EP2626157A2 - Einstückiges Bauteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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EP2626157A2 EP13152616.2A EP13152616A EP2626157A2 EP 2626157 A2 EP2626157 A2 EP 2626157A2 EP 13152616 A EP13152616 A EP 13152616A EP 2626157 A2 EP2626157 A2 EP 2626157A2
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    • C21D2211/005—Ferrite

Definitions

  • the present invention relates to a one-piece component having a first and second portion and a method for producing the one-piece component by means of MIM (Metal Injection Molding) injection molding.
  • MIM Metal Injection Molding
  • the one-piece component according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that it is particularly simple and inexpensive and can be produced in a very short time.
  • a first portion of a base material and a second portion of the base material is made as a binder with embedded hard material particles by MIM technology.
  • the second portion is molded onto the first portion to achieve a material connection between the two sections.
  • the first and second portion can be made by injection molding in an injection mold.
  • the base material is preferably an austenitic or ferritic steel, in particular comprising Fe and Cr.
  • the hard material particles are preferably oxides, in particular Al 2 O 3 , ZrO 2 and / or Y 2 O 3 .
  • the hard material particles are carbides, in particular titanium carbide or tungsten carbide or niobium carbide or tantalum carbide.
  • the hard-material particles are nidride, in particular titanium nitride. It should be noted with regard to the hard material particles mentioned that they can be mixed with the base material alone to form the material for the second portion or can be mixed in any desired combination to form a sprayable metal powder.
  • a volume fraction of the hard material particles in the material for the second subregion is in a range from 5% by volume to 20% by volume, and is particularly preferably 10% by volume.
  • the one-piece component is preferably a component of a motor vehicle, in particular an internal combustion engine.
  • the one-piece component is a piston or a cylinder or a valve component, in particular a valve seat or a valve stop or a needle stop.
  • the one-piece component is part of gasoline injectors or fuel pumps.
  • the invention further relates to a method for producing a one-piece component by means of 2-component MIM technology.
  • the inventive method comprises the steps of spraying a first portion of the integral component of a base material and the injection molding of a second portion of the first portion, wherein as material for the second portion of the base material is used as a binder with embedded hard material particles.
  • the one-piece component according to the invention is preferably used in applications in which the one-piece component is moved or serves as a stop. This may be possible, for example, in piston pumps, in split valves, in injectors, in other mechanical valves. Furthermore, use in fuel-carrying components, in particular for fuels with poor lubricating properties, for example components for gasoline engines, is possible. In particular, a use as injection valve, metering valve, flow control valve, quantity control valve or fuel pump in question.
  • FIG. 1 a one-piece component 1 according to a first preferred embodiment of the invention explained in detail.
  • the one-piece component 1 comprises a first portion 2 of a base material and a second portion 3 of a material which comprises the base material as a binder and embedded hard material particles. In this case, a cohesive connection between the first portion 2 and the second portion 3 is formed.
  • the one-piece component 1 is produced by means of 2-component MIM injection molding, wherein in a first step first the first portion 2 and in a second step the second portion 3 is molded onto the first portion 2.
  • Metal powders can be injection-molded by using the MIM technique, an austenitic or ferritic steel being preferably used for the base material and the relatively inexpensive base material being able to be used as a binder with additionally stored hard material particles for the material of the second subarea 3.
  • a low cost binder for the hard material particles e.g. suitable oxides or carbides or nitrides are used.
  • FIG. 1 shown one-piece component is a piston for a piston engine and has the wear-resistant layer on an outer periphery of the piston. Since the second portion 3 forms the outer layer, there is a high resistance to fretting and thus a long life. Furthermore, the reduction of friction also leads to a lower heat development with corresponding advantages.
  • FIG. 2 shows as an alternative one-piece component a cylinder in which the second portion 3 forms the tread of the cylinder.
  • FIGS. 3 to 5 show alternative embodiments of the invention which may be used as injectors or switching valves.
  • the second portion 3 each forms a valve seat: in FIG. 3 for a ball valve, in FIG. 4 for a cone valve and in FIG. 5 for a flat seat valve.
  • both the valve seat is formed as a one-piece component with first and second portion 2, 3, and the valve closure member 6, which has a first portion 7 and a second portion 8 as a valve closing surface.
  • the double arrows in the FIGS. 3 to 5 in each case indicate the direction of movement of the valve members.
  • the flat seat valve 5 is designed as a slide valve.
  • FIG. 6 shows a further application of the idea according to the invention in a one-piece stop 10, which has a first portion 11 and a second harder portion 12.
  • the stop 10 limits a movement of the valve member 13 in the direction of the arrow A.
  • the stopper 10 abuts with the second portion 12 on a counter-stop 14, wherein the counter-stop 14 may also be made of a first and second portion according to the idea of the invention ,
  • a cost-producible one-piece component can be provided, which is produced by means of a 2-component MIM injection molding process.
