DE3626930C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
einer Nockenwelle mit Nocken und insbesondere
auf ein Verfahren zur Herstellung einer aufgeschmolzenen
und abgekühlten Nockenwelle, d. h. ein Verfahren
zur Herstellung einer Nockenwelle mit einer aufgeschmolzenen
und abgekühlten Oberflächenschicht mittels
Schmelzen einer Nockengleitfläche durch einen WIG-
Lichtbogen (Wolfram-Inert-Gas-Lichtbogen) und Ausbilden
einer Härteschicht mittels Selbstkühlung.
Bei einer Nockenwelle mit Nocken, die in einer Maschine
eines Kraftfahrzeuges oder ähnlichem eingebaut ist,
muß eine Nockengleitfläche jeder Nocke eine sehr hohe
Verschleißfestigkeit aufweisen. Dementsprechend wird
die Nocke einer oberflächenhärtenden Wärmebehandlung
unterzogen, bei der ein Abschnitt der Nockengleitfläche
mittels Energie hoher Dichte, z. B. mittels eines WIG-
Lichtbogens, eines Laserstrahls oder eines Elektronenstrahls
aufgeschmolzen und mittel Selbstkühlung
schnell abgekühlt wird, um eine abgekühlte Härteschicht
zu bilden, wie es z. B. in der JP-OS 59 23 156, der JP-OS
6 02 34 168 und der JP-OS 6 02 34 169 beschrieben ist.
Bei dem Herstellungsverfahren für eine aufgeschmolzene
und abgekühlte Nockenwelle unter Verwendung einer
solchen oberflächenhärtenden Behandlung gemäß dem Stand
der Technik werden mehrere (zwei) Wolframbrenner verwendet
und mehrere (zwei) Nocken werden gleichzeitig
in einem Schritt bearbeitet. Wenn der Abstand zwischen
den Wolframbrennern mehr als 80 mm beträgt, tritt in
diesem Fall das Problem der magnetischen Blaswirkung,
d. h. das Phänomen der Störung der Lichtbögen durch
den Einfluß von magnetischen Feldern, die durch die
elektrischen Ströme erzeugt werden, nicht auf, selbst
wenn mehrere (zwei) Lichtbögen gleichzeitig erzeugt
werden.
Verbesserungen in der Konstruktion von Maschinen haben
dazu geführt, daß der Abstand zwischen den Nocken einer
Nockenwelle verkürzt wurde und dementsprechend der
Abstand zwischen den Brennern verringert ist. Wenn
zwei Lichtbögen gleichzeitig erzeugt werden, beeinflussen
sie sich deshalb gegenseitig und es wird eine
magnetische Blaswirkung erzeugt. Bei Versuchen seitens
der Anmelderin wurde z. B. herausgefunden, daß bei einer
Lichtbogenerzeugung bei einem Brennerabstand von 28 mm
mittels einer kontinuierlichen Aufbringung von Gleichstrom
von 100 A von der magnetischen Blaswirkung eine
Abweichung von etwa 0,7 mm bewirkt wurde. Im Falle
eines Impuls-Lichtbogens, der eine bessere Lichtbogensteifheit
als ein kontinuierlicher Lichtbogen aufweist,
beträgt der Brennerabstand 23 mm und die Abweichung
durch die magnetische Blaswirkung liegt bei etwa
0,7 mm. Wenn eine solche magnetische Blaswirkung auftritt,
weicht der Bereich, der mittels des WIG-Lichtbogens
auf der Nockengleitfläche aufgeschmolzen ist,
von der bestimmten Position ab und der Endflächenabschnitt
3 der aufgeschmolzenen und abgekühlten Schicht
2 der Nocke 1 senkt sich oder es tritt ein nicht gehärteter
Oberflächenabschnitt 4 auf, was zur Folge
hat, daß keine geeignet gehärtete Oberfläche, die mit
einem angepaßten Teil, z. B. einem Kniehebel gleitet,
erzielt werden kann, wie in Fig. 1 dargestellt ist.
Es ist anzumerken, daß in Fig. 1 das Bezugszeichen
5 eine gehärtete Schicht einer Wärmeeinflußzone
bezeichnet.
