DE2030556C3 - Verfahren zum Herstellen eines Kolbenringes - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines KolbenringesInfo
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
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- B23P15/08—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass piston rings from several pieces
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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- F16J9/26—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction characterised by the use of particular materials
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
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- F05C2201/021—Aluminium
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kolbenringes, bei dem die Gleitfiächcn eiiKs
Kolbenring-Rohiings, die mit einem harten porösen
Metall oder mit einer harten p> /ösen Metallegierung beschichtet sind, mit einer.i festen Antifriktionsmittei
imprägniert werden.
[•ine der kritischsten Betriebszeiten der Zylinder-Kolbvn-Baugruppc
einer Brennkraftmaschine ist die Finlaufperiode. Während des Einlaufbetriebes treten
eine Anzahl \on physikalischen und auch chemischen Änderungen der I.aufoberflächen der Kolbenringe
und der Zylinderlaufbuchse auf. Nach dieser Einiaufperiode.
die etwa eine Strecke von 1600 km umfassen kann, haben sich die Eigenschaften der Ober-Ilachen
der Kolbenringe und der Zylinderlaufbuchse geändert, und diese Änderungen sollten zu optimalen
l.eisiimgscharaktcristiken führen. Während dieser
Einlaufzeit sollte ein Kolbenring, und zwar sowohl ein Kompressionsring als auch ein ölabstreifring maximale
Antifriktionscigenschaften oder eine minimale Freßneigung aufweisen.
I'm einen dichten Sitz mit den Kolbenringen zu
erzielen, sind die Zyiinderlaufflnchen normalerweise
gehont oder poliert. Hs wurde jedoch gefunden, daß eine derartige Bearbeitung den Nachteil aufweist, daß
die normalerweise zu den Oberflächen führenden Graphittaschen im Zylinder geschlossen wurden. Die
natürliche Antifriktionscigenschaft des Zylinders wurde dadurch wesentlich herabgesetzt.
Um diesen Nachteil zu überwinden, wurde bereits die I.aufoberfläche eines Kolbenringes mit einem
trockenen Schmiermittclfilm überzogen, beispielsweise
aus Graphit. Die Oberflächenschicht wird jedoch sehr schnell nach einer verhältnismäßig kurzen Betriebs-/eit
verwischt, und die gewünschte Antifriklionseigenschaft
geht verloren. Die Freßneigung wird dadurch wesentlich erhöht.
Weiterhin wurde gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster 1 <SXK 842 versucht, einen verbesserten Dichtungsring
zu schaffen, bei dem der aus Gußeisen, Stahl oder Leichtmetall bestehende Grundkörper mit
einer im Flammspritzverfahren aufgebrachten reinen oder annähernd reinen Molybdänschicht an den vcrschleilibeanspruchten
Oberitächenstellen. vorzugsweise an der Lauffläche, überzogen ist. In die Poren
des Über/ugs wird dann Schwefel bzw. eventuell ein Schwefel enthaltendes Schmiermittel eingelagert.
Diese Schmiermitteleinlagerung hat sich aber als nicht zufriedenstellend erwiesen.
Aus der deutscher, Patentschrift 7I1X)J1; ist ganz
allgemein ein Verfahren zur Herstellung von Lagerbüchsen oder Lagerschalen aus verhältnismäßig har-
tem Metall, z. B^ F.isein oder Bronze, bekannt, bei
denen nur die Poren oder Unebenheiten ihrer Gleitoder Lauffläche mit verhältnismäßig weichen GleitstolTen.
wie Weichmetall. Metallegierungen. Graphit. Kunstharz od. du!., ausgefüllt sind, wobei diese GleitstolTe
in flüssigem Zustand in Suspension in einer Flüssigkeit. / B. Öl. oder in feinverteilter Form (Pulverform)
unter höherem Druck, etwa über 5 atm. schon vor dem Finlaufen des Lagers in die LauHläclu
der Lagerbüchsen oder Schalen eingedrückt, aufgepreßt oder aufgewalzt werden und der außerhalb der
Poren liegende Überschuß des allenfalls durch Nachwalzen noch verdichteten GleitstolTauftrages entfernt
wird. F.in derartiges Verfahren wurde jedoch für Kolbenringe hishjr noch nicht verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren /ur Herstellung von Kolbenringen zu schallen.
bei dem in sicherer Weise in die Poren des porösen Überzugs Schmiermittel derart eingelagert werden,
daß diese zumindest während der Einlaufzeit der Brennkraftmaschine zur Verfugung stehen.
Lrfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst
daß der beschichtete Kolben-Rohling erhitzt wird, mi;
einem flüssigen, das Antifriktionsmittei enthaltenden Träger in Kontakt gebracht wird und daß der flüssige
Träger verdampft wird.
Die Wirkung der damit beanspruchten Maßnahmen besteht darin, daß durch die Erhitzung des beschichteten
Kolben-Rohlings die Luft aus den Poren de-Rohlings ausgetrieben wird und die Poren vollständig
mit Gleitmittel gefüllt werden. Eine derartige Luftaustreibung wurde bisher nicht vorgenommen,
so daß bei einem Versuch, diese Poren mit Gleitmittel zu füllen, diese Poren wegen
der verbliebenen Luft nur teilweise gefüllt werden konnten. Durch das Heraustreiben der Luft aus den
Poren werden aber gleichzeitig Träger und Antifriktionsmittei in die Poren hineingeführt. Der flüssige
Träger wird daher wieder verdampft, si) daß in einem
dynamischen Vorgang schließlich die Poren vollständig gefüllt werden. Durch diese vollständige Füllung
der Poren wird auf alle Fälle sichergestellt, daß während der Einlaufzeit der Brennkraftmaschine ein ausreichender
Schmiermittelvorrat zur Verfugung gestellt werden kann.
Mit besonderem Vorteil kann die Erhitzung in einem Temperaturbereich von etwa 149 bis /ti etwa
204° C durchgeführt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird als flüssiger Träger Testbenz.in
und als Antifriktionsmittei Graphit verwendet.
Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert
werden.
F i g. 1 ist eine mikrofotographische Darstellung der Oberfläche eines Zylinders nach dem Honen vor
dem Betrieb;
F i g. 2 ist eine mikrofotographische Darstellung einer Zylinderoberfläche nach einer Betriebsperiode;
r abwer pis:. .·■ i^t cine graphische Dan-te'l-mi: der Rj:-
bun2-i'-i"uinr a!s Funktion der Drehzahl eines crfir>juna^c"1''1-'1
hergestellten Kolbenringes, verdicheti
mil einem higher verwendeten Kolbenring:
PJL· J ist eine graphische Darstellung i
nreclundc Drehmomente mi'cinnr:djr ^r^i
den. Hsu! /'.'·'ar hei Vepvendung eine·- erlirJunes^einiiü
!'.-'-- -teilten Kolbenringes im Vcrdeich mit hi--I1Cr
bel· .muten Kolbenringen:
pje ή l-t eine vergrößerte I eüsehniiU'.ii-'.':·. eineobere:'
Kolbenringes:
|-i _ ί ist eine Ansieht, welche ·.' ί zweiten Kompressii
· .",ii'j darstellt:
pi-j ~ i-i eine Darstellung. die einen ölabstrcif-
pi-j ^ ist eine Ansieht, die jiki: wei^ren ()i-
atv.tr.-^1":- /-'JU und
P; j ■' it eine srhemalische Ans.hi einer Kolbeurini;;iT,.K1 1Pi.ing.
die mittels eines Pl.-.siiia«.·! aiii-- hc-
<,chV --'■ -'.ird.
Π,- Kolbenring kann zuerst mit dem harten porösen
V'-'mII oder mit der Metallesiieriini; in üblicher
Weise i'-esehichtet werden, obwohl es bevorzugt ist.
daß : Kolbenringe unter Verwendung eine! Ρ!.· masirah'vchnik
beschichtet werden Die Beschichtung selbs! k mn aus einer Λη/ahl \on Metallen oder Metalle;·
Jiungen gewonnen werden. woKi das einzige
Erfi'1 Lriiis das ist. daß das Metall Ivλ. du Legieiunc
-.ine ausreichende Porösität hat. um eine wesentlich!.
Mcnue des Antifnktionsmittcls abnehmen zu
tor: ·.'. Grundbeschichtungen. die verwende! werden
kön; i- umfassen Beschiehtiinsien beispielsweise aus
MoI-.''.'an. Molyhdanlegierungen. W'oifranikarbidlcgie··
ingeii. Chromkarhidleeierungen. Aluminium
o\\i; i iiano\yd-Zirkoniunio\\d u.dgl. Zur F'rzieliiiH'
Nestei Ergebnisse sollte das poröse Metall oder
die poröse Metallegierung eine Porosität im Bereich
von etwa 7 bis zu etwa 3D Volumprozent an der üulkien Oberfläche der beschichteten 1 aulHache aufweist
π Insbesondere soll die Porosität im Bereich
von etwa 7 bis zu etwa 20 Volumprozent liegen. Wdterhn
sollten die PorenöfTnungeii ausreichend groß
sein, damit ein ausreichender FinschhilA des Antifriktionsmiuds
erfolgen kann. Normalerweise sollten die Abmessungen der PorenölTnungen im Bereich
zv.'-chen etwa 0.2 bis zu etwa ΙΟμπι liegen. Bevorzugte
Beschichtungen weisen Molybdän. MoKbdänlegierimgeu
und Wolfratnkarbidlegierungen auf.