  • an austenitic or ferritic steel based on iron and chromium, with a weight fraction of 13% chromium, is preferably used as the base material for all described embodiments.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein einstückiges Bauteil, umfassend einen ersten Teilbereich (2) aus einem Grundwerkstoff, und einen zweiten Teilbereich (3) aus dem Grundwerkstoff als Binder mit eingelagerten Hartstoffpartikeln, wobei der zweite Teilbereich an den ersten Teilbereich mittels MIM-Spritzgießens angespritzt ist, so dass zwischen dem ersten Teilbereich (2) und dem zweiten Teilbereich (3) eine stoffschlüssige Verbindung ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des einstückigen Bauteils mittels MIM-Spritzgießens.

Description

    Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein einstückiges Bauteil mit einem ersten und zweiten Teilbereich sowie ein Verfahren zur Herstellung des einstückigen Bauteils mittels MIM-(Metal Injection Molding)Spritzgießens.
  • Viele Bauteile, welche bewegt werden oder als Anschlag dienen, werden auf Verschleiß beansprucht. Daher existiert eine Notwendigkeit, Bauteile mit möglichst günstigen Verschleißeigenschaften bereitzustellen. Ein verstärkter Verschleiß tritt zudem auf, wenn eine Schmierung im Fall von bewegten Bauteilen oder eine Dämpfung im Fall von Anschlägen nicht ausreichend möglich ist. Ein derartiges Beispiel sind Vorrichtungen zur Einspritzung von Kraftstoff, insbesondere von Benzin, da Benzin sehr schlechte Schmiereigenschaften aufweist. Um beispielsweise bei Benzin-Injektoren eine möglichst hohe Lebensdauer bereitzustellen, werden üblicherweise hoch-verschleißfeste Materialen verwendet, welche insbesondere den Nachteil eines hohen Preises haben. Alternativ können auch Zusatzbauteile, wie z.B. verschleißfeste Buchsen oder dgl., verwendet werden, wodurch allerdings die Teileanzahl steigt und Herstellungs- und Montagekosten erhöht werden. Insofern wäre es wünschenswert, hierzu kostengünstige Alternativen zu haben, welche die Verschleißproblematik ohne zusätzliche Einzelbauteile und/oder zusätzliche Arbeitsschritte lösen kann.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße einteilige Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass es besonders einfach und kostengünstig und in kürzester Zeit herstellbar ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das einstückige Bauteil einen ersten Teilbereich aus einem Grundwerkstoff und einen zweiten Teilbereich aus dem Grundwerkstoff als Binder mit eingelagerten Hartstoffpartikeln mittels MIM-Technik hergestellt wird. Hierbei wird der zweite Teilbereich an den ersten Teilbereich angespritzt, um eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilbereichen zu erreichen. Somit können der erste und zweite Teilbereich mittels Spritzgießen in einem Spritzwerkzeug hergestellt werden.
  • Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Der Grundwerkstoff ist vorzugsweise ein austenitischer oder ferritischer Stahl, insbesondere umfassend Fe und Cr. Die Hartstoffpartikel sind vorzugsweise Oxide, insbesondere Al2O3, ZrO2 und/oder Y2O3. Alternativ sind die Hartstoffpartikel Carbide, insbesondere Titan-Carbid oder Wolfram-Carbid oder Niob-Carbid oder Tantal-Carbid. Weiter alternativ sind die Hartstoff-Partikel Nidride, insbesondere Titan-Nitrid. Zu den erwähnten Hartstoffpartikeln sei angemerkt, dass diese allein mit dem Grundwerkstoff zur Bildung des Materials für den zweiten Teilbereich vermischt werden können oder in beliebigen Kombinationen zu einem spritzbaren Metallpulver vermischt werden können.
  • Vorzugsweise liegt ein Volumenanteil der Hartstoffpartikel im Material für den zweiten Teilbereich in einem Bereich von 5 Vol.-% bis 20 Vol.-%, und beträgt besonders bevorzugt 10 Vol.-%.
  • Das einstückige Bauteil ist vorzugsweise ein Bauteil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Brennkraftmaschine. Besonders bevorzugt ist das einstückige Bauteil ein Kolben oder ein Zylinder oder ein Ventilbauteil, insbesondere ein Ventilsitz oder ein Ventilanschlag oder ein Nadelanschlag. Vorzugsweise ist das einstückige Bauteil ein Teil von Benzin-Injektoren oder Kraftstoffpumpen.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Bauteils mittels 2-Komponenten-MIM-Technik. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei die Schritte des Spritzens eines ersten Teilbereichs des einstückigen Bauteils aus einem Grundwerkstoff und des Anspritzens eines zweiten Teilbereichs an den ersten Teilbereich, wobei als Material für den zweiten Teilbereich der Grundwerkstoff als Binder mit eingelagerten Hartstoffpartikeln verwendet wird. Hierdurch kann durch die MIM-Spritztechnik ein einstückiges Bauteil mit einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Teilbereich des Bauteils erreicht werden.
