EP1878813A1 - Verfahren zum Beschichten eines Aluminium-Silizium-Guss-Gegenstands - Google Patents

Verfahren zum Beschichten eines Aluminium-Silizium-Guss-Gegenstands Download PDF

Info

Publication number
EP1878813A1
EP1878813A1 EP06022875A EP06022875A EP1878813A1 EP 1878813 A1 EP1878813 A1 EP 1878813A1 EP 06022875 A EP06022875 A EP 06022875A EP 06022875 A EP06022875 A EP 06022875A EP 1878813 A1 EP1878813 A1 EP 1878813A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
aluminum
layer
silicon
cold gas
content
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.)
Withdrawn
Application number
EP06022875A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Heinrich
Werner Krömmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Publication of EP1878813A1 publication Critical patent/EP1878813A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
    • C23C24/04Impact or kinetic deposition of particles

Definitions

  • the present invention relates to a method for applying at least one adherent layer on at least one object made of aluminum-silicon casting.
  • Articles made of aluminum-silicon casting are coated with a firmly adhering layer in many areas of industrial production, this layer serving, for example, as wear protection, as corrosion protection, for surface finishing, for improving electrical and thermal conductivity or for electrical and thermal insulation.
  • the layer is thermally sprayed onto the object to be coated.
  • Known methods for applying layers or coatings of various types by means of thermal spraying on aluminum-silicon casting materials are, for example, plasma spraying, arc spraying or flame spraying, such as, for example, high-speed flame spraying.
  • Another disadvantage of the coating by means of thermal spraying method is the fact that the surface of the object to be coated pretreated before applying the layer, for example by blasting, such as by blasting or by irradiation, roughened with corundum, in order to ensure sufficient adhesion applied layer on the object to reach.
  • blasting such as by blasting or by irradiation
  • corundum roughened with corundum
  • an aluminum-silicon alloy is applied by arc spraying with wire.
  • the layer thus applied has already been applied and fulfills the required technical properties.
  • a high proportion of fine dust, a so-called overspray is produced. This one does not adhere to the component. Normally, the overspray is collected by an exhaust system and separated.
  • cold gas spraying in which the spray particles are accelerated to high speeds in a "cold" carrier gas.
  • the coating is formed by the impact of the particles on the workpiece with high kinetic energy.
  • the particles that do not melt in the "cold” carrier gas form a dense and adherent layer, with plastic deformation and resultant local heat release providing cohesion and adhesion of the sprayed layer to the workpiece. Oxidation and / or phase transformations of the coating material can thus be largely avoided.
  • the spray particles are added as a powder, the powder used usually has a particle size of 1 micron to 100 microns. However, it is also possible to use powders with significantly larger particles.
  • the high kinetic energy obtained the spray particles in the relaxation of the carrier gas. After the injection of the spray particles into the gas jet, the gas is expanded in a nozzle, whereby gas and spray particles are accelerated to speeds above the speed of sound.
  • the nozzle used in cold gas spraying is usually a de Laval nozzle or Laval nozzle.
  • the carrier gas is expanded together with the spray particles in the Laval nozzle. While the pressure in the Laval nozzle drops, the carrier gas velocity increases to values up to 3,000 meters per second and the particle velocity to values up to 1,400 meters per second.
  • Laval nozzles consist of a convergent and a downstream divergent section.
  • the carrier gas used is usually nitrogen, but argon, helium and mixtures of these three gases are also used.
  • the final velocity of the spray particles which depends on the nozzle, the material of the spray particles, the temperature of the spray particles and the type of carrier gas, is at least 500 meters per second in almost all cases; however, it usually reaches more than 650 meters per second and often even more than 800 meters per second.
  • the present invention has the object, a method of the type mentioned in such a way that the emergence of attributable to the application of the layer cracks in the article to be coated is prevented ,
