EP0826444B1 - In ein Leichtmetall-Gussteil einzugiessender Rohling aus Leichtmetall und Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines solchen Rohlings - Google Patents

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EP0826444B1
EP0826444B1 EP97112343A EP97112343A EP0826444B1 EP 0826444 B1 EP0826444 B1 EP 0826444B1 EP 97112343 A EP97112343 A EP 97112343A EP 97112343 A EP97112343 A EP 97112343A EP 0826444 B1 EP0826444 B1 EP 0826444B1
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light metal
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cylinder
crankcase
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Definitions

  • the invention relates to a cast in a light metal casting Blank of another light metal part and a process for its manufacture, like both, for example from DE 44 38 550 A1 using the example of a crankcase cast cylinder liner emerges as known.
  • the cylinder liner can be mounted in a light alloy crankcase with regard to the running properties of the reciprocating piston in it independently be optimized by the material of the crankcase.
  • the material of the crankcase Here you have already achieved considerable success.
  • problems pouring the cylinder liners result in the light alloy crankcase that the binding of the outside of the sleeve with the crankcase material is insufficient. Due to a materially imperfect Connection can lead to a disability in engine operation the heat flow of the waste heat of the reciprocating engine and in particularly unfavorable cases even to loosen the cylinder liner come in the crankcase.
  • parts to be poured for example forged piston recesses in a cast piston, a good bond is enough indispensable for strength reasons.
  • DE 43 28 619 C2 addresses the problem of a good material connection Binding of the light metal components when pouring in particular using the example of a cylinder liner to be cast and wants a non-porous material bond between the outside of the can and housing material through targeted preheating reach the cylinder liner.
  • the one at a certain temperature For example, 450 ° C preheated and in the mold introduced blank of a cylinder liner is through the inflowing melt of the housing material melted on the surface and thereby creates an intimate connection with the housing material on.
  • a machining allowance on the inside of the rifle blank of at least about 1 mm is provided. So it's melting through of the rifle blank to really prevent a correspondingly thick-walled blank would have to be provided become. For the sake of the smallest possible cylinder spacing However, a thin-walled cylinder liner is desirable. However, if the box is - for whatever reason, i.e. out of caution or negligence - not enough preheated, so there are only very short ones, at least during die casting Times when filling the mold and until solidification begins So that in the short time available here the Melting measures of the type mentioned are not or only very much can imperfectly grip.
  • the object of the invention is the generic one Blank of a light metal component to be cast and the to improve the corresponding manufacturing processes, that the blanks unite over a wide area without preheating intimate bond when pouring with the casting material of the casting come in.
  • the pyramid-like or lancet-like material protrusions or poses provide initialization points for the melting process Because of the rapid progression of a once started Melting process and because of the very dense occupation of the Contact side with such initialization points are growing Meltings started very quickly to a coherent melting zone near the surface. The melting spreads quickly across the surface, but only penetrates relatively little in the depth of the blank wall, so that on the opposite wall side of the blank, e.g. on the Running side of the piston, the structure remains unaffected.
  • the reciprocating piston machine partially shown in FIG. 1 contains a crankcase 2 made of die-cast, in the free-standing upward Cylinder jackets 4 (in the so-called open-deck design) to accommodate one Cylinder liner 6 are arranged in which a piston 3rd is guided up and down.
  • a crankcase 2 On top of the crankcase 2 is a cylinder head with the interposition of a cylinder head gasket 1 with the facilities for a gas exchange and the charge ignition attached. Is inside the crankcase around the cylinder jacket 4 around a cavity to form a Water jacket 5 provided for the cylinder cooling.
  • the cylinder liner 6 is previously as a single part after a in a method not of interest here hypereutectic aluminum / silicon alloy made, then cast as a blank in the crankcase 2 and finished together with the crankcase.
  • melt the tips of these many little ones Material surveys abruptly despite an oxide skin because on this small contact zone over the melt contact supplied thermal energy is sufficiently high and the heat flow in the depth of the material is initially still small, so locally enough energy density is available to cross the barrier to be able to overcome the oxide skin locally.
  • the meltdowns initiated spread very quickly near the surface Layer on the contact side of the barrel blank. Because of the rapid progress of a melting process that has already started and because of the very dense occupation of the contact page With such initialization points, the meltdowns started to grow very quickly to a coherent surface Melting zone together.
  • the melting spreads so quickly in the area, but penetrates relatively little the depth of the sleeve wall so that close to the piston side the structure of the box remains unaffected, whereby here a machining allowance of at least 1 mm must also be taken into account is. It occurs when pouring in spite of a minor Temperature levels of the cylinder liners inserted in the casting tool a good material connection over a wide area between the cylinder liner and the crankcase. thanks the low temperature level, for example room temperature, the cylinder liners can be easily handled and to store. The good bond when pouring comes in even then still occurs when the cylinder liners inserted in the casting tool indirectly via the centering mandrel on the tool side, onto which they are attached in a defined position, are cooled. This cooling, for example due to the flow of water not only the cooling times of the casting and thus increased productivity , but it may also be a structure-changing Heating of the can structure far below the melting temperature be prevented.
  • Figure 5 shows in a very strong, by an expanded scale indicated enlargement a good material bond between the cylinder liner and the housing base material, which in cross-hatched in the representations of FIGS. 8a to 8f and 9a to 9h is indicated.
  • the representation of Figure 5 lets clearly the undisturbed transition of the material 15 of the cylinder liner in the material 16 of the crankcase on the recognize former contact zone 17.
  • Figure 6 shows a similar metallographic cross section as in FIG. 5, but with a magnification that is lower by a factor of 10, recognizable by the specified scale, in one place porous bond between cylinder liner and housing base material, their extension in the representations of the figures 8a to 8f or 9a to 9h is shown dotted. It here change small parts of good bond with extended ones Areas of frontal deposition of the different Materials in which air pockets are also embedded.
  • Figures 8a to 8f on the one hand and Figures 9a to 9h on the other hand are ultrasound remission recordings (more on this below) of the treads of the cast and before the Pouring cylinder liners treated differently on the outside a six- or eight-cylinder crankcase shown, Figures 8a and 9a the first cylinder, 8b or 9b the second cylinder etc. and FIG. 8f the sixth or Figure 9h assigned to the eighth cylinder of the crankcase is.
  • the engines are V-shaped Arrangement of the cylinder banks, which is why the remission pictures of the individual cylinders are arranged in two rows. The lengths Sides of the rectangles correspond to the top and bottom, respectively End of the cylinder barrel.