Um die magnetische Blaswirkung zu verhindern, kann
ein Verfahren vorgeschlagen werden, bei dem ein der
Mittelposition zwischen den beiden Wolframbrennern
entsprechender Wellenabschnitt als Anschlußpunkt der
positiven Elektroden einer Schweißenergiequelle an
die Nockenwelle übernommen wird. Die Konstruktion
dieser Wellenposition und des daran angebrachten Verbindungselementes
ist aber schwierig und wenn der Kontakt
sich um nur ein geringes Maß verschlechtert,
werden Funken erzeugt und der Wellenabschnitt und das
Verbindungselement werden zerstört. Des weiteren muß
das Verbindungselement mit einem anderen Wellenabschnitt
verbunden werden, wenn eine weitere Nocke bearbeitet
werden soll, was den Arbeitsvorgang sehr umständlich
macht.
Demgemäß wäre ein sicheres und einfaches Bearbeitungsverfahren
wünschenswert, bei dem die magnetische Blaswirkung
selbst dann nicht auftritt, wenn benachbarte
Nocken unter Verwendung eines WIG-Lichtbogens aufgeschmolzen
und abgekühlt werden, wobei die Brenner auf
einen geringen Abstand zueinander gebracht werden,
bei dem bei den herkömmlichen Verfahren eine magnetische
Blaswirkung auftrete. Die Aufgabe der Erfindung
besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer
aufgeschmolzenen und abgekühlten Nockenwelle zu schaffen,
wobei die Nockenwelle dicht beieinanderliegende
benachbarte Nocken aufweist, so daß der Abstand zwischen
den Wolframbrennern etwa 30 mm beträgt, ohne
daß an Endflächenabschnitten der Nocke infolge der
magnetischen Blaswirkung eine Senkung oder eine
Abweichung der Schmelzposition auftritt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren
gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung
einer aufgeschmolzenen und abgekühlten Nockenwelle
vorgeschlagen, das die Schritte des Schmelzens einer
Nockengleitfläche der Nockenwelle mittels eines WIG-
Lichtbogens und des Ausbildens einer Härteschicht mittels
Selbstkühlung umfaßt, wobei, um mindestens zwei
Nocken zur Schmelzbearbeitung unter Verwendung von
Wolframelektroden für die entsprechenden Nocken dem
Einfluß einer magnetischen Blaswirkung des Lichtbogens
zu unterwerfen, der Schmelzstrom, der den Wolframelektroden
zugeführt wird, abwechselnd so geändert wird,
daß die Nockengleitfläche einer Nocke geschmolzen ist,
während die Nockengleitfläche der anderen Nocke sich
im nicht geschmolzenen Zustand befindet, wobei diese
Arbeitsweise für die Nocken abwechselnd wiederholt
wird.
Wenn die WIG-Lichtbogen nicht gleichzeitig erzeugt
und der Schmelzstrom den benachbarten Brennern abwechselnd
zugeführt wird, tritt gemäß der Erfindung keine
magnetische Blaswirkung auf.
Wenn in benachbarten Brennern abwechselnd ein Lichtbogen
erzeugt wird, wird dem Brenner, dem nicht der
Schmelzstrom zugeführt wird, bevorzugterweise ein elektrischer
Strom zur Erzeugung eines schwachen Lichtbogens
zugeführt, der keinen Einfluß der magnetischen
Blaswirkung auf den schmelzenden WIG-Lichtbogen erzeugt,
um das Starten des schmelzenden WIG-Lichtbogens
zu erleichtern und die Stabilität des WIG-Lichtbogens
zu erhalten.
Weitere Ziele, Anwendungen und Vorteile der Erfindung
werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung
einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie einiger
Vergleichsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnung vollständig ersichtlich.