  • the present invention is thus based on the essential property of cold gas spraying that no appreciable heat is introduced into the article during coating.
  • the base material of the article remains unaffected, and the occurrence of defects or cracks attributable to local heat supply is prevented.
  • the coating method according to the invention further offers the advantage that the surface of the article for the coating does not have to be pretreated. For example, in particular in the light metal sector, the operation of surface pretreatment by blasting is eliminated, which leads to a cost reduction and to a simplification of the coating process.
  • the use of the cold gas spraying method thus results in that the surface of the object to be coated, for example the surface of the engine block to be coated, is not subject to any thermal stress and, as a result, there is no melting of spray particles and substrate; this allows the abandonment of a pretreatment of the surface; Rather, a homogeneous and stable coating of the workpiece is formed by the cold gas spray particles impinge with high kinetic energy on the surface of the workpiece.
  • Another advantage of the present invention is therefore that the same or a very similar material can be selected for the cold gas spray particles from which the cast article consists. By the cold gas spraying thus creates a compound of the same or similar materials, which metallurgical problems are avoided.
  • a cast aluminum-silicon article for example an aluminum-silicon cast engine block
  • the coated article and / or the coated engine block can then be used as a qualitatively flawless component.
  • the cold gas spray particles form a homogeneous layer upon impact with the article due to their high kinetic energy.
  • the applied layer is thus as good as free of pores and very dense. It is advantageous to use cold gas spray particles having a size of from about 1 micron to about 300 microns, preferably to about 100 microns, most preferably to about 50 microns. With spray particles of this size, a particularly homogeneous layer is produced, which can be applied very precisely.
  • Another advantage of the present invention is the low oxide content of the layer applied by cold gas spraying; the oxide content corresponds only to that of the starting powder of the spray particles.
  • AlSi17 castings are coated.
  • the aluminum-silicon casting of the article thus advantageously has an aluminum content of 83% by weight (wt .-%) and a silicon content of 17 wt .-%.
  • Motor blocks are particularly advantageously coated with the method according to the invention.
  • the method according to the invention it is thus possible to coat engine blocks made of aluminum-silicon casting in a very simple manner with at least one layer produced by cold gas spraying, wherein the layer may be at least one intermediate layer.
  • the method according to the invention it is also possible to coat other components made of aluminum-silicon casting in an advantageous manner, such as radiator parts and suspension components, such as axle, and heat exchangers.
  • the present invention further relates to an engine block of an aluminum-silicon alloy, in particular of aluminum-silicon casting, for example with an aluminum content of 83 weight percent (wt .-%) and with a silicon content of 17 wt .-% (so-called AlSi17), with at least one firmly adhering layer applied by means of cold gas spraying, in particular by means of the method set forth above, for example with at least one firmly adhering intermediate layer applied by means of cold gas spraying, in particular by means of the method set forth above.
  • the adhesive mechanism of the layer is a plastic deformation-based clamping, a thermal load of the engine block is eliminated. Since engine blocks are exposed to very high loads, the coatings must be very resilient. The applied by means of cold spraying layer has this property in an excellent manner. Furthermore, no defects or stresses attributable to thermal stress during the coating are also found in the coated engine block.
  • the layer and the engine block are made of the same or at least one material of the same type, then no metallurgical problems arise during use during the entire operating time of the engine block. Consequently, it is advantageous if the layer is also made of an aluminum-silicon alloy. A layer of aluminum or another aluminum alloy is also possible.
  • the present invention relates to an internal combustion engine with at least one engine block according to the kind set forth above.