  • the short sides correspond the surface line of the treads that face the front or timing case side the internal combustion engine has; the vertical center line the rectangular lateral surface faces the rear side of the engine where the gearbox is located.
  • Such ultrasound remission images are obtained under water, using water as a medium of propagation and contact between ultrasound source or receiver on the one hand and to inspecting object on the other hand.
  • the water and the To a certain extent, wall material represents a more or less homogeneous propagation medium for ultrasound, which due to defects in the metal, for example across the direction of propagation horizontal gaps or non-integral contact points is disturbed.
  • Ultrasound is capable of such defects to bridge only a small fraction, against the greater part of the primary sound energy in such Defects is reflected.
  • Centric in the middle of the too testing cylinder liner is at a certain height and an ultrasound transmitter with a certain orientation, the is also an ultrasound receiver.
  • the ultrasound transmitter emits a very short ultrasound signal in a concentrated manner and the ultrasound receiver receives this from the cylinder wall reflected echo, whereby not the runtime but the Intensity of the echo is detected.
  • This type of ultrasound examination become non-metallic inclusions within of the object to be examined by an increase in intensity of the remit sound is detected, similar to one Gas dust particles, smoke or the like by irradiating a bright one Light can be made visible.
  • the emitted ultrasound pulse passes through the cell almost without echo trouble-free wall through; is the intensity of the echo very low here.
  • FIGS. 8a to 8f show a good bond between the cylinder liner and the housing base material.
  • These cylinder liners were pre-cast roughened on its outside 10 according to the invention.
  • the cross-hatched, representing a good material bond The area takes up a large part of the area - about 80 to 95%. Only some cylinders are in gear or zones on the inlet side, smaller from their Contain size-tolerable areas with poor binding. No circumferential location of the cylinder liner is completely without integral connection to the housing material. So far the Area of a cohesive connection is only short axially, so this is in the area of a single, locally small circumferential location some cylinders limited. Otherwise reproduce these pictures are neither one of the individual cylinders Crankcase still with successively cast crankcases. Through optimization measures, especially in the melt flow improvements can certainly be made here.
  • a tubular blank is produced and on target shape and target dimension processed.
  • outside Surface 10 of the blank 9 is broken with sharp edges Particles 13 made of a brittle hard material, preferably High-grade corundum, blasted, by a nozzle 18 directed Air jet 12 are taken away.
  • the airborne Particle beam is roughly transverse, i.e. at an angle ⁇ of about 90 ⁇ 45 ° on the treatment site of the surface 10 of the Blank 9 directed.
  • the party-carrying Air jet must, in particular, regarding its essential parameters with regard to flow velocity or impact velocity of the particles on the outer surface and particle density be optimized in the air flow, with the desired one here Surface topography of the roughened outer surface and an optimal one metallurgical connection of the sleeve to the casting material stand in the foreground as an optimization result.
  • Such Parameter optimizations are, however, for the person skilled in the art particle radiation is quite reasonable.
  • the particles 13 of the hard material used have a average grain size d of about 70 microns.
  • the size of this mean essentially determines the degree of roughness achieved With.
  • the average grain size should be larger than the target Roughness.
  • With a medium grain size of sharp-edged broken blasting material of about 70 ⁇ m is a roughness of about 30 to 60 ⁇ m achievable.
  • When specifying the medium grain size is a statistical mean that - how the diagram of Figure 12 is to illustrate - according a bell-shaped frequency distribution 19 upwards and can be below or below.

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Description

Die Erfindung betrifft einen in ein Leichtmetall-Gußteil einzugießenden Rohling eines anderen Leichtmetallteiles und ein Verfahren zu dessen Herstellung, wie beides beispielsweise aus der DE 44 38 550 A1 am Beispiel einer in ein Kurbelgehäuse eingegossenen Zylinderlaufbüchse als bekannt hervorgeht.
Durch das Eingießen von gesondert gefertigten Zylinderlaufbüchsen in Leichtmetall-Kurbelgehäuse kann die Zylinderlaufbüchse im Hinblick auf die Laufeigenschaften des Hubkolbens darin unabhängig von dem Werkstoff des Kurbelgehäuses optimiert werden. Hierbei hat man auch schon beachtliche Erfolge erzielen können. Allerdings können sich Probleme beim Eingießen der Zylinderlaufbüchsen in das Leichtmetall-Kurbelgehäuse dadurch ergeben, daß die Bindung der Büchsenaußenseite mit dem Kurbelgehäusewerkstoff nur unzureichend ist. Durch eine stoffschlüssig unvollkommene Anbindung kann es im Motorbetrieb zu einer Behinderung des Wärmeabflusses der Abwärme des Hubkolbenmotors und in besonders ungünstig gelagerten Fällen sogar zu einem Lockern der Zylinderlaufbüchse im Kurbelgehäuse kommen. Bei anderen einzugießenden Teilen, beispielsweise geschmiedete Kolbenmulden in einem gegossenen Kolben, ist eine gute Bindung allein schon aus Festigkeitsgründen unverzichtbar.