Wie bereits ausgeführt, wird die Basisbeschichtung vorzugsweise mittjls eines P'asmastrahlverfahrens auf
die I.aiuoberfliiche des Ringes aufgebracht. Die Beschichtung
wird üblicherweise unter Verwendung eines Pulvers aufgebracht, das die verschiedenen Metalle
oder Metallegierungen als Pulvei bestandteile enthält.
Fine hpische Beschichtung kann aus einem Pulver
hergestellt werden, das 25 bis 55 Gewichtsprozent eines Karbides, ausgewählt aus der Gruppe der
Karbide von Wolfram, Titan. Tantal, Columbium, Molybdän. Vanadium, Chrom, Zirkonium, Hafnium.
Silizium und Bor enthält, wobei dieses Gemisch die folgenden Metalle und Metalloide enthält:
4 bis 8 Gewichtsprozent Kobalt, 25 bis 45 Gewichtsprozent Nickel, 3 bis 7 Gewichtsprozent Chrom,
0 bis 7 Gewichtsprozent Aluminium. 0 bis 3 Gewichtsprozent Bor und der Rest im wesentlichen Eisen.
Nachdem der Kolbenring mit dei porösen Beschich'.uni»
beschichtet ist. wird dieser mit einem Antifriktionsmittel imprägniert. Dies wird in der
Weise durchgeführt, daß der beschichtete Kolbenring
: a::f etwa 14'·) bis 2D4 C erhitzt wird, um die Luft
::.is c!e;i Poren der Beschichtung herauszutreiben. Lnmittelbar
danach wird, während der Ring noch heiß isi. die-.er mit einer Lösung oder Dispersion des AntifriktionsmitteW
in Kontakt gebracht. Das Antifrik-
ii tion-mitiel wird dann in die Poren der Beschichtung
eingezogen und verbleibt in diesen Poren als Imprägnierung,
während der flüssige Träger bei einer Berührung mit dem heißen Kolbenring verdampft
wird.
Das liikontaktbringen des Ri-iges mit dem Antifrikiionsr.iitid
kam; ücmäß einer Vielzahl vein Tediniken
erfol'jcn. beispielsweise dadurch, daß das A;v,iirikt.onsmittel
auf den heißen R g aufgesprüht wird oder daß der Ring in einer Lösung oder Dispersion
eingetaucht wird, tue das Antifriktionsmittel enthält
Das \ntifriktionsmittel kann aus einer großen Me'igi· von Stollen ausgesucht werden, die Schmiermittel
enthalten, beispielsweise Graphit. Zinkstearat. Glimmer, fasriges Talkum. Magnesiumoleat. KaI-znimpalmitat.
Bariumstearat. Molvbdän'.uHid. AIuminium.sulfid.
Teflon und Kombinationen dieser S'.cilTe Fin bevorzugtes Antifriktionsmittel ist Graphit.
Da, Losungsmittel oder Dispergiermedium I ur
irgendeines oder mehrere der im vorstehenden genannten Antifriktionsmittel kann aus einer grollen
Anzahl von Flüssigkeiten ausgewählt werden, beispielsweise Alkohole. Benzole. Toluole. Xvlole. Aliphaten.
Ester. Äther, halogenierte Kohlenwassei ·
stoiTe. Kerosine. substituierte Benzole usw. Beispielsweise
ist ein tvpisehes Lösungsmittel für Graphit
Festhenzin.
Nachdem die im vorstehenden beschriebenen Verfahrensstufen durchgeführt sind, ist die so imprä-4"
gnic-te Ringbeschichtung fertig für den Gebrauch
Eine ausreichende Menge an Antifriktionsmittel ist in der Beschichtung vorhanden, die wenigstens für die
Einfahrdauer der Brennkraftmaschine ausreicht. Der Reibungspegel wird gering gehalten, und Temperaturprobleme
werden ausgeschaltet. Kolbenringe, die den Troekenschmierfilm oder ein Antifriktionsmiitcl enthalten,
können in Dieselbrennkraftmaschinen und Benzinbrennkraftmaschinen verwendet werden, wobei
in 'eiden Fällen eine gute Schutzwirkung erzielt wird.