Abstract

Um ein Verfahren zum Auftragen mindestens einer festhaftenden Schicht auf mindestens einen Gegenstand aus Aluminium-Silizium-Guss so weiterzubilden, dass das Entstehen von auf das Auftragen der Schicht zurückzuführenden Rissen im zu beschichtenden Gegenstand verhindert wird, wird vorgeschlagen, dass die Schicht mittels Kaltgasspritzen aufgetragen wird. Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren einen Motorblock aus einer Aluminium-Silizium-Legierung, insbesondere aus Aluminium-Silizium-Guss, zum Beispiel mit einem Aluminiumgehalt von 83 Gewichtsprozent (Gew.-%) und mit einem Siliziumgehalt von 17 Gew.-% (sogenanntes AISi17), mit mindestens einer mittels Kaltgasspritzen aufgetragenen festhaftenden Schicht sowie einen Verbrennungsmotor mit mindestens einem derartigen Motorblock.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen mindestens einer festhaftenden Schicht auf mindestens einen Gegenstand aus Aluminium-Silizium-Guss.
  • Stand der Technik
  • Gegenstände aus Aluminium-Silizium-Guss werden in vielen Bereichen der industriellen Fertigung mit einer festhaftenden Schicht beschichtet, wobei diese Schicht beispielsweise als Verschleißschutz, als Korrosionsschutz, zur Oberflächenveredlung, zur Verbesserung der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit oder zur elektrischen und thermischen Isolation dient.
  • Hierbei wird die Schicht thermisch auf den zu beschichtenden Gegenstand gespritzt. Bekannte Verfahren, um Schichten oder Beschichtungen unterschiedlichster Art mittels thermischen Spritzens auf Werkstoffe aus Aluminium-Silizium-Guss aufzubringen, sind beispielsweise Plasmaspritzen, Lichtbogenspritzen oder Flammspritzen, wie etwa Hochgeschwindigkeitsflammspritzen.
  • Nachteilig an diesen thermischen Spritzverfahren ist jedoch, dass beim Beschichten ein Wärmeeintrag in den zu beschichtenden Gegenstand erfolgt. Diese thermische Belastung führt bei Gussgegenständen zur Bildung von Kerben und von Rissen, die in einem weiteren Arbeitsschritt wieder verschlossen werden müssen. Feinste Risse zeigen sich erst im Laufe der Zeit und führen zu Bruchstellen sowie zu vorzeitigem Verschleiß mit der Folge, dass Reparaturen anfallen bzw. sich die Lebensdauer der Bauteile verkürzt.
  • Besonders ausgeprägt zeigen sich diese Probleme bei Motorblöcken aus Aluminium-Silizium-Guss, denn Motorblöcke sind im Betrieb sehr hohen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt. Derartige Probleme treten aber auch bei anderen Aluminium-Silizium-Gussteilen auf, wie beispielsweise bei Kühlerteilen oder bei Fahrwerkskomponenten und auch bei Wärmetauschern.
  • Ein weiterer Nachteil der Beschichtung mittels thermischer Spritzverfahren ist darin zu sehen, dass die Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstands vor dem Auftragen der Schicht vorbehandelt, beispielsweise durch Strahlen, etwa durch Abstrahlen oder durch Bestrahlen, mit Korund aufgeraut, werden muss, um eine ausreichende Haftung der aufgetragenen Schicht auf dem Gegenstand zu erreichen. Verschiedene Verfahren zum Vorbereiten der zur Beschichtung mit einer thermisch gespritzten Schicht vorgesehenen Oberfläche sind beispielsweise aus der Druckschrift DE 103 14 249 B3 aus dem Stand der Technik bekannt.
  • Herkömmlicherweise wird als Beschichtung für Motorblöcke beispielsweise eine Aluminium-Silizium-Legierung mittels Lichtbogenspritzen mit Draht aufgetragen. Die so aufgebrachte Schicht ist bereits angewandt und erfüllt die erforderlichen technischen Eigenschaften. Bei diesem Beschichtungsverfahren entsteht jedoch ein hoher Anteil Feinststaub, ein sogenannter Overspray. Diesere haftet nicht auf dem Bauteil an. Normalerweise wird der Overspray von einer Absauganlage aufgefangen und abgeschieden.
  • Weitere Nachteile beim Lichtbogenspritzen mit Luft sind
    • eine ungleichmäßige Verteilung sowie
    • ein hoher Oxidgehalt der aufgetragenen Schicht.