Die DE 43 28 619 C2 geht auf die Problematik einer guten stoffschlüssigen Bindung der Leichtmetall-Komponenten beim Eingießen insbesondere am Beispiel einer einzugießenden Zylinderlaufbüchse ein und will einen porenfreien Stoffschluß zwischen Büchsenaußenseite und Gehäusewerkstoff durch eine gezielte Vorwärmung der Zylinderlaufbüchse erreichen. Der auf eine bestimmte Temperatur, beispielsweise 450°C vorgewärmte und in die Gießform eingebrachte Rohling einer Zylinderlaufbüchse wird durch die einströmende Schmelze des Gehäusematerials oberflächlich angeschmolzen und geht dadurch eine innige Verbindung mit dem Gehäusewerkstoff ein. Durch eine hohe, parallel zur Kontaktfläche gerichte Strömung der Schmelze wird dieser Effekt noch begünstigt, indem nicht nur aufgrund eines besseren Wärmeaustauches ein vermehrtes Anschmelzen bewirkt wird, sondern indem auch die stets vorhandene Oxidhaut von der Kontaktseite der Büchse abgewaschen wird. Diese intensive Relativströmung der Schmelze kann durch verschiedene Maßnahmen gewährleistet werden. Die genannte Druckschrift erwähnt in diesem Zusammenhang eine geschickte Auswahl und Verteilung der Angußstellen oder ein Rühren der Schmelze oder auch ein Induzieren von elektrischen Wirbelströmen, die Fluidströmungen in der Schmelze verursachen. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß die auf Temperaturen, die ein sicheres Anschmelzen bewirken, vorgewärmten Büchsenrohlinge insbesondere beim Gießen von vielzylindrigen Kurbelgehäusen nur schwierig zu handhaben sind. Beim sukzessiven Einsetzen der einzelnen, vorgewärmten Büchse in das Gießwerkzeug muß entweder - abkühlungsbedingt - mit unterschiedlichen Büchsentemperaturen beim Abguß gerechnet werden oder es müssen in das Gießwerkzeug Heizelemente zum Warmhalten der bereits eingesetzten Büchsenrohlinge vorgesehen werden, was das Gießwerkzeug komplizierter macht und die Wärmeabfuhr des erstarrenden Gußwerkstückes beeinträchtigt. In jedem fall muß ein Vorwärmofen installiert werden, der weitere Investitionskosten und der vor allem laufende Energiekosten verursacht. Außerdem können die hohen Vorwärm-Temperaturen zu unerwünschten Gefügeveränderungen im Werkstoff der Zylinderlaufbüchse führen, die deren Laufeigenschaften ungünstig beeinflussen können. Tribologisch relevante Gefügeveränderungen werden auf jeden Fall erreicht, wenn der Büchsenrohling beim Eingießen bis nahen in den Bereich der Lauffläche aufgeschmolzen wird. Es ist hierbei zu berücksichtigen, daß beim Büchsenrohling an der Innenseite ein Bearbeitungsaufmaß von wenigstens etwa 1 mm vorgesehen ist. Um also ein Durchschmelzen des Büchsenrohlings wirklich an allen stellen zu verhindern, müßte ein entsprechend dickwandiger Rohling vorgesehen werden. Aus Gründen eines möglichst geringen Zylinderabstandes ist jedoch eine möglichst dünnwandige Zylinderlaufbüchse erwünscht. Ist die Büchse hingegen - aus welchen Gründen auch immer, d.h. aus Vorsicht oder aus Nachlässigkeit - nicht genügend vorgewärmt, so stehen zumindest beim Druckgießen nur sehr kurze Zeiten beim Formfüllen und bis zur beginnenden Erstarrung zur Verfügung, so daß in der Kürze der hier verfügbaren Zeiten die Anschmelz-Maßnahmen der angesprochenen Art nicht oder nur sehr unvollkommen greifen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, den gattungsgemäß zugrundegelegte Rohling eines einzugießenden Leichtmetallbauteiles sowie das entsprechende Herstellungsverfahren dahingehend zu verbessern, daß die Rohlinge auch ohne Vorwärmung auf breiter Fläche einen innigen Stoffschluß beim Eingießen mit dem Gußwerkstoff des Umgußteiles eingehen.
Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung des gattungsgemäßen Rohlings erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 und bezüglich des verfahrensmäßigen Aspektes durch die Merkmale von Anspruch 6 gelöst. Wichtig ist, daß die außenseitig liegende Kontaktfläche des Rohlings eine Topographie mit einer Vielzahl spitz auslaufender Materialerhebungen, z.B. in pyramidenähnlicher oder lanzettartiger Form aufweist, die an ihrer Basis breitflächig ungestört in den Basiswerkstof des Rohlings übergehen. Die Spitzen dieser vielen kleinen pyramiden- oder lanzettartigen Materialausschülpungen bzw. - aufwerfungen an der Kontaktseite des Rohlings schmelzen trotz der bestehenden Oxidhaut beim Kontakt mit der Schmelze des Umgußteiles schlagartig im Bereich ihrer Spitze an, weil auf dieser kleinen Kontaktzone die über den Schmelze-Kontakt zugeführte Wärmeenergie ausreichend hoch und der Wärmeabfluß in die Tiefe des Werkstoffes zunächst noch gering ist, so daß lokal genügend Energiedichte zur Verfügung steht, um die Barriere der Oxidhaut lokal zu überwinden. Die eingeleiteten Anschmelzungen breiten sich sehr rasch in der oberflächennahen Schicht auf der Kontaktseite des Rohlings aus. Die pyramidenähnlichen oder lanzettartigen Materialausschülpungen bzw. - aufwerfungen stellen also Initialisierungsstellen für den Anschmelzvorgang dar. Wegen des raschen Voranschreitens eines einmal begonnenen Anschmelzvorganges und wegen der sehr dichten Besetzung der Kontaktseite mit solchen Initialisierungsstellen wachsen die begonnenen Anschmelzungen sehr schnell zu einer zusammenhängenden oberfächennahen Anschmelzzone zusammen. Die Anschmelzung breitet sich also rasch in der Fläche aus, dringt aber nur relativ wenig in die Tiefe der Rohlingwandung ein, so daß auf der gegenüberliegenden Wandungsseite des Rohlings, z.B. auf der Laufseite des Kolbens, das Gefüge unbeeinflußt bleibt.
