DEM0000063MA - Gleitender Reibung ausgesetzte Maschinenteile, insbesondere Brennkraftmaschinenzylinder und Lagerschalen aus Leichtmetallguß - Google Patents
Gleitender Reibung ausgesetzte Maschinenteile, insbesondere Brennkraftmaschinenzylinder und Lagerschalen aus LeichtmetallgußInfo
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Description
Als Werkstoffe zur Herstellung von Maschinenteilen die gleitender Reibung ausgesetzt sind, wurden in den letzten Jahren in immer grösserem Umfange Leichtmetallegierungen verwendet. Dabei wurden besonders in den Fällen gute Resultate erzielt, in denen es auf Gewichtsersparnis und auf rasche Ableitung der anfallenden Wärme ankommt. Dagegen ergaben sich gewisse Schwierigkeiten in den Fällen, in denen zwei aufeinander gleitende Maschinenteile aus Leichtmetall hergestellt werden sollten. Beispielsweise war es bis jetzt mit Rücksicht auf das Verschleissverhalten nicht ohne weiteres möglich, in mit Leichtmetallkolben ausgerüsteten Brennkraftmaschinen auch die Zylinderlaufflächen aus Leichtmetall herzustellen. Man musste in diesem Falle um günstige Laufeigenschaften zu erzielen, eine dünne Zwischenschicht aus einem anderen Metall vorsehen, indem man beispielsweise die Bohrung des Leichtmetallzylinders mit einer Hartchromschicht ver-
sah. Solche Schichten können ihren Zweck naturgemäss nur so lange erfüllen, bis sie abgerieben sind. Ausserdem wird durch sie der ganze Wärmeübergang erschwert und schliesslich ist es auch nicht ganz einfach, solche Schichten aufzubringen, dass sie den Betriebsbeanspruchungen bei wechselnden Temperaturen standhalten.
Gemäss der Erfindung erzielt man einen nicht nur oberflächlichen Verschleisschutz ohne merkliche Verschlechterung des Wärmeüberganges, indem man in die Werkstücke im Bereich ihrer dem Verschleiss ausgesetzten Wandungen fein verteilte Einschlüsse aus Werkstoffen mit grösserer Verschleissfestigkeit und/oder mit besseren Gleiteigenschaften einbringt. Beispielsweise kann man solche Einschlüsse aus Grauguss, Silizium oder Graphit in Form von feinen Spänen, Flocken oder Pulver vorsehen. Ferner ist es zweckmässig, die Einschlüsse an den besonders verschleissbeanspruchten Stellen in stärkerer Konzentration vorzusehen als an den übrigen Teilen der Laufflächen. Beim Beispiel des Leichtmetallzylinders ist es zweckmässig, die Konzentration der Einschlüsse gegen den Zylinderkopf hin zunehmen zu lassen und im Bereich des oberen Totpunktes der Kolbenringzone am grössten vorzusehen. Ferner kann man solche Einschlüsse auch in streifenartigen Zonen konzentrieren, die sich beispielsweise schraubengangartig um die Lauffläche eines Leichtmetallzylinders oder einer Lagerschale herumwinden können.
Das Einbringen der Einschlüsse in die Leichtmetallwerkstücke kann beispielsweise derart erfolgen, dass man die Werkstücke schichtweise, etwa im Schleudergussverfahren, so giesst, dass die zu bewehrenden Laufflächen zuletzt gebildet werden und dass man da-
bei die einzubringenden Einschlüsse der zuletzt einzugiessenden Metallmenge beimischt.
Eine örtliche Anreicherung von Einflüssen kann man beispielsweise durch entsprechende Stellung oder Bewegung der Giessform unter Ausnutzung des Unterschiedes zwischen den spezifischen Gewichten der Einschlüsse und des Giesswerkstoffes erzielen. Sofern magnetisierbare Einschlüsse Verwendung finden, kann man eine örtliche Anreicherung auch durch die Anwendung von magnetischen Feldern erreichen.
Claims (8)
1. Gleitender Reibung ausgesetzte Maschinenteile, insbesondere Brennkraftmaschinenzylinder und Lagerschalen aus Leichtmetallguss, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke im Bereich ihrer dem Verschleiss ausgesetzten Wandungen fein verteilte Einschlüsse aus Werkstoffen mit grösserer Verschleissfestigkeit und/oder besseren Gleiteigenschaften enthalten.
2. Maschinenteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einschlüsse aus Grauguss, Silizium oder Graphit in Form von feinen Spänen, Pulver oder Flocken enthalten.
3. Maschinenteile nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschlüsse an den besonders verschleissbeanspruchten Stellen stärker konzentriert sind, als an den übrigen Teilen der Lauffläche.
4. Leichtmetallzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Einschlüsse gegen den Zylinderkopf hin zunimmt und im Bereich des oberen Totpunktes der Kolbenringzone am grössten ist.
5. Leichtmetallzylinder oder Lagerschale nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschlüsse in streifenförmigen Zonen konzentriert sind die sich vorzugsweise schraubengangartig um die Lauffläche herumwinden.
6. Verfahren zum Herstellen von Maschinenteilen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Werkstücke schichtweise, z. B. im Schleudergussverfahren so giesst, dass die zu bewehrenden Laufflächen zuletzt gebildet werden, und dass man die einzubringenden Einschlüsse der zuletzt einzugiessenden Metallmenge beimischt.
7. Verfahren zum Herstellen von Maschinenteilen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die gewünschte örtliche Anreicherung von Einschlüssen durch entsprechende Stellung oder Bewegung der Giessform unter Ausnutzung des Unterschiedes zwischen den spezifischen Gewichten der Einschlüsse und des Giesswerkstoffes erzielt.
8. Verfahren zum Herstellen von Maschinenteilen mit Einschlüssen aus magnetisierbaren Werkstoffen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die gewünschte örtliche Anreicherung durch die Anwendung von magnetischen Feldern erzielt.
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