EP1557223B1 - Verfahren zur Behandlung von Aluminiumgussteilen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for the treatment of aluminum castings according to the preamble of patent claim 1.
- From the DE 43 03 339 C2 discloses a method for treating aluminum die cast parts prior to the application of a porous catalytic coating. These castings are degreased, subjected to blasting and provided in deionized water at temperatures between 90 ° and 100 ° C in 0.5 to 1 hour with a 0.5 to 1Nm thick boehmite layer.
- the DE 198 47 063 A1 deals with a method for cleaning automotive parts with corroded and / or contaminated by burned oil and grease residues surfaces.
- the motor vehicle parts are processed in multiple stages, such that the pre- and / or basic cleaning is done by a vibratory finishing process and the finishing by high-pressure water.
- the US 5,588,901 deals with the supply of sodium bicarbonate particles to a jet nozzle, using compressed air or water to bring these particles into contact with a surface to be cleaned.
- the US 5,681,205 which is considered to represent the closest prior art to the subject-matter of claim 1 describes the cleaning of a metal surface by irradiation with a wet agent containing sodium bicarbonate and a corrosion inhibitor as the abrasive agent.
- the object of the invention is to provide a method for the treatment of aluminum castings, preferably for internal combustion engines, through which the surfaces of these aluminum castings receive a high quality level.
- the main advantages achieved by the invention can be seen in the fact that the treatment of the aluminum castings by means of the first and the second high pressure wet blasting to high quality surfaces on said aluminum castings, the latter is still supported by targeted rinsing, preserving and drying.
- the applied method largely prevents residual particles of the aluminum castings from causing malfunctions.
- the medium that is used for the first high-pressure wet blasting consists of a mixture of water and salt crystals, for example potassium sulfate and soda, which act in an abrasive manner on the surfaces of the aluminum castings. In other words, by gently removing oxide layers, pronounced soiling and deep-seated efflorescence are eliminated, but without causing material removal or damage.
- the second high-pressure wet blasting in which water is used without the addition of solid media, insides of the aluminum castings of oil-grease residues and the sealing surfaces of deposits e.g. made of silicone.
- the remaining blasting agent residues are dissolved by an aqueous blasting process of the aluminum castings, wherein the medium used here will add a liquid preservative.
- the aluminum castings are put into a final state by drying by means of a suitable device which can be operated with compressed air but avoiding drying spots. After all, the media for high-pressure wet blasting because natural products can be easily disposed of
- An internal combustion engine 1 includes aluminum castings 2 and 3 each having an outside As and an inside Is formed by a cylinder crankcase and a cylinder head. Other aluminum castings of the internal combustion engine 1 are a valve cover 4, a crankshaft bearing bridge 5 and an oil pan 6. On the internal combustion engine 1, a crankshaft 7 and camshafts 8 and 9 are also provided.
- a method is used in which first the outside As is treated with a first high-pressure wet-blasting and then the inside Is by means of a second high-pressure wet blasting, this second High-pressure wet blasting without the addition of solid media. Following this, the cast aluminum parts are rinsed, preserved and dried.
- a medium of a mixture of water and salt crystals is used, for which potassium sulfate - K 2 SO 4 - and coarse-grained soda - Na 2 CO 3 - are used.
- the media potassium sulfate and soda can be fed dry or as a slurry, and The water, which is irradiated under high pressure up to 1000 bar, a suitable rust inhibitor can be added.
- an aqueous jet process is used, in which blasting process the water can be added a liquid preservative. It is also conceivable in this context that after rinsing the aluminum castings 2 and 3 are introduced into an immersion bath.
- the method can be further improved if, after rinsing and preserving the aluminum castings 2 and 3, they are introduced into a dipping bath Tb
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Aluminiumgussteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Aluminiumgussteile wie sie bspw. als Zylinderkurbelgehäuse, Zylinderkopf oder dgl. bei Brennkraftmaschinen eingesetzt werden erfahren über ihren Lebenszyklus durch Oberflächenbelastungen, Temperatureinwirkungen usw. vor allem an ihren Außenseiten optische Qualitätsbeeinträchtigungen. Letztere können durch gezielte Oberflächenbehandlungen zumindest reduziert werden.