  • Das erfindungsgemäße einstückige Bauteil wird vorzugsweise in Anwendungen eingesetzt, in welchen das einstückige Bauteil bewegt wird oder als Anschlag dient. Hierbei kann ein Einsatz beispielsweise in Kolbenpumpen, in Spaltventilen, in Injektoren, in anderen mechanischen Ventilen möglich sein. Weiterhin bevorzugt ist ein Einsatz in Kraftstoff führenden Komponenten, insbesondere für Kraftstoffe mit schlechten Schmiereigenschaften, beispielsweise Komponenten für Benzinmotoren, möglich. Dabei kommt insbesondere eine Verwendung als Einspritzventil, Zumessventil, Mengenregelventil, Mengensteuerventil oder Kraftstoffpumpen in Frage.
    • Zeichnung
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
    • Figur 1
    eine schematische Schnittansicht eines einstückigen Bauteils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Figur 2
    eine schematische Schnittansicht eines einstückigen Bauteils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Figur 3
    eine schematische Schnittansicht eines einstückigen Bauteils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Figur 4
    eine schematische Schnittansicht eines einstückigen Bauteils gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Figur 5
    eine schematische Schnittansicht eines einstückigen Bauteils gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
    Figur 6
    eine schematische Schnittansicht eines einstückigen Bauteils gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 1 ein einstückiges Bauteil 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail erläutert.
  • Das einstückige Bauteil 1 umfasst einen ersten Teilbereich 2 aus einem Grundwerkstoff und einen zweiten Teilbereich 3 aus einem Material, welches den Grundwerkstoff als Binder und eingelagerte Hartstoffpartikel umfasst. Dabei ist eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Teilbereich 2 und dem zweiten Teilbereich 3 ausgebildet. Das einstückige Bauteil 1 wird dabei mittels 2-Komponenten-MIM-Spritzgießen hergestellt, wobei in einem ersten Schritt zuerst der erste Teilbereich 2 und in einem zweiten Schritt der zweite Teilbereich 3 an den ersten Teilbereich 2 angespritzt wird.
  • Durch die Verwendung der MIM-Technik können Metallpulver spritzgegossen werden, wobei vorzugsweise für den Grundwerkstoff ein austenitischer oder ferritischer Stahl verwendet wird und für das Material des zweiten Teilbereichs 3 der relativ kostengünstige Grundwerkstoff als Binder mit zusätzlich eingelagerten Hartstoffpartikeln verwendet werden kann. Hierdurch kann ein kostengünstiger Binder für die Hartstoffpartikel, welche z.B. geeignete Oxide oder Carbide oder Nitride sind, verwendet werden.
  • Das in Figur 1 gezeigte einstückige Bauteil ist dabei ein Kolben für eine Kolbenmaschine und weist die verschleißfeste Schicht an einem Außenumfang des Kolbens auf. Da der zweite Teilbereich 3 die äußere Schicht bildet, ergibt sich eine hohe Robustheit gegenüber einem Reibverschleiß und somit eine lange Lebensdauer. Weiterhin führt die Reduzierung der Reibung auch zu einer geringeren Wärmeentwicklung mit entsprechenden Vorteilen.
  • Figur 2 zeigt als alternatives einstückiges Bauteil einen Zylinder, bei dem der zweite Teilbereich 3 die Lauffläche des Zylinders bildet.
  • Die Figuren 3 bis 5 zeigen alternative Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche als Injektoren oder Schaltventile verwendet werden können. Dabei bildet der zweite Teilbereich 3 jeweils einen Ventilsitz: in Figur 3 für ein Kugelventil, in Figur 4 für ein Kegelventil und in Figur 5 für ein Flachsitzventil. Bei dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist dabei sowohl der Ventilsitz als einstückiges Bauteil mit erstem und zweiten Teilbereich 2, 3 gebildet, als auch das Ventilschließglied 6, welches einen ersten Teilbereich 7 und einen zweiten Teilbereich 8 als Ventilschließfläche aufweist. Die Doppelpfeile in den Figuren 3 bis 5 deuten dabei jeweils die Bewegungsrichtung der Ventilglieder an. Es wäre jedoch auch denkbar, dass beispielsweise das Flachsitzventil 5 als Schieberventil ausgebildet ist.
  • Figur 6 zeigt eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Idee bei einem einstückigen Anschlag 10, welcher einen ersten Teilbereich