EP0818271B1 - Verfahren zur Bearbeitung von Zylinderlaufflächen - Google Patents
Verfahren zur Bearbeitung von Zylinderlaufflächen Download PDFInfo
- Publication number
- EP0818271B1 EP0818271B1 EP97110011A EP97110011A EP0818271B1 EP 0818271 B1 EP0818271 B1 EP 0818271B1 EP 97110011 A EP97110011 A EP 97110011A EP 97110011 A EP97110011 A EP 97110011A EP 0818271 B1 EP0818271 B1 EP 0818271B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- hard material
- honing
- material phases
- cylinder
- process according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
- B24B33/08—Honing tools
- B24B33/086—Abrading blocks for honing tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
- B24B33/02—Honing machines or devices; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution, e.g. of cylindrical or conical shapes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
Definitions
- the invention relates to a method for processing from Light metal alloys, especially aluminum alloys, manufactured cylinder treads in the manufacture of Engine blocks and crankcases for Internal combustion engines, with granular or embedded fibrous hard material phases, such as in particular silicon, Aluminum oxide or carbides, for tribological production suitable properties, whereby to expose the Hard material phases by resetting the light metal matrix the application of an etching process to the to be processed Cylinder barrel is dispensed with.
- a process is known from EP 348 608 A.
- EP-A-0 348 608 shows a generic method and teaches to process an aluminum cylinder track after finishing with a brush, the diameter of the bristles of the brush should not be greater than the average distance of the silicon crystals from one another, that is smaller than 30 - 50 ⁇ m . However, such bristles can only exert a slight contact pressure, and the removal rate is therefore low.
- VDI-Z 131 (1989) No. 9 section 6.1 describes a known method for honing crankcases made of a hypereutectic aluminum alloy. According to this known method is m the cylinder surface ablated in a first Formhonvorgang using diamond honing stones around 60 ⁇ . In a further honing process, the cylinder running surface is machined again using honing stones with ceramic-bonded silicon carbide, with up to around 25 ⁇ m being removed. This further honing process is used to remove the surface layer destroyed during shape honing, in which the granular or fibrous hard materials, in particular those consisting of silicon, have been torn away, fragmented or covered with a matrix metal smear.
- the Cylinder surfaces subjected to an etching process in which the Hard materials are exposed on the cylinder barrel by the light metal matrix for example from sodium hydroxide solution etched away and thereby set back compared to the hard materials becomes.
- the one used to expose the hard material phases Honing tool is the cutting material at an advantageous Procedure for example in a porous and therefore compliant matrix stored.
- the hard material phases by honing of the already pre-honed cylinder surface roughness R z of the exposed hard material phases of 1.0 to 3.0 ⁇ m produced. It is advantageously a mean roughness value R a of 0.1 ⁇ m to 0.3 produced. The corresponding mean roughness value R a is after performing an etching 0.3 to 0.6 ⁇ m.Die reduced peak height R pk, which is a measure of the particle supernatant of hard materials on the recessed matrix is 0.3 to 0.8 ⁇ m.
- a shape honing can first be carried out using diamond honing stones and then an intermediate honing for removing the destroyed surface layers before the honing mentioned above is carried out to expose the hard material phases.
- the insects is advantageously using a silicon carbide honing strip, the cutting material particles of a size of 600 to 800 mesh according to DIN 69101 correspond (5 to 10 ⁇ m) and are embedded in a hardenable resin.
- the cutting material particles preferably made of corundum (Al 2 O 3 ) or silicon carbide (SiC), which also have a grain size of 600 to 800 mesh, are embedded in such an elastically flexible matrix, for example formed from a porous thermoplastic material, that they are of the hard materials are pressed back with elastic deformation of the honing stone matrix, so that they do not abrade the hard materials of the aluminum alloy, but only round at the edges.
- the cutting material particles are pressed into the aluminum alloy matrix between the hard materials and dig in there while removing the softer alloy matrix, thus causing the matrix to be reset or the hard materials to be exposed.
- the cylinder bore is designed with a smaller undersize, so that less wear compared to the known method must be to the final bore diameter to reach. So it became the step of Shape honing by making a more precise hole replaced. This prepares for the availability of polycrystalline diamond blades or inserts having drilling or milling tools, in particular Multi-edge drill, no problems.
- FIG. 1 shows an analyzed surface profile of a cylinder running surface that was processed in a two-stage honing process.
- a composite material technology was used to manufacture the cylinder barrel; a cylindrical fiber body loaded with silicon powder, which is produced from short Al 2 O 3 fibers and is filled with a hypoeutectic aluminum-silicon alloy in a die-casting or die-casting-like casting process, was used.
- the cylinder hole is bored, with a very slight undersize in the range of less than 100 ⁇ m, preferably less than 70 ⁇ m, is left. This undersize is then removed in a first honing process.