Mit der Erfindung sind die folgenden zahlreichen und recht unterschiedlichen Vorteile erzielbar:
  • Entfall einer Vorwärmung des Eingußteiles, insbesondere des Büchsenrohlings zum Eingießen mit den damit zusammenhängenden Investitions- und Betriebskosten sowie den Handhabungsproblemen;
  • durch das Aufrauhen der Außen- bzw. Kontaktfläche des Eingußteiles wird zugleich die Wirkung einer ohnehin erforderlichen Reinigung erzielt, so daß ein gesondertes Reinigen entbehrlich ist; der investive und laufende Kostenaufwand für das Aufrauhen ist etwa vergleichbar mit dem für ein Reinigen, so daß das Aufrauhen praktisch keinen Mehraufwand erfordert;
  • im Falle von einzugießenden Büchsenrohlingen können mit hoher Prozeßsicherheit tribologisch relevanten Gefügeveränderungen auf der Laufseite des Büchsenrohlinges vermieden werden;
  • Ermöglichung dünnerer Wandstärken beim Eingußteil; zumindest können dünnere Wandstärken prozeßsicher beherrscht werden als beim Eingießen mit Gußteilvorwärmung;
  • dünnere Zylinderwandstärken erlauben geringere Zylinderabstände und somit bei gleichem Hubraum kürzere, leichtere und kostengünstigere Motoren, die kleinere Motorräume im Kraftfahrzeug und - massebedingt - einen geringeren Kraftstoffverbrauch für das damit angetriebene Kraftfahrzeug ermöglichen;
  • gegenüber dem Eingießen nicht-aufgerauhter Eingußteile ist eine bessere und über der Erstreckung der Kontaktfläche weithin gleichmäßig gute metallurgische Verbindung zwischen Eingußteil und Umgußteil erzielbar;
  • im Falle von Zylinderlaufbüchsen ist dadurch - wie Messungen ergeben haben - eine höhere Fertigungsgenauigkeit, insbesondere ein geringerer fertigungsbedingter Zylinderverzug erzielbar, weil eine stoffschlüssig gut in das Kurbelgehäuse eingebundene Zylinderlaufbüchse steifer ist als eine im wesentlichen nur formschlüssig umfaßte Büchse;
  • aufgrund der besseren metallurgischen Anbindung der Büchse an den Gehäusewerkstoff ist eine höhere Steifigkeit und eine in Umfangs- und Axialrichtung gleichmäßige, also homogene Zylinderwandung und bei Montage des Zylinderkopfes mit zwischengeschalter Dichtung ein geringerer montagebedingter Zylinderverzug erzielbar;
  • wegen der hochfesten stoffschlüssigen Einbindung der Zylinderlaufbüchse in das Kurbelgehäuse sind endseitige Sicherungsbunde an der Büchse entbehrlich, wodurch die Büchse fertigungstechnisch besonders einfach gestaltet und somit kostengünstig herstellbar ist;
  • im Falle von Zylinderlaufbüchsen ist aufgrund der besseren metallurgischen Anbindung der Büchse an den Gehäusewerkstoff im Motorbetrieb ein besserer und in der Fläche gleichmäßigerer Wärmeübergang, ein gleichmäßigeres Temperaturprofil der Zylinderlaufbüchse in Umfangs- und in Axialrichtung und ein geringerer thermisch bedingter Zylinderverzug erzielbar;
  • außerdem ist das Temperaturniveau der gut eingebundenen Zylinderlaufbüchse insgesamt niedriger als bei nicht-aufgerauht eingegossenen Zylinderlaufbüchsen, was sich im Motorbetrieb günstig auf die Ölabdampfrate und somit auf den Ölverbrauch und auf den Gehalt an schmierölseitig verursachten Kohlenwasserstoffen im Abgas auswirkt;
  • höhere fertigungsbedingte Formgenauigkeit, geringere montagebedingte Zylinderverzüge und geringere betriebsbedingte Temperaturverzüge der Zylinderlaufbüchsen wiederum erlauben ein geringeres Kolbenspiel, was sich günstig auf den Gehalt an kraftstoffseitig verursachten Kohlenwasserstoffen im Abgas auswirkt;
  • die hohe Formgenauigkeit der Lauffläche ergibt darüber hinaus eine geringer Schwingungsanregung für den Kolben und somit einen ruhigeren Motorbetrieb;
  • die hohe Formgenauigkeit der Lauffläche ergibt aber auch eine bessere Dichtwirkung der Kolbenringe und somit geringere Durchblasverluste und einen geringeren Ölverbrauch, also einen besseren Wirkungsgrad, einen geringeren Kraftstoffverbrauch und geringere Emissionen insbesondere an ölseitig verursachten Kohlenwasserstoffen.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:
Fig. 1
eine partielle Schnitt-Ansicht einer Hubkolbenmaschine mit eingegossener Zylinderlaufbüchse,
Fig. 2
das Rohteil der Zylinderlaufbüchse für die Hubkolbenmaschine nach Figur 1 in Einzeldarstellung,
Fig. 3
einen metallographischen Querschnitt durch die Wandung des Rohteils nach Figur 2 in einem oberflächennah liegenden Bereich - Detail III gemäß Figur 2 -, die Art der Rauheit der außenseitigen Oberfläche zeigend,
Fig. 4
eine rasterelektronen-mikroskopische Photographie eines außenseitigen Oberflächenausschnittes - Einzelheit IV in Figur 2 - des Rohteils nach Figur 2, die Topographie der Oberfläche zeigend,
Fig. 5
einen metallographischen Querschnitt durch die Zylinderwandung des Kurbelgehäuses nach Figur 1 im Grenzbereich zwischen eingegossener Zylinderlaufbüchse und Gehäusebasiswerkstoff - Detail V gemäß Figur 1 -, an einer Stelle guter stoffschlüssiger Bindung zwischen Zylinderlaufbüchse und Gehäusebasiswerkstoff,
Fig. 6
einen ähnlichen metallographischen Querschnitt wie nach Figur 5, jedoch bei einer um den Faktor 10 geringeren Vergrößerung als Figur 5 und an einer Stelle poröser Bindung zwischen Zylinderlaufbüchse und Gehäusebasiswerkstoff,
Fig. 7
einen ähnlichen metallographischen Querschnitt wie nach Figur 6 und bei gleicher Vergrößerung wie Figur 6, jedoch an einer Stelle ohne Bindung zwischen Zylinderlaufbüchse und Gehäusebasiswerkstoff,
Fig. 8a bis 8f
eine Folge von Ultraschall-Remissions-Aufnahmen der Laufflächen von eingegossenen und vor dem Eingießen erfindungsgemäß außenseitig aufgerauhten Zylinderlaufbüchsen eines sechszylindrigen Kurbelgehäuses, die Verteilung der Bindung zwischen Zylinderlaufbüchse und Gehäusebasiswerkstoff über der - abgewickelten - Mantelfläche der Zylinderlaufbüchse zeigend, wobei der kreuzschraffierte, eine gute stoffschlüssige Bindung repräsentierende Bereich anteilig eine große Fläche einnimmt,
Fig. 9a bis 9h
zum Vergleich eine ähnliche Folge von Ultraschall-Remissions-Aufnahmen eines prizipiell baugleichen, jedoch achtzylindrigen Kurbelgehäuses, bei dem die Büchsenrohlinge außenseitig in konventioneller Weise spanabhebend überdreht waren, wobei der kreuzschraffierte Bereich einer guten Bindung anteilig eine kleine Fläche einnimmt,
Fig. 10
eine Verfahrensanordnung zum Partikelstrahlen der Außenfläche des Laufbüchsenrohlinges,
Fig. 11
eine vergrößerte Einzeldarstellung einiger weniger scharfkantig gebrochener Hartstoff-Partikel, die beim erfindungsgemäßen Oberflächenstrahlen verwendet werden und
Fig. 12
ein Diagramm mit verschiedenen Häufigkeitsverteilungen der Größe der Strahlpartikel im Neuzustand, nach Gebrauch und nach Pflege des Strahlmaterials.