Nachdem das Einlaufen durchgeführt ist. was beispielsweise nach etwa I W)O km der Fall ist. wird der
Graphit in der Zvlinderhohrung selbst freigelegt. Bis
zu dieser Zeit dient das Antifriktionsmittd. beispielsweise Graphit, das im Ring vorhanden ist. für einen
Schutz.
Die eflindungsgumaLi hergestellten Kolbenringe
sind insbesondere von Bedeutung für Brennkraftmaschinen, die eine geringe Wärme-Emission haben
Bei Brennkraftmaschinen dieser Art, die nach dem Abstoppen heiß bleiben, ist es von Bedeutung, eine
relativ hohe Andrehdrehzahl zu haben. Man henöiim
Ringe mit geringer Reihimg, um die Brennkraft maschine schnell genug anzudrehen, und zwar mit
den gewöhnlichen Kraftfahrzeugbatterien. Es sei nunmehr auf die Figuren der Zeichnung
Bezug genommen. Fig. I ist eine niikrofoiographische
Darstellung der Oberfläche eines Zvlinder«.,
nachdem O'ese gehont ist. Das 75()fach vergrößerte
Bild zeigt, daß die Graphittaschen in der Nähe der Oberfläche durch das Honen geschlossen sind. In
diesem Zusammenhang ist es von Interesse, zu bemerken, daß bis zu einer Fahrstrecke von etwa
1600 km in der Zylinderbohrung keine Graphittaschen freigelegt werden, und zwar auch nicht am
Umkehrpunkt des Ringes, wobei an diesem Punkt der größte Verschleiß auftritt. Während der kritischen
Einlaufzeit und sogar noch einige Zeit später steht das Graphit im Zylinder als Antifriktionsmittel nicht
zur Verfugung. Es ist klar, daß die imprägnierten Kolbcnringbeschichtungcn für diese Betriebsperiode
von außerordentlich großer Bedeutung sind.
Die F i g. 2 ist eine mikrofotographische Darstellung
eines Teiles einer Zylinderobcriläche nach einer Betriebszeit, die etwa 1600 km entspricht. Die Vergrößerung
ist hier wieder 75Ofach. Es ist nun klar, daß Graphittaschen an der Oberfläche des Zylinders
zur Verfugung stehen und daß dieses Graphit dann als Trockenschmiermittel verfügbar ist. Wie bereits
dargelegt, steht bis zu einer Betriebszeit von etwa 300 Stunden das Graphit nicht zur Verfügung, und
zwar durch das Honen des Zylinicrs.
F i g. 3 ist eine graphische Darstellung, die die verminderte
Reibung bei verschiedenen Brcnnkraftmaschincndrchzahlcn veranschaulicht, wobei mit
Graphit imprägnierte, mit Molybdän beschichtete Kolbenringe mit nicht imprägnierten Molydänkolbenringen
verglichen werden. Beim Test 1, der sich auf einen rnolybdärsbeschichteicn Ring bezieht, wurde die
Reibungsleistung als Funktion der verschiedenen Drehzahlen als gestrichelte Linie aufgezeichnet. Eine
ähnliche Aufzeichnung ist als ausgezogene Linie dargestellt, und hierbei handelt es sich um den Test 2
mit dem graphitimprägnierten Molybdänring. Es ist klar ersichtlich, daß die Graphitimprägnierung ganz
wesentlich die Reibung herabsetzt, und zwar durch den Druck des Antifriktionsmittels. wobei es sich hier
um Graphit handelt.