- the first stage 50 to 70 ⁇ m of the surface layer were removed, using a honing stone SC / 9/600 / 22-115-BLF offered by the German company Atlantic.
- SC / 9/600 / 22-115-BLF offered by the German company Atlantic.
- the final honing is then carried out in a second stage, in which case a honing tool from the German company Dolderer of the type AS-800-P-PVA is used.
- this second honing stage which serves only to expose the silicon phases on the surface of the raceway, only 3 to 5 ⁇ m of the aluminum matrix metal of the cylinder raceway are removed.
- Figure 2 shows a photographic representation of one after the Process machined surface of a cylinder barrel.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von aus
Leichtmetallegierungen, insbesondere Aluminium-Legierungen,
hergestellten Zylinderlaufflächen bei der Herstellung von
Motorblöcken und Kurbelgehäusen für
Verbrennungskraftmaschinen, mit eingelagerten körnigen oder
faserigen Hartstoffphasen, wie insbesondere Silizium,
Aluminiumoxid oder Carbiden, zur Erzeugung tribologisch
geeigneter Eigenschaften, wobei zum Freilegen der
Hartstoffphasen durch Zurücksetzen der Leichtmetallmatrix auf
die Anwendung eines Ätzprozess bei der zu bearbeitenden
Zylinderlauffläche verzichtet wird. Ein solches Verfahren
ist aus EP 348 608 A bekannt.
Wegen der bekannten Vorteile werden im Motorenbau zunehmend
Zylinderkurbelgehäuse aus Leichtmetallegierungen, insbesondere
Aluminiumlegierungen, gefertigt. Der Oberflächenbearbeitung
der Laufflächen oder Laufbahnen kommt im Hinblick auf die
Lebensdauer des Motors, insbesondere den Ölverbrauch und das
Verschleißverhalten, d.h. das Zusammenwirken der Reibpartner
Kolbenring und Zylinderlauffläche, überragende Bedeutung zu.
So war es bereits bei der Bearbeitung von Grauguß-Zylinderlaufflächen
bekannt, eine zwei- oder dreistufige
Honbearbeitung durchzuführen. Im ersten Honvorgang, bei dem
man üblicherweise von Formhonung spricht, wurden
Bohrungsfehler oder -ungenauigkeiten ausgeglichen. Hierfür
wurden Diamanthonleisten verwendet, bei denen der Schneidstoff
Diamant in einer metallischen, steifen unnachgiebigen Matrix
des Honwerkzeugs gebunden, d.h. gehalten bzw. eingelagert ist.
Beim Abtragen des Honaufmaßes werden Grate gebildet, und es
kommt zur sogenannten Blechmantelbildung und Flitterbildung,
d.h. zu einer Überdeckung und Verschmierung der
Graphiteinlagerungen durch das Metall, so daß die
Graphiteinlagerungen, die eigentlich als Reibpartner dienen
sollen, diese Funktion nicht ausüben können. Deshalb wird die
durch die Formhonung im Hinblick auf ihre tribologischen
Eigenschaften eher verschlechterte Oberflächenschicht einem
oder zwei weiteren Honvorgängen unterworfen, wobei hierfür
beispielsweise Honwerkzeuge mit (keramisch gebundenem)
Silizumcarbid als Schneidstoff verwendet werden. Der erwähnte
Blechmantel, welcher die Graphiteinlagerungen überdeckt, sowie
der Flitter werden dann abgetragen, so daß das Graphit an der
Oberfläche freiliegt und Notlauffunktionen ausüben kann.
Es ist auch vorgeschlagen worden, beim Fertighonen der
Zylinderlaufflächen die Honleisten durch Bürstleisten zu
ersetzen, um damit ausgeprägte Grate und bei der
Diamantformhonung gebildeten Flitter zu beseitigen.
EP-A- 0 348 608 zeigt ein gattungsgemäßes Verfahren und lehrt,
eine Aluminium-Zylinderlaufbahn anschließend an eine
Feinbearbeitung mit einer Bürste zu bearbeiten, wobei der
Durchmesser der Borsten der Bürte nicht größer als der
mittlere Abstand der Silizium-Kristalle voneinander sein soll,
also kleiner als 30 - 50 µm. Solche Borsten können aber nur
einen geringen Anpressdruck ausüben, und der Abtragsrate ist
daher gering.