Die in Figur 1 partiell dargestellte Hubkolbenmaschine enthält ein Kurbelgehäuse 2 aus Druckguß, in der nach oben freistehende Zylindermäntel 4 (in sog. open-deck-Bauweise) zur Aufnahme einer Zylinderlaufbüchse 6 angeordnet sind, in denen ein Kolben 3 auf und ab beweglich geführt ist. Oben auf dem Kurbelgehäuse 2 ist unter Zwischenfügung einer Zylinderkopfdichtung ein Zylinderkopf 1 mit den Einrichtungen für einen Ladungswechsel und die Ladungszündung angebracht. Innerhalb des Kurbelgehäuses ist um den Zylindermantel 4 herum ein Hohlraum zur Bildung eines Wassermantels 5 für die Zylinderkühlung vorgesehen.
Die Zylinderlaufbüchse 6 wird zuvor als Einzelteil nach einem hier nicht näher interessierenden Verfahren in einer vorzugsweise übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung hergestellt, dann als Rohteil in das Kurbelgehäuse 2 eingegossen und gemeinsam mit dem Kurbelgehäuse fertig bearbeitet.
Wichtig beim Eingießen der Zylinderlaufbüchse in das Kurbelgehäuse ist, daß auf einem möglichst großen Flächenanteil eine gute, ungestörte stoffschlüssige Verbindung zwischen Büchsenwerkstoff und Gehäusewerkstoff zustandekommt. Zu diesem Zweck weist der Rohling 9 auf seiner vom Werkstoff 16 des Leichtmetall-Kurbelgehäuses 2 zu umfassenden, außenseitigen Oberfläche 10 eine gewisse Mindestrauheit von Rauheit 20 µm, vorzugsweise von 30 bis 60 µm auf, wobei die Topographie dieser Oberfläche durch spitz auslaufende, in grober Näherung pyramidenähnliche oder lanzettartige Materialausschülpungen oder Materialaufwerfungen 11 gebildet ist. Die außen spitz auslaufenden, in ihrer Form und Größe stochastisch ausgebildeten und annähernd gleichmäßig über die Oberfläche 10 verteilten Materialerhebungen 11 gehen an ihrer Basis breitflächig ungestört in den Basiswerkstoff der Zylinderlaufbüchse über. Beim Zusammentreffen der Schmelze des Gehäusewerkstoffes mit der Außenfläche 10 der Zylinderlaufbüchse schmelzen die Spitzen dieser vielen kleinen Materialerhebungen trotz einer Oxidhaut schlagartig an, weil auf dieser kleinen Kontaktzone die über den Schmelze-Kontakt zugeführte Wärmeenergie ausreichend hoch und der Wärmeabfluß in die Tiefe des Werkstoffes zunächst noch gering ist, so daß lokal genügend Energiedichte zur Verfügung steht, um die Barriere der Oxidhaut lokal überwinden zu können. Die eingeleiteten Anschmelzungen breiten sich sehr rasch in der oberflächennahen Schicht auf der kontaktseite des Büchsenrohlings aus. Wegen des raschen Voranschreitens eines einmal begonnenen Anschmelzvorganges und wegen der sehr dichten Besetzung der Kontaktseite mit solchen Initialisierungsstellen wachsen die begonnenen Anschmelzungen sehr schnell zu einer zusammenhängenden oberfächennahen Anschmelzzone zusammen. Die Anschmelzung breitet sich also rasch in der Fläche aus, dringt aber nur relativ wenig in die Tiefe der Büchsenwandung ein, so daß nahe der Kolbenlaufseite der Büchse das Gefüge unbeeinflußt bleibt, wobei hier auch noch ein Bearbeitungsaufmaß von wenigstens 1 mm zu berücksichtigen ist. Es kommt beim Eingießen trotz eines geringen Temperaturniveaus der in das Gießwerkzeug eingelegten Zylinderlaufbüchsen breitflächig eine gute stoffschlüssige Verbindung zwischen Zylinderlaufbüchse und Kurbelgehäuse zustande. Dank des geringen Temperaturnieveaus, beispielsweise Raumtemperatur, lassen sich die Zylinderlaufbüchsen problemlos handhaben und lagern. Die gute Bindung beim Eingießen kommt sogar auch dann noch zustande, wenn die in das Gießwerkzeug eingelegten Zylinderlaufbüchsen mittelbar über den werkzeugseitigen Zentrierdorn, auf den sie lagedefiniert aufgesteckt sind, gekühlt werden. Durch diese Kühlung, beispielsweise aufgrund einer Wasserdurchströmung des Zentrierdornes, können nicht nur die Abkühlzeiten des Gußstückes reduziert und somit die Produktivität gesteigert werden, sonder es kann auch eine u.U. gefügeverändernde Erwärmung des Büchsengefüges weit unterhalb der Schmelztemperatur verhindert werden.
Die Qualität der erzielbaren, guten stoffschlüssigen Verbindung sei nachfolgend anhand der Figuren 5 bis 9 näher erläutert. In der Figurenfolge 5, 6 und 7 sind drei grundsätzlich unterscheidbare Bindungsqualitäten in einem metallographischen Querschitt aus der Kontaktzone 17 zwischen eingegossener Zylinderlaufbüchse und Gehäusebasiswerkstoff - Detail V gemäß Figur 1 - gezeigt.
Figur 5 zeigt in einer sehr starken, durch einen gedehnten Maßstab angedeutete Vergrößerung eine gute stoffschlüssige Bindung zwischen Zylinderlaufbüchse und Gehäusebasiswerkstoff, die in den Darstellungen der Figuren 8a bis 8f bzw. 9a bis 9h kreuzschraffiert angedeutet ist. Die Darstellung der Figur 5 läßt deutlich den ungestörten Übergang des Werkstoffes 15 der Zylinderlaufbüchse in den Werkstoff 16 des Kurbelgehäuses an der ehemaligen Kontaktzone 17 erkennen.
Figur 6 zeigt einen ähnlichen metallographischen Querschnitt wie Figur 5, jedoch bei einer um den Faktor 10 geringeren Vergrößerung, erkennbar an dem angegebenen Maßstab, an einer Stelle poröser Bindung zwischen Zylinderlaufbüchse und Gehäusebasiswerkstoff, deren Erstreckung in den Darstellungen der Figuren 8a bis 8f bzw. 9a bis 9h punktiert dargestellt ist. Es wechseln hier kleine Stellen guter Bindung mit ausgedehnteren Bereichen einer frontartigen Absetzung der unterschiedlichen Werkstoffe, in die auch Lufteinschlüsse eingelagert sind.