  • In jüngerer Zeit wurde ein Verfahren entwickelt, das sogenannte Kaltgasspritzen, bei dem die Spritzpartikel in einem "kalten" Trägergas auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Die Beschichtung wird durch das Auftreffen der Partikel auf dem Werkstück mit hoher kinetischer Energie gebildet. Beim Aufprall bilden die Partikel, die im "kalten" Trägergas nicht schmelzen, eine dichte und festhaftende Schicht, wobei plastische Verformung und daraus resultierende lokale Wärmefreigabe für Kohäsion und Haftung der Spritzschicht auf dem Werkstück sorgen. Eine Oxidation und/oder Phasenumwandlungen des Beschichtungswerkstoffs lassen sich somit weitgehend vermeiden.
  • Die Spritzpartikel werden als Pulver zugegeben, wobei das verwendete Pulver meist eine Partikelgröße von 1 Mikrometer bis 100 Mikrometer aufweist. Möglich ist es jedoch auch, Pulver mit deutlich größeren Partikeln zu verwenden. Die hohe kinetische Energie erhalten die Spritzpartikel bei der Entspannung des Trägergases. Nach der Injektion der Spritzpartikel in den Gasstrahl wird das Gas in einer Düse entspannt, wobei Gas und Spritzpartikel auf Geschwindigkeiten oberhalb der Schallgeschwindigkeit beschleunigt werden.
  • Ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung zum Kaltgasspritzen sind in der Druckschrift EP 0 484 533 B1 aus dem Stand der Technik sowie in der Veröffentlichung "Anlagentechnik und Prozesssteuerurig beim Kaltgasspritzen - Equipment Engineering and Process Control for Cold Spraying" von P. Richter, W. Krömmer und P. Heinrich im Tagungsband ITSC 2002 (International Thermal Spray Conference and Exposition, DVS-Sondertagung in Essen 2002, Sonderdruck 47/02, Hrsg. Linde AG, Linde Gas Division) im Einzelnen beschrieben.
  • Als Düse wird beim Kaltgasspritzen in der Regel eine de Laval'sche Düse oder Lavaldüse benutzt. Das Trägergas wird zusammen mit den Spritzpartikeln in der Lavaldüse entspannt. Während der Druck in der Lavaldüse abfällt, steigt die Trägergasgeschwindigkeit auf Werte bis zu 3.000 Meter pro Sekunde und die Partikelgeschwindigkeit auf Werte bis zu 1.400 Meter pro Sekunde.
  • Lavaldüsen bestehen aus einem konvergenten und einem sich in Stromrichtung daran anschließenden divergenten Abschnitt. Als Trägergas wird meist Stickstoff verwendet, aber auch Argon, Helium und Mischungen aus diesen drei Gasen werden eingesetzt.
  • Von Vorteil ist eine Erwärmung des Trägergases vor der Entspannung und damit eine Erwärmung der Spritzpartikel, wobei ein Schmelzen der Spritzpartikel auszuschließen ist. Die Endgeschwindigkeit der Spritzpartikel, die von der Düse, vom Material der Spritzpartikel, von der Temperatur der Spritzpartikel und von der Trägergasart abhängt, liegt in nahezu allen Fällen bei mindestens 500 Meter pro Sekunde; meist werden jedoch mehr als 650 Meter pro Sekunde und oft sogar mehr als 800 Meter pro Sekunde erreicht.
  • Darstellung der vorliegenden Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile; bester Weg zur Ausführung der vorliegenden Erfindung
  • Ausgehend von den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten sowie unter Würdigung des umrissenen Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass das Entstehen von auf das Auftragen der Schicht zurückzuführenden Rissen im zu beschichtenden Gegenstand verhindert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt somit die wesentliche Eigenschaft des Kaltgasspritzens zugrunde, dass beim Beschichten keine nennenswerte Wärme in den Gegenstand eingebracht wird. Da also der zu beschichtende Gegenstand beim Auftragen der Schicht keiner thermischen Belastung ausgesetzt wird, bleibt der Grundwerkstoff des Gegenstands unbeeinflusst, und das Entstehen von auf lokale Wärmezufuhr zurückzuführenden Fehlstellen oder Rissen wird unterbunden.
  • Im Gegensatz zu bekannten thermischen Beschichtungsverfahren, wie dem Lichtbogenspritzen, bietet das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren des Weiteren den Vorteil, dass die Oberfläche des Gegenstands für das Beschichten nicht vorbehandelt werden muss. Beispielsweise entfällt insbesondere im Leichtmetallbereich der Arbeitsgang der Oberflächenvorbehandlung durch Strahlen, was zu einer Kostenreduzierung sowie zu einer Vereinfachung des Beschichtungsprozesses führt.