Für Zylinderkurbelgehäuse aus Leichtmetallegierungen,
insbesondere übereutektischen Aluminiumlegierungen, wurden
auch Verfahren entwickelt, mit denen die tribologischen
Eigenschaften von aus Leichtmetallegierungen hergestellten
Zylinderlaufflächen verbessert wurden. In der VDI-Z 131 (1989)
Nr. 9 Abschnitt 6.1 wird ein bekanntes Verfahren zum Honen von
Kurbelgehäusen aus einer übereutektischen Aluminiumlegierung
beschrieben. Gemäß diesem bekannten Verfahren wird in einem
ersten Formhonvorgang unter Verwendung von Diamanthonleisten
rund 60 µm der Zylinderlauffläche abgetragen. In einem
weiteren Honvorgang wird unter Verwendung von Honleisten mit
keramisch gebundenem Siliziumcarbid die Zylinderlauffläche
nochmals bearbeitet, wobei bis zu rund 25 µm abgetragen
werden. Dieser weitere Honvorgang dient der Beseitigung der
beim Formhonen zerstörten Oberflächenschicht, in der die
körnigen oder faserigen, insbesondere aus Silizium bestehenden
Hartstoffe weggerissen, zersplittert oder von einer
Matrixmetallverschmierung überdeckt worden sind.
Nach dem vorstehend beschriebenen Honen werden die
Zylinderlaufflächen einem Ätzprozeß unterworfen, bei dem die
Hartstoffe an der Zylinderlauffläche freigelegt werden, indem
die Leichtmetallmatrix beispielsweise von Natronlauge
weggeätzt und dadurch gegenüber den Hartstoffen zurückgesetzt
wird.
In der öffentlich zugänglichen Firmenschrift der Anmelderin
mit dem Titel "Die Überholung eines Alusil-Motorblocks", die
anläßlich des KS-Kolloquiums 1987 erarbeitet und zuletzt 1991
neu aufgelegt wurde, ist nach dem Einschrumpfen neuer
Aluminium-Zylinderlaufbüchsen ein mit Silizium-Läppen
bezeichneter letzter Bearbeitungsgang beschrieben, der sich an
die vorausgehenden Schritte des Vorhonens, Fertighonens und
Polierens anschließt. Bei diesem Vorgang werden die Honsteine
durch Filzleisten ersetzt, und die Zylinderbohrung und die
Filzleisten werden mit einer Silizium-Paste bestrichen. Mit
diesem Bearbeitungsgang soll vor Ort beim Überholen eines
Aluminium-Motorblocks eine Freilegung der Silizium-Kristalle
in der Lauffläche der Laufbüchse erreicht werden. Dieses
Verfahren eignet sich jedoch nicht für einen Serieneinsatz bei
der Herstellung von Motorblöcken. Der Einsatz von Filzleisten
sowie das manuelle Aufbringen einer Silizium-Paste
gewährleistet keine hinreichende Reproduzierbarkeit. Es wurde
auch daran gedacht, Filzleisten in Verbindung mit einer
Mischung aus feinkörnigem Siliziumcarbid und Honöl zur
Oberflächenbearbeitung der Laufflächen einzusetzen. Dieser
schon Ende der 80er Jahre in Fachkreisen diskutierte Gedanke,
der auch in der DE 44 38 550 A1 beschrieben ist, bringt jedoch
den Nachteil mit sich, daß Abrasivstoffe in der
Trägerflüssigkeit die Maschinen in ganz erheblichem Maße
gefährden. Die Reproduzierbarkeit des Verfahrens ist für eine
Erstherstellung eines Motorblocks nicht hinreichend, und das
Verfahren erweist sich als zu teuer, da eine separate
Bearbeitungsvorrichtung für die Filzleisten verwendet werden
muß.
Ausgehend von einem gattungsgemäßen Verfahren nach EP-A- 0 348
608 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Prozeß des
Zurücksetzens der Leichtmetallmatrix, d.h. das Freilegen und
das Verrunden der Hartstoffphasen effektiver zu gestalten,
wobei auf die Anwendung eines Ätzprozesses verzichtet werden
soll. Es sollen desweiteren die Nachteile des Silizium-Läppens
vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Es wurde also erfindungsgemäß erkannt, daß zur Freilegung der
Hartstoffphasen auf die Ausführung eines umweltbelastenden
Ätzvorgangs verzichtet werden kann und stattdessen eine Honung
unter Verwendung eines geeigneten Honwerkzeugs durchgeführt
werden kann. Es ist hierbei wichtig, daß die
Schneidstoffpartikel des Honwerkzeugs in einer derart
nachgiebigen Matrix eingelagert sind, daß sie sich
gewissermaßen zwischen den Hartstoffen in die
Leichtmetallmatrix eingraben und so die Matrix zurücksetzen
können, wie dies in bekannter Weise durch Ätzen erreicht
wurde. In vorteilhafter Weise wird bei der Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens im Gegensatz zu dem bekannten
Ätzverfahren aber auch eine Verrundung der Hartstoffphasen und
damit eine Verbesserung der tribologischen Eigenschaften, d.h.
eine Verringerung der Abrasivität der behandelten
Zylinderlauffläche erreicht.