- Aus der
DE 43 03 339 C2 geht ein Verfahren zur Behandlung von Aluminiumdruckgussteilen, und zwar vor dem Aufbringen eines porösen katalytischen Überzugs hervor. Dabei werden diese Gussteile entfettet, einer Strahlbehandlung unterzogen und in entionisiertem Wasser bei Temperaturen zwischen 90° und 100°C in 0,5 bis 1 Stunde mit einer 0,5 bis 1Nm dicken Böhmitschicht versehen. - Die
DE 198 47 063 A1 befasst sich mit einem Verfahren zur Reinigung von Kraftfahrzeugteilen mit korrodierten und/oder durch eingebrannte Öl- und Fettrückstände verunreinigte Flächen. Hierzu werden die Kraftfahrzeugteile mehrstufig bearbeitet, dergestalt, dass die Vor- und/oder Grundreinigung durch ein Gleitschliff-Verfahren und das Finishing durch eine Hochdruckwasserstrahlung erfolgt. - Die
US 5,588,901 befasst sich mit der Zufuhr von Natriumbikarbonat-Teilchen zu einer Strahldüse, wobei Druckluft oder Wasser verwendet wird um diese Teilchen mit einer zu reinigenden Oberfläche in Kontakt zu bringen. - Die
US 5,681,205 das als nächstliegender Stand der Technik für den Gegenstand von Anspruch 1 angesehen wird beschreibt das Reinigen einer Metalloberfläche mittels Bestrahlen durch ein feuchtes Mittel welches als abreibendes Mittel Natriumbikarbonat und ein Korrosionsschutzmittel enthält. - Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Behandlung von Aluminiumgussteilen, vorzugsweise für Brennkraftmaschinen zu schaffen, durch das die Oberflächen dieser Aluminiumgussteile einen hochwertigen Qualitätsstand erhalten. Dabei sollte aber auch sichergestellt werden, dass das Verfahren auf wirtschaftliche Weise durchführbar ist.
- Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
- Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die Behandlung der der Aluminiumgussteile mittels dem ersten und dem zweiten Hochdruck-Nassstrahlen zu qualitativ guten Oberflächen an besagten Aluminiumgussteilen führt, wobei letzteres noch durch gezieltes Spülen, Konservieren und Trocknen unterstützt wird. Das angewandte Verfahren verhindert weitgehend, dass Restpartikel der Aluminiumgussteile zu Funktionsstörungen führen. Das Medium, das für das erste Hochdruck-Nassstrahlen eingesetzt wird, besteht aus einem Gemisch aus Wasser und Salzkristallen bspw. Kaliumsulfat und Soda, die dosiert abrasiv auf die Oberflächen der Aluminiumgussteile einwirken. Anders ausgedrückt durch schonendes Entfernen von Oxydschichten werden ausgeprägte Verschmutzungen und tiefsitzende Ausblühungen beseitigt, jedoch ohne Materialabtrag oder Beschädigungen zu verursachen. Mit dem zweiten Hochdruck-Nassstrahlen, bei dem Wasser ohne Zugabe von festen Medien eingesetzt wird, werden Innenseiten der Aluminiumgussteile von Öl-Fettrückständen und die Dichtflächen von Ablagerungen z.B. aus Silikon befreit. Die etwa noch vorhandenen Strahlmittelreste werden durch einen wässerigen Strahlprozess von den Aluminiumgussteilen gelöst, wobei dem dabei verwendeten Medium ein flüssiges Konservierungsmittel beigeben wird. Darüber hinaus werden die Aluminiumgussteile durch Trocknen mittels einer geeigneten Einrichtung, die mit Druckluft betrieben werden kann, jedoch unter Vermeidung von Trocknungsflecken, in einen Endzustand versetzt. Schließlich können die Medien für die Hochdruck- Nassstrahlen, weil Naturprodukte, leicht entsorgt werden
- In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben wird.
- Es zeigen
- Fig. 1
- eine schematische Brennkraftmaschine mit Aluminiumgussteilen, die mit dem Verfahren nach der Erfindung behandelt werden;
- Fig. 2
- eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens;
- Fig. 3
- ein Diagramm über den Ablauf des Verfahrens.
- Eine Brennkraftmaschine 1 umfasst Aluminiumgussteile 2 und 3 mit jeweils einer Außenseite As und einer Innenseite ls, die durch ein Zylinderkurbelgehäuse und einen Zylinderkopf gebildet werden. Weitere Aluminiumgussteile der Brennkraftmaschine 1 sind eine Ventilhaube 4, eine Kurbelwellenlagerbrücke 5 und eine Ölwanne 6. An der Brennkraftmaschine 1 sind ferner eine Kurbelwelle 7 und Nockenwellen 8 und 9 vorgesehen.
