741019A1 (de) * | 1997-09-18 | 1999-04-15 | Daimler Chrysler Ag | Werkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1558715B2 (de) * | 1966-09-09 | 1972-05-31 | Buehler William J | Legierungen mit martensitischem uebergang |
-
1998
- 1998-10-07 DE DE1998146117 patent/DE19846117C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1558711B2 (de) * | 1966-02-15 | 1981-06-11 | Henry Wiggin & Co. Ltd., Hereford | Verwendung einer Nickel-Chrom-Stahllegierung |
US3558369A (en) * | 1969-06-12 | 1971-01-26 | Us Navy | Method of treating variable transition temperature alloys |
US4684414A (en) * | 1979-09-05 | 1987-08-04 | The Foundation: The Research Institute Of Electric And Magnetic Alloys | High damping capacity alloy and a process for producing the same |
DE19741019A1 (de) * | 1997-09-18 | 1999-04-15 | Daimler Chrysler Ag | Werkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202019001630U1 (de) | 2019-04-10 | 2019-05-14 | Norbert Neubauer | Sohle zum rutschfreien Gehen |
DE202019001997U1 (de) | 2019-05-07 | 2019-05-29 | Norbert Neubauer | Sohle zum rutschfreien Gehen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19846117C2 (de) | 2001-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4031408C2 (de) | Gesintertes Maschinenteil | |
DE69010125T2 (de) | Gesinterte Materialien. | |
EP2790871B1 (de) | Schweisszusatz zum lichtbogen- und laserstrahlschweissen von mischverbindungen aus austenitischem und ferritischem stahl | |
DE102008046803A1 (de) | Aluminiumgusslegierung und Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils | |
DE102018209267A1 (de) | Kolben für Verbrennungsmotoren und Verwendung eines Kolbens für Verbrennungsmotoren | |
DE3830447A1 (de) | Waermeverschleissbestaendige sinterlegierung | |
DE2757784A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum daempfen von schwingungen und geraeusch in einem fahrzeug | |
WO2018149975A1 (de) | Aluminiumlegierung, draht sowie verbindungselement aus der aluminiumlegierung | |
DE102006032699B4 (de) | Aluminiumlegierung und deren Verwendung für ein Gussbauteil insbesondere eines Kraftwagens | |
DE19846117C2 (de) | Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung und Zugfestigkeit für ein Bauteil einer schallemittierenden Maschine | |
DE102020115049A1 (de) | Stahlmaterial zum Formen von Bauteilen durch additive Fertigung und Verwendung eines solchen Stahlmaterials | |
EP1963542A1 (de) | Leichtbaustahl | |
DE102009012383A1 (de) | Temperatur-Schwingungsentkoppelelement | |
DE102020125421A1 (de) | Sphäroguss mit hohem Elastizitätsmodul und hoher Festigkeit und Kurbelwelle | |
EP0854763A2 (de) | Verfahren zur herstellung einer intermetallischen verbindung | |
EP0992974A2 (de) | Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung für ein Bauteil einer schallemittierenden Maschine | |
DE102012025583B4 (de) | Kraftfahrzeug mit einem Schallerzeugungssystem zur Erzeugung eines künstlichen Motorengeräusches | |
DE102010003902A1 (de) | Legierter Stahl zum Vakuumaufkohlen bei niedrigen Temperaturen | |
DE19846118C2 (de) | Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung für ein Bauteil einer schallemittierenden Maschine | |
DE102012023876A1 (de) | Verbundbauteil für ein Kraftfahrzeug | |
WO2007012414A1 (de) | Nebenschlussresonator für eine ansaugleitung | |
EP3966358B1 (de) | Bauteil, insbesondere für ein fahrzeug, sowie verfahren zum herstellen eines solchen bauteils | |
DE102020006481A1 (de) | Bauteil, insbesondere für ein Fahrzeug, sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauteils | |
DE3633879C2 (de) | ||
WO2018137973A1 (de) | Fahrzeugrahmen und verwendung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140501 |