Bei dem zum Freilegen der Hartstoffphasen verwendeten
Honwerkzeug ist der Schneidstoff bei einer vorteilhaften
Verfahrensführung beispielsweise in einer porösen und daher
nachgiebigen Matrix eingelagert.
Nach der erfindungsgemäßen Freilegung der Hartstoffphasen
durch Honen der bereits vorgehonten Zylinderlauffläche werden
Rautiefen Rz der freigelegten Hartstoffphasen von 1,0 bis 3,0
µm erzeugt. Es wird vorteilhafterweise ein Mittenrauhwert Ra
von 0,1 bis 0,3 µm erzeugt. Der entsprechende Mittenrauhwert Ra
beträgt nach der Durchführung eines Ätzvorgangs 0,3 bis 0,6
µm.Die reduzierte Spitzenhöhe Rpk, die ein Maß für den
Kornüberstand der Hartstoffe über die zurückgesetzte Matrix
darstellt, beträgt 0,3 bis 0,8 µm.
Auch bei der Bearbeitung von aus Leichtmetallegierungen
hergestellten Zylinderlaufflächen kann zunächst eine
Formhonung unter Verwendung von Diamanthonleisten und sodann
eine Zwischenhonung zum Abtragen der zerstörten
Oberflächenschichten durchgeführt werden, bevor die vorstehend
erwähnte Honung zum Freilegen der Hartstoffphasen ausgeführt
wird. Die Zwischenhonung wird dabei vorteilhafterweise unter
Verwendung einer Siliziumcarbid-Honleiste, deren
Schneidstoffpartikel einer Größe von 600 bis 800 mesh nach DIN
69101 entsprechen (5 bis 10 µm) und in einem aushärtbaren
Kunstharz eingelagert sind. Demgegenüber sind die vorzugsweise
aus Korund (Al2O3) oder Siliziumcarbid (SiC) bestehenden
Schneidstoffpartikel, die ebenfalls eine Korngröße von 600 bis
800 mesh aufweisen, in einer derart elastisch nachgiebigen,
beispielsweise aus einem porösen thermoplastischen Material
gebildeten Matrix eingelagert, daß sie von den Hartstoffen
unter elastischer Verformung der Honleisten-Matrix
zurückgedrückt werden, so daß sie die Hartstoffe der
Aluminium-Legierung nicht abrasiv abtragen, sondern nur an den
Kanten verrunden. Die Schneidstoffpartikel werden aber in die
Aluminium-Legierungsmatrix zwischen die Hartstoffe gedrückt
und graben sich dort unter Abtrag der weicheren
Legierungsmatrix ein und bewirken so die Zurücksetzung der
Matrix bzw. die Freilegung der Hartstoffe.
Bei der Ausführung dieses dreistufigen Verfahrens werden bei
der Diamantformhonung etwa 50 bis 70 µm, bei der
Zwischenhonung etwa 30 bis 40 µm und beim Freilegen der
Hartstoffphasen etwa 3 bis 5 µm abgetragen. Der Abtrag bei der
Zwischenhonung ist jedoch sinnvollerweise abhängig von der
Zerstörungstiefe der Oberflächenschicht, die ihrerseits von
der Korngröße der Hartstoffe beeinflußt wird. D.h., bei einer
geringeren Korngröße der Hartstoffe kann ein geringerer Abtrag
beim Zwischenhonen ausreichend sein.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, aber auch
in einem hiervon losgelöst zu betrachtenden Erfindungsgedanken
von eigenständiger Bedeutung wird vorgeschlagen, das
Bearbeitungsverfahren so durchzuführen, daß nach einem
Feinbohren der Zylinderbohrung und vor dem Freilegen der
Hartstoffphasen die Zylinderlauffläche in einem ersten
Honvorgang unter Verwendung eines Honwerkzeugs, dessen
Schneidstoff im wesentlichen unnachgiebig in einem
metallischen Verbund oder einem Harz gehalten ist, bearbeitet
wird, so daß eine Oberflächenschicht der Zylinderlauffläche
abgetragen wird, in der die Hartstoffphasen durch das
Feinbohren zerstört wurden.
Gemäß diesem ansich selbstständigen Erfindungsgedanken wird
die Zylinderbohrung mit einem geringeren Untermaß ausgebildet,
so daß gegenüber dem bekannten Verfahren weniger abgetragen
werden muß, um den schlußendlichen Bohrungsdurchmesser zu
erreichen. Es wurde also gewissermaßen der Schritt des
Formhonens durch die Anbringung einer genaueren Bohrung
ersetzt. Dies bereitet durch die Verfügbarkeit von
polykristalline Diamantschneiden oder -schneidplatten
aufweisenden Bohr- oder Fräswerkzeugen, insbesondere
Mehrschneidenbohrer, keine Probleme.
