DE969934C

DE969934C - Verbundmetallkolben

Info

Publication number: DE969934C
Application number: DEJ2520D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Martin Reimann
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1943-07-25
Filing date: 1943-07-25
Publication date: 1958-07-31

Description

Man hat Verbundinetallkolhen, insbesondere für Brennkraftmaschinen, vorgeschlagen, bei welchem der Kolbenkörper aus einer Leichtinetallegierung besteht und mit einem die ganze Oberfläche oder einen Teil derselben bedeckenden Überzug aus Stahl versehen ist, der durch Schweißplattieren am Kolbenkörper festgelegt ist. Der Zweck einer solchen Ausgestaltung eines Verbundmetallkolbens ist es, den Leichtmetall#Kolbenkörper sowohl vor dem unmittelbaren, zu Korrosionserscheinungen füh-renden. Einfluß der heißen- Brenngase als auch vor Übermäßiger Erwärmung durch diese Gase zu schützen und dadurch eine höhere Lebensdauer und eine höhere Belastbarkeit eines Brennkraftmaschinenkolbens zu erzielen.
Man hat nun erkannt, daß ein Kolben der erwähnten Art noch beträchtlich verbessert werden kann, dadurch, daß die aus Stahl bestehende Kolbenbekleidung ihrerseits noch einen Überzug aus Reinaluminium oder einer Aluminiumlegierung erhält, der durch Plattieren an dem'Stahl festgelegt ist. Bei einem in dieser Weise behandelten Verbundmetallkolben für Brennkraftmaschinen entsteht nämlich während des Betriebes an den der Einwirkung der heißen Brenngase ausgesetzten Stellen der Kolbenoberfläche eine EisenAluminium-Legierung, indem das Aluminium in den Stahl eindiffundiert. Die an diesen Stellen entstandene 0Mrflächenschicht weist eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit gegen die korrodierenden Einflüsse der heißen Brenngase auf. An den übrigen, dem Einfluß der heißen Brenngase nicht unmittelbar ausgesetzten Stellen des Kolbenmantels ergibt die auf den Stahlüberzug aufplattierte Aluminiumdeckschicht einen wirksamen Schutz gegen chemische Einflüsse aller Art, insbesondere gegen das Oxydieren der Kolbenoberfläche vor dem Einbau des Kolbens in die Maschine.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Schnitt durch einen Brennkraftmaschinenkolben nach der Erfindung dargestellt.
Der aus Leichtmetall bestehende Kolbenkörper i ist mit einem durch Schweißplattieren, beispielsweise durch Walzplattieten, festgelegten Überzug 4 aus Stahl versehen, der sich über den Bodenteil 2 des Kolbens und auch über den Kolbenmantel 3 erstreckt. In den Kolben#körper sind Ringnuten 5 zur Aufnahme der Kolbenringe eingearbeitet. Der Stahlüberzug 4 weist an seiner Außenseite eine Deckschicht 8 auf, die aus reinem Aluminium oder einer Al.uminiumlegierung besteht und -die zweckmäßig an dem Stahlüberzug durch einen Plattiervorgang, vorzugsweise durch Walzplattieren, festgelegt ist. Das Aufbringen dieser Aluminiumdeckschicht erfolgt dabei vorteilhaft vor der Vereinigung des Leichtmetall-Kolbenkörpers und des Stahlüberzuges. Bei Anwendung -eines Herstell-ungsverfahrens, bei welchem auf eineiff Block aus Leichtmetall eine Stahlplatte unter Anwendung des Walzplattierverfahrens festgelegt, aus dem plattierten Block der Rohling herausgearbeitet und dieser dann durch einen Knetvorgang, vorzugsweise einen Preßvorgang, in die Form des fertigen Kolbens gebracht wird, kann die Aufbringung der Leichtmeta11-Deckschicht vor der Festlegung der Stahlplatte an dem Leichtinetallblock oder gleichzeitig damit erfolgen.
Es ist zweckmäßig, die Stahlplatte vor ihrer Festlegung an dem Leichtinetallblock beiderseits mit einer Deckschicht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung im Wege des Plattierens zu versehen, wobei die innere Leichtmetailschicht als eine die Plattierhaftung an dem Kolbenwerkstoff (Leichttnetallblock) begünstigendeZwischenschicht tient.

Claims

PATENTANSPROCHE: i. Verbundmetallkolben, insbesondere für Brennkraftmaschinen, bei welchem der aus ein-er Leichtmetallegierung bestehende Kolb#nkörper mit einem die ganze Oberfläche oder einen Teil derselben bedeckenden, durch Schweißplattieren festgelegten Schutzüberzug aus StahI versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Stahlüberzuges eine durch Plattieren festgelegte Deckschicht aus Reinaluminium oder aus einer Aluminiumlegierung vorgesehen ist.
2. Verbuüdmetallkoll)en nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumdeckschicht auf dem als Ausgangs-,verkstück für. den Stahlüberzug dienenden Stahlblech durch Walzplattieren festgelegt ist. 3. Verfahren zur Herstellung eines Verbundinetallkolbens der im Anspruch i oder 2 genannten Art, bei welchem auf einem Block aus Leichtmetall eine StahlplIatte unter Anwendung des Walzplattierens festgelegt, aus dem Block .der Rohling herausgearbeitet und dieser dann durch einen Knetvorgang in die Form des fertigen Kolbens gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlplatte vor ihrer Festlegung an dem Leichtmetallblock beiderseits init einer Deckschicht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung im Wege des Plattierens versehen wird, wobei die eine Leichtmetallschicht als eine die Plattierhaftung an dem Kolbenwerkstoff (Leichtmetallblock) begünstigende Zwischenschicht dient.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 548:239, 718 4#7, 716 6oo; USA.-Patentsährift Nr. 1975 818; Richard Krüg-er: »Leichtmetallkolben für Fahrzeugmotchren«, Verlag Richard Carl Schmidt & Co., Berlin, 1937, S. 103, Abb. 107.