DE2135757A1

DE2135757A1 - Verfahren zur bearbeitung von oberflaechen

Info

Publication number: DE2135757A1
Application number: DE19712135757
Authority: DE
Inventors: Hans Wilhelm Buhl
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-07-16
Filing date: 1971-07-16
Publication date: 1973-02-01

Description

Verfahren zur Bearbeitung von Oberflächen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von Oberflächen, insbesondere von Außenflächen von Kolben fiir Verbrennungskraftmaschinen, die durch Einlaufen erst die vorgesehenen Oberflächeneigenschaften und -toleranzen bekommen.
Zweck der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln eine Kolbenoberfläche zu erhalten, die optimlae Laufeigenschaften aufweist.
Bei der Behandlung der Oberflächen von Kolben ist es bekannt, dieselben beispielsweise mittels eines Diamants zu drehen, und zwar auf Rauhtiefen von 5 - 20 /u bei definierten Vorschüben bis zu 300 /u, Weiterhin ist es bekannt, die Oberflächen auf eine Rauhtiefe 1 - 5 P zu schleifen. Als besonderes Verfahren war es bei der Oberflächenbehandlung von Kolben bekannt, diese oder besondere Teile, insbesondere den Feuersteg bzw. die Kolbenkopfzonen zu strählen, wobei Strählungstiefen von 50 - 300 /u bei Traganteilen von 20 - 50 % erzielt wurden.
Bei massigen Beanspruchungen und formstabilen oder verzugsarmen Zylindern genügt es im allgemeinen, wenn die beiden zuerst erwähnten Verfahren,das Schleifen oder das Drehen, in der beschriebenen Weise angewendet werden. Bei starkem Zylinderverzug, hohen thermischen und mechanischen Belastungen wird häufig das Strählen mit dem Ziel eingesetzt, die Feuer oder Ringstege im Betrieb durch örtlichen Abrieb an Stellen harten Tragens verschleißen und sich an die Oberflächengegebenheiten des Zylinders anpassen zu lassen. Die gegenüber dem Schleifen und Drehen geringeren Traganteile sollen beim Einlaufvorgang dafür sorgen, daß der Abrieb von den Stegen oder von schmalen Plateaus ohne Freßerscheinungen erfolgen kann. Ein sehr schwerwiegender Nachteil dieser Strählungen ist aber der Umstand, daß sich die unvermeidbare Ölkohle in den Rillen der Strählung verklammert. Wechselnde thermische Belastungen können dazu führen, daß in Zeitphasen großer Betriebsspiele im hinblick auf den Abstand zum Zylinder dicke Verkokungsschichten gebildet werden, die dann beim Übergang auf enge Detriebsspiele herausgerissen werden. Infolge der innigen Verklammerung in den Strählungsrillen können dann Schäden am Kolben mit nachfolgendem Motorausfall entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine einlaufwillige Oberfläche zu erstellen, die sich nach kurzer Einlaufzeit auf die gewunachten Toleranzen bzw. Zylinderverformungen einstellt.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß im Anschluß an eine übliche Drehbearbeitung eine weitere Bearbeitung durch Kugelstrahlen durchgeführt wird. Dazu kann die Drehbearbeitung beispielsweise bis auf eine Rauhtiefe von 5 - 20 z bei einem Vorschub von etwa 300 µ durchgeführt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckinäßig, das Kugelstrahlen derart durchzuführen, daß sich damit Rauht-iefen von 10 - 300 vergeben.
Das Kugelstrahlen wird insbesondere in den kritischen Kolben zonen, z.D. am Feuersteg und an den Ringstegen durchgeführt.
Die Rauhtiefen und die Kugelstrahlbedingungen können im einzelnen nach den Laufergebnissen und dem verwendeten Werkstoff empirisch optimiert und definiert werden.
I)er Kugelstrahlprozeß liefert an der Oberfläche Aufwerfungen, sogenannte "Berge" mit relativ geringer Materialhärte, die sich dem Reibpartner, nämlich dem verzogenen Zylinder durch Abrieb günstig anpassen, während die tiefer liegenden Zonen, die sogenannten "Tälen", infolge der Verdichtung des Materials größere ilärtewerte aufweisen und den Verschleiß am Ende des Einlaufvorganges bremsen. Im Gegensatz zum Strählen sind keine Rillen vorhanden, an die sich die Ölkohle anklammern kann, sondern Vertiefungen mit geringer Flächenausdehnung, wodurch Schäden durch Abschervorgänge intensiv miteinander verbundener Verkokungschichten vermieden werden.
Durch die beim Eugelstrahlen erzeugten Aufwerfungen, die sogenannten "Bergspitzen", wird beispielsweise beim Rotationskörper der Durchmesser um einen geringen Betrag größer.
Es bereitet jedoch keine Schwierigkeiten, definierte Fertigmaße einzühalten, da die sicli mit der erfindungsgemäßen Bearbeitung einstellenden Naßänderungen bereits bei der Vorbeaerbeitung berücksichtigt werden kennen,

Claims

Anspruche 1. Verfahren zur Bearbeitung von Oberflächen, insbesondere von Außenflächen von Kolben für Verbrennungskraftmaschinen, die durch Einlaufen erst die vorgesehenen Oberflächeneigenschaften und -toleranzen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daL im Anschluß gn eine übliche Drehbearbeitung eine weitere Bearbeitung durch Eugelstrahlen durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbearbeitung bis zu einer Rauhtiefe von etwa 20 µ bei einem Vorschub von 300 71 durchgeführt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine derartige Durchführung des Kugelstrahlens, daß damit Rauhtiefen von 10 t bis 300 µ erzielt werden.