Es wird dann in einem ersten Honvorgang beim Beseitigen der
zerstörte Hartstoffphasen aufweisenden Oberflächenschicht der
Zylinderlauffläche mehr Material abgetragen als beim
vorausgehend beschriebenen Zwischenhonen, da beim Feinbohren
im Gegensatz zum Formhonen von einer etwas größeren
Zerstörungstiefe auszugehen ist. Es wird vorzugsweise mehr als
50 µm, insbesondere zwischen 50 und 70 µm, der
Oberflächenschicht abgetragen. Es hat sich gezeigt, daß dies
unter Verwendung desselben Honwerkzeugs, das auch bei dem
vorstehend beschriebenen dreistufigen Honverfahren bei der
Zwischenhonung verwendet wurde, erreicht werden kann. Es kann
also auf den Einsatz teurer Diamanthonleisten verzichtet
werden, und der Zeitaufwand für die Bearbeitung der
Zylinderlauffläche wird beträchtlich reduziert.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen.
Einzelheiten und Verfahrensparameter zur Durchführung des
beschriebenen dreistufigen Honverfahrens ergeben sich aus der
nachfolgenden Tabelle, wobei die Leichtmetallegierung eine
übereutektische Aluminium-Silizium-Legierung ist.
| Formhonen | Beseitigen der Si-Zerstörung | Freilegen der Si-Ausscheidungen (Hartstoffphasen | ||
| Schneidstoffpartikel | Diamant | Diamant | Siliziumcarbid | Korund oder Siliziumcarbid |
| Schneidstoffpartikelgröße | 46 - 60 µm | 15 bis 30 µm | 600/800 mesh | 600/800 mesh |
| Bindung | starr (Metall) | im wesentlichen unnachgiebig (Kunststoff) | nachgiebig (Kunststoff) | |
| Abtrag | 50 - 70 µm | 50 - 70 µm | 3 - 5 µm | |
| Rz | 4 - 7 µm | 0,6 - 1,2 µm | 1,0 - 3,0 µm | |
| Ra | 0,6-0,8 µm | 0,06 - 0,15 µm | 0,10 - 0,3 µm | |
| Rpk e | - | 0,15 - 0,30 µm | 0,30 - 0,80 µm |
In der Zeichnung zeigt:
- Figur 1
- ein analysiertes Oberflächenprofil, und
- Figur 2
- eine photographische Darstellung einer Zylinderlaufbahn.
In der Figur 1 ist ein analysiertes Oberflächenprofil einer
Zylinderlauffläche dargestellt, die in einem zweitstufigen
Honverfahren bearbeitet wurde. Zur Herstellung der
Zylinderlauffläche wurde eine Verbundwerkstofftechnik genutzt;
es wurde ein mit Siliziumpulver beladener zylinderförmiger
Faserkörper, der aus Al2O3-Kurzfasern hergestellt wird, und in
einem Druckguß- oder Druckguß-ähnlichem Gießvorgang mit einer
untereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung gefüllt wird,
verwendet. Nach dem Gießvorgang wird die Zylinderöffnung
feingebohrt, wobei ein sehr geringfügiges Untermaß im Bereich
von weniger als 100 µm, vorzugsweise weniger als 70 µm,
belassen wird. Dieses Untermaß wird dann in einem ersten
Honvorgang abgetragen. In der ersten Stufe wurden 50 bis 70 µm
der Oberflächenschicht abgetragen, und zwar unter Verwendung
einer von der in Deutschland ansässigen Firma Atlantic
angebotenen Honleiste SC/9/600/22-115-BLF. In diesem ersten
Honvorgang wird die Zylinderlauffläche soweit abgetragen, etwa
50 bis 70 µm, bis die durch den Feinbohrvorgang zerstörten
Bereiche beseitigt sind. Anschließend wird in einer zweiten
Stufe fertiggehont, wobei in dem dargestellten Fall ein
Honwerkzeug der in Deutschland ansässigen Firma Dolderer des
Typs AS-800-P-PVA verwendet wird. In dieser zweiten Honstufe,
die ausschließlich dem Freilegen der Siliziumphasen an der
Oberfläche der Laufbahn dient, werden nur noch 3 bis 5 µm des
Aluminium-Matrix-Metalls der Zylinderlaufbahn abgetragen.
Figur 2 zeigt eine photographische Darstellung einer nach dem
Verfahren bearbeiteten Oberfläche einer Zylinderlaufbahn.