Fig. 1 zeigt den Teil der Nocke einer
Nockenwelle, an dem in der
Schmelze, die mittels eines
WIG-Lichtbogen ausgebildet
ist, bei dem herkömmlichen Verfahren
eine Senkung auftritt,
in Schnittdarstellung,
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung
eine Vorrichtung zur Bearbeitung
mit einem WIG-Lichtbogen,
die mit zwei Brennern
versehen ist,
Fig. 3 ist ein Diagramm und zeigt die
Wellenform des elektrischen
Stromes, der zwei benachbarten
Brennern in dem erfindungsgemäßen
Verfahren zur Herstellung
einer aufgeschmolzenen und abgekühlten
Nockenwelle unter Verwendung
eines WIG-Lichtbogens
zugeführt wird, und
Fig. 4 ist ein Diagramm und zeigt die
Beziehung zwischen dem Brennerabstand
und dem Grad der Abweichung
der Wulst des mittels
eines WIG-Lichtbogens geschmolzenen
Bereiches, der aus dem
Beispiel gemäß der Erfindung
und den Vergleichsbeispielen
erhalten wurde, wobei die magnetische
Blaswirkung des Lichtbogens
bei verschiedenen Brennerabständen
untersucht wurde.
Die Vorrichtung zur WIG-Lichtbogen-Bearbeitung, die
bei den Experimenten verwendet wurde, weist eine mechanische
Vorrichtung 11 und eine Steuereinheit auf, wie
in Fig. 2 dargestellt ist.
Die mechanische Vorrichtung 11 weist einen drehenden
Abschnitt 13 zur Halterung in einer vorbestimmten Lage
und Drehung einer Nockenwelle oder eines stangenförmigen
Experimentierkörpers 12 als ein Werkstück und
einen oszillierenden Abschnitt 14 zur Oszillation bzw.
Hin- und Herbewegung des drehenden Abschnittes 13 auf.
Das Werkstück 12 ist zwischen einer vorderen Zentriereinheit
15 und einer hinteren Zentriereinheit 16 angebracht
und wird mittels eines Drehantriebes (Servomotor)
17 gedreht. Ein unterer Teil 18 des drehenden
Abschnittes 13 ist gleitend auf einer Basis 19 gelagert
und der drehende Abschnitt 13 wird mittels eines
Antriebes 21 hin- und herbewegt. Die Vorrichtung 11
weist des weiteren einen Brennerantriebsmechanismus
auf, der unabhängig von dem drehenden Abschnitt und
dem oszillierenden Abschnitt 14 angeordnet ist. Dieser
Antriebsmechanismus weist einen in Richtung einer Z-
Achse gleitenden Ständer 25 und einen Lagerplattenantrieb
26, der zur Bewegung einer Lagerplatte 24 angeordnet
ist, die einen ersten und zweiten Wolframbrenner
22 und 23 in Richtung der Z-Achse, d. h. in vertikaler
Richtung zu der Achse des Werkstückes trägt, sowie
eine Gleitwelle 27 und einen Ständerantrieb 28 auf,
der zur Bewegung des gleitenden Ständers 25 in Richtung
der X-Achse, d. h. in Richtung parallel zu der
Achse des Werkstückes angeordnet ist. Um den Abstand
zwischen dem ersten und dem zweiten Wolframbrenner
22 und 23 einzustellen, ist der zweite Wolframbrenner
23 verschiebbar an der Lagerplatte 24 angebracht und
seine Lagerposition kann frei gewählt werden.
Die Steuereinheit der Vorrichtung zur WIG-Lichtbogen-
Bearbeitung weist einen Kontroller 31, eine WIG-Energie-
Quelle 32 A, eine WIG-Energie-Quelle 32 B für die
Vergleichsbeispiele, eine Stromänderungssteuervorrichtung
33, eine Oszillationssteuervorrichtung 34, eine
Lehreinheit (teaching unit) 35, eine Betätigungsbox
(operating box) 36 und eine Programmiereinheit (programming
unit) 37 auf. Gewisse Befehle von dem Kontroller
31 werden auf den Drehantrieb 17, den Lagerplattenantrieb
26 und den Ständerantrieb 28 übertragen,
während andere Befehle zum Oszillieren des Werkstückes
über die Oszillationssteuervorrichtung 34 auf
den Auftrieb 21 übertragen werden. Die Zuführung des
elektrischen Stromes zu den Brennern 22 und 23 erfolgt
erfindungsgemäß von der WIG-Energie-Quelle 32 A über
die Stromänderungssteuervorrichtung 33, während in
den Vergleichsbeispielen der elektrische Strom von
den WIG-Energie-Quellen 32 A bzw. 32 B den zwei Brennern
22 und 23 zugeführt wird.
