DE2431254A1

DE2431254A1 - Verfahren zum aufbringen einer gleitmetallschicht auf die steuerschiebergleitflaeche einer hydrokolbenmaschine

Info

Publication number: DE2431254A1
Application number: DE2431254A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Ing Krause; Emil Nies; Rudolf Steinleitner
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1974-06-28
Filing date: 1974-06-28
Publication date: 1976-01-08
Also published as: JPS5756527B2; JPS519007A

Description

Verfahren zum Aufbringen einer Gleitmetalischicht auf die Steuerschiebergleitfläche einer flydrokolbenmaschine Die-Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Gleitmetalischicht auf die Steuerschiebergleitfläche einer Zylindertrommel einer Ilydroko lbetasch ine, insbesondere einer Axialkolbenmaschine, wobei das Aufbringen dieser Schicht durch hufsintern auf die entsprechende Fläche der Zylindertronunel erfolgt, wobei diese Fläche zuvor galvanisch verkupfert ist.
Die Gleitmetallfläche ist im Betrieb hohen mechanischen Bec anspruchungen nicht nur durch die Reibung an der Gegenfläche ausgesetzt. Diese Schicht und die sie tragende Fläche ist durchbrochen durch die Öffnungen, die jeweils die Verbindung zu den einzelnen Zylindern herstellen. In diesen Öffnungen herrscht entsprechend der höchst Druck, der überhaupt in der Axialkolbenmaschine auftreten kann, gleichzeitig aber auch hohe Strömungsgeschwindigkeiten. Bei nicht befriedigender Verbindung zwischen Grundwerkstoff und Gleitmetallschicht erden diese voneinander getrennte Bei nicht be friedigender Festigkeit der Gleitmetallschicht bröckelt diese an den Kanten der Öffnungen aus oder verschleißt an der mit der Gegengleitfläche zusammenwirkenden Fläche. Zwm Aufbringen einer Gleitmetalischicht auf die Zylindertrommel ist es bekannt, diese Schicht aufzugießen.
Durch Aufgießen befriedigende Ergebnisse zu erzielen, ist sehr schwierig Den heutigen Anforderungen genügt der metalllurgische Auf bau der Gußschicht nicht mehr. Ferner ist das Aufbringen der Gußschicht von dem Werkstoff des St ah lkörpers abhängig Das Aufgießen muß bei so hoher Temperatur erfolgen, daß die Zerspanungseigenschaften des Stahls, aus dem die Zylindertrommel besteht, beeinträchtigt werden. Eine solche Bronzeschicht wird dann später mechanisch auf eine Stärke von 2 mm bearbeitete Die Bronze kann aus etwa 75 bis 80 % Cu, 5 bis 8 % SN, 12 bis 17 % Pb, etwa 1 % Ni und unter 1 % Zn bestehen.
(DT-OS 1 696 116) Es ist aber auch bekannt, eine Gleitmetallschicht aus etwa 5 %iger Zinnbronze galvanisch aufzutragen. Ein solches Verfahren ist sehr langwierig und teuer und setzt eine genaue Steuerung des Stromverlaufes über die Zeit voraus, um eine befriedigend homogene Schicht zu erzielen, Es ist aber auch schon bekannte die Fläche der Zylindertrommel, auf die die Gleitmetallschicht aufgebracht werden soll, zu verkupfern, dann in einem nächsten Schritt auf die verkupferte Fläche das Bronzepulver aufzutragen, sodann das Bronzepulver in einem Durchlaufofen bei etwa 8500 C vorzusintern, dann mittels einer Presse das vorgesinterte Pulver zu verdichten und schließlich bei etwa der gleichen Temperatur, bei der auch das Vorsintern erfolgte, ein Fertigsintern vorzunehmen Die verschiedenen nacheinander folgenden Arbeitsvorgänge sind aufwendig. Außerdem ist es schwierig, höhere Festigkeiten (härte) zu erzielen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitmetallschicht (Bronze schicht) hoher Festigkeit und I-Iärte aufzutragen, ohne den Grundwerkstoff (zum Beispiel Stahl, aus dem die Zylindertrommel besteht) in seinen Eigenschaften zu beeinträchtigen, Zu diesem Zweck wird die Sinterung unter gleichzeitiger Einwirkung von Druck und Erhitzung auf Sinter-Temperatur bewirkt. Zur Durchführung des Verfahrens wird auf die galvanisch mit einer Kupferschicht oder mit einer Schicht aus einem ähnlichen Metall überzogene Fläche des Stahlkörpers ein Füllraum aufgesetzt, dessen Wände zuvor mit Graphit überzogen worden sind. Sodann wird in den Füllraum Bronzepulver eingeschüttet und danach auf das Bronzepulver eine der Form des Füllraumes entsprechende, ebenfalls zuvor graphitierte Druckplatte aufgelegt. Danach wird mittels einer Presse das aufgebrachte Bronzepulver unter gleichzeitiger Einwirkung von Druck und Temperatur gepreßt und gesintert. Die Pressung liegt beispielsweise bei etwa 200 1P/cm2. Die zum Erhitzen erforderliche Wärme wird durch die Druckplatte und bzw. oder die Wand des Füllraumes zugeführt.
Dabei ist es möglich, mit einer Erhitzung auszukommen derart, daß die höchste an der Oberflache der Zylindertrommel erreichte Temperatur niedriger ist als die Umwandlungtemperatur des Werkstoffes, aus dem die Zylindertrommel besteht. Dieser Werkstoff ist normalerweise ein Stahl. Bei dem hier verwendeten Verfahren kann ein Stahl höherer Festigkeit verwendet werden als beim Aufgießen, d. h. es wird eine Unabhängigkeit vom Werkstoff erzielt. Durch das Verfahren gemäM der Erfindung wird ein homogeneres Gefüge der Gleitmetallschicht mit einer günstigeren Bleiverteilung ersielt. Gleichzeitig wird eine größere Kavitationsbeständigkeit an den genannten Durchorechungen und günstigeres Verschleißverhalten an den Gleitflächen erzielt Der Sintervorgang kann unter Schutzgas erfolgen, beispielsweise indem um den Pressenstempel eine Glocke gelegt wird, die mit Schutzgas gefüllt wird. Auch dadurch kann die erzielte Qualität der Gleitmetallschicht verbessert werden.
Unter gleichzeitiger Einwirkung von Druck und Temperatur zu sintern, ist bisher nur für völlig andere Zwecke bekannt, beispielsweise zum Herstellen von Vrerkzeugen, in deren Werkstoff Diamanten eingesintert sind, Die Erfindung besteht also auch in der Anwendung dieses sogenannten Drucksinterns (Heißpressen) zum Aufsintern der Gleitmetallschicht auf die Steuerschiebergle itfläche einer Hydrokolbenmaschine bzw. einer Axialkolbenmaschine.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Aufbringen einer Gleitmetallschicht auf die Steuerschiebergleitfläche der Zylindertrommel einer Hydrokolbenmaschine durch Auf sintern auf die entsprechende, zuvor galvanisch verkupferte Fläche der Zylindertrommel, dadurch gekennzeichnet, daß das Sintern unter gleichzeitiger Einwirkung von Druck und Erhitzung auf Sinter Temperatur erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die höchste an der Oberfläche der Zylindertrommel erreichte Temperatur niedriger ist als die Umwandlungtemperatur des Werkstoffes, aus dem die Zylindertrommlel besteht
3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Sintervorgang unter Schutzgas erfolgt.

4, Anwendung des Sinterns, bei dem der Sintervorgang unter gleichzeitiger Einwirkung von Druck und Temperatur erg folgt, zum Drucksintern der Gleitmetallschicht auf die Steuerschiebergleitfläche einer Hydrokolbenmasch ine, vorzugsweise Axialkolbenmaschine.