DE2833204A1

DE2833204A1 - Verfahren zum herstellen eines zylinders mit plattierter bohrung

Info

Publication number: DE2833204A1
Application number: DE19782833204
Authority: DE
Inventors: John Ernest Tanner
Original assignee: Laystall Engineering Co Ltd
Current assignee: Laystall Engineering Co Ltd
Priority date: 1977-07-27
Filing date: 1978-07-27
Publication date: 1979-02-08
Also published as: ES472116A1; FR2398578B1; JPS5464214A; DE2833204C2; FR2398578A1; JPS6113103B2; GB1578228A

Description

Verfahren zum Herstellen eines Zylinders mit plattierter Bohrung

Die -Erfindung bezieht sich auf die Herstellung zylindrischer Lagerflächen im allgemeinen und auf Zylinderlagerschalen für Verbrennungskarftmaschinen im besondern.

Es ist allgemein bekannt, daß bestimmte Materialien harte Abnutzungseigenschaften aufweisen, die sie für Lagerflächen geeignet machen, daß aber diesen Stoffen die natürliche, zum Halten des Schmiermittels notwendige JFlächenporosität fehlt. In diesem Pail ist es bei Zylinderbohrungen bekannt, die Lagerfläche zu plattieren und hinsichtlich auf die nicht ölhaltenden Eigenschaft der glatten überzogenen Fläche Rillen, Kanäle oder Einschnitte vorzusehen, um die Oberfläche aufzubrechen, durch die das Schmieröl gehalten wird. So wird ein genau bemessener Zylinder oder eine Zylinderschale durch Gießen von Schlamm aus Schleifpulver in einer Trägerflüssigkeit gerillt, wobei die Pulverteilchen genau auf eine gegebene Maximalgröße ausgesiebt in die Bohrung gegeben werden, während die Pulverteilchen wiederholt in Eingriff mit der Zylinderwand auf einem schneckenförmigen ^weg von einem Ende zum anderen und zurück geführt werden.

Es hat sich gezeigt, äa§ die Zahl der Wiederholungen, mit denen eine Polierscheibe oder ein ähnliches Werkzeug, das die Pulverteilchen gegen die Zylinderwand drückt, durch die Bohrungen hindurch geht, keine praktische Wirkung auf die dadurch eingeschnittenen Eillen besitzt, diese vielmehr von der Teilchengröße bestimmt wird. Somit werden nach der

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ersten beendeten Durchquerung die Rillen begonnen, wobei ihr Abstand voneinander durch die maximale Teilchengröße gegeben ist. Bei nachfolgendem Durchqueren versuchen die Teilchen in die begonnenen Hillen einzudringen. Die Pulverteilchen sind vorzugsweise durchweg praktisch von Normgröße.

Wenn die Zylinderlagerfläche, eine chromplattierte Zylinderschale ist, wird die Bohrung genau angelegt und, wie beschrieben, zum Plattieren gerillt, wobei die Bohrung so angelegt ist, daß die Dicke der Auflage in Rechnung gestellt wird, die vorzugsweise zwischen 0,005 und 0,011 mm liegt.

Eine gerillte und plattierte Zylinderschale kann danach eine anschließende Behandlung mit einem Schlamm aus Schleifpulver unterworfen werden. Diese Behandlung dient zum Entfernen geringfügiger Knoten oder Teilchen aus Chrom, die sich in der Bohrung insbesondere in den Rillen abgelagert haben könnten. Diese nachfolgende Behandlung besitzt nur geringe oder gar keine Wirkung auf die Oberfläche der Bohrung. Die Härte des Überzuges hält eine fühlbare Entfernung von Chrom aus. Die zylindrische Schale für einen Motor kann durch Tiefziehen des Zylinders aus Stahl, Entfernen des Bodenendes und des oberen Abfalls, Polieren oder Schleifen, Honen oder ähnliche Behandlung auf genaue Außen- und Innenabmessung, Drücken über ein Ende zum Ausbilden eines nach außen gebogenen Flansches und dann Rillen der Bohrung und Plattieren, wie erwähnt behandelt werden. Dadurch können dünnwandige Überzüge in großen Mengen hergestellt werden. Diese Lagerschalen können in Motorblöcke eingepaßt werden, wobei die Bohrungen der Schalen äußerst harte Abnutzungseigenschaften aufweisen« Beispielsweise können Schalen mit einer ^anddicke von 1 mm hergestellt werden.

