DE890130C

DE890130C - Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen

Info

Publication number: DE890130C
Application number: DEG2639D
Authority: DE
Inventors: Max Adolf Dipl-Ing Mueller
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1944-07-08
Filing date: 1944-07-08
Publication date: 1953-09-17

Description

Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen Aus Sintermetall hat man bisher einerseits. Legierungen, die im Schmelzfluß nicht herstellbar waren, z. B. für Hartmetall-,verkzeuge, andererseits poröse, selbstschmierende Werkstücke, wie Lager od. dgl., angefertigt. Auch Kolbenringe aus Sintermetall sind bereits bekanntgeworden; hierfür hat man entweder an dem ersten der obengenannten Gründe gesintertes pulverförmiges Leichtmetall mit Zusätzen von Schwermetallen hoher Schmelztemperatur (deutsches Patent 7io@5 886) oder ein selbstschmierendes Gemisch aus Metallpulver und Graphit (französisches Patent 7g6, 9:3,4) verwendet. Im ersten: Fall wollte man einen Kolbenring mit möglichst geringem spezifischem Gewicht, im zweiten-einen solchen mit möglichst guten Lauf-und Notlaufeigenschaften erhalten. Dem Ziel, einesteils gute Laufeigenschaften und andernteils hohe Festigkeit zu erhalten, dienten Zweimetallkolbenringe, deren Rückenteil aus Gußeisen oder Stahl und deren Laufflächenteil aus einem Werkstoff mit .guten Laufeigenschaften, z. B. Bronze, Leichtmetall, Kupfer, Weißmetall old. 4g1., bestand. Es sind bereits derartige Kolbenringe bekanntgeworden (böhmisch-mährische Patentschrift 57 2"99), deren Laufflächenteil durch Zusammenpressen oder Zusammenbacken eines Gemisches von pulverförmigen Eisen- oder Nichteisenmetallen hergestellt und mit,dem elastischen Rückenteil durch Sintern verbunden wurde. Hierbei befriedigte aber die, Haftung zwischen Aden beiden auf verschiedenen Wegen hergestellten Ringteilen nicht, und außerdem setzte die Fertigung eines solchen Rings sowohl alle Einrichtungen zum Gießen und Bearbeiten der Rückenteile als auch zum Sintern -der Laufflächenteile voraus.
Erfindungsgemäß sollen nun Kolbenringe aus zwei oder mehr verschiedenen Eisen- oder Nichteisenmetallen mit einer gesinterten Laufflächenschicht dadurch. hergestellt werden, daß die Metalle in Pulverform derart schichtenweise zuGammengefügt wenden, daß eine Schicht des einen Metalls den Rückenteil des Kolbenrings, eine andere Schicht eines zweiten Metalls den Laufflächenteil des Kolbenrings bildet, und zusammen gesintert werden. Durch das gemeinsame Sintern entsteht eine innige, unlösbare Verbindung oder Schichten, und der fertige Ring zeichnet sich bei geeigneter Wahl der Werkstoffe und Sintei'bedingungendurch hohe Festigkeit und Elastizität bei guten Lauf- und Notlaufeigenschaften aus. Die Fertigung des Rings wird durch den völligen Wegfall des Gießverfahrens und, infolge der bekannten Maßhaltigkeit von Sinterteilen, der meisten Arbeitsgänge der mechanischen Bearbeitung stark vereinfacht und beschleunigt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich so ausführen, daß die Metallpulver in eine Matrize, die durch bewegliche Trennwände in mehrere den Schichten entsprechende Kammern unterteilt ist, eingefüllt und zusammen vorgepreßt werden. Die Matrize kann hierbei die Form eines einzelnen Kolbenrings oder auch einer Büchse, aus der mehrere Kolbenringe abgestoßen werden, einschließen.