  • Der Einsatz des Kaltgasspritzverfahrens führt also dazu, dass die Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstands, zum Beispiel die Oberfläche des zu beschichtenden Motorblocks, keiner thermischen Belastung unterliegt und es demzufolge nicht zu einem Aufschmelzen von Spritzpartikeln und Substrat kommt; dies ermöglicht den Verzicht auf eine Vorbehandlung der Oberfläche; vielmehr wird eine homogene und stabile Beschichtung des Werkstücks gebildet, indem die Kaltgas-Spritzpartikel mit hoher kinetischer Energie auf der Oberfläche des Werkstücks auftreffen.
  • Vorteilhafterweise erfolgt das Kaltgasspritzen mittels Kaltgas-Spritzpartikein aus einer Aluminium-Legierung, beispielsweise aus einer Aluminium-Silizium-Legierung, etwa aus einer Aluminium-Silizium-Legierung mit einem Aluminiumgehalt von 88 Gewichtsprozent (Gew.-%) und mit einem Siliziumgehalt von 12 Gew.-% (= sogenanntes AISi12).
  • Da auch der Gussgegenstand aus einer Aluminium-Silizium-Legierung ist, werden durch das erfindungsgemäße Verfahren metallurgische Probleme nahezu völlig ausgeschlossen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass nach dem Beschichten nur gleiche oder zumindest artgleiche Materialien aneinander grenzen und die angrenzenden Materialien ähnliche oder identische Elektronegativitäten aufweisen.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt also darin, dass für die Kaltgasspritzpartikel dasselbe oder ein sehr ähnliches Material gewählt werden kann, aus dem der Gussgegenstand besteht. Durch das Kaltgasspritzen entsteht folglich eine Verbindung aus gleichen oder artgleichen Materialien, wodurch metallurgische Probleme vermieden werden.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit möglich, einen Aluminium-Silizium-Gussgegenstand, beispielsweise einen Aluminium-Silizium-Gussmotorblock, auf einfache Art und Weise zu beschichten. Der besschichtete Gegenstand und/oder der beschichtete Motorblock kann dann als qualitativ einwandfreies Bauteil eingesetzt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bilden die Kaltgas-Spritzpartikel beim Aufprall auf den Gegenstand aufgrund ihrer hohen kinetischen Energie eine homogene Schicht. Die aufgetragene Schicht ist somit so gut wie porenfrei und sehr dicht. Es ist von Vorteil, Kaltgas-Spritzpartikel mit einer Größe von etwa 1 Mikrometer bis etwa 300 Mikrometer, vorzugsweise bis etwa 100 Mikrometer, in besonders bevorzugter Weise bis etwa 50 Mikrometer, zu verwenden. Mit Spritzpartikeln dieser Größe wird eine besonders homogene Schicht erzeugt, die sich besonders präzise auftragen lässt.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist der geringe Oxidanteil der durch Kaltgasspritzen aufgebrachten Schicht; der Oxidanteil entspricht lediglich dem des Ausgangspulvers der Spritzpartikel. Durch den Einsatz von Kaltgasspritzen ist es also möglich, oxidfreie Schichten mit sehr guter Haftung zum Grundwerkstoff bzw. zum Gegenstand zu erzeugen.
  • Auch ist beim erfindungsgemäßen Verfahren im Vergleich zu herkömmlichen thermischen Beschichungsverfahren der Overspray deutlich reduziert.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung werden AlSi17-Gussteile beschichtet. Der Aluminium-Silizium-Guss des Gegenstands weist also vorteilhafterweise einen Aluminiumgehalt von 83 Gewichtsprozent (Gew.-%) und einen Siliziumgehalt von 17 Gew.-% auf.
  • Mit besonderem Vorteil werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Motorblöcke beschichtet. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit möglich, Motorblöcke aus Aluminium-Silizium-Guss auf sehr einfache Weise mit mindestens einer durch Kaltgasspritzen erzeugten Schicht zu beschichten, wobei die Schicht mindestens eine Zwischenschicht sein kann. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ferner möglich, auch andere Bauteile aus Aluminium-Silizium-Guss in vorteilhafter Weise zu beschichten, wie beispielsweise Kühlerteile und Fahrwerkskomponenten, etwa Achsträger, und auch Wärmetauscher.