Wenn der WIG-Lichtbogen-Strom gemäß der Erfindung dem
ersten und zweiten Wolframbrenner zugeführt wird,
weist der Strom die Wellenform auf, die in Fig. 3 dargestellt
ist. Wenn zur Erzeugung des WIG-Lichtbogens
dem ersten Brenner ein elektrischer Schmelzstrom I
zugeführt wird, wird dem zweiten Brenner kein elektrischer
Strom zugeführt. Nach Durchlaufen des Zyklus
t wird dem zweiten Brenner der elektrische Schmelzstrom
zugeführt, so daß die WIG-Lichtbogen nicht
gleichzeitig in den zwei Brennern erzeugt werden und
eine magnetische Blaswirkung des Lichtbogens, die einen
Einfluß auf die zwei Brenner hat, nicht auftritt. Es
ist anzumerken, daß ein geringer Strom i von 10 bis
30 A, der gestrichelt dargestellt ist und keine magnetische
Blaswirkung des Lichtbogens hervorruft, bevorzugterweise
zugeführt wird, wenn der Schmelzstrom nicht
anliegt, um den Start des schmelzenden WIG-Lichtbogens
zu erleichtern und dessen Stabilität zu erhalten. Des
weiteren wird bevorzugt, daß der Zyklus t des Schmelzstromes
0,2 bis 2,0 Sekunden beträgt.
Zwei Wolframbrenner wurden nahe aneinandergebracht,
wobei verschiedene Brennerabstände angenommen wurden, ein
schmelzender WIG-Lichtbogen wurde erzeugt und die
magnetische Blaswirkung des Lichtbogens wurde in folgender
Weise untersucht.
Ein Testwerkstück 12 in Form einer stählernen Stange
(Werkstoff: S45C, Länge 400 mm, Durchmesser 40 mm)
wurde in den drehenden Abschnitt 13 der oben erwähnten
Vorrichtung zur WIG-Lichtbogen-Bearbeitung eingesetzt.
Der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten
Wolframbrenner 22 und 23 wurde auf 30 mm, 35 mm, 40 mm
oder 45 mm eingestellt. Es ist anzumerken, daß die
Spitzen der Wolframelektroden der Brenner 22 und 23
geschärft wurden und daß die Brennlagerplatte 24
entlang des gleitenden Ständers 25 bewegt wurde, so
daß beide Wolframelekroden mit dem Teststück in Kontakt
traten. In diesem Stadium wurde das Teststück
12 gedreht und eine Linie bzw. eine Bezugslinie zur
Messung der Abweichung der Wulst bzw. des Randes des geschmolzenen
Abschnittes infolge des Einflusses der magnetischen
Blaswirkung markiert. Die Lagerplatte 24 wurde dann
so bewegt, daß die Brenner von dem Teststück gelöst
waren, und der Abstand zwischen den Wolframelektroden
und dem Teststück, d. h. die Lichtbogenlänge wurde auf
2,0 mm eingestellt. Das Teststück 12 wurde auf seiner
einen Seite oder auf seinen beiden Seiten mit der positiven
Elektrode der WIG-Energie-Quelle verbunden und
gemäß Fig. 4 angeordnet.
Nach der oben erwähnten Vorbereitung wurde in jedem
der drei folgenden Fälle ein WIG-Lichtbogen bei jedem
vorbestimmten Brennerabstand erzeugt und der Grad der
Abweichung des Mittelpunktes der Wulst des geschmolzenen
Bereiches, d. h. die Passage eines Härteschichtabschnittes
von der markierten Linie wurde gemessen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 4 dargestellt.
