DE834299C - Verfahren zum Aufrauhen hartverchromter Flaechen, insbesondere von Gleitflaechen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Aufrauhen hartverchromter Flächen, insbesondere von Gleitflächen Z)ie Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufrauhen hartverchromter Flächen, insbesondere von Gleitflächen.
• Die Hartverchromung von Gleitflächen bietet, weil elektrolytisch abgeschiedene Hartchromschichten Überaus verschleißfest sind und einen sehr :geringen Reibungswiderstand haben, den Vorteil einer Minderung der Reibungsverluste, mithin eine Verbesserung des Wirkungsgrades bezüglich der motorischen Leistung, sowie den Vorzug geringerer Abnutzung, somit längerer Gebrauchsfähigkeit der Gleitflächen. Es sind deshalb durch Hartverchromung veredelte Gleitflächen besonders für die Zylinder von Verbrennungsmotoren geeignet. Den erwähnten Vorteilen steht aber der Mangel gegenüber, daß die Hartchromschichten wegen ihres feinen Kristallgefüges und ihrer großen Oberflächenglätte ein verhältnismäßig geringes Adhäsionsvermögen haben und daher z. B. mit Schmierölen nur schwer benetzbar sind. Bei unzureichender Schmierung können sich aber Fressungen ereignen, :die zur Zerstörung der bewegten Teile, z. B. der Kolben und Kolbenringe, führen können.
• Es ist schon vorgeschlagen worden, durch einen bewußt erzeugten perlytischen Gefügezustand des verchromten Grundmaterials, z. B. durch Verwendung von mit Graphitnestern durchsetzten Eisen- oder Stahllegierungen, Unterbrechungen der Oberfläche zu erzielen. Dieses Verfahren hat aber einesteils den Nachteil, daß sich leicht Lun'kerstcllen bilden, die verhältnismäßig viel Ausschuß zur liolge haben; es haftet ihm zum andern der Mangel an, daß das Ausmaß der Oberflächenunter-' brechung dem "Zufall überlassen ist. Es 'kann sowohl vorkommen, daß zu wenig Oberflächetitinterbrechungen erzeugt werden, um eine ausreichende Schmierwirkun . g zu ermöglichen, als es sich auch (#i-eigneu kann, daß zu viel Oherflächenunterbrechturgen sich ergehen, so (iaß die Gleiteigenschaften der Fluchen vermindert werden.
• :\ußerdem ist schon angeregt worden, die Hartchronischicht von Gleitflächen chemisch oder clektrocheinisch aufzurauhen. Auch dieser Vorschlag fuhrt jedoch nicht zu einem befriedigenden Ergebnis, weil die Chromschicht durch (las Ätzmittel überall ziemlich gleichmäßig angegriffen wird. I_s ist infolgedessen der gewünschte Erfolg nur bedingt, und zwar lediglich für eine kurze Einlaufzeit erreichbar. Überdies ergibt sieh wegen der überall gleichen Aufrauhung der Gleitfläche eine beachtliche Verschlechterung deren Gleiteigenschaften.
• f )er l?rfilidung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Auf ratilien liartverchr(linter Flächen zu finden, welches unallliän,gig von dein \\'erkstoff ist, auf welchem die Chromschicht abgeschieden ist, und welches ermöglicht, die \erteilung, die Größe und die Tiefe der Aufrauhung zu regeln. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Chromschicht teilweise mit säurebeständigem Werkstoff bedeckt wird, (laß dann in ihren nicht abgedeckten Stellen \'ertieftlngen eingeätzt werden, und daß daraufhin die Alldeckung wieder beseitigt wird. Die Abdeckung der nicht aufzurauhenden Stellen der Chromschicht kann in verschiedener Meise vollzogen werden. Es ist z. B. möglich, auf die Chromschicht geeigneten Werkstoff unter Verwendung eitler Schablone aufzutragen, z. 13). aufzuspritzen. I?s werden dann nur diejenigen Stellen der Chromschicht abgedeckt, welche unter den Durchbrechungen der Schablone liegen, während die übrigen Stellen nach Abnahme der Schablone der Wirkung des Ätzmittels ausgesetzt \verden. Der 1#.rfin(lungsgedanke kann aber auch derart verwirklicht werden, (laß als Abdeckung eine mit Durchbrechungen versehene Maske, z. 73. aus Kunststoff, Kautschuk od. dgl., fest auf die Chromschicht aufgebracht wird. In diesem Fall unterliegen die den I)urchbrechungen der Maske entsprechenden Stellen der Chromschicht der Ätzwirkung. In jedem Fall können als Durch@brechungen der Schablone bzw. der Maske regelmäßig oder unregelmäßig angeordnete l@ohrungen, Fräsungen, Schlitze od. dgl. gewählt werden. Die Verteilung, die Größe und die Richtung der Durc:hbrechungen werden jeweils so gewählt, daß für den betreffenden Bedarfsfall hinsichtlich der Gleiteigenschaften und der Schmierung ein optimales Ergebnis erreichbar ist. Gegebenenfalls kann als Abdeckung auch eine auf die Chromschicht aufgebrachte Lackschicht dienen, die finit durch Wärme erzeugten Blasen versehen ist, welche zur 73i1(11111- (ler N-(#11 (1,11l Ätzmittel allgreifbaren Stellen der Chro inschicht in geeigneter Anzahl und \'erteiiung aufgestochen \%-erden.