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren einen Motorblock aus einer Aluminium-Silizium-Legierung, insbesondere aus Aluminium-Silizium-Guss, zum Beispiel mit einem Aluminiumgehalt von 83 Gewichtsprozent (Gew.-%) und mit einem Siliziumgehalt von 17 Gew.-% (sogenanntes AlSi17), mit mindestens einer mittels Kaltgasspritzen, insbesondere mittels des Verfahrens gemäß der vorstehend dargelegten Art, aufgetragenen festhaftenden Schicht, zum Beispiel mit mindestens einer mittels Kaltgasspritzen, insbesondere mittels des Verfahrens gemäß der vorstehend dargelegten Art, aufgetragenen festhaftenden Zwischenschicht.
  • Da der Haftmechanismus der Schicht eine auf plastischer Verformung beruhende Verklammerung ist, entfällt eine thermische Belastung des Motorblocks. Da Motorblöcke sehr hohen Belastungen ausgesetzt sind, müssen auch die Beschichtungen sehr belastbar sein. Die mittels Kaltgasspritzen aufgetragene Schicht weist diese Eigenschaft in hervorragender Weise auf. Weiterhin finden sich auch im beschichteten Motorblock keine auf thermische Belastung während der Beschichtung zurückzuführende Fehlstellen oder Spannungen.
  • Bestehen Schicht und Motorblock aus dem gleichen oder zumindest aus einem artgleichen Material, so stellen sich beim Einsatz während der gesamten Betriebszeit des Motorblocks keinerlei metallurgischen Probleme ein. Folglich ist es von Vorteil, wenn auch die Schicht aus einer Aluminium-Silizium-Legierung ist. Eine Schicht aus Aluminium oder aus einer anderen Aluminiumlegierung ist ebenfalls möglich.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich einen Verbrennungsmotor mit mindestens einem Motorblock gemäß der vorstehend dargelegten Art.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Auftragen mindestens einer festhaftenden Schicht auf mindestens einen Gegenstand aus Aluminium-Silizium-Guss,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schicht mittels Kaltgasspritzen aufgetragen wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht als mindestens eine Zwischenschicht aufgetragen wird.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltgasspritzen mittels Kaltgas-Spritzpartikeln aus einer Aluminium-Legierung, insbesondere aus einer Aluminium-Silizium-Legierung, beispielsweise aus AISi12 mit einem Aluminiumgehalt von 88 Gewichtsprozent (Gew.-%) und mit einem Siliziumgehalt von 12 Gew.-%, erfolgt.
  4. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltgasspritzen mittels Kaltgas-Spritzpartikein einer Größe von etwa 1 Mikrometer bis etwa 300 Mikrometern, insbesondere einer Größe von bis zu 100 Mikrometern, zum Beispiel einer Größe von bis zu 50 Mikrometern, erfolgt.
  5. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Gegenstands vor dem Auftragen der Schicht unvorbehandelt, insbesondere ungestrahlt, ist.
  6. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand mindestens ein Motorblock ist.
  7. Motorblock aus einer Aluminium-Silizium-Legierung, insbesondere aus Aluminium-Silizium-Guss, zum Beispiel mit einem Aluminiumgehalt von 83 Gewichtsprozent (Gew.-%) und mit einem Siliziumgehalt von 17 Gew.-% (sogenanntes AISi17), mit mindestens einer mittels Kaltgasspritzen aufgetragenen festhaftenden Schicht.
  8. Motorblock gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht mindestens eine Zwischenschicht ist.
  9. Motorblock gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus einer Aluminium-Legierung, insbesondere aus einer Aluminium-Silizium-Legierung, beispielsweise aus AISi12 mit einem Aluminiumgehalt von 88 Gewichtsprozent (Gew.-%) und einem Siliziumgehalt von 12 Gew.-%, ist.
  10. Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch mindestens einen Motorblock gemäß mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9.
EP06022875A 2006-07-11 2006-11-02 Verfahren zum Beschichten eines Aluminium-Silizium-Guss-Gegenstands Withdrawn EP1878813A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610032110 DE102006032110A1 (de) 2006-07-11 2006-07-11 Verfahren zum Beschichten eines Aluminium-Silizium-Guss-Gegenstands