Der erste Wolframbrenner 22 wurde mit der negativen
Elektrode der WIG-Energie-Quelle 32 A und der zweite
Wolframbrenner 23 wurde mit der negativen Elektrode
der WIG-Energie-Quelle 32 B verbunden. Die positiven
Elektroden der WIG-Energie-Quellen 32 A und 32 B wurden
mit einem Ende des Teststückes bzw. der Stahlstange
12 verbunden. Ein konstanter Schmelzstrom von 100 A
wurde beiden Brennern 22 und 23 von den WIG-Energie-
Quellen 32 A bzw. 32 B zugeführt, um in beiden Brennern
22 und 23 gleichzeitig Lichtbogen zu erzeugen, und
das Teststück 12 wurde mit einer Drehgeschwindigkeit
von 300°/min gedreht, wobei eine Wulst des geschmolzenen
Bereiches auf der Umfangsfläche des Teststückes
durch den WIG-Lichtbogen ausgebildet wurde.
In beiden Brennern 22 und 23 wurden gleichzeitig Lichtbogen
erzeugt, um eine Wulst des geschmolzenen Bereiches
in der gleichen Weise, wie es im Fall A beschrieben
ist, auszubilden, mit der Ausnahme, daß die positive
Elektrode der WIG-Energie-Quelle 32 A mit einem
Ende des Teststückes 12 auf der Seite des ersten
Wolframbrenners 22 und die positive Elektrode der WIG-
Energie-Quelle 32 B mit dem anderen Ende des Teststückes
12 auf der Seite des zweiten Wolframbrenners 23
verbunden wurde.
Es wurde nur die WIG-Energie-Quelle 32 A verwendet und
die negative Elektrode der WIG-Energie-Quelle 32 A wurde
über die Stromänderungssteuervorrichtung 33 mit dem
ersten und dem zweiten Wolframbrenner 22 und 23 verbunden.
Die positive Elektrode der Energie-Quelle 32 A
wurde mit beiden Enden oder einem Ende des Teststückes
12 direkt ohne Zwischenschaltung der Stromänderungssteuervorrichtung
33 verbunden. Ein Schmelzstrom von
100 A wurde den Brennern zugeführt und die Wellenform
des elektrischen Stromes wurde durch die
Stromänderungsvorrichtung 33 gesteuert, wie es in Fig. 3
dargestellt ist, wobei in einer Sekunde in dem ersten und
zweiten Wolframbrenner 22 und 23 wechselnd ein Zyklus
und ein Lichtbogen erzeugt wurden. Dabei wurde das
Teststück 12 mit einer Drehgeschwindigkeit von 200°/min
gedreht. Es ist anzumerken, daß ein Strom von 20 A
demjenigen Brenner zugeführt wurde, an dem kein schmelzender
WIG-Lichtbogen erzeugt wurde. Auf diese Weise
wurde die Wulst des Schmelzbereichs auf der Umfangsfläche
des Teststückes durch den WIG-Lichtbogen
erzeugt.
Wie aus dem Grad der Abweichung des Schmelzbereiches
zu sehen ist, wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist bei
den Vergleichsbeispielen bzw. der herkömmlichen Technik
der Einfluß der magnetischen Blaswirkung des Lichtbogens
und der Grad der Abweichung der Wulst des
Schmelzbereiches um so größer, je geringer der Abstand
zwischen den zwei Brennern ist. Bei einem Brennerabstand
von 30 mm wurde unabhängig von der Art und Weise,
wie die Elektroden der Energie-Quellen mit dem Teststück
verbunden waren, eine maximale Abweichung von
0,6 mm festgestellt. Andererseits wurde im wesentlichen
keine Abweichung der Wulst des Schmelzbereiches
bewirkt und eine magnetische Blaswirkung des Lichtbogens
verhindert, wenn der elektrische Strom den
beiden Brennern gemäß der Erfindung abwechselnd zugeführt
wurde.
Eine Nockenwelle bzw. ein Werkstück 12 aus speziellen
Gußeisen mit den unten aufgeführten Abmessungen wurde
einer Aufschmelz-Abkühl-Bearbeitung unter Verwendung
der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung zur WIG-Lichtbogen-
Bearbeitung unterworfen und ein Beispiel gemäß der
Erfindung wurde mit einem Beispiel für die herkömmliche
Technik verglichen.
