DE2739356A1

DE2739356A1 - Verfahren zum auftragen von metall-spritzschichten auf die innenflaeche eines hohlkoerpers

Info

Publication number: DE2739356A1
Application number: DE19772739356
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Heck
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1977-09-01
Filing date: 1977-09-01
Publication date: 1979-03-15
Also published as: GB2003510B; IL55331A; FR2402008A1; IL55331A0; GB2003510A; JPS6059989B2; US4302482A; FR2402008B1; JPS5446146A; DE2739356C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren 2um Auftragen von Metall-Spritzschichten mittels eines thermischen Spritzverfahrens auf die Innenfläche eines Hohlkörpers, der aus einem Metall mit einem größeren Wärmedehnungskoeffizienten als demjenigen des Beschichtungsmetalls besteht.

Insbesondere wenn dickere Spritzschichten (>. 0,3 mm) durch thermische Spritzverfahren, wie Plasmaspritzen, Azetylen-Sauerstoff- oder Lichtbogen-Spritzverfahren, aufgebracht werden sollen, treten erhebliche Schwierigkeiten hinsichtlich der Haftung der Spritzschicht auf, die durch die unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten des Grundmaterials und der Spritzschicht hervorgerufen werden. Hinzu kommt, daß durch die Eigenschrumpfung der lagenweise aufgebrachten Schicht eine Erhöhung der trennenden, zerstörenden Belastung in der Haftfläche eintritt. Mit der Dicke der Spritzschicht und der Beschichtungsgeschwindigkeit wachsen die Schrumpfspannungen, und zwar sowohl durch das sich addierende partielle Schrumpfen der Spritzlagen als auch durch die wachsende Eigenfestigkeit der Schicht, die dadurch ihre eigene Haftfähigkeit am Untergrund immer mehr belastet und schließlich überschreitet.

Es wurde zwar bereits versucht, die in Hohlkörpern beim Spritzen entstehenden Wärme- und Schrumpfspannungen durch Halten des Hohlkörpers auf einer bestimmten Temperatur zu mindern, d.h., eine Dehnung des Hohlkörpers zu vermeiden, die bereits beim Beschichten zu einem Ablösen der Schicht führen könnte. Diese Maßnahme ver hindert jedoch nicht, daß bei beschichteten Hohlkörpern, die im Betrieb einer starken Erwärmung ausgesetzt sind, wie beispielsweise Zylindern von Brennkraftmaschinen, im Betrieb eine Verringerung der Haftung der Spritzschicht eintritt, die zu einem Ablösen der Spritzschicht führen kann.

909811/0212

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Haftung von thermisch auf die Innenflächen von Hohlkörpern aufgebrachten Metall-Spritzschichten entscheidend zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hohlkörper vor dem Beschichten auf eine Temperatur von über 150⁰C erwärmt und während des Beschichtens um mindestens 50⁰C abgekühlt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden während des Beschichtungsvorganges positive Schrumpfspannungen erzeugt, die auch bei thermischer Belastung des Hohlkörpers im Betrieb bestehen bleiben und sich haftungsverbessernd auswirken.

Vorzugsweise wird die Wärmeabfuhr von dem Hohlkörper entsprechend der Zunahme der Schichtdicke progressiv gesteigert. Diese progressive Abkühlung bewirkt, daß schon während des Beschichtens Druckschrumpfspannungen entstehen, die mit zunehmender Schichtdicke ansteigen und bewirken, daß der Hohlkörper die Spritzschicht mit zunehmender Kraft umklammert.

Die Abkühlung wird vorzugsweise durch Verdampfung eines flüssigen Kühlmittels, beispielsweise Wasser, auf der Außenfläche der zu beschichtenden Wand des Hohlkörpers vorgenommen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vornehmlich für das Aufspritzen von legiertem oder unlegiertem Stahl oder Ferrotitanit auf die Innenfläche von Hohlkörpern aus Aluminium und Aluminiumlegierungen bestimmt, es kann jedoch auch beispielsweise zum Aufspritzen von Karbid- oder Oxidschichten, beispielsweise Zirkonoxid, auf die Innenflächen von Hohlkörpern aus Stahl verwendet werden.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 2 zeigt ein Diagramm, aus welchem die Abkühlung des Hohlkörpers während des Spritzvorganges hervorgeht.

- 4 909811 /0212

- S-

FIGl

Nummer:	27 39356
*Int. Cl.:**	BOSD 1/OB
Anmeldetag.	1. September 1977
Offenlegungstag:	15. März 1979

FIG. 2

Spritzbeginn

909811/0212 2.5 Spritzende

tfain)

Claims

AUDI NSU AUTO UNION AKTIENGESELLSCHAFT, Neckarsulm/Württ.

Verfahren zum Auftragen von Metall-Spritzschichten auf die Innenfläche eines Hohlkörpers

Patentansprüche

, Verfahren zum Auftragen von Metall-Spritzschichten mittels eines thermischen Spritzverfahrens auf die Innenfläche eines Hohlkörpers, der aus einem Metall mit größerem Wärmedehnungskoeffizienten als demjenigen des Beschichtungsmetalls besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper vor dem Beschichten auf eine Temperatur von über 150°C erwärmt und während des Beschichtens um mindestens 50°C abgekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeabfuhr von dem Hohlkörper entsprechend der Zunahme der Schichtdicke progressiv gesteigert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung durch Verdampfung eines flüssigen Kühlmittels, insbesondere Wasser, auf der Außenfläche der zu beschichtenden Wand des Hohlkörpers vorgenommen wird.

909811/0212