F i g. 4 zeigt wieder eine verbesserte Brennkraftmaschinenleistung
durch Benutzung eines graphitimprägnierten Ringes. In Fig. 4 ist das statische abbrechende
Drehmoment dargestellt, wobei drei Ringe verglichen wurden. Der erste Ring ist ein Chromkompressionsring
mit Z\ linderfläche, und dieser ist in der Darstellung mit I bezeichnet. Der zweite Ring ist ein
Molybdänkompressionsring mit Zylinderfläche, und dieser ist mit Π bezeichnet, und der dritte Ring ist
ein graphUimprägniertcr Mohbdänkompressionsring,
und dieser Ring ist mit III bezeichnet. Aus der Darstellung in F i g. 4 geht hervor, daß ein hundertprozentiger
Anstieg des relativen Drehmomentes bei einer Brennkraftmaschine erforderlich ist. bei der ein
Chromkompressionsring verwendet wird, und zwar verglichen mit einer gleichen Brennkraftmaschine, bei
der ein mit Graphit imprägnierter molybdänbcschichtcter
Ring verwendet wird. Es ist ferner ein größerer als SO'oiger Anstieg des relativen Drehmomentes zu
verzeichnen, wenn man einen molybdänbeschichtcten Kompressionsring verwendet und diese Anwendung
mit der Verwendung des erfindungsgemäß hergestellten Kolbenringes vergleicht. Die Antifriktionseigenschaften
des erlindungsgemäß hergestellten Ringes werden deutlich durch diese Vergleiche veranschaulicht.
In den Fig. 5 bis 9 sind Kolbenringe dargestellt,
die beschichtet werden können, und es sind beschichtete Ringe dargestellt, und zwar ist ein bevorzugtes
Beschichtungsverfahren für diese Ringe veranschaulicht, wobei bei diesem Verfahren ein Plasmastrahlverfahren
angewendet wird.
Wie F i g. 5 zeigt, weist der obere Kompressionsring 20 einen Körperabschnitt 24 auf, der aus Gußeisen
besteht, und zwar vorzugsweise aus Kugelgraphitgußeisen mit einem Kohlenstoffgehalt von
etwa 3.5 Gewichtsprozent. Der äußere Umfang 25 dieses Ringes ist mit einer harten feuerfesten Bcschichtung
26 bedeckt. Diese Beschichtung kann beispielsweise eine mittels eines Plasmastrahls aufgebrachte
Molybdünbeschichtung oder Molybdänlegicrungsbcschichtung
sein.
Wie F i g. ft zeigt, weist der zweite Kompressionsring
21 einen Hautkörperabsehnitt 27 auf, der aus dem gleichen Gußeisen besteht wie der Körperabschnitt
24 des Ringes 20. Der äußere Umfang 28 des Ringes 21 ist von der unteren Kante des Ringes
aus nach oben geneigt, und eine Umfangsnut 29 ist
ao um diesen geneigten Umfang herum ausgebildet. Die
Nut 29 ist mit der Beschichtung 26 gefüllt.
Wie Fig. 7 zeigt, besteht die Ölabstrcifringbau
gruppe 22 aus einem einteiligen flexiblen Profilring 30 (Abstreifring) und aus einem aus Metallblech bcstehenden
Ausdehnungsring 31, der Schenkel aufweist, die sich in den Profilkanal hinein erstrecken,
um den Ring 30 auszudehnen. Der cinstückige Ab streifring 30 weist ein Paar in axialem Abstand voneinander
angeordnete radiale vorspringende Wülste 32 auf. Die Umfange dieser Wülste 32 sind mit dei
Beschichtung 26 bedeckt.
In Fig. S weist die ölabstrcifringbaugruppe 23
einen elastischen Ausdchnungs- und Distanzring 33 auf, der dünne Gleitringe 34 trägt und diese aus
dehnt. Die Baugruppe 23 ist von der Bauart, wie sie
in der USA.-Patentschrift 3 133 739 beschrieben ist. Die äußeren Umfange der Glcitringe 34 sind mit der
Beschichtung 26 beschichtet.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu cntnchmen. daß die Laufflächen eines jeden der Komprcssionsrini'e
und der ölabstreifring mit einer harten Beschichtung beschichtet sind, und zwar ehe diese
mit einem Antifriktionsmittel imprägniert wird. Diese als Laufflächen ausgebildeten Bcschichtungcn 26 gleiten
in der Bohrung des Zylinders in abdichtender Weise, und die Ringe sind in der Bohrung zusammengedrückt,
so daß sie sich etwas gegen die Bormineswandung
ausdehnen und eine gut" Gleitabdichlungs anlape gegen diese Wandung aufrechterhalten.
WFe F i g. 9 zeigt, werden die Beschichtungen 2( auf die Ringe, beispielsweise auf die genuteten Ringt
21. dadurch aufgebracht, daß eine Anzahl von Rin gen auf einen Kern 35 aufgesetzt wird. Die Rinci
werden zusammengedrückt, so daß ihre gespaltenei
Enden aneinander anliegen. Der Kern, an dem dii
Ringe in ihrer geschlossenen zusammengezogenei Lage festgespannt sind, kann in einer Werkzeug
maschine, beispielsweise einer Drehbank, montiei werden, und die Umfange der Ringe können bearbei
tct werden, um beispielsweise die Nuten 29 um dies Ringe herum auszubilden. Die äußeren Umfange de
Ringe 21 am Kern werden dann mit der Beschichtun 26 beschichtet, und zwar mittels einer Plasmastrah
pistole 36.