Claims (7)
- Verfahren zur Bearbeitung von aus Leichtmetallegierungen, insbesondere Aluminiumlegierungen, hergestellten Zylinderlaufflächen bei der Herstellung von Motorblöcken und Kurbelgehäusen für Verbrennungskraftmaschinen, mit eingelagerten körnigen oder faserigen Hartstoffphasen, wie insbesondere Silizium, Aluminiumoxid oder Carbiden, zur Erzeugung tribologisch geeigneter Eigenschaften, wobei zum Freilegen der Hartstoffphasen durch Zurücksetzen der Leichtmetallmatrix anstelle eines Ätzprozesses die zu bearbeitende Zylinderlauffläche gehont wird, dadurch gekennzeichnet, dass hierfür ein Honleistenwerkzeug verwendet wird, dessen partikelförmiger Schneidstoff in einer derart nachgiebigen Matrix der Honleiste eingelagert ist, daß die Schneidstoffpartikel zwischen die Hartstoffphasen gedrückt werden und dabei eine Freilegung sowie eine Verrundung der Hartstoffphasen bewirken können.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem zum Freilegen der Hartstoffphasen verwendeten Honwerkzeug der Schneidstoff in einer porösen Matrix eingelagert ist.
- Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Freilegen der Hartstoffphasen eine gemittelte Rauhtiefe Rz von 1,0 bis 3,0 µm erzeugt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Freilegen der Hartstoffphasen ein Mittenrauhwert Ra von 0,1 bis 0,3 µm erzeugt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Freilegen der Hartstoffphasen eine reduzierte Spitzenhöhe Rpk von 0,3 bis 0,8 µm erzeugt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Feinbohren der Zylinderbohrung und vor dem Freilegen der Hartstoffphasen die Zylinderlauffläche in einem ersten Honvorgang unter Verwendung eines Honwerkzeugs, dessen Schneidstoff im wesentlichen unnachgiebig in einem metallischen Verbund oder einem Harz gehalten ist, bearbeitet wird, so daß eine Oberflächenschicht der Zylinderlauffläche abgetragen wird, in der die Hartstoffphasen durch das Feinbohren zerstört wurden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beseitigen der zerstörte Hartstoffphasen aufweisenden Oberflächenschicht der Zylinderlauffläche mehr als 50 µm, vorzugsweise zwischen 50 und 70 µm, abgetragen werden.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19627926 | 1996-07-11 | ||
| DE19627926A DE19627926A1 (de) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | Verfahren zur Bearbeitung von Zylinderlaufflächen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0818271A1 EP0818271A1 (de) | 1998-01-14 |
| EP0818271B1 true EP0818271B1 (de) | 2001-11-21 |
Family
ID=7799529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP97110011A Expired - Lifetime EP0818271B1 (de) | 1996-07-11 | 1997-06-19 | Verfahren zur Bearbeitung von Zylinderlaufflächen |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0818271B1 (de) |
| DE (2) | DE19627926A1 (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006003994A1 (de) * | 2006-01-24 | 2007-07-26 | Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh | Honverfahren für Aluminiumlegierungen |
| DE102007032915A1 (de) | 2007-07-14 | 2009-01-15 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen einer Brennkraftmaschine und nach diesem Verfahren hergestellte Brennkraftmaschine |
| WO2010102805A1 (de) | 2009-03-11 | 2010-09-16 | Elgan-Diamantwerkzeuge Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur feinbearbeitung von bohrungen, beabeitungswerkzeug und bearbeitungsmaschine hierfür sowie werkstück |
| DE102005022469B4 (de) * | 2005-05-14 | 2011-05-05 | Audi Ag | Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkurbelgehäuse |
| DE102005018277B4 (de) * | 2005-04-14 | 2011-09-15 | Elgan-Diamantwerkzeuge Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Honen hartstoffpartikelverstärkter Oberflächen und Honwerkzeug |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19956306B4 (de) * | 1999-11-20 | 2010-02-11 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Bearbeiten von Oberflächen, insbesondere von Zylinderlaufflächen an Brennkraftmaschinen |
| DE10119337C1 (de) * | 2001-04-20 | 2003-02-06 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung tribologischer Flächen |
| JP3821219B2 (ja) * | 2002-03-27 | 2006-09-13 | 日本ピストンリング株式会社 | 内周面に表面処理皮膜を有するシリンダライナ及びその加工方法 |
| DE10323743B4 (de) * | 2003-05-24 | 2007-01-18 | Daimlerchrysler Ag | Freilegemasse, Freilegeverfahren und Freilegevorrichtung |
| DE502006007980D1 (de) | 2006-12-12 | 2010-11-11 | Nagel Masch Werkzeug | Verfahren zur Feinbearbeitung zylindrischer Innenflächen von Bohrungen sowie Feinbearbeitungsanlage hierfür |
| DE102007028294B4 (de) * | 2007-06-06 | 2010-03-04 | Daimler Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Freilegen von in einer Aluminium-Matrix eingebetteten Silizium-Kristallen an einer Oberfläche eines Werkstücks |
| DE102009030451A1 (de) | 2009-06-25 | 2010-12-30 | Daimler Ag | Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche sowie Bearbeitungswerkzeug zum Bearbeiten einer Oberfläche |
