DE4205307C1 - Partial surface-wear heat treatment of aluminium@ components of IC engines - by temporarily heating using high energy beam then cooling into deeper and adjoining regions - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum partiellen oberflächen­ nahen Wärmebehandeln von Aluminiumteilen einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie es beispielsweise aus der DE-OS 27 40 569 als bekannt hervorgeht; sie hat ferner eine Anwendung eines solchen Verfahrens zum Gegenstand (Anspruch 12).

Bei dem aus der genannten Druckschrift bekannten Verfahren wird der Grundwerkstoff eines zu behandelnden Aluminiumbauteiles einer Brennkraftmaschine in der zu behandelnden Zone als zusammenhän­ gende Fläche auf- und umgeschmolzen, wodurch ein feinkörnigeres Werkstoffgefüge in der Behandlungszone erreicht wird. Es wird eine bestimmte Behandlungstiefe angestrebt, die durch eine darauf abgestimmte Einwirkungszeit des für die Erwärmung eingesetzten energiereichen Strahles erreicht wird, wobei es sich bei dem ener­ giereichen Strahl wahlweise um einen Laserstrahl oder um einen Elektronenstrahl handeln kann. Nachteilig bei dem bekannten Ver­ fahren ist, daß eine zusammenhängende, eine "Schmelzperle" bil­ dende Schmelzzone um die Strahleinwirkungsstelle herum entsteht, wodurch die Werkstückoberfläche in ihrer Form verändert wird und wodurch sich das Werkstück aufgrund der großflächig eingetragenen Wärme thermisch verziehen kann. Die Folge davon ist, daß das sol­ cherart behandelte Werkstück im Hinblick auf die gewünschte Ober­ flächenform zumindest in der Behandlungszone nachträglich noch spanabhebend bearbeitet werden muß, was nicht nur einen zusätz­ lichen Arbeitsgang darstellt, sondern die Umschmelzhaut teilweise auch wieder abträgt. Zwar wäre es denkbar, die in das Werkstück eingetragene Wärmemenge für das Haut-Umschmelzen dadurch zu re­ duzieren, daß eine dünnere, oberflächennah liegende Werkstofflage umgeschmolzen wird, jedoch kann dies zum einen nur unter teil­ weisem Verzicht auf die durch das Umschmelzen beabsichtigte, fe­ stigkeitssteigernde Wirkung des Umschmelzens erreicht werden, zum anderen lassen sich durch die geschilderte Maßnahme die die Ober­ flächengestalt verändernden Schmelzperlen nicht verhindern.

Gemäß der technischen Lehre, die in der am 11.11.1982 veröffent­ lichten internationalen Patentanmeldung WO 82/03 813 gegeben wird, sollen Kolben aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen oberflä­ chennah wärmebehandelt werden, wobei als Wärmequelle Laserstrah­ len oder Elektronenstrahlen angegeben sind. Die Kolbenpartien, die mit dem Energiestrahl behandelt werden sollen, sind beispiels­ weise die Kolbenringnuten, das Kolbenbolzen-Auge oder insbesonde­ re der Rand der Kolbenmulde im Kolbenboden. Mit dem energierei­ chen Strahl läßt sich nach den Angaben der erwähnten Druckschrift das Gefügekorn verfeinern, der Grundwerkstoff oberflächennah um­ legieren oder dispersionshärten. Die solcherart durchgeführte Wärmebehandlung kann vor auch oder nach der spanabhebenden Bear­ beitung durchgeführt werden. Für die Wärmebehandlung sind solche Partien des Kolbens vorgesehen, die einer besonderen mechanischen und/oder thermischen Beanspruchung unterliegen und aus diesem Grunde rißgefärdet sind.