In dem bei gleicher Vergrößerung wie Figur 6 gezeigten, metallographischen Querschnitt nach Figur 7 ist einer Stelle ohne Bindung zwischen Zylinderlaufbüchse und Gehäusebasiswerkstoff zu sehen; solche Bereiche sind in den Darstellungen der Figuren 8a bis 8f bzw. 9a bis 9h weiß gelassen. An der Kontaktzone 17 sind hier ein kleiner Spalt von wenigstens 1µm Spaltweite und mehrere Lufteinschlüsse zu erkennen.
In den Figuren 8a bis 8f einerseits bzw. den Figuren 9a bis 9h andererseits sind Ultraschall-Remissions-Aufnahmen (dazu näheres weiter unten) der Laufflächen von eingegossenen und vor dem Eingießen außenseitig unterschiedlich behandelten Zylinderlaufbüchsen eines sechs- bzw. achtzylindrigen Kurbelgehäuses gezeigt, wobei die Figuren 8a bzw. 9a dem ersten Zylinder, 8b bzw. 9b dem zweiten Zylinder usw. und die Figur 8f dem sechsten bzw. Figur 9h dem achten Zylinder des Kurbelgehäuses zugeordnet ist. Es handelt sich in beiden Fällen um Motoren mit V-förmiger Anordnung der Zylinderbänke, weshalb die Remissionsaufnahmen der einzelnen Zylinder in zwei Reihen angeordnet sind. Die langen Seiten der Rechtecke entsprechen dem oberen bzw. der unteren Ende der Zylinderlauffläche. Die kurzen Seiten entsprechen der Mantellinie der Laufflächen, die zur Vorderseite oder Steuergehäuseseite der Brennkraftmaschine weist; die vertikale Mittellinie der rechteckigen Mantelfläche weist zur hinteren Seite des Motors hin, wo das Getriebe angeordnet ist. Die vertikalen Ein-Viertel-Teilungslinien bzw. die Drei-Viertel-Teilungslinien der Aufnahmen muß man sich an den Seiten der Zylinderreihen liegend vorstellen. Und zwar entsprechen die zur Mitte der Figuren 8 bzw. 9 zugekehrt liegenden o.g. Teilungslinien der Remissionsaufnahmen den zur Mitte des V-Motors zugekehrt liegenden Mantellinien, also denen auf der Einlaßseite, wogegen die zum Figurenrand zugekehrt liegenden Teilungslinien den außenseitig liegenden Mantellinien - auf der Auslaßseite - entsprechen.
Solche Ultraschall-Remissions-Aufnahmen werden unter Wasser gewonnen, wobei das Wasser als Ausbreitungs- und Kontaktmedium zwischen Ultraschallquelle bzw. -empfänger einerseits und zu untersuchendem Objekt andererseits dient. Das Wasser und der Wandungswerkstoff stellen gewissermaßen ein mehr oder weniger homogenes Ausbreitungsmedium für den Ultraschall dar, welches durch Fehlstellen im Metall, beispielsweise quer zur Ausbreitungsrichtung liegende Spalte oder nicht-stoffschlüssige Kontaktstellen gestört ist. Derartige Fehlstellen vermag der Ultraschall nur zu einem geringen Bruchteil zu überbrücken, wogegen der größere Anteil der primären Schallenergie an solchen Fehlstellen reflektiert wird. Zentrisch in der Mitte der zu prüfenden Zylinderlaufbüchse wird auf einer bestimmten Höhe und mit einer bestimmten Orientierung ein Ultraschallsender, der zugleich Ultraschallempfänger ist, angeordnet. Der Ultraschallsender emittiert eng gebündelt ein sehr kurzes Ultraschallsignal und der Ultraschallempfänger empfängt das von der Zylinderwand reflektierte Echo, wobei nicht die Laufzeit sondern die Intensität des Echos erfaßt wird. Durch diese Art der Ultraschalluntersuchung werden nichtmetallische Einschlüsse innerhalb des zu untersuchenden Objektes durch einen Anstieg der Intesität des remitierten Schalles detektiert, ähnlich wie in einem Gas Staubpartikel, Rauch o.dgl durch Einstrahlen eines hellen Lichtes sichtbar gemacht werden können. An Stellen einer störungsfreien, guten stoffschlüssigen Bindung zwischen eingegossener Zylinderlaufbüchse und Kurbelgehäuse - gemäß Figur 5 - geht der emittierte Ultraschallimpuls nahezu echofrei durch die störungsfreie Wandung hindurch; die Intensität des Echos ist hier sehr gering. An durch Lufteinschlüsse und kleine Spalte gestörten Stellen - Figur 6 - ist die Intensität des remittierten Ultraschalles sehr viel größer, wogegen bei flächenhaft ausgedehnten Spalten - Figur 7 - ein sehr hoher Anteil des ausgesandten Ultraschalles zurückgeworfen wird. Mit einer solchen Versuchsanordnung kann man nun mit hoher örtlicher Auflösung die gesamte Oberfläche einer Zylinderlaufbüchse zeilenweise abfahren und erhält dadurch Ultraschall-Remissions-Aufnahmen über der abgewickelten Mantelfläche der Zylinderlaufbüchse, wie sie in den Figuren 8a bis 8f bzw. 9a bis 9h zu sehen sind.
Die Ultraschall-Remissions-Aufnahmen nach den Figuren 8a bis 8f zeigen eine gute Bindung zwischen Zylinderlaufbüchse und Gehäusebasiswerkstoff. Diese Zylinderlaufbüchsen wurden vor dem Eingießen an ihrer Außenseite 10 erfindungsgemäß aufgerauht. Der kreuzschraffierte, eine gute stoffschlüssige Bindung repräsentierende Bereich nimmt hier anteilig eine große Fläche ein - etwa 80 bis 95 %. Lediglich bei einigen Zylindern sind in getriebe- bzw. einlaßseitig liegenden Zonen geringere, von ihrer Größe her tolerierbare Stellen mit schlechter Bindung enthalten. Keine Umfangsstelle der Zylinderlaufbüchse ist ganz ohne stoffschlüssige Anbindung an den Gehäusewerkstoff. Soweit der Bereich einer stoffschlüssige Anbindung axial nur kurz ist, so ist dies auf den Bereich einer einzigen, lokal geringen Umfangsstelle einiger Zylinder beschränkt. Im übrigen reproduzieren sich diese Bilder weder bei den einzelnen Zylindern eines Kurbelgehäuses noch bei nacheinander gegossenen Kurbelgehäusen. Durch Optimierungsmaßnahmen insbesondere bei der Schmelzeführung lassen sich hier sicherlich noch Verbesserungen erzielen.