| DE102012002765A1 (de) * | 2012-02-11 | 2013-08-14 | Daimler Ag | Reibungsoptimierte Oberflächenausführung von Graugussbauteilen |
| JP7343843B2 (ja) | 2020-01-28 | 2023-09-13 | 日産自動車株式会社 | 摺動機構 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2232389A (en) * | 1939-08-07 | 1941-02-18 | Jurkat Gerhard | Composition and method of producing same |
| US3972161A (en) * | 1968-07-01 | 1976-08-03 | Barnes Drill Co. | Solid abrading tool with fiber abrasive |
| JPS62173164A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-30 | Toyota Motor Corp | アルミシリンダブロツクのボア加工方法 |
| ATE54084T1 (de) * | 1987-03-06 | 1990-07-15 | Carborundum Schleifmittel | Verfahren zur verbesserung der schleifleistung von schleif- und honkoerpern. |
| DE3719796A1 (de) * | 1987-06-13 | 1988-12-22 | Gehring Gmbh Maschf | Verfahren und werkzeug zum bearbeiten von oberflaechen, insbesondere von laufflaechen von verbrennungsmaschinen |
| DE3822169A1 (de) * | 1988-06-30 | 1990-01-04 | Kadia Diamant | Verfahren zum freilegen von silizium-kristallen |
| US6083445A (en) * | 1993-07-13 | 2000-07-04 | Jason, Inc. | Method of making a plateau honing tool |
| DE4440713C2 (de) * | 1993-11-23 | 1998-07-02 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Herstellen von Gleitflächen an Gußeisenteilen, insbesondere von Zylinderlaufbahnen von Brennkraftmaschinen, sowie Honwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens |
-
1996
- 1996-07-11 DE DE19627926A patent/DE19627926A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-06-19 EP EP97110011A patent/EP0818271B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-19 DE DE59705445T patent/DE59705445D1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005018277B4 (de) * | 2005-04-14 | 2011-09-15 | Elgan-Diamantwerkzeuge Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Honen hartstoffpartikelverstärkter Oberflächen und Honwerkzeug |
| DE102005022469B4 (de) * | 2005-05-14 | 2011-05-05 | Audi Ag | Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkurbelgehäuse |
| DE102006003994A1 (de) * | 2006-01-24 | 2007-07-26 | Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh | Honverfahren für Aluminiumlegierungen |
| DE102006003994B4 (de) * | 2006-01-24 | 2009-09-10 | Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh | Honverfahren für Aluminiumlegierungen |
| DE102007032915A1 (de) | 2007-07-14 | 2009-01-15 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen einer Brennkraftmaschine und nach diesem Verfahren hergestellte Brennkraftmaschine |
| DE102007032915B4 (de) | 2007-07-14 | 2021-11-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen einer Brennkraftmaschine und nach diesem Verfahren hergestellte Brennkraftmaschine |
| WO2010102805A1 (de) | 2009-03-11 | 2010-09-16 | Elgan-Diamantwerkzeuge Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur feinbearbeitung von bohrungen, beabeitungswerkzeug und bearbeitungsmaschine hierfür sowie werkstück |
| DE102009013625A1 (de) | 2009-03-11 | 2010-09-16 | Elgan-Diamantwerkzeuge Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Feinbearbeitung von Bohrungen, Bearbeitungswerkzeug und Bearbeitungsmaschine hierfür sowie Werkstück |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59705445D1 (de) | 2002-01-03 |
| EP0818271A1 (de) | 1998-01-14 |
| DE19627926A1 (de) | 1998-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0818271B1 (de) | Verfahren zur Bearbeitung von Zylinderlaufflächen | |
| DE10312227B4 (de) | Zylinderauskleidung, deren Innenoberfläche mit einer oberflächenbehandelten Schicht geformt ist, und Verfahren zum Bearbeiten der oberflächenbehandelten Schicht | |
| DE102006040362B4 (de) | Abriebbeständige Komibnation aus Aluminiumkolben und Aluminiumzylinderbohrung und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| EP1711642A1 (de) | Durch thermisches spritzen aufgebrachte eisenhaltige schicht einer gleitfläche, insbesondere für zylinderlaufflächen von motorblöcken | |
| DE3601319C2 (de) | ||
| DE102017202573A1 (de) | Honwerkzeug und Feinbearbeitungsverfahren unter Verwendung des Honwerkzeugs | |
| DE4440713C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Gleitflächen an Gußeisenteilen, insbesondere von Zylinderlaufbahnen von Brennkraftmaschinen, sowie Honwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE102016013932A1 (de) | Verfahren zum Bearbeiten einer Lauffläche einer Zylinderlaufbuchse für eine Brennkraftmaschine | |
| EP1490196B1 (de) | Verfahren zum feinbearbeiten von zylindrischen innenflächen | |
| DE102011118588A1 (de) | Verfahren zum Bearbeiten einer Zylinderbohrung eines Verbrennungsmotors | |
| DE102005018277B4 (de) | Verfahren zum Honen hartstoffpartikelverstärkter Oberflächen und Honwerkzeug | |
| DE3210495A1 (de) | Verfahren zur herstellung von lagerflaechen | |
| DE102017116480A1 (de) | Kolbenring mit kugelgestrahlter Einlaufschicht und Verfahren zur Herstellung | |