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1878813A1 true EP1878813A1 (de) 2008-01-16

Family

ID=37496594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06022875A Withdrawn EP1878813A1 (de) 2006-07-11 2006-11-02 Verfahren zum Beschichten eines Aluminium-Silizium-Guss-Gegenstands

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1878813A1 (de)
DE (1) DE102006032110A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009005174B4 (de) * 2008-12-23 2012-01-26 Berolina Metallspritztechnik Wesnigk Gmbh Durch Kaltgasspritzen hergestellte Flachdichtung im Maschinen- und Fahrzeugbau
CN110643990A (zh) * 2019-09-09 2020-01-03 中国人民解放军第五七一九工厂 调整中介机匣单元体抑制航空发动机振动方法
US11662300B2 (en) 2019-09-19 2023-05-30 Westinghouse Electric Company Llc Apparatus for performing in-situ adhesion test of cold spray deposits and method of employing
US11898986B2 (en) 2012-10-10 2024-02-13 Westinghouse Electric Company Llc Systems and methods for steam generator tube analysis for detection of tube degradation
US11935662B2 (en) 2019-07-02 2024-03-19 Westinghouse Electric Company Llc Elongate SiC fuel elements

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2503026A1 (de) 2011-03-21 2012-09-26 MTU Aero Engines GmbH Verfahren zum Reparieren einer Schicht auf einem Substrat
DE102011081998A1 (de) * 2011-09-01 2013-03-07 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Reparieren einer Schadstelle in einem Gussteil und Verfahren zum Erzeugen eines geeigneten Reparaturmaterials
DE102012018286A1 (de) 2012-09-14 2014-03-20 Daimler Ag Kaltschweißverfahren und Kaltschweißvorrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020073982A1 (en) * 2000-12-16 2002-06-20 Shaikh Furqan Zafar Gas-dynamic cold spray lining for aluminum engine block cylinders
US20030219542A1 (en) * 2002-05-25 2003-11-27 Ewasyshyn Frank J. Method of forming dense coatings by powder spraying
DE10359046A1 (de) * 2003-12-17 2005-07-28 Newspray Gmbh Verfahren zum Erzeugen einer dekorativen Oberfläche
US20060093736A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Derek Raybould Aluminum articles with wear-resistant coatings and methods for applying the coatings onto the articles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020073982A1 (en) * 2000-12-16 2002-06-20 Shaikh Furqan Zafar Gas-dynamic cold spray lining for aluminum engine block cylinders
US20030219542A1 (en) * 2002-05-25 2003-11-27 Ewasyshyn Frank J. Method of forming dense coatings by powder spraying
DE10359046A1 (de) * 2003-12-17 2005-07-28 Newspray Gmbh Verfahren zum Erzeugen einer dekorativen Oberfläche
US20060093736A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Derek Raybould Aluminum articles with wear-resistant coatings and methods for applying the coatings onto the articles