Gesamtlänge der Nockenwelle: 400 mm
Nockenbreite: 10 mm
Abstand zwischen den Nocken: 25 mm
Hebehöhe: 9 mm
Gesamtlänge der Nockenwelle: 400 mm
Nockenbreite: 10 mm
Abstand zwischen den Nocken: 25 mm
Hebehöhe: 9 mm
Diese Nockenwelle 12 wurde zwischen die Zentriereinheiten
15 und 16 des drehenden Abschnittes 13 eingesetzt.
Im Hinblick auf die Nockenbreite und den Abstand
zwischen den Nocken wurde der Abstand zwischen
dem ersten und dem zweiten Wolframbrenner 22 und 23
auf 35 mm festgesetzt. Des weiteren wurde die Lichtbogenlänge
zwischen den Brennern und der Nockenwelle
auf 2,0 mm festgesetzt. Um die Nocke entlang ihrer
gesamten Nockenbreite aufzuschmelzen, wurde der Antrieb
21 mittels der Oszillationssteuervorrichtung 34 so
gesteuert, daß die Nockenwelle 12 in Richtung der Achse
der Nockenwelle oszilliert bzw. hin- und herbewegt
wurde, wobei die Oszillationsbreite auf 5,5 mm und
der Zyklus auf 1,0 Sekunden festsetzt wurden. Die
Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle wurde auf 200°/min
bei dem erfindungsgemäßen Beispiel und auf 300°/min
in dem Vergleichsbeispiel festgesetzt. Die
Drehgeschwindigkeit bei dem erfindungsgemäßen Beispiel wurde
niedriger gehalten, um eine kontinuierliche Härteschicht
mittels des Überlappens der Wülste der Bereiche,
die durch den WIG-Lichtbogen geschmolzen wurden,
auszubilden. In dem erfindungsgemäßen Beispiel wurden
zwei Brenner, d. h. der erste und zweite Wolframbrenner
22 und 23 mit der negativen Elektrode einer
WIG-Energie-Quelle 32 A über die Stromänderungssteuervorrichtung
33 verbunden und der Strom, der die in
Fig. 3 dargestellte Wellenform aufwies (Schmelzstrom:
120 A, Zyklus: 1 Sekunde, geringer, vom Schmelzstrom
unterschiedlicher Strom: 20 A) wurde den Brennern zugeführt.
Die positive Elektrode der WIG-Energie-Quelle
32 A wurde direkt mit beiden Enden der Nockenwelle 12
verbunden. Bei dem Vergleichsbeispiel wurden die zwei
WIG-Energie-Quellen 32 A und 32 B verwendet und die
Wolframbrenner 22 und 23 wurden in der gleichen Weise
angeschlossen, wie es im Fall B im Experiment 1 beschrieben
ist. Ein konstanter Schmelzstrom von 120 A
wurde jedem Brenner 22 und 23 zugeführt.
Nach der oben beschriebenen Vorbereitung wurden schmelzende
WIG-Lichtbogen auf zwei benachbarten Oberflächen
der Nockenwelle bei den Bedingungen gemäß der
Erfindung oder den Bedinungen der Vergleichsbeispiele
erzeugt und die Nockenwelle wurde oszilliert und gedreht.
Synchron zu dieser Drehung wurden beide Brenner
22 und 23 in Richtung der Z-Achse so bewegt, daß zwischen
der Nockenoberfläche und den Brennern 22 und
23 ein vorbestimmter Abstand gehalten wurde. Auf diese
Weise wurde die Nockenoberfläche aufgeschmolzen und
eine Härteschicht mittels Selbstkühlung ausgebildet.
Die Oszillationsbreite wurde auf 5,5 mm festgesetzt,
da die Nocke entlang der gesamten Nockenbreite
(10,0 mm) mittels des WIG-Lichtbogens durch den einzelnen
Wolframbrenner ohne magnetische Blaswirkung
aufgeschmolzen wurde. Dieser Wert ist ein kritischer
Wert, bei dem an dem Endflächenabschnitt der Nocke
eine Senkung auftritt, wenn eine magnetische Blaswirkung
selbst in geringem Maße erzeugt wird. In dem erfindungsgemäßen
Beispiel konnte die Aufschmelz-
Abkühlbearbeitung mit sehr großer Präzision ohne eine Senkung
auf den Endflächenbereichen der Nocke durchgeführt
werden. Andererseits trat bei dem Vergleichsbeispiel
in den Endflächenbereichen der gegenüberliegenden Oberflächen
von benachbarten Nocken eine Senkung auf, wie
es in Fig. 1 dargestellt ist, und die Abweichung der
Wulst des Schmelzbereiches betrug maximal 0,6 mm.
Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Härteschicht
betrug die Unregelmäßigkeit der Oberfläche maximal
0,15 mm und nach dem Schleifen verblieb auf der Nockenoberfläche
kein Hautabschnitt. Des weiteren konnte
die Verfestigung des zuvor bearbeiteten Bereiches,
die eintrat, während kein schmelzender WIG-Lichtbogen
erzeugt wurde, die Senkung der Schmelze infolge der
Gravitationskraft verringern und es konnte eine qualitativ
sehr gute Härteschichtoberfläche, d. h. eine qualitativ
sehr gute Nockenoberfläche erzielt werden.
Gemäß der Erfindung kann eine gleichzeitige Aufschmelz-
Abkühl-Bearbeitung unter Verwendung zweier Wolframbrenner
ohne magnetische Blaswirkung durch einen WIG-
Lichtbogen durchgeführt werden, selbst wenn benachbarte
Nocken einer Nockenwelle sehr dicht aneinander
angeordnet sind, und es kann eine aufgeschmolzene und
abgekühlte Nockenwelle hoher Qualität hergestellt
werden.
Vorstehend sind nur einige Ausführungsbeispiele der
Erfindung erläutert worden. Es liegt jedoch für den
Fachmann auf der Hand, daß zahlreiche Änderungen und
Abwandlungen ausführbar sind, ohne den Rahmen und den
Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
Ein Verfahren zur Herstellung einer aufgeschmolzenen
und abgekühlten Nockenwelle weist die Schritte des
Aufschmelzens einer Nockengleitfläche mittels eines
WIG-Lichtbogens und des Ausbildens einer Härteschicht
mittels Selbstkühlens auf. Wenn sich zwei benachbarte
Nocken in Positionen befinden, in denen an den Nocken
eine wechselseitige Beeinflussung durch die magnetische
Blaswirkung des WIG-Lichtbogen-Stroms festgestellt
werden kann, wird ein Schmelzstrom, der zwei Lichtbogen-
Brennern zugeführt wird, abwechselnd so variiert,
daß die Nockengleitfläche einer Nocke aufgeschmolzen
ist, während die andere Nocke sich im nicht
geschmolzenen Zustand befindet.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung einer aufgeschmolzenen
und abgekühlten Nockenwelle mit Nocken, das die
Schritte des Schmelzens einer Nockengleitfläche der
Nockenwelle mittels eines WIG-Lichtbogens und des Ausbildens
einer Härtschicht mittels Selbstkühlung umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß, um mindestens zwei
Nocken einer Schmelzbearbeitung mittels der Verwendung
von Wolframelektroden unter der Beeinflussung einer
magnetischen Blaswirkung des Lichtbogens
zu unterwerfen, der Schmelzstrom, der den Wolframelektroden
zugeführt wird, abwechselnd so geändert wird,
daß die Nockengleitfläche einer Nocke geschmolzen ist,
während die Nockengleitfläche der anderen Nocke sich
im nicht geschmolzenen Zustand befindet, wobei diese
Arbeitsweise für die Nocken abwechselnd wiederholt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Zuführung des Schmelzstroms zu einem
Wolframbrenner zur Erzeugung eines WIG-Lichtbogens
dem anderen Wolframbrenner ein Strom zugeführt wird,
der keine Beeinflussung des WIG-Lichtbogens aufgrund
der magnetischen Blaswirkung erzeugt.
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP60174334A JPS6237565A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 再溶融チルカムシヤフトの製造方法 |
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DE3626930A1 DE3626930A1 (de) | 1987-02-19 |
DE3626930C2 true DE3626930C2 (de) | 1987-08-27 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
US20140261283A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Federal-Mogul Corporation | Piston and method of making a piston |
Family Cites Families (7)
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