Im Bereich des oberen Randes der einzelnen Remissionsaufnahmen von Figur 8 ist ein schmaler Streifen ohne stoffschlüssige Anbindung vorhanden, was nicht weiter verwunderlich ist, weil das Umgießen entsprechend der Gießlage und der Schmelzeführung von unten nach oben erfolgt und der obere Bereich von der Schmelze zuletzt erreicht wird. Nachdem dieser schlecht angebundene Bereich jedoch im Bereich des sog. Feuersteges des Kolbens oberhalb der Kolbenringe liegt, ist aus Gründen einer geringen Schadstoffemission in diesem Bereich eine höhere Zylinderwandtemperatur durchaus erwünscht und ein etwaiger montagebedingter Zylinderverzug absolut vernachlässigbar.
Demgegenüber zeigen die am Beispiel eines prizipiell baugleichen, jedoch achtzylindrigen Kurbelgehäuses gewonnenen Ultraschall-Remissions-Aufnahmen nach den Figuren 9a bis 9h zum Vergleich, wie vergleichsweise schlecht das Bindungsergebnis ist, wenn die Büchsenrohlinge außenseitig in konventioneller Weise spanabhebend überdreht werden. Zwar reproduzieren sich hier die Verteilungen guter und schlechter Anbindung der zusammenzugießeneden Teile relativ gleichmäßig, jedoch sind die Ergebnisse hier sehr schlecht. Und zwar nimmt in den Remissionsaufnahmen nach Figur 9 der kreuzschraffierte Bereich einer guten Bindung anteilig eine nur sehr kleine Fläche ein - etwa 20%. Die Stellen einer guten Bindung liegen alle - entsprechend der Schmelzeführung - auslaßseitig im Kurbelgehäuse. Der Anteil ohne Bindung oder mit einer gestörten Bindung ist sehr hoch und würde u.U. eine geordnete Abfuhr der Betriebs-Abwärme der Brennkraftmaschine in das Kühlwasser zumindest in bestimmten Last- und/ oder Umgebungsbedingungen beeinträchtigen. Es würde darüberhinaus sowohl in Umfangs- als auch in Axialrichtung zu einer ungleichen Temperaturverteilung in der Zylinderlaufbüchse und demgemäß zu einer recht ungleichmäßigen thermischen Verformung der Büchse kommen, die ein größeres Kolbenspiel erforderlich machen würde, was wiederum wegen des größeren Spalvolumens zwischen Kolbenumfang und Zylinderlauffläche einen höheren Anteil an unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgas zu Folge hätte. Weiterhin wäre bei den unvollkommen eingegossenen Zylinderlaufbüchsen nach den Figuren 9a bis 9h zu beanstanden, daß sie an großen Umfangsbereichen axial an keiner Stelle mit dem Gehäusewerkstoff verbunden sind und an diesen Stellen axial unter dem Druck der Zylinderkopfdichtung örtlich axial nachgeben können, was nicht nur zu einer ungleichen Verteilung der Anpreßkraft der Zylinderkopfdichtung führt, sondern auch die ungleiche Verformung der Zylinderlaufbüchse erhöht. Ungleiche Laufflächenformen, d.h. im Bereich von wenigen µm von der Kreisform und von der geradlinigen Mantelform abweichende Zylinderformen sind ungünstig im Hinblick auf einen ruhigen Kolbenlauf und eine gute Dichtwirkung der Kolbenringe. In Fällen eines nicht anschmelzenden Eingießens von Zylinderlaufbüchsen hat man schon endseitig an den Büchsen außen sicherungsbunde angeformt, die einen axialen Formschluß der Büchse im Kurbelgehäuse sichern und ein axiales lockern der Büchse verhindern sollen. Diese Bunde sind jedoch meist nur durch einen zusätlichen Bearbeitungsgang - spanabhebendes Drehen im Bereich zwischen den Bunden - und durch einen erhöhten Rohstoffeinsatz darstellbar.
Um die erfindungsgemäße Aufrauhung an einem einzugießenden Rohling einer Zylinderlaufbüchse herstellen zu können, wird zunächst ein rohrförmiges Rohteil hergestellt und auf Sollform und Sollmaß bearbeitet. Zum Aufrauhen der vom Werkstoff 16 des Leichtmetall-Kurbelgehäuses 2 zu umfassenden, außenseitigen Oberfläche 10 des Rohlings 9 wird diese mit scharfkantig gebrochenen Partikeln 13 aus einem spröden Hartwerkstoff, vorzugsweise Edelkorund, gestrahlt, die von einem mittels Düse 18 gerichteten Luftstrahl 12 mitgenommenen werden. Der luftgetragene Partikelstrahl wird etwa quer, d.h. unter einem Winkel α von etwa 90±45° auf die Behandlungsstelle der Oberfläche 10 des Rohlings 9 gerichtet. Bei ihrem Aufprall auf den Rohling 9 rauhen die Partikel dessen Oberfläche 10 auf und werfen das Material pyramidenähnlich oder lanzettartig zu Materialaufwerfungen 11 auf oder schülpen es aus und bilden dadurch spitze oder scharfkantige Materialerhebungen, die an ihrer Basis breitflächig in den Basiswerkstoff übergehen. Der partrikeltragende Luftstrahl muß hinsichtlich seiner wesentlichen Parameter, insbesondere bezüglich Strömungsgeschwindigkeit bzw. Auftreffgeschwindigkeit der Partikel auf die Außenfläche und Partikeldichte im Luftstrom optimiert werden, wobei hier die gewünschte Oberflächentopographie der gerauhten Außenfläche und eine optimale metallurgischen Anbindung der Büchse an den Umguß-Werkstoff als Optimierungsergebnis im Vordergrund stehen. Derartige Parameteroptimierungen sind jedoch für den Fachmann auf dem Gebiet des Partikelstrahlens durchaus zumutbar.
