DE2330803A1

DE2330803A1 - Casting IC engine aluminium or alloy cylinder liners - using vibrated mould

Info

Publication number: DE2330803A1
Application number: DE19732330803
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl Ing Kurtz; Hans-Gerd Dipl Ing Peters; Wilfried Dipl Ing Sander
Original assignee: Karl Schmidt GmbH
Current assignee: Karl Schmidt GmbH
Priority date: 1973-06-16
Filing date: 1973-06-16
Publication date: 1975-01-09

Abstract

Contact surface of the liner consists of a more wear-resistant layer of e.g. steel, which is sprayed onto the mould core of the liner before the light metal pref. e.g. by using a pneumatic shaker, and the resulting pressure waves overcome the surface tension of the melt, which then fully fills the recesses of the sprayed-on layer, which may be a molybdenum coating. Casting may be carried out at low pressure.

Description

KARL SCHMIDT GMBH 6 Frankfurt (Main), 13.6.1973KARL SCHMIDT GMBH 6 Frankfurt (Main), June 13, 1973

7107 Neckarsulm . DrQ/GKp7107 Neckarsulm. DrQ / GKp

Christian-Schmidt-Str. 8/12Christian-Schmidt-Str. 8/12

Prov. Nr. 7223 KSProv. No. 7223 KS

Verfahren zur Herstellung von aus Leichtmetall gegossenen Gehäusen für Kolben von Verbrennungs-' kraftmaschinenProcess for the production of cast light metal housings for pistons of combustion ' power machines

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aus Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium bzw. dessen Legierungen, gegossenen Gehäusen für Kolben von Verbrennungskraftmaschinen, deren Laufbahnen aus einer Schicht eines gegenüber dem Leichtmetall verschleißfesteren Werkstoffs, vorzugsweise Stahl, bestehen, indem auf den Gießkern des Gehäuses vor dem Umgießen mit Leichtmetall die verschleißfestere Werkstoffschicht aufgespritzt wird.The invention relates to a method for the production of light metal, preferably aluminum or its Alloys, cast housings for pistons of internal combustion engines, the raceways of which consist of one layer a material that is more wear-resistant than the light metal, preferably steel, consist of the Casting core of the housing before casting with light metal the more wear-resistant material layer is sprayed on.

Die Wärmeleitzahl von aus Leichtmetall gegossenen Gehäusen für Kolben von Verbrennungskraftmaschinen liegt rund 3 mal höher als bei Grauguß. Das ist der Grund, warum in großem Umfang heute sogenannte Verbundgußgehäuse in thermisch hochbelasteten Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt werden. Bei im Mittel um 20 bis 40°C niedererem Temperaturniveau des Gehäuses wird die Verlustwärme wesentlich rascher an das Kühlmittel abgeführt. Da die Verschleißfestigkeit von Leichtmetall gegenüber Grauguß jedoch vergleichsweise gering ist, werden zur Erreichung hoher Laufzeiten als Laufbahn Graugußbuchsen eingegossen, Chromschichten galvanisch aufgebracht oder Schichten aus einem Spezialstahl aufgespritzt, nachdem eine Molybdän-Zwischenschicht auf das Leichtmetall aufgebracht worden ist, die für die Verbindung zwischen Leichtmetall undThe coefficient of thermal conductivity of housings cast from light metal for pistons of internal combustion engines is around 3 times higher than for gray cast iron. That's the reason why to a large extent today so-called composite cast housings in thermally highly stressed internal combustion engines can be used. If the temperature level of the housing is 20 to 40 ° C lower on average, the heat loss much more quickly discharged to the coolant. Because the wear resistance of light metal compared to gray cast iron However, it is comparatively low, gray cast iron bushings are cast in as a raceway to achieve long running times, Chrome layers applied by electroplating or layers made of a special steel are sprayed on after a molybdenum intermediate layer has been applied to the light metal necessary for the connection between light metal and

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Stahl sorgt (Technisches Handbuch, Karl Schmidt GmbH, Neckarsulm, Seite 272).Steel provides (Technical Handbook, Karl Schmidt GmbH, Neckarsulm, page 272).

Ein besonderes Verfahren, um die Laufbahnen von gegossenen Leichtmetallgehäusen für Kolben von Verbrennungskraftmaschinen verschleißfest zu machen, besteht darin, daß auf den Gießkern des Gehäuses eine Schicht eines gegenüber dem Leichtmetall ,verschleißfesteren Werkstoffs, vorzugsweise Stahl, beispielsweise durch Flammspritzen aufgespritzt wird. Die Stahlschicht wird dann mit Leichtmetall im Druckgußverfahren umgössen, wodurch zwischen dem verschleißfesteren Werkstoff und dem Leichtmetall eine innige Verklammerung entsteht (DT-AS 1 291 865 und 1 433 914).A special process to make the raceways of cast To make light metal housings for pistons of internal combustion engines wear-resistant, consists in that on the casting core of the housing, a layer of a material that is more wear-resistant than the light metal, preferably Steel is sprayed on, for example by flame spraying. The steel layer is then covered with light metal encapsulated in the die-casting process, creating a intimate interlocking is created (DT-AS 1 291 865 and 1 433 914).