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C.MOREAU AND B.MARPLE; (ED): "Advancing the Science & Applying the Technology", 2003, ASM INTERNATIONAL, MATERIALS PARK OHIO, XP001248530 *
LIDONG ZHAO ET AL: "Deposition of aluminium alloy Al12Si by cold spraying", ADVANCED ENGINEERING MATERIALS WILEY-VCH VERLAG GMBH GERMANY, vol. 8, no. 4, April 2006 (2006-04-01), pages 264 - 267, XP002411658, ISSN: 1438-1656 *
SAKAKI K: "COLD SPRAY PROCESS ~ OVERVIEW AND APPLICATIONS TRENDS ~", MATERIALS SCIENCE FORUM, AEDERMANNSFDORF, CH, vol. 449-452, 2004, pages 1305 - 1308, XP009046294, ISSN: 0255-5476 *
VILLAFUERTE J: "COLD SPRAY: A NEW TECHNOLOGY", WELDING JOURNAL, AMERICAN WELDING SOCIETY, MIAMI, FL, US, vol. 84, no. 5, May 2005 (2005-05-01), pages 24 - 29, XP001237822, ISSN: 0043-2296 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009005174B4 (de) * 2008-12-23 2012-01-26 Berolina Metallspritztechnik Wesnigk Gmbh Durch Kaltgasspritzen hergestellte Flachdichtung im Maschinen- und Fahrzeugbau
US11898986B2 (en) 2012-10-10 2024-02-13 Westinghouse Electric Company Llc Systems and methods for steam generator tube analysis for detection of tube degradation
US11935662B2 (en) 2019-07-02 2024-03-19 Westinghouse Electric Company Llc Elongate SiC fuel elements
CN110643990A (zh) * 2019-09-09 2020-01-03 中国人民解放军第五七一九工厂 调整中介机匣单元体抑制航空发动机振动方法
US11662300B2 (en) 2019-09-19 2023-05-30 Westinghouse Electric Company Llc Apparatus for performing in-situ adhesion test of cold spray deposits and method of employing

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006032110A1 (de) 2008-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1878813A1 (de) Verfahren zum Beschichten eines Aluminium-Silizium-Guss-Gegenstands
EP0776985B1 (de) Verfahren zur Aufbringung einer metallischen Haftschicht für keramische Wärmedämmschichten auf metallische Bauteile
DE19733205B4 (de) Beschichtung für eine Zylinderlauffläche einer Hubkolbenmaschine aus einer übereutektischen Aluminium/Siliziumlegierung, Spritzpulver zu deren Herstellung und deren Verwendung
EP2631327B1 (de) Verfahren zum Aufbringen einer Wärmedämmschicht
DE2149634A1 (de) Verfahren zur Herstellung von korrosionswiderstandsfaehigen,zusammengesetzten Teilen
DE10008861A1 (de) Kombinierte Wärmedämmschichtsysteme
CH704833A1 (de) Komponente für eine Turbomaschine und ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Komponente.
DE102007020891A1 (de) Bremsscheibe und Verfahren zur Herstellung einer Bremsscheibe
WO2011044876A1 (de) Verfahren zur herstellung einer lauf- oder statorschaufel und eine derartige schaufel
DE102015213896A1 (de) Verfahren zur Beschichtung eines metallischen Werkzeugs und Bauteil
EP1816235B9 (de) Verfahren zum Ausbessern von Fehlstellen in Gussteilen
EP1896626B1 (de) Verfahren zum beschichten einer zylinderlaufbuchse
EP1204619B1 (de) Keramischer werkstoff, verfahren, verwendung und schicht
DE3224305A1 (de) Verfahren zur herstellung einer spannungsunempfindlichen keramischen thermischen sperrschicht auf einem metallsubstrat
EP2100864A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Reibflächen oder Reibschichten einer Carbon-Keramik-Bremsscheibe sowie eine mit derartigen Reibflächen oder Reibschichten ausgestatteten Carbon-Keramik-Bremsscheibe
DE19631985A1 (de) Elektrode mit verschleißfester Beschichtung, Zündkerze und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0911423B1 (de) Verfahren zum Verbinden von Werkstücken
DE2656203C2 (de)
DE19520885C2 (de) Verfahren zum thermischen Spritzen von Schichten aus Metallegierungen oder Metallen und seine Verwendung
EP1990444A2 (de) Verfahren zur Nachbehandlung von Schweißverbindungen
DE19536312C1 (de) Verfahren zur Herstellung eines mehrlagig beschichteten Bauteils mit Bohrungen
DE102008056727A1 (de) Verfahren zur Herstellung von thermisch gespritzten Schichten
DE102004006857B4 (de) Gradientenschicht und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP2128300A1 (de) Verfahren zum Hochgeschwindigkeits-Flammenspritzen
DE19814588B4 (de) Hochtemperaturfeste oxidische Faserverbundwerkstoffe, ihre Herstellung und Verwendung

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): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK YU

AKX Designation fees paid
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20080717

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8566