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Zum Herstellen der Rillen können die Schalen in einem Montagegestell aufgesetzt werden und des kann ein Polierwerkzeug, das aus mehreren parallelen Blättern oder Stäben besteht, die entsprechend am Hand verteilt und federnd nach außen gedrückt werden, benutzt werden Ein solches Werkzeug tritt in einen Zylinder oder in die Blätter ein, die mit konstanter Geschwindigkeit gedreht und gleichzeitig wiederholt im Zylinder auf- und abbewegt werden, wobei jede Auf- und ^bbewegung gleich ist. Gleichzeitig wird ein Schlamm aus Schleifpulver z, B. Silikonkarbidpulver, das sich in einer Flüssigkeit (öl) befindet, in den Zylinder gegossen werden. Die Blätter liegen auf der Bohrungsfläche auf und drücken etwas Pulver auf, was viele kleine schneckenförmige Rillen oder Kanäle einschneidet.

Die Pulverteilchen sind vorzugsweise von praktisch identischen Abmessungen. Es hat sich gezeigt, daß die erste Durchquerung des ϊ/erkzeugs das Rillenschneiden auslöst, und daß folgende Durchgänge die teilchen in den Einschnitten laufen, so daß diese Durchgänge die Zahl der Rillen nicht erhöht, sondern nur ihre Tiefe bis zum zu dem der Teilchengröße bestimmten Maximum bringt.

Die überzugschicht folgt den Konturen der Rillen, was zur Folge hat, daß die Bohrungsfläche in eine große Zahl kleiner Inseln (Tausende auf einen Quadratzentimeter) aufgebrochen wird, die von Rillen mit rauhen Kanten umgeben sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das erwähnte Verfahren hinsichtlich mehrerer Materialien zu verbessern.

Beim Ausführen des beschriebenen Verfahrens ist es stets von Bedeutung, alle Spuren des Silikonkarbids oder harten Sritts

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oder im Betrieb benutzter Schleifpulver aus der Zylinderbohrung zu entfernen da sonst eine sehr rasche Abnutzung und Verschlechterung auftreten könnte, wenn die Maschine in Dienst gestellt wird. Es ist bereits gesagt worden, daß dem entgegen das Einschließen von restlichen Gritteilehen als Imprägnierung der Chromauflage aber sehr zweckmäßig ist.

Nach der Erfindung ist das Verfahren zum Herstellen eines Zylinders oder einer Zylinderschale mit einer überzogenen Bohrung insbesondere einer chromplattierten Bohrung durch ein Peinschleifen gekennzeichnet, bei dem harte Gritteilchen von 5 bis 10 Mikron, insbesondere Karbidgritteilchen im Überzug in einer Menge von mehr als 600 Teilchen pro Quadratmillimeter aufgebracht werden.

Vorzugsweise liegt die Zahl der aufgebrachten Teilchen im Bereich von 600 bis 2000 pro Quadratmillimeter.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Verfahren durch das Auäfuhren folgenden Peinschleifens gekennzeichnet:

a) Läppen mit Gritt von 400 Maschen in einer Dauer von einer Minute; und

b) Polieren mit biegsamen Scheiben und einem läppmittel für zwei Minuten.

Die biegsamen Scheiben zum Peinschleifen können gummibondiert oder aus Pasern bestehen und sich an der ganzen Höhe der Schale erstrecken.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel erfolgt das Peinschleifen mit einem Schlamm aus Karbidgritt, der viele Rillen in

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der - chromplattierten Fläche bildet und auch dort Karbidgrit ablagert. Vorzugsweise wird ein Zweistufenschleifen mit einem 400 Maschen bzw. 600 Maschenkarbidschlamm durchgeführt. Dies ergibt eine rauhe und sehr feine Karbidimprägnierung der chromplattierten Fläche, die somit eine beachtlich lange Lebensdauer aufweist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Bohrungsfläche mit 200-Maschengritt vor dem Flattieren geläppt, die Hatierung wird bis zu einer 'l'iefe von etwa 0,025 mm aufgebracht, die platierte Fläche wird mit einem Karbitgrittläppmittel etwa 2 Minuten lang poliert und dann wird ein abschließendes Läppen mit biegsamen Sticks und Läppöl durchgeführt. Dies ergibt· eine Fläche, die mit Karbidteilchen sowohl unter der Chromplatierung als auch in der Platierung selbst imprägniert ist.