- Zur Behandlung der Oberfläche der Außenseite As und der Innenseite Is der Aluminiumgussteile 2 und 3 wird ein Verfahren angewandt, bei dem zunächst die Außenseite As mit einem ersten Hochdruck-Nassstrahlen und danach die Innenseite Is mittels eines zweiten Hochdruck-Nassstrahlens behandelt werden, wobei dieses zweite Hochdruck-Nassstrahlen Wasser ohne Zugabe fester Medien auskommt. Im Anschluss daran werden die Aluminiumgusssteile gespült, konserviert und getrocknet. Bei dem ersten Hochdruck-Nassstrahlen wird ein Medium aus einem Gemisch aus Wasser und Salzkristallen eingesetzt, wofür Kaliumsulfat - K2S04 - und grobkörniges Soda - Na2C03 - verwendet werden.
- Die Vermengung des Wassers mit dem Kaliumsulfat bzw. dem Soda, d.h. den Salzkristallen, erfolgt in einer Spritzeinrichtung 10, die Zuführleitungen 11 und 12 für Wasser bzw. das Kaliumsulfat und Soda aufweist. Beide Zuführleitungen 11 und 12 münden in eine Mischkammer 13, der eine Düse 14 nachgeschaltet ist. Die Medien Kaliumsulfat und Soda können trocken oder als Aufschlämmung zugeführt werden, und dem Wasser, das unter Hochdruck bis 1000 bar aufgestrahlt wird, kann ein geeigneter Rostinhibitor beigemengt werden.
- Zum Spülen der Aluminiumgussteile 2 und 3 wird ein wässeriger Strahlprozess eingesetzt, bei welchem Strahlprozess dem Wasser ein flüssiges Konservierungsmittel beigeben werden kann. Denkbar ist in diesem Zusammenhang auch, dass nach dem Spülen die Aluminiumgussteile 2 und 3 in ein Tauchbad eingebracht werden.
- Darüber hinaus empfiehlt es sich, dass für die Durchführung des Verfahrens zur Behandlung der Aluminiumgusssteile folgende Verfahrensschritte eingesetzt werden:
- 1. Schritt: Behandlung der Außenseite As der Aluminiumgussteile 2 und 3 durch Hochdruck-Nassstrahlen mit einem Medium, das zumindest Kaliumsulfat enthält,
- 2. Schritt: Behandlung von Dichtflächen und der Innenseite Is der Aluminiumgussteile 2 und 3 mit Hochdruck-Nassstrahlen,
- 3. Schritt: Spülen und Konservieren der Aluminiumgusssteile 2 und 3,
- 4. Schritt: Trocknen der Aluminiumgussteile 2 und 3.
- Schließlich kann das Verfahren noch dadurch verbessert werden, wenn nach dem Spülen und Konservieren der Aluminiumgussteile 2 und 3, diese in ein Tauchbad Tb eingebracht werden
Claims (8)
- Verfahren zur Behandlung von Aluminiumgussteilen (2, 3) mit einer Außenseite (As) und mit einer Innenseite (Is), vorzugsweise für Brennkraftmaschinen (1), bei dem die Aluminiumgussteile (2, 3) mittels Strahlen bearbeitet werden, wobei zunächst die Außenseite (As) der Aluminiumgussteile (2, 3) mittels eines ersten Hochdruck-Nassstrahlens und danach die Innenseite (Is) der Aluminiumgussteile (2, 3) mittels eines zweiten Hochdruck-Nassstrahlens behandelt werden, wobei in der Folge die Aluminiumgussteile (2 und 3) gespült, konserviert und getrocknet werden, wobei für das erste Hochdruck-Nassstrahlen ein Medium aus einem Gemisch aus Wasser und Salzkristallen eingesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch des Mediums Kaliumsulfat und Soda umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für das zweite Hochdruck-Nassstrahlen Wasser ohne Zugabe fester Medien eingesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Spülen der Aluminiumgussteile (2, 3) ein wässeriger Strahlprozess eingesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Medium des Strahlprozesses ein flüssige Konservierung beigegeben wird.
- Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Spülen und der Konservierung die Aluminiumgussteile in ein Tauchbad eingebracht werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte1. Schritt: Behandlung der Außenseite (As) der Aluminiumgussteile (2 und 3) durch Hochdruck-Nassstrahlen mit einem Medium, das zumindest Kaliumsulfat enthält,2. Schritt: Behandlung von Dichtflächen und der Innenseite (Is) der Aluminiumgussteile (2 und 3) mit Hochdruck-Nassstrahlen,3. Schritt: Spülen und Konservieren der Aluminiumgusssteile (2 und 3),4. Schritt: Trocknen der Aluminiumgussteile (2 und 3).
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumgussteile (2, 3) nach dem 3. Schritt in ein Tauchbad eingelegt werden.
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