Das SAE-Paper 8 91 989 zeigt ein oberflächennahes Umschmelzen des Stegbereiches zwischen Ventilöffnungen an gegossenen Zylinderköp­ fen aus Aluminiumlegierung. Auch dieser Stegbereich ist sowohl thermisch als auch mechanisch besonders hoch beansprucht und stark rißgefährdet. Das oberflächennahe Umschmelzen dieses Steg­ bereiches wird gemäß dieser Druckschrift durch einen Lichtbogen- Schweißbrenner vorgenommen. Dadurch ergibt sich eine relativ tie­ fe Umschmelzung, so daß aufgrund der freien Oberflächenspannung des schmelzflüssig gewordenen Metalles die Oberflächenkontur sich selbständig verändert gegenüber einer vom Konstrukteur vorgegebe­ nen Kontur. Aus diesem Grunde kann das oberflächennahe Umschmel­ zen mittels Lichtbogen nur vor einer mechanischen Bearbeitung vorgenommen werden; die vom Konstrukteur vorgegebene Kontur muß nach dem Umschmelzen spanabhebend hergestellt werden. Im übrigen ist die Festigkeit des solcherart behandelten Aluminiums noch nicht optimal.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäß zugrundegelegte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß zwar nach wie vor eine mit den bekannten Verfahren erreich- bzw. vergleichbare, relativ große Behandlungstiefe erzielt werden kann, daß aber eine die Oberflächengestalt verändernde Schmelzperlenbildung sowie ein thermisches Verziehen des Werkstückes vermieden wird. Insbesonde­ re sollen bestimmte Brennraumbereiche der Bodenplatte von Zylin­ derköpfen durch das neue Verfahren verbessert werden.

Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung des gattungsgenäßen Verfah­ rens erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von An­ spruch 1 gelöst; die angesprochen Partien an Zylinderköpfen wer­ den durch entsprechende Anwendung des neuen Verfahrens auf diese Partien verbessert. Danach werden in einem sich innerhalb der Be­ handlungszone abspielenden und - gemessen am Strahldurchmesser - weiträumigen Sprungverfahren nacheinander nur diskrete, kleine Oberflächenpunkte innerhalb einer kalten bzw. wieder abgekühlten Umgebung umgeschmolzen und in diesem Sprungverfahren nach und nach schließlich die gesamte zu behandelnde Fläche abgearbeitet.

Dank des nur punktuellen, kleinflächigen Aufschmelzens des Werk­ stoffes wird örtlich eine trichterförmige oder trompetenförmige Aufschmelzzone erzeugt, die sehr rasch nach allen Seiten in das kalte Grundgefüge erstarrt. Dank der damit bewirkten hohen Er­ starrungsgeschwindigkeit wird nicht nur ein besonders feinkörni­ ges Erstarrungsgefüge erzielt, sondern es wird auch an der schmelzflüssigen Oberfläche ein perlartiges Aufwölben der Schmel­ ze vermieden, weil zum einen die Schmelze im Durchmesser zu klein ist, als daß die Oberflächenspannungen sich in diesem Sinne entfalten könnten und weil zum anderen die unter der freien Oberfläche liegende Schmelze im Volumen ebenfalls sehr klein und nach allen Seiten abgeschlossen ist, so daß zum Aufperlen der freien Oberfläche keine Schmelze von unten oder von der Seite nachströmen kann.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nach­ folgend noch erläutert; dabei zeigt

Fig. 1 ausschnittsweise eine Unteransicht auf einen Zylinder­ kopf im Bereich des Brennraumes eines Zylinders,

Fig. 2 eine vergrößerte Einzeldarstellung des Ventil-Stegbe­ reiches II aus Fig. 1 mit etwa orthogonal gerasterter Abschnittseinteilung für das Sprungverfahren,

Fig. 3 einen nochmals stark vergrößerte Schnittdarstellung durch den Ventilsteg entlang der Schnittlinie III-III aus Fig. 2 und

Fig. 4 eine vergrößerte Einzeldarstellung des Vorkammer-Steg­ bereiches III aus Fig. 1 mit etwa hexagonal geraster­ ter Abschnittseinteilung für das Sprungverfahren und gruppenweiser Zusammenfassung der Abschnitte für ein simultanes Aufschmelzen der einzelnen Punkte.

Der in Fig. 1 ausschnittsweise in Bodenänsicht gezeigte Zylin­ derkopf 10 mit einer Bodenplatte 11 weist innerhalb der kreis­ runden Brennraumkontur 12 eine Ventilöffnung 13 für das Auslaß­ ventil und eine Ventilöffnung 14 für das Einlaßventil auf.

