DE2545242A1

DE2545242A1 - Verfahren zum beschichten von kolben und/oder zylindern von brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2545242A1
Application number: DE19752545242
Authority: DE
Inventors: Olaf Schwefel
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1975-10-09
Filing date: 1975-10-09
Publication date: 1977-04-21

Description

Verfahren zum Beschichten von Kolben und/oder
Zylindern von Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Kolben und/oder Zylindern von Brennkraftmaschinen durch Flammspritzen unter Verwendung einer haftverbessernden Zwischenschicht.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer speziellen Haftschicht und der damit hergestellten Erzeugnisse.
Es ist bekannt, Kolben und/oder Zylinder zur Erhöhung des Verschleißschutzes mit Metallen zu beschichten und zwecks Verbesserung der Haftung der Deckschicht vorher eine Zwischenschicht aufzubringen.
So ist beispielsweise aus dem Technischen Handbuch, Karl Schmidt GmbH, Neckarsulm/ Wttbg., 1967, S. 272, bekannt, Beichtmetallzylinder mit einer galvanisch oder durch Aufspritzen aufgebrachten Chromschicht zu versehen und auf diese Schicht nach Aufspritzen einer Molybdän-Zwischenschicht eine Deckschicht aus Spezialstahl aufzuspritzen.
Bs ist ferner bekannt, haftfeste metallische Überzüge fur Gleitschichten und verschleißfeste Oberflächen auf Bauteilen aus Titan und Titanlegierungen dadurch herzustellen, daß man die Bauteile mit einem Schutzfilm aus einem Reduktionsmittel, wie Lösungen von Derivaten des Hydrazins oder Hydroxylamins, versieht und zur besseren Haftung der aufzubringenden verschleißfesten Schicht eine dünne Zwischenschicht aus Nickel aufspritzt ( DT-AS 2 442 742).
Durch diese Verfahre'n gelingt es, auf ein Grundmetall metallische Uberzüge für beispielsweise Gleitschichten aufzubringen, die sehr verschleißfest sind.
Allerdings sind diese Verfahren ziemlich aufwendig. So müssen die zu beschichtenden Metallteile zunächst mit einer Chromschicht versehen werden, bevor die Zwischenschicht aus Molybdän und schliesslich die Deckschicht aus Stahl aufgespritzt wird. Da die einzelnen Schichten, insbesondere die Zwischenschichten, relativ stark sind, so wird die Chromschicht in einer Stärke von 50 bis 60 /um, die Molybdänzwischenschicht in einer Stärke von 20 bis 30 /um und die Spritzschicht aus Spezialstahl in einer Stärke von 50 bis 90/um aufgebracht, besteht die Gefahr, daß bei Belastung die Schichten sich voneinander trennen und die Haftkraft nachläßt.
Wenn anstelle einer metallischen Spritzschicht auf das Grundmetall zunächst ein Schutzfilm aus einem Reduktionsmittel aufgebrachtwird, so ist nachteilig, daß in der Regel eine Nachbehandlung, mindestens eine Trocknung, erforderlich ist, weil die Reduktionsmittel in Form einer Lösung, z.B.
in Dioxan, angewendet werden, bevor die haftverbessernde Zwischenschicht und schließlich die verschleißfeste Schicht aufgespritzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese und andere Nachteile zu vermeiden und ein einfaches Verfahren vorzuschlagen, mit dem es gelingt, Kolben und/oder Zylinder von Brennkraftmaschinen mit einer guthaftenden verschleißfesten Schicht zu versehen. Insbesondere soll das Verfahren zur Beschichtung von Kolben und/oder Zylindern aus Aluminium oder überwiegend aus Aluminium oder aus Grauguß bestehenden Legierungen anwendbar sein, wobei die Deckschicht bevorzugt nach der Flammspritzmethode aufgebracht werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, daß man auf den zu beschichtenden Kolben und/oder Zylinder zunächst als haftverbessernde Zwischenschicht Nickelaluminid in einer Schichtstärke von 5 bis 30, vorzugsweise 10 bis 20/um aufbringt und anschließend die Deckschicht aus Molybdän aufspritzt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung spritzt man die Deckschicht aus Molybdän in einer Stärke von 20 bis 100, vorzugsweise 40 bis 80/um auf. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bringt man die Zwischenschicht durch Flammspritzen auf.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es nach einem einfachen und wirtschaftlichen Verfahren mit Hilfe üblicher Spritzpistolen gelingt, Kolben und/oder Zylinder von Brennkraftma8chinen mit einer außerordentlich festhaftenden verschleißfesten Metallschicht zu versehen. Der Abstand der Spritzpistolen vom zu beschichtenden Gegenstand liegt dabei etwa bei 80 bis 100 mm. Durch das erfindungsgemässe Verfahren und die Verwendung von Nickelaluminid als haftverbesserndes Mittel werden die Gebrauchszeiten der behandelten Gegenstände erheblich verlängert. Mit der Erfindung ist es möglich, relativ preisgünstige Grundmetalle wie Aluminium oder Alumflnium-TegierungeB oder Grauguß, in hochwertige, für den Dauerbetrieb gee"'te-W'erkstoffe zu überführen.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die nach diesem Verfahren hergestellten Kolben und/oder Zylinder, sind für Brennkraftmaschinen der herkömmlichen Art hervorragend geeignet. Die wesentliche Verbesserung des Standes der Technik zeigt sich jedoch besonders darin, daß die Erfindung auch zum Betrieb der maschinen mit Methanol oder Gemischen von Methanol mit anderen Kraftstoffen, geeignet ist. Gerade beim Betreiben der Maschinen mit Methanol traten bisher schon nach kurzer Zeit an dem Kolben, insbesondere wenn er aus Aluminium gefertigt war, Korrosions- und Verschleißerscheinungen auf. Meist hatte sich der Kolben bereits nach relativ kurzer Zeit im Zylinder festgefressen. Durch die Erfindung wird dieser Nachteil behoben.

Claims

Patentansprüche 1) Verfahren zum Beschichten von Kolben und/oder Zylindern von Brennkraftmaschinen durch Plammspritzen unter Verwendung einer haftverbessernden Zwischenschicht, dadurch gekennzeichnet, daß man als haftverbessernde Zwischenschicht Nickelauminid in einer Schichtstärke von 5 bis 30, vorzugsweise 10 bis 20/um aufbringt und anschliessend die Deckschicht aus Molybdän aufspritzt.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Deckschicht aus Molybdän in einer Stärke von 20 bis 100, vorzugsweise 40 bis 80 /um aufspritzt.

5) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichn*, daß die Zwischenschicht durch Flammspritzen aufgebracht wird.

4) Verwendung von Nickelaluminid nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, als haftverbessernde Zwischenschicht für Überzüge aus Molybdän bei Kolben und/oder Zylindern von Brennkraftmaschinen.

5) Kolben und/oder Zylinder von Brennkraftmas chinen, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Zwischenschicht aus Nickelaluminid und einer Deckschicht aus Molybdän.