• Das Verfahren getnäß der l-i-fiir(Iting ist tinabhän,gig von der I3eschatteiilleit (les (@ruildniaterials durchführbar. I?s braucht also auf den Gefügezustand des Grund1naterials kein Hedaclit getiotntnen zu wer(Ifn. Die (>1)ener@@-lihnten, aus Lunkerstelleti sich crgelmndeli Nachteile k1")llllell somit flicht auftreten. I)arül>er hiliatls 1)ritlgt die I?rfindung aber auch (leii @\ iclitigeti Fortschritt. dal.i (las Ausmaß der \tlfr;itilitili;g liulllllellr (leilati beherrscht werden kann. 1)1e zu llehandeliide Gleitfläche kann somit je@@-eils #,etiati die (@leiteigenschaften und die schinicrfiilli-keit erhalten, welche für die bctreffen(len Betriebs- und sonstigen technischen Verhältnisse am 1@-irkungsgünstigsten sind. Daraus folgt der \\-,eitere \ orwil einer motorischen Leistungssteigert11lg 11n(1 (lcr llini@igliclil:eit @(»l Fressängen. weim (las \'eriahren z. l). bei (leil Laufflächen in den Z@ lin(lern von \'erliretlnungsmotoren angewendet wird.
• Die Tiefe der Aufratilmilg kann in jedem Fall ebenfalls beliebig gere@uelt @%erden. Sie ist von der \Virkungsdauer und der _\ufl<isege;clli@iil(Itgl;eit des angriffstnittels al)hüligig. lii (liescr Ilezichung geht eine @@-eitere erfinderische l#:rkenntnis dahin. dali durch die Aufratiliung die Kühlung der Gleitteile in ge\\-issen Grenzen 1)ceinflulil)ar ist. Die \\'ärmeableitung klingt u. a. von (lci- (irlilie und der Tiefe der Aufrauliung ab. Insoweit kann sie daher finit Hilfe des \ crfallrens geniiil.i der 1?i-iindttng ebenfalls geregelt werden.
• Nach clem :lnhrüigen der _\li(lccl<un` kann das Ätzen sowohl auf cl.etniscli<°ni Wege, z. 11. mittels einer salzs:itirelialtigcii I.(*istuig, als auch auf elektrochetnischeni Wege, niit llilfc einer litznatroli- oder schwefelsäurehaltigen L<isting, erfolgen. Itn letzteren Fall besteht die Abdeckung, z. B. die Maske, aus elektrisch nicht leiteiidein \1-erlatoft.
• hei liart\ei-chronten Zvlinder-latiffl<iclicii \vird das \herfahren getnlil;i (1cr I@riiii(luiig vorzttgst@eise derart durchgeführt, (ltt(.R eine Maske aus delinbarem \\-erkstotf, z. lt. eiii(-m @unstaoff, auf Basis der Kohleuwasserstottlx(lyinerisate (:@lil)olani od. dgl.), welche deine I)urdlmcsser der @vliiider_ bi.ichse gut angepaßt und niit I>urrhl)rerhungeu versehen ist, in die wlill(le1-l@ttifliiicllse eingesetzt und an diese durch y geei@#aiete Spanneinrichtungen. zweckvoll durch in die \laske ciiigesctzte Spannringe, fliissigkeitsdiclit angel)rcl.'@t wird. Dann wird die Laufbüchse in eine Uisung gebracht, die z.13. aus einem Teil Salzslitire auf einen Teil Wasser besteht. Hierbei erfolgt eitle heftige Reaktion. Die Chromschicht -%N-1r(1 je flach der Heinessting der \\'irkungsdatier teil«eisc oder auch ganz aufgelöst.