Die verwendeten Partikel 13 des Hartwerkstoffes weisen eine mittlere Korngröße d von etwa 70 µm auf. Die Größe dieses Mittelwertes bestimmt wesentlich das Maß der erzielten Rauheit mit. Die mittlere Korngröße sollte größer sein als die angestrebte Rauheit. Bei einer mittleren Korngröße des scharfkantig gebrochenen Strahlmaterials von etwa 70 µm ist eine Rauheit von etwa 30 bis 60 µm erzielbar. Bei der Angabe der mitleren Korngröße handelt es sich um einen statistischen Mittelwert, der - wie das Diagramm nach Figur 12 veranschaulichen soll - gemäß einer glockenförmigen Häufigkeitsverteilung 19 nach oben und unter über- bzw. unterschritten werden kann. Zwar wird durch den Aufprall der Partikel 13 auf die Außenfläche 10 auch Gewalt auf die Partikel ausgeübt, so daß zumindest ein Teil von ihnen dabei zu Bruch gehen wird. Es wird sich also während des Partikel-Strahlens die Korngröße der verwendeten Hartstoffpartikel in Richtung zu kleineren mittleren Korngrößen (d") verschieben, wie dies in Figur 12 durch die strichpunktiert gezeichnete Häufigkeitsverteilung 20 angedeutet ist. Durch ständiges oder durch wiederholt-fallweises Abfiltern einer Feinfraktion - der linke Bereich 14 in dem Verteilungsdiagramm nach Figur 12 - aus dem Partikelstrom und durch Nachschub einer massemäßig etwa gleichgroßen Menge eines frischen Partikelgemisches kann eine Häufigkeitsverteilung 21 um einen mittleren Partikeldurchmesser d' erreicht werden, der nur geringfügig kleiner als der ursprüngliche mittlere Durchmesser d ist. Durch diese Pflege des Partikelgemisches kann eine etwa gleichbleibende Partikelgröße und somit eine etwa gleichbleibende Oberflächenrauheit erzielt werden.
Wichtig bei der Auswahl und Pflege des Strahlmaterials ist, daß nicht nur die Partikelgröße sondern auch die Partikelform optimal ist und durch geeignete Pflegemaßnahmen auch optimal bleibt. Zu bevorzugen sind spliterförmige, lanzettförmige, tetraedrische, pyramidenförmige Partikel mit spitzen Ecken, wogegen kubische oder gar globulare Partikel für das vorliegend angestrebte Aufrauhen ungünstig sind. Soweit die Partikel durch den Aufprall auf das Werkstück zu Bruch gehen, ist es besser, wenn sie u.U. nach einem mehrmaligen Gebrauch total zerbrechen und in eine ausscheidbare Feinfraktion zerfallen, als daß sie lediglich ihre Ecken abstoßen und eine Kieselsteinform annehmen. Derartig "verrundete" Partikel würden nicht den gewünschten Aufrauheffekt erbringen, sondern würden - unter dem Mikroskop betrachtet - eher eine relativ glatte Hammerschlagstruktur auf der gestrahlten Oberfläche hinterlassen. Das gewünschte Bruchverhalten ist vor allem bei spröden Werkstoffen zu beobachten.

Claims (8)

  1. In ein Leichtmetall-Gußteil (2) einzugießender Rohling (9) eines anderen Leichtmetallteiles, der (9) auf seiner vom Werkstoff (16) des Leichtmetall-Gußteiles (2) zu umfassenden, außenseitigen Oberfläche (10) eine Rauheit von 30 ... 60 µm aufweist, wobei die Topographie dieser Oberfläche durch spitz auslaufende, in grober Näherung pyramidenähnliche oder lanzettartige Materialausschülpungen oder Materialaufwerfungen (11) gebildet ist, die an ihrer Basis unmittelbar in das Basisgefüge des Rohlinges übergehen.
  2. Rohling nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die in ihrer Form und Größe stochastisch ausgebildeten, pyramidenähnlichen oder lanzettartigen Materialausschülpungen oder Materialaufwerfungen (11) im statistischen Mittel annähernd gleichmäßig über die Oberfläche (10) verteilt sind.
  3. Rohling nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das einzugießende Leichtmetallteil eine Zylinderlaufbüchse (9) und das dieses Leichtmetallteil aufnehmende Leichtmetall-Gußteil ein Druckguß-Kurbelgehäuse (2) einer Hubkolbenmaschine (8) ist.
  4. Rohling nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Werkstoff (15) der Zylinderlaufbüchse (9) eine übereutektische Aluminium/Silizium-Legierung ist.
  5. Verfahren zum Herstellen eines in ein aus Leichtmetall (16) bestehendes Gußteil (2) einzugießenden, ebenfalls aus einer Leichtmetall-Legierung (15) bestehenden Rohlinges (9), bei dem zunächst ein Rohteil hergestellt und auf Sollform und Sollmaß bearbeitet und anschließend die vom Werkstoff (16) des Gußteiles (2) zu umfassende, außenseitige Oberfläche (10) des Rohlings (9) mit einem gerichteten Strahl von in einem strömenden Gas mitgenommenen Partikeln (13) aus einem Hartwerkstoff gestrahlt wird, wobei zum Strahlen der Oberfläche (10) als Partikel (13) scharfkantig gebrochener Korund, vorzugsweise Edelkorund in einer mittleren Korngröße (d) von etwa 70 µm verwendet wird und so die gestrahlte Oberfläche (10) des Rohlings (9) zu einer Rauheit von 30 ... 60 µm aufgerauht und das oberflächennahe Material des Rohlings (9) pyramidenähnlich oder lanzettartig ausgeschülpt oder aufgeworfen (11) wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der luftgetragene Partikelstrahl unter einem Winkel (α) von etwa 90 ± 45° auf die Behandlungsstelle der Oberfläche (10) des Rohlings (9) gerichtet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß aus den verwendeten Partikeln (13) des Hartwerkstoffes eine beim Strahlen aufgrund eines Zerbrechens der Partikel (13) sich bildende Feinfraktion (14) laufend abgeschieden und dadurch sowie durch Zugabe von massemäßig etwa gleichviel neuen Partikeln (13) mit einer bestimmten mittleren Korngröße (d) die mittlere Korngröße (d') des im Betrieb befindlichen Strahlmaterials zumindest annähernd erhalten wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zum Herstellen eines in ein Leichtmetall-Kurbelgehäuse (2) einer Hubkolbenmaschine einzugießenden Rohlinges einer Zylinderlaufbüchse (6) zunächst ein rohrförmiges Rohteil (9) hergestellt wird.
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