| EP0348608B2 (de) | Verfahren zum Freilegen von Silizium-Kristallen | |
| EP0247572B1 (de) | Verfahren und Werkzeug zur Bearbeitung der Oberflächen von Werkstücken | |
| DE19518552C2 (de) | Kolben für Verbrennungsmotoren | |
| DE4226335C2 (de) | Verwendung eines Honverfahrens zum Honen von Zylinder-Innenflächen, Werkzeug dafür und Zylinder | |
| DE19956306B4 (de) | Verfahren zum Bearbeiten von Oberflächen, insbesondere von Zylinderlaufflächen an Brennkraftmaschinen | |
| DE10135618C1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Zylinderlaufbahnen, insbesondere Al-Si-Laufbahnen mit gesteigerter Verschleißfestigkeit | |
| DE10119337C1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung tribologischer Flächen | |
| DE102006003994B4 (de) | Honverfahren für Aluminiumlegierungen | |
| DE4133937A1 (de) | Endbearbeitung der kolben- und zylinderlaufflaechen von kolbenmaschinen | |
| EP3463727B1 (de) | Zylinder, verfahren zur endbearbeitung eines zylinders, hubkolbensystem und verwendung eines hubkolbensystems | |
| DE2408836A1 (de) | Verfahren zur herstellung feinbearbeiteter oberflaechen von seiten- bzw. zwischenteilen fuer rotationskolben-brennkraftmaschinen aus legierungen auf aluminiumbasis mit hohem siliziumgehalt | |
| DE10225744B4 (de) | Zylinderlaufbuchse |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 19980704 |
|
| AKX | Designation fees paid |
Free format text: DE FR GB |
|
| RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): DE FR GB |
|
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19991005 |
|
| GRAG | Despatch of communication of intention to grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA |
|
| GRAG | Despatch of communication of intention to grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA |
|
| GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
| GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
| GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE FR GB |
|
| GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) |
Effective date: 20011121 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: IF02 |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 59705445 Country of ref document: DE Date of ref document: 20020103 |
|
| ET | Fr: translation filed | ||
| PLBQ | Unpublished change to opponent data |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS OPPO |
|
| PLBI | Opposition filed |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260 |
|
| PLBF | Reply of patent proprietor to notice(s) of opposition |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS OBSO |
|
| 26 | Opposition filed |
Opponent name: MASCHINENFABRIK GEHRING GMBH & CO. Effective date: 20020814 |
|
| PLBF | Reply of patent proprietor to notice(s) of opposition |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS OBSO |
|
| PLBF | Reply of patent proprietor to notice(s) of opposition |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS OBSO |
|
| PLBP | Opposition withdrawn |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009264 |
|
| PLBD | Termination of opposition procedure: decision despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOPC1 |
|
| PLBM | Termination of opposition procedure: date of legal effect published |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009276 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: OPPOSITION PROCEDURE CLOSED |
|
| 27C | Opposition proceedings terminated |
Effective date: 20040403 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 19 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R082 Ref document number: 59705445 Country of ref document: DE Representative=s name: PATENTANWAELTE TER SMITTEN EBERLEIN-VAN HOOF R, DE Ref country code: DE Ref legal event code: R082 Ref document number: 59705445 Country of ref document: DE Representative=s name: PATENTANWAELTE TER SMITTEN EBERLEIN RUETTEN PA, DE Ref country code: DE Ref legal event code: R081 Ref document number: 59705445 Country of ref document: DE Owner name: KS HUAYU ALUTECH GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: KS ALUMINIUM-TECHNOLOGIE GMBH, 74172 NECKARSULM, DE |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: CD Owner name: KS HUAYU ALUTECH GMBH, DE Effective date: 20160108 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 20 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20160622 Year of fee payment: 20 Ref country code: GB Payment date: 20160628 Year of fee payment: 20 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20160621 Year of fee payment: 20 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R071 Ref document number: 59705445 Country of ref document: DE |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: PE20 Expiry date: 20170618 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION Effective date: 20170618 |