Nachdem die Beschichtung 26 aufgebracht ist. ve
bindet sich diese mit dem Gru^dkörper des Kolbei ringes. Die eingeschmolzene Beschichtung wird in d<
Nut des Kolbenringes gebildet und längs einer gi
schmolzcncn Grenzschicht oder längs einer SchweiG-zonc
mit dem Grundkörper des Ringes verbunden. Die Grenzschicht oder Schweißzone besteht aus
Werkstoff der Beschichtung und aus Werkstoff des Ringkc-pcrs.
Während der Plasmastrahlanwendung ist es erwünscht, die Temperatur in der Nut des Kolbenringes
derart zu halten, daß ein übermäßiges Ausbrennen und Wegschmelzen des Körpermctalls ausgeschaltet
wird. Um dies zu erreichen, wird der Kern der Ringe vorzugsweise durch ein Gebläse mit Inertgas gekühlt,
wobei dieses Inertgas zu beiden Seiten der Plasmaflammc auf die Ringe auftrifft. Es ist wünschenswert,
die Temperaturen der Ringe im aufgespannten Kern auf etwa 204° C oder weniger zu halten. Es ist nicht
erforderlich, eine anschließende Wärmebehandlung für die plasmastrahlbeschichteten Ringe durchzuführen.
Es ist lediglich erforderlich, die Ringe in der Luft zu kühlen.
Im folgenden Beispiel wird ein typisches Verfahren zur Herstellung der imprägnierten Antifriktionsringe
beschrieben.
Ein Kolbenring wurde zuerst mit einer reinen Molybdänbeschichtung versehen, die mittels einer
Plasmastrahltechnik aufgebracht wurde, wie es im vorstehenden beschrieben wurde. Eine Anzahl von
Ringen wurde vorbereitet, und es wurde ein Ringkern gebildet. Die Molybdänbeschichtungcn wiesen Porcnöffnungen
auf, die im Bereich von 0,2 bis zu etwa 10|im lagen, wobei eine Porosität von etwa 20 Volumprozent
vorhanden war. Es wurde dann eine Dispersion eines Antifriktionsmittels gebildet, wobei
diese Dispersion Graphit in Testbenzin enthielt. Insbesondere wurde ein handelsübliches Gemisch von
to einem 5O°/oigen Feststoffgehalt an Graphit, dispergiert
in Testbenzin, weiter verdünnt. 3,8 Liter der Graptiitdispersion
wurden mit 7,6 Liter Testbenzin verdünnt. und es wurde eine gründliche Durchmischung vorgenommen,
um ein homogenes Gemisch sicherzustellen.
Die Ringbaugruppc wurde in einen Ofen eingebracht und wurde bei etwa 177° C 10 Minuten lang erhitzt.
Nach 10 Minuten wurde die Ringbaugruppe aus dem Ofen herausgenommen und unmittelbar mit der verdünnten
Graphitlösung besprüht. Wenn das Graphit
ίο die heißen Ringe berührte, wurde es in die Poren ck-r
Ringbeschichtungen eingezogen, während das TcU-benzin als Träger von den Ringen verdampft wurde
Die Kolbenringbaugruppe wurde dann herausgenom men, und die Ringe wurden getrennt und 30 Minuten
as lang getrocknet.
309 637/1
Claims (2)
1. Verfahren zum Herstellen eines Kolbenringes,
bei dem die Gleitflüchen eines Kolbenring-Rohlings, die mit einem harten porösen Metall
oder mit einer harten porösen Metallegierung beschieiuet
sind, mit einem festen Antifriktionsmittei
imprägniert werden, dadurch g e k e π π zeichnet,
daß der beschichtete Kolbenring-Rohline erhitzt wird, mit einem flüssigen, das
Antifriklionsmiltel enthaltenden Träger in Kontakt gebracht wird und daß der flüssige Träger
verdampft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die F.rhitzung in einem Temperaturbereich von etwa 14*) bis zu etwa 2!4'C
durchgefü) ι ■ wird.
!V Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiger Träger Testben/in
und als Antifriktionsmittei Graphit verwendet wird.
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