DE2408836A1

DE2408836A1 - Verfahren zur herstellung feinbearbeiteter oberflaechen von seiten- bzw. zwischenteilen fuer rotationskolben-brennkraftmaschinen aus legierungen auf aluminiumbasis mit hohem siliziumgehalt

Info

Publication number: DE2408836A1
Application number: DE19742408836
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Piry; Wilfried Raeuchle
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1974-02-23
Filing date: 1974-02-23
Publication date: 1975-09-04

Description

Verfahren zur Herstellung feinbearbeiteter Oberflächen von Sei ten- bzw. Zwischenteilen für Rotations@olben-@rennkraftmaschinen aus Legierungen nuf Aluminiumbasis mit hoher Siliziumgehalt Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung feinbearbeiteter Oberflächen von Seiten- bzw. Zwischenteilen für Rotations@olben-Brennkraftmaschinen aus Legierungen auf Aluminiumbasis mit hohem Siliziumgehalt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, mit dem ermöglicht wird, daß nach dem Einfahren bzw. Einlaufen der Rotationskolben-Brennkraftmaschine die Arbeitsflächen des Seiten- oder Zwischenteils und der Dichtstreifen sowie Dichtbolzen am Kolben optimal einander angepaßt sind, um die Verschleiß- und Anfreßfestigkeit der Arbeitsflächen und somit die @ebensdauer Maschine beträchtlich zu erhöhen. Ferner soll der Vorteil erzielt werden, die bisherigen Arbeitsgänge,z. B. Fräsen, Vorschleifen, Fertigschleifen und elektro-chemische Bearbeitung, (EC-Behandlung, zum Erhalt glatter und verschleißfester Oberflächen wesentlich herabzusetzen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise die dem Kolben zugewandte Oberfläche des Seiten- bzw. Zwischenteils durch Fnjsen od.dgl. vorbearbeitet, und anschließend durch an sich bekanntes Eloxieren nachbehandelt wird, derart, daß die Eloxalschicht eine Tiefe nufweist, die im-wesentlichen der Tiefe der durch die Vorbearbeitung der Oberfläche zertriimmerten Siliziumkristalle entspricht.
Durch die DT-AS 1 055 292 ist es bekannt, Leichtmetallkolben mit einer Eloxalschicht zu versehen. Die Eloxalschicht soll hier lediglich die Aufnahmefähigkeit der Schmierstoffe erhöhen.
T!erner ist aus der DT-AS 1 r,21 939 ein Verfahren bekannt, nach dem die Verschleiß- und Anfreßfestigkeit vor dem Einlaufvorgang erhöht wird, um eine gute Verträglichkeit zwischen Zylinder und Kolbenringen zu erreichen.
Nach diesem Verfahren wird vornehmlich Aluminium von der Obrfläche so entfernt, daß aus der Aluminiumlegierungsoberfläche Siliziumteilchen herausragen, die mechanisch geglättet werden, jedoch sind zur Durchführung dieses Verfahrens umständliche und zeitaufwendige Arbeitsabläufe erforderlich. Anders verhält es sicl bei der erfindungsgemäßen flehandlung der Oberfläche von Seitenteilen bzw. Zwiscllenteilen, bei der letztlich aucli - allerdings auf beträchtlich einfacherem Wege - durch Entfernung von Alwninium an der Oberfläche unzertrümmerte, abgepiattete Siliziumteilchen aus der Aluminium-Matrix liervorstehen sollen. hier wird lediglich die vorbearbeitete Oberfläche durch eloxieren nachbehandelt. Die Glättung der Oberfläche dieser Teile und damit eine optimale Anpassung der einander anliegenden Arbeitsflächen zwischen Kolben und Seiten- bzw. Zwischenteil erfolgt nicht vor dem Einfahren oder I inlaufen, sondern sie erfolgt während des einlaufens der Rotationskolben-Brennkraftmaschine durch Abtragen der 1-loxaischicht.
Das geschieht folgendermaßen: Zunächst wird das aus Legierungen auf Aluminiumbasis mit hohem Siliziumgelialt (übereutektisclies Aluminium) bestehende Seiten-bzw. Zwischenteil einer Rotationskolben-ßrennkraftmaschine an der dem Kolben zugewandten Oberfläche grob vorbearbeitet. Ein Teil der auf der Oberfläche befindlichen Siliziumkristalle wird bei diesem schnell durchführbaren Arbeitsgang zertrümmert.
Um aber letzlich die besonders im Einfahren bzw. Dinlauf sehr empfindliche Lauffläche aus übereutektischem Aluminium betriebssicherer zu machen und ferner nach der Grobvorbear beitung der Oberfläche zeitaufwendige Arbeitsgänge wie Vorschleifen, Fertigschleifen @C-Behand@ung @inzusparen, werden die Seiten- bzw. ,wischenteile eloxiert. Die Eloxalschicht beträgt etwa 4 llm. Sie weist gegenüber der Aluminium-Matrix eine wesentlich größere und gegenüber den Siliziumteilchen eine geringere Härte auf. Beim Eloxieren werden die zertümmerten Siliziumkristalle mit der Aluminiumoxid-Matrix verkittet.
s bildet sich sozusagen ein Gesamtverband. Uin Nachverdichten und Nacharbeiten der Eloxalschicht ist nicht erforderlich.
Vor der Montage wird die Oberfläche des Seitenteils mit @l benetzt und im Motorbetrieb während des Einfahrens bzw. Einlaufens die Eloxalschicht durch Verschleiß abgetragen. I s werden dabei @eine zertrümmerten Siliziumkrista@le aus der Schicht herausgerissen, die an der Gleitfläche zur Riefenbildung beitragen, sondern durch die Verkittung der zertrümmerten Siliziumkörner.
mit dem Aluminiumgrundwerkstoff erfolgt eine gleichmäßige Abtragung auf der gesamten Oberfläche des Seitenteils. Nach dem Abtrag der Lloxalschiclit erfolgt ein stufenloser Übergang in eine Gleitfläche, aus der nicht zerstörte, abgeplattete Siliziumkörner aus der Aluminium-Matrix hervorstehen. Diese Gleitfläche erhält t nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine feinstgeschlichtete Oberflächenstruktur, die eine hohe Verschleiß- und Anfreßfestigkeit gewährleistet.

Claims

Anspruch

Verfahren zur @erstellung feinbearbeiteter Oberflächen von Seiten- bzw. Zwischenteilen für Rotationskolben-Brennkraftmaschinen aus Legierungen auf Aluminiumbasis mit hohem Siliziumgehalt, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die dem Kolben zugewandte Oberfläche des Seiten- bzw. Zwischeneiles durch Fräsen od.dgl. vorbearbeitet und anschließend durch an sich bekanntes Eloxieren nachbehandelt wird, derart, daß die Eloxalschicht eine Tiefe aufweist, die im wesentlichen der Tiefe der durch die Vorbearbeitung der Oberfläche zertrümmerten Siliziumkristalle entspricht.