Nachdem es sich bei dem Zylinderkopf 10 um einen solchen für ei­ nen Dieselmotor handelt, enthält er auch noch eine Öffnung 15 für eine Vorkammer. Der Bereich der Bodenplatte 11 zwischen den bei­ den Ventilöffnungen 13 und 14, der sog. Ventilsteg 16 ist relativ schmal, so daß der Wassermantel des Zylinderkopfes nicht bis in den unmittelbaren Bereich des Ventilsteges 16 hineinverlegt wer­ den kann. Ähnlich ist es mit dem Vorkammersteg 17 im Bereich zwischen der Vorkammeröffnung 6 und den beiden Ventilöffnungen 13 und 14. Wegen fehlender Wasserkühlung dieser schmalen Stegpartien sind diese thermisch besonders hoch belastet; es kommt hinzu, daß diese schmalen metallischen Querschnitte der Brennraumwärme be­ sonders stark ausgesetzt sind und aufgrund ihrer relativ großen Oberfläche diese vermehrt aufnehmen. Aufgrund des Aufschlagens der Ventile auf dem Sitz und durch die explosionsartig anstei­ gende Brennraumdrücke sind die schmalen Wandungspartien außerdem mechanisch stark beansprucht.

Durch eine thermische Oberflächenbehandlung dieser rißgefährdeten Partien können diese in ihrer Festigkeit gesteigert werden, so daß sie den auftretenden Belastungen besser Stand halten können. Und zwar läßt man kurzzeitig einen energiereichen Strahl 25, vor­ zugsweise einen Elektronenstrahl, auf die betreffenden Oberflä­ chenpartien 18, 30 einwirken, sodaß der Aluminiumwerkstoff ober­ flächennah aufgeschmolzen und durch wärmeleitende Abkühlung seitens der tiefer liegenden Materiallagen 20 abgeschreckt wird. Durch einen solchen, rasch ablaufenden Umschmelzprozeß wird ein feinkörniges Werkstoffgefüge mit höherer Festigkeit erzielt.

Um zum einen eine relativ große Behandlungstiefe t einer von der Wärmebehandlung erfaßten Behandlungslage 19 erzielen zu können, um zum anderen aber eine die Oberflächengestalt verändernde Schmelzperlenbildung sowie ein thermisches Verziehen des Werk­ stückes zu vermeiden, werden kleine einzelne Behandlungspunkte innerhalb einer stets abgekühlten Umgebung auf Schmelztemperatur gebracht, so daß ein Aufperlen der Schmelze nicht möglich ist, weil die Schmelze dafür viel zu klein ist. Insgesamt wird nach folgender Verfahrweise vorgegangen: Der zu behandelnde Oberflä­ chenbereich 18 am Ventilsteg 16 (Fig. 2 und 3) ist flächendeckend mit einem Raster einzelner, punktueller, aneinander grenzender Kleinflächen, die im folgenden kurz Aufschmelzpunkte 21, 22, 23, usw. genannt sein sollen, überzogen. Die einzelnen Aufschmelz­ punkte sind im Durchmesser D wesentlich größer, und zwar wenig­ stens um das 2,5fache größer als der auf die zu behandelnde Oberfläche 18 auftreffende Brennflächendurchmesser f des für die Behandlung verwendeten energiereichen Strahles 25. Der energie­ reiche Strahl kann stillstehend während der Aufschmelzzeit eines Aufschmelzpunktes verharren, wobei die Wärme von einem leicht defokussierten Brennfleck mit relativ geringer Energiedichte durch Wärmeleitung in die Breite und in die Tiefe fließt. Statt­ dessen ist es auch möglich, mit einem enger fokussierten und so­ mit energiedichteren Strahl zu arbeiten und diesen Strahl während des Verweilens an einem Aufschmelzpunkt eine zyklische Bahnkontur gegebenenfalls mehrfach vollführen zu lassen, und zwar so oft, bis die gewünschte Aufschmelztiefe t erreicht ist. Die Häufigkeit des Strahlumlaufes dabei hängt zum einen von der Rotationsge­ schwindigkeit und zum anderen von der erforderlichen Strahlein­ wirkungsdauer ab. Nach dem Aufschmelzen eines ersten Aufschmelz­ punktes springt der energiereiche Strahl abweichend von der durch das Raster vorgegebenen Lage des benachbarten Aufschmelzpunktes entsprechend einem Sprungverfahren in einen kalten oder bereits wieder abgekühlten Bereich des Werkstückes, wobei die Sprungweite bzw. der Abstand A bzw. A′ und die Sprungrichtung zum jeweils nächsten Aufschmelzpunkt entsprechend zu wählen sind. Nach einem solchen Sprungverfahren wird nach und nach die gesamte Fläche des zu behandelnden Oberflächenbereiches 18 punktuell abgearbeitet, wobei immer nur - wie gesagt - Schmelzpunkte in einer relativ kalten Umgebung auf- und umgeschmolzen werden.