Möglich und zur Vermeidung der Schwierigkeiten mit dem Einbau und Herausziehen beweglicher Trennwände vorteilhaft ist es aber auch, die Metallpulverschichten getrennt vorzupressen und diese Preßlinge gemeinsam zu sintern. Zum Vorpressen genügt gegebenenfalls, je nach der Feinheit der verwendeten Pulver, ein verhältnismäßig geringer, durch Rütteln:, Klopfen, Schleudern od. @dgl. erzeugter Druck; die so erzeugten, nur lose zusammenhaltenden Vorpreßlinge können dann in. einer gemeinsamen Preßform vordem Sintern nachverdichtet werden. Für die Erfindung ist es ob nur eine Schicht oder mehrere Schichten getrennt vorgepreßt werden. Aber auch die Anwendun@g -des Heißpreßverfahrens, bei -dem die verschiedenen Schichten unter Sintertemperatur verdichtet und gleichzeitig gesintert werden, fällt unter die Erfindung.
Als Werkstoff für den Rückenteil eines gemäß der Erfindung hergestellten Kolbenrings eignet sich besonders ein Stahlpulver, dem zur Erhöhung der Wärmebeständigkeit Zusätze von Chrom, Wolfram, Kobalt, Molybdän, Titan und/oder von Kohlenstoff beigegeben sein können. Mit hoher Wärmefestigkeit vereinigt der aus diesem Pulver gesinterte Kolbenring gute und beständige Spannungseigenschaften.
Für den Laufflächenteil ist ein Pulver aus Gußeisen, Bronze, Leichtmetall od-. dgl. am besten geeignet, gegebenenfalls in Mischung mit Graphit. Die an sich guten, Laufeigenschaften dieser Werkstoffe, deren Wahl im einzelnen nach an sich hekannten Grundsätzen durch die Natur des Zylinderwerkstoffs, auf Odem die Ringe laufen. sollen, bestimmt wird, werden noch dadurch verbessert, daß sich Schmieröl in den Poren des Sinterwerkstoffs speichert und auch bei zeitweiligem Ausbleiben der Schmierung oder bei einer Durchbrechung des Schmierfilms an einzelnen Zylinderstellen das Fressen des Rings verhindert.
Zur Erleichterung oder Verbesserung des Zusammensinterns der verschiedenen Metalle von Laufflächen- und Rückenteil können gemäß der Erfindung zwischen den diese Teile ergebenden Pulverschichten Zwischenschichten aus einem oder mehreren weiteren Metallen oder sonstigen Stoffen, die sich mach beiden Seiten gut verbinden, verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i'. Verfahren zur Herstellung von Kolbenringer aus zwei oder mehr verschiedenen Metallen mit gesinterter Laufflächenschicht, dadurch gekennzeichnet"daß die Metalle in Pulverform derart schichtenweise zusammengefügt werden; @daß eine Schicht des einen Metalls den Rückenteil ides Kolbenrings, eine andere Schicht eines zweiten. Metalls den Laufflächenteil des Kolbenrings bildet, und zusammen gesintert werden. a. Verfahren mach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpulver in eine Matrize, die durch bewegliche Trennwände in mehrere den Schichten entsprechen=de Kammern unterteilt ist, eingefüllt und zusammen vorgepreßt werden. 3. Verfahren nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpulverschichten getrennt vorgepreßt werden, gegebenenfalls nur lose durch Rütteln, Klopfen, Schleudern, o.d. dgl., mit nachträglichem gemeinsamem Nachverdichten. q.. Verfahren, nach den Ansprüchen. i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Rückenteil des Kolbenrings ein Stahlpulver verwendet wird, gegebenenfalls zur Erhöhung oder Wärmebeständigkeit mit Zusätzen von. Chrom, Wolfram, Kobalt, Molybdän, Titan und/oder von Kohlenstoff. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis ¢, dadurch gekennzeichnet, daß für den Laufflächenteil ein Pulver aus Gußeisen, Bronze, Leichtmetall`' ad.,dgl. verwendet wird, gegebenenfalls in Mischung mit Graphit. 6. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch :gekennzeichnet, daß zwischen dem Laufflächen- und Rückenteil Zwischenschichten aus einem Metall, das (die Verbindung zwischen .dem Metall des Rückenteils und dem des Laufflächenteils verbessert, verwendet. werden.