Die Anwendung des Druckgußverfahrens zur Herstellung von Leichtmetallgehäusen für Kolben von Verbrennungskraftmaschinen, deren Laufbahnen aus einem verschleißfesteren Werkstoff bestehen, ist jedoch für die Herstellung von der Gestalt her schwieriger und qualitativ hochwertiger Gußstücke, wie es Gehäuse für Kolben darstellen, wenig geeignet.The application of the die-casting process for the production of light metal housings for pistons of internal combustion engines, whose raceways are made of a more wear-resistant material, but is used for the production of the Form more difficult and of higher quality Castings, such as housings for pistons, are not very suitable.

Zur Lösung dieser Probleme wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Herstellung solcher Gehäuse nach dem Niederdruck-Kokillengießverfahren vorzunehmen. Die Anwendung des Niederdruckgießverfahrens allein genügt jedoch nicht, da die Leichtmetallschmelze aufgrund des beim Niederdruck-Kokillengießverfahrens angewendeten relativ niedrigen Drucks, z.B. bei Leichtmetall 0,2 bis 0,3 atü, nicht tief genug in die in der Oberfläche der auf den Gießkern aufgespritzten vorzugsweise Stahlschicht befindlichen Vertiefungen eindringt und demzufolge eine innige Verklammerung zwischen Stahlschicht und Leicht-To solve these problems is proposed according to the invention, the production of such housing after Carry out low-pressure gravity die casting. The application of the low-pressure casting process alone is sufficient but not, because the light metal melt due to the low-pressure die casting process used relatively low pressure, e.g. 0.2 to 0.3 atmospheres for light metal, not deep enough into the surface of the penetrates, preferably a steel layer, located depressions sprayed onto the casting core and consequently a intimate interlocking between steel layer and lightweight

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metall nicht in allen Fällen entsteht. Es wird deshalb die beim Niederdruckgießen verwendete Kokille für die Herstellung von Gehäusen für Kolben während dem Einfüllen der Leichtmetallschmelze in Schwingungen versetzt, beispielsweise mit Hilfe eines daran angebrachten pneumatischen Rüttlers, wie er bei der Fertigung von Rippenzylindern verwendet wird. Die durch diese Schwingungen in der Leichtmetallschmelze hervorgerufenen Druckwellen überwinden die Oberflächenspannung der Leichtmetallschmelze, so daß diese in die Vertiefungen der auf den Gehäusekern aufgespritzten Werkstoffschicht eindringen und vollständig ausfüllen kann. Nach der Erstarrung ergibt sich ein inniger Verbund zwischen dem Leichtmetall und der aufgespritzten Schicht des gegenüber Leichtmetall verschleißfesteren Werkstoffs. Der Verbund besitzt eine so hohe Festigkeit gegenüber Trenn- und Scherkräften, daß bei entsprechenden Zerreißversuchen eine Trennung zwischen aufgespritzter Schicht und dem Leichtmetall nicht möglich war, sondern der Bruch in der Regel innerhalb der aufgespritzten Schicht auftrat.metal is not created in all cases. It is therefore the mold used in low pressure casting for the Manufacture of housings for pistons while the light metal melt is being poured into vibrations, for example with the help of a pneumatic vibrator attached to it, as used in the manufacture of ribbed cylinders is used. The pressure waves caused by these vibrations in the light metal melt overcome the surface tension of the light metal melt, so that it enters the recesses on the housing core penetrate the sprayed-on material layer and completely can fill out. After solidification, there is an intimate bond between the light metal and the sprayed-on metal Layer of the material that is more wear-resistant than light metal. The composite has such a high strength in relation to separation and shear forces, that with appropriate tearing attempts a separation between the sprayed-on Layer and the light metal was not possible, but the break usually within the sprayed on Layer occurred.

PatentanspruchClaim

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Claims

PATENT CLAIM

Process for the production of light metal, preferably aluminum or its alloys, cast housings for pistons of internal combustion engines, the raceways of which consist of a layer of a material that is more wear-resistant than light metal, preferably steel A more wear-resistant layer of material is sprayed on, characterized in that the encapsulated casting core is encapsulated with light metal melt in low-pressure chill casting and the housing chill is set vibrating.

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