Ein Verfahren zum Ausführen der -Erfindung wird anhand eines Beispiels beschrieben.

Ein extrudiertes Stahlwerkstück wird lieber benutzt als ein gewöhnliches rohrförmiges Teil. Der erste Vorgang ist Schleifen ohne Mittelpunkt des Außendurchmessers, was etwa 4- Minuten dauert, -^ann wird das Werkstück auf einer Revolverdrehbank längs aufgeteilt und der Endflansch gerollt und gebogen. Dies dauert etwa 4- Minuten. Das Werkstück wird dann in einem etwa 2 1/2 Minuten dauernden Vorgang innen gebohrt, wonach die Bohrung kräftig gehont wird, um sie auf einer Vertikalvierspinde ldrehbank auf ihre Größe zu bringen, was etwa eine halbe Minute dauert.

Die Bohrung des Werkstücks wird dann mit Chrom platiert und das Werkstück selbst etwa 2 Minuten lang innen mit einem

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^-OO-Maschen-Silikonkarbid-Läppmittel geläppt, um die Imprägnierungseigenscliaft der -Erfindung zu bewirken. Schließlich, erfolgt ein Außenpolieren von einer Minute Dauer.

Mikrophotographien von auf dieser Weise hergestellten Werkstücken zeigten Oberflächenberechnungen eingebetteter

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Karbidteilchen von 650/mm bis 1950/mm . Die Durchschnittzahl betrug mehr als 1000. Die teilchen haben meistens eine Größe von 5 bis 10 Mikron und allgemein 30 bis 50 Mikron. Querschnittsprüfungen ergeben, daß verhältnismäßig wenig Silikonkarbidteilchen richtig in die Platierung gedruckt sollten, aber im allgemeinen an der Arbeitsfläche festgestellt werden.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zum Herstellen eines Zylinders oder einer Zylinderschale mit einer plattierten Bohrung, insbesondere einer chromplattierten Bohrung, gekennzeichnet durch Feinschleifen, bei dem harte Gritteilchen von 5 bis 10 Mikron, insbesondere Karbidgritteilchen in der Plattierung bis über 600 Teilchen pro Quadratmillimeter abgelagert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der abgelagerten Teilchen im Bereich von 600 bis 2000 Teilchen pro Quadratmillimeter liegt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Feinschleifen erfolgt:

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BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEQKAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: ST. ANNASTR. 11 1-M44 INVENTION BERLIN BERLIN 31 W. MEISSNER, BLN-W 8000 MÖNCHEN 93 INVEN 4 BERLIN 030/881 eO3T BERLINER BANK AG. 122(2-10» TEL: 069/223544 030/1822332 3606716000

ORIGINAL INSPECTED

a) durch eine Minute langes Läppen mit Gritfcvon 4-00
Maschen,

b) durch zwei Minuten langes Polieren mit biegsamen
Stäben und einem Läppmittel

4-, Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsamen zum Polieren benutzten Stäbe gummibondiert oder aus Fasern bestehen und über die ganze Höhe der
Bohrung gehen.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Feinschleifen mit einem Schlamm aus
Karbidgrit erfolgt, der in der chromplattierten Fläche viele Rillen bildet und auch Karbitgrit in diesen ablagert.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweistufige Feinschleifen mit einem KarbitgritiBchlamm von 400 Maschen bzw. einem von 600 Maschen erfolgt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fläche vor dem Plattieren zueret mit einem Gritfcvon 200 Maschen geläppt wird die Plattierung auf eine Tiefe von etwa 0,025 mm abgelagert wird, die
plattierte Fläche mit einem Karbidgrittlappmxttel zwei Minuten lang poliert wird und schließlich ein Feinläppen mit biegsamen Stäben und einem Läppöl erfolgt.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial des Werkstücks extrudiert ist und daß die folgenden Maßnahmen durchgeführt werden:

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Λ. Schleifen des Außendurchmessers des Werkstücks ohne Mittellage;

2. Aufteilen des vVerkstücks in der Länge; 3· Sollen eines Endflansches am ferkstück;

4. Drehen des Außendurchmessers des Endflansches;

5. Peinschleifen der Werkstückbohrung; 6* Chromplattieren der Werkstückbohrung; 7· Läppen der Werkstückbohrung mit Silikonkarbidgritt

zum Imprägnieren der Plattierung| und 8. Polieren des Äußeren des Werkstücks.

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