Bei kleinen und leichten, also masse-armen Werkstücken kann es zweckmäßig sein, wenn das Werkstück, beim behandelten Ausfüh­ rungsbeispiel also der Zylinderkopf 10, während der Behandlung von der Wandungsrückseite her mit einem kalten Fluid ständig ge­ kühlt wird. Hierbei kann es sich zweckmäßigerweise um ein An­ strömen komprinierter Luft handeln; aufgrund der Entspannung der Druckluft kommt es zu einer Abkühlung der Luft und somit zu einer intensiven Kühlung des Werkstückes. Das Kühlen mit Luft erspart auch Abdichtprobleme im Vergleich zu einer Wasserkühlung, die bei Anwendung des Verfahrens auf ein Zylinderkopf ohne weiteres mög­ lich wäre.

Trotz einer relativ dichten Anordnung der einzelnen Aufschmelz­ punkte in einen gegenseitigen Abstand a innerhalb des Rasters, der beispielsweise im Falle eines Kreisen-lassens des Brenn­ fleckes des energiereichen Strahles etwa dem Durchmesser d der Kreisbahn des Strahles 25 an der Oberfläche entsprechen kann, kann eine großflächige freie Schmelze und somit ein Aufperlen sicher vermieden werden. Dank der relativ dichten Anordnung der einzelnen Schmelzpunkte wird auch eine große zusammenhängende Behandlungstiefe erreicht. In Fig. 3 soll die feinkörnige Struk­ tur der behandelten Umschmelzpunkte durch die feine Kreuzschraf­ fur angedeutet sein, wogegen die unbehandelten Bereiche im Gefüge noch realtiv grobkörnig sind, was die grobe Kreuzschraffur ver­ anschaulicht.

Grundsätzlich wäre es denkbar, den energiereichen Strahl zwischen den gerastert angeordneten Umschmelzpunkten stochastisch hin und her springen zu lassen und ihm dabei lediglich die Vorgabe zu geben, jeden Behandlungspunkt nur einmal anzufahren und von jedem der letzten, beispielsweise zehn behandelten Aufschmelzpunkte einen Mindestabstand A′ einzuhalten. Um jedoch bei der Program­ mierung der Behandlungseinrichtung systematisch vorgehen zu kön­ nen, erscheint es zweckmäßiger, wenn das flächendeckende Punkteraster in mehrere, etwa flächengleiche Abschnitte unter­ teilt wird, die untereinander eine etwa gleiche Anzahl von Auf­ schmelzpunkten enthalten. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Aus­ führungsbeispiel ist die konkav konturierte Behandlungsfläche 18 in insgesamt sechs Zeilen 1 bis 6 und in vier Spalten a, b, c und d unterteilt, so daß insgesamt vierundzwanzig quadratische bis leicht rechteckige Felder gleicher Fläche entstehen. Jedes der solcherart gebildeten Abschnitte 1a, 1b, 1c usw. bis 6c, 6d, ent­ hält links oben einen ersten Aufschmelzpunkt 21, unmittelbar einen zweiten Aufschmelzpunkt 22, daneben wiederum einen dritten Aufschmelzpunkt 23 usw. In einem ersten Durchgang durch alle Abschnitte hier 1a bis 6d wird zeitlich nacheinander folgend aus jedem Abschnitt zunächst jeweils der erste Aufschmelzpunkt 21 aufgeschmolzen und zum ersten Aufschmelzpunkt des benachbarten Abschnittes weitergesprungen. Auf diese Weise werden in einem ersten Durchgang die ersten Aufschmelzpunkte aller Abschnitte aufgeschmolzen. Die Behandlungsdauer dieser im Beispiel insgesamt vierundzwanzig Aufschmelzpunkte dauert so lange, daß nach Behand­ lung des vierundzwanzigsten Aufschmelzpunktes der erste Aufschmelz­ punkt 21 im ersten Abschnitt 1a bereits wieder auf annähernd Raum­ temperatur abgekühlt ist. Es kann also nach Vollendung des ersten Durchganges durch alle Abschnitte ohne weiteres zum ersten Ab­ schnitt 1a, und zwar dort zum zweiten Aufschmelzpunkt 22 zurück­ gesprungen werden und ein zweiter Durchgang durch die Abschnitte 1a bis 6d begonnen werden. Auf diese Weise werden nach und nach sämtliche Aufschmelzpunkte sämtlicher Abschnitte umgeschmolzen. An jeder Behandlungsstelle steht eine abgekühlte Umgebung zur Verfügung, so daß nur immer sehr kleine Werkstoffbereiche flüssig sind. Die Folge davon ist, das an der Oberfläche nur eine gewisse Rauheit, niemals jedoch ein großflächiges Aufperlen der Schmelze entsteht. Die Oberfläche behält ihre Form bei und braucht mecha­ nisch nicht nachgearbeitet zu werden. Dank des diskreten Wärme­ eintrages und der ständigen Kühlung bleibt auch der für ein Ver­ ziehen relevante Wärmeeintrag sehr gering, so daß auch aus dieser Sicht keine thermisch bedingte Formänderung des Werkstückes zu befürchten ist.