• Die Maske kann geg(,beitenfalls unter Vern *dting von Spaimeinrichtung #ii iiiittüls eines iel 1 Bindemittels auf der Chromschicht befestigt oder auf dieser unter \\'är meeinwirl:ung festgelegt werden. Es ist dabei gleichgiiltig. ob die Wärme zu einer oberflächlichen Strukturänderung der Maske führt und diese atif diese Weise haftend wird, oder ob die Maske sich infolge \\'ärmeausdehnung an die Hartchromschicht anpreßt. Diese :\usführungsbeispiele sind namentlich dann tunlich, wenn die Anbringung @-on Spannmitteln auf Schwierigkeiten stößt.
• Außer den bereits erw-äliiiten Vorteilen hat die Erfindung auch den Vorzug" daß die Hartchromschicht Bettau und zti@-erl:issig an den Stellen aufgeraulit wird, an welchen die Aufrauhung gewiinscht wird. l@.s wird daher ihr Ad'häsionscerinögen in \-oraus bestitnrnbarem Maß erhöht, ohne (laß ihre \-erschleißfestigkeit leidet und ihr Iteihungswiderstaitd zunimmt. Dieser ist sogar regelbar, da die \'erteilutig und die Größe der Aufratiliungr vtirhcr festgelegt werden können.

Claims (9)

1. YATENTANSYIO-C;HE: t. \-erfahren zum :lufrauhen liart\-erclironiter l,' l"iclieti, insbesondere von Gleitflächen, dadurch gekennzeichnet, (laß die Chromschicht teilweise mit säurebeständigem Werkstoff abgedeckt wird, (laß in ihre nicht abgedeckten Stellen Vertiefungen eitige:itzt werden, und daß dann die :\l@deckung wieder beseitigt wird.
2. 2. Verfahren nach :\uspruch i, dadurch gekennzeichnet, (laß die Abdeckung unter Verwendting einer Schablone auf die Chromschicht aufgebracht, z. I1. aufgespritzt wird.
3. 3-. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, (laß als Abdeckung eine mit Durchbrechungen -ersehene Maske fest auf die Chromschicht aufgebracht wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekeniizeichtiet. daß die Maske mittels eines Bindemittels auf der Chromschicht befestigt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gelcentizeiciiiiet. daß die Maske unter Wärmeeinwit-ktin an die Chromschicht angeheftet wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske aus dehnbarem Werkstoffgebildet und mit Hilfe von Spannmitteln an die Chromschicht angepreßt wird.
7. Verfahren nach Anspruch i, ,dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeckung auf die Chromschicht eine Lackschicht aufgebracht wird und daß in dieser durch Wärme Blasen erzeugt und diese an den einzuätzenden Flächen aufgestochen werden. B.
8. Verfahren nach Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Atzung auf chemischem \\ege, z. B. mittels einer salzsäurehaltigen Lösung im Bad oder durch Auftrag, erfolgt.
9. 9. Verfahren nach Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung aus elektrisch nicht leitendem «'erkstoff besteht, uiid daß die Ätzung auf elektrochemischem Wege, z. B. mittels einer ätznatron- oder schwefelsäurehaltigen Lösung, durchgeführt wird. io. Verfahren nach Ansprüchen i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ,die Abdeckung der Größe nach und die Ätzung der Tiefe nach entsprechend der zu erreichenden Wärmeableitung erfolgen. Angezogene Druckschriften: 1s o 11 e c k e r , Graphische Hilfsbücher für den Buchhersteller, Heft io (Tiefdruck und Lichtdruck), Verlag Buchdruckerei der Wilhelm-und-Berta-v.-Bensch-Stiftung, Dresden 1933, insbesondere S. io bis 14; \V. P f a nha u se r. Die elektrolytischen Metallniederschläge, Berlin 1928, Verlag Springer.