Ein modifiziertes Sprungverfahren zum punktuellen und örtlich diskreten Aufschmelzen und Umschmelzen oberflächennaher Materi­ allagen sei im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert. Dort ist der zu behandelnde Bereich 30 im Bereich des Vorkammersteges 17 nach einem annähernd hexagonalen Raster in unterschiedliche Abschnitte unterteilt, wobei die Abschnitte ihrerseits wiederum in Gruppen zu je beispielsweise acht Abschnitten unterteilt sind; die ein­ zelnen Gruppen sind mit den Bezugszeichen 26, 27, 28 und 29 be­ zeichnet. In jedem der Abschnitte ist links oben ein erster Auf­ schmelzpunkt 31, daneben ein zweiter Aufschmelzpunkt 32, an­ schließend ein dritter Aufschmelzpunkt 33 usw. angeordnet. Die Anzahl der Aufschmelzpunkte in den annähernd flächengleichen Ab­ schnitten ist etwa gleich groß für alle Abschnitte. Innerhalb einer Gruppe von Abschnitten werden die zugehörigen Aufschmelz­ punkte simultan aufgeschmolzen, worauf weiter unten noch näher eingegangen werden soll. Nach dem Aufschmelzen der ersten Auf­ schmelzpunkt 31 der ersten Gruppe 26 von Abschnitten springt der energiereiche Strahl zu den ersten Aufschmelzpunkten 31 der zweiten Gruppe und schmelzt diese alle simultan auf. Ähnlich wird bei der dritten Gruppe 28 und schließlich bei der vierten Gruppe 29 verfahren. Das simultane Aufschmelzen der im Beispiel acht Aufschmelzpunkte dauert - sofern nur ein Strahl zum Einsatz ge­ langt - selbstverständlich achtmal länger als das Aufschmelzen nur eines einzigen Aufschmelzpunktes. Der Vorteil eines simul­ tanen Aufschmelzens von mehreren beabstandet liegenden Auf­ schmelzpunkten liegt jedoch darin, daß die Wärme über einen grö­ ßeren Bereich verteilt eingetragen wird und daß dementsprechend Verzugsneigungen geringer sind. Wenn die ersten Aufschmelzpunkte 31 aller Gruppen 28 bis 29 aufgeschmolzen und umgeschmolzen sind, kehrt der energiereiche Strahl zu den zweiten Aufschmelzpunkten 32 der ersten Gruppe 26 von Abschnitten zurück und es werden nun nacheinander die zweiten Aufschmelzpunkte der Abschnitte gruppen­ weise simultan aufgeschmolzen. Das simultane Aufschmelzen der einzelnen Aufschmelzpunkte jeweils einer Gruppe von Abschnitten mit nur einem einzigen energiereichen Strahl 25 erfolgt dadurch, daß der Strahl innerhalb der für ein Aufschmelzen der im Beispiel acht Aufschmelzpunkte einer Gruppe erforderlichen Gesamtzeit zwischen den einzelnen Aufschmelzpunkten zyklisch hin und her­ springt und dabei wiederholt auf jeweils einem Aufschmelzpunkt für jeweils eine kurze Teilzeit verweilt. Das simultane Auf­ schmelzen mehrerer Aufschmelzpunkte ist vor allem Dingen dann sinnvoll, wenn ein sehr energiereicher Strahl für die Behandlung zur Verfügung steht, bei dem leicht die Gefahr einer örtlichen Überhitzung an oberflächennah liegenden Stellen besteht. Durch die zeitliche Verteilung der Strahlleistung auf unterschiedliche Punkte besteht die Möglichkeit eines Weiterfließens der kurz­ zeitig eingetragenen Energie in tiefere Materiallagen. Es wird gewissermaßen - auf einen bestimmten Aufschmelzpunkt gesehen - mit einem gepulsten Energieeintrag mit einem Taktverhältnis von beispielsweise 1 zu 7 gearbeitet. Es sei der Völlständigkeit halber noch erwähnt, daß anstelle einer zeilenweisen Gruppenein­ teilung die einzelnen Gruppen von Abschnitten auch so gebildet werden können, daß auch die gebildeten Gruppen eine der Kreisform angenäherte Teilfläche des zu behandelnden Bereiches 30 abdecken. Ferner ist es selbstverständlich möglich, kleinere Gruppen mit beispielsweise nur vier Abschnitten zu bilden. Die einzelnen Sprungweiten des energiereichen Strahles innerhalb einer Gruppe sind dann kleiner.

Claims (12)

1. Verfahren zum partiellen oberflächennahen Wärmebehandeln von Aluminiumteilen einer Brennkraftmaschine, bei dem der zu behan­ delnde Oberflächenbereich durch kurzzeitiges Einwirkenlassen ei­ nes energiereichen Strahles vorübergehend bis oberhalb einer be­ stimmten Temperatur erwärmt und durch Wärmeabfluß in tieferlie­ gende bzw. angrenzende Materiallagen wieder abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der zu behandelnde Oberflächenbereich (18, 30) sukzessiv gemäß einem flächendeckend verteilt angeordneten Raster ein­ zelner, punktueller, aneinander angrenzender Kleinflächen, im folgenden kurz Aufschmelzpunkte (21, 22, 23 bzw. 31, 32, 33) genannt, oberflächennah auf eine gewünschte Tiefe aufgeschmol­ zen wird,
• - wobei die einzelnen Aufschmelzpunkte (21, 22, 23 bzw. 31, 32, 33) im Durchmesser (D) um wenigstens das 2,5fache größer als der auf der zu behandelnden Oberfläche (18, 30) erscheinende Brennflächendurchmesser (f) des energiereichen Strahles be­ messen sind und
• - wobei während des Aufschmelzens eines einzelnen Aufschmelz­ punktes (21, 22, 23 bzw. 31, 32, 33) der energiereiche Strahl (25) - bei gepulstem oder unterbrochenem Betrieb unter Be­ rücksichtigung der Strahlunterbrechungen - dort so lange einwirken gelassen wird, bis die gewünschte Aufschmelztiefe (t) erreicht ist und
• - daß die einzelnen Aufschmelzpunkte (21, 22, 23 bzw. 31, 32, 33) abweichend von der durch das Raster vorgegebenen Lage entsprechend einem Sprungverfahren vollständig abgearbeitet werden, wobei die Sprungweite (Abstand A, A′) und Sprungrich­ tung von einem zum jeweils nächsten Aufschmelzpunkt so ge­ wählt sind, daß der neu angesprungene Aufschmelzpunkt jeweils in einer zumindest angenähert auf Raumtemperatur abgekühlten Umgebung liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß in dem erwähnten Sprungverfahren der zu behandelnde Ober­ flächenbereich (18, 30) gemäß einem flächendeckend verteilt angeordneten Raster von etwa flächengleichen und vorzugsweise der Kreis- oder Quadratform grob angenäherten, jeweils eine untereinander etwa gleiche Anzahl von Aufschmelzpunkten (21, 22, 23) enthaltenden Abschnitten (1a, 1b usw. bis 6d) abge­ arbeitet wird,
• - wobei in einem ersten Durchgang durch alle Abschnitte (1a, 1b usw. bis 6d) zeitlich nacheinander folgend aus jedem Ab­ schnitt (1a) je ein Aufschmelzpunkt (21) aufgeschmolzen und zum entsprechenden Aufschmelzpunkt (21) des benachbarten Ab­ schnittes (1b) weitergesprungen wird und
• - wobei nach dem ersten Durchgang durch alle Abschnitte (1a, 1b usw. bis 6d) zum ersten Abschnitt (1a), und zwar dort zum zweiten Aufschmelzpunkt (22) zurückgesprungen und ein zweiter Durchgang durch die Abschnitte (1a, 1b usw. bis 6d) begon­ nen wird usw. (Fig. 2).

3. Verfahren nch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß in dem erwähnten Sprungverfahren der zu behandelnde Ober­ flächenbereich gemäß einem flächendeckend verteilt angeordne­ ten Raster von etwa flächengleichen und vorzugsweise der Kreis- oder Quadratform grob angenäherten, jeweils eine un­ tereinander etwa gleiche Anzahl von Aufschmelzpunkten (31, 32, 33) enthaltenden Abschnitten abgearbeitet wird,
• - daß das Raster der Abschnitte in mehrere Gruppen (26, 27, 28, 29) von Abschnitten mit einer für alle Gruppen (26, 27, 28, 29) gleichen Anzahl von Abschnitten untergliedert ist,
• - daß entsprechende Aufschmelzpunkte (31) der zur ersten Gruppe (26) gehörenden Abschnitte simultan aufgeschmolzen werden und anschließend zu den entsprechenden Aufschmelzpunkten (31) der Abschnitte der nächsten Gruppe (27) weitergesprungen wird und so gruppenweise die ersten Aufschmelzpunkte (31) aller Ab­ schnitte in einem ersten Durchgang abgearbeitet werden und
• - daß anschließend zur ersten Gruppe (26) von Abschnitten, und zwar dort zu den zweiten Aufschmelzpunkten (32) zurückgesprun­ gen und ein zweiter Durchgang durch die Gruppen (26, 27, 28, 29) begonnen wird usw. (Fig. 4).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das simultane Aufschmelzen der Aufschmelzpunkte (31 bzw. 32 bzw. 33 usw.) jeweils einer Gruppe (26 bzw. 27 bzw. 28 bzw. 29) von Abschnitten mit nur einem einzigen energiereichen Strahl (25) dadurch erfolgt, daß der Strahl (25) innerhalb der für ein Auf­ schmelzen der Aufschmelzpunkte (31 bzw. 32 bzw. 33 usw.) erfor­ derlichen Gesamtzeit zwischen den Aufschmelzpunkten (31 bzw. 32 bzw. 33 usw.) der Gruppe (26 bzw. 27 bzw. 28 bzw. 29) zyklisch hin und her springt und dabei wiederholt auf jeweils einem Auf­ schmelzpunkt (31 bzw. 32 bzw. 33 usw.) für jeweils eine einem Bruchteil der Gesamtzeit entsprechende Teilzeit verweilt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der energiereiche Strahl (25) während des Aufschmelzens eines einzelnen Aufschmelzpunktes (21, 22, 23 bzw. 31, 32, 33) mit dem Brennfleck eine innerhalb der Außenkontur des Aufschmelzpunktes (21, 22, 23 bzw. 31, 32, 33) verbleibende zyklische Bahnkontur wiederholt und so oft abfährt, bis die gewünschte Aufschmelztiefe (t) erreicht ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) der einzelnen Aufschmelzpunkte innerhalb des Rasters etwa dem Durchmesser (d) der Kreisbahn des energiereichen Strahles (25) an der Oberfläche des Aluminiumteiles (10) ent­ spricht.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumteil (10) zumindest in dem zu behandelnde Ober­ flächenbereich während der Behandlung von der Wandungsrückseite her durch Anströmen mit einem Fluid, vorzugsweise mit kalter Luft, ständig gekühlt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu behandelnde Oberflächenbereich (18, 30) zumindest be­ reichsweise wiederholt aufgeschmolzen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das wiederholte Aufschmelzen nach Zwischenschaltung einer Ab­ kühlung auf Raumtemperatur erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bereichsweise wiederholte Aufgeschmelzen des zu behan­ delnden Oberflächenbereiches (18, 30) an dessen Rand vorgenommen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als energiereicher Strahl (25) ein Elektronenstrahl verwendet wird.

12. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auf den Stegbereich (16) zwischen Ventilöffnungen (13, 14) oder zwischen einer Ventilöffnung (13) und einer anderen Öffnung (15) in der Zylinderkopfbodenplatte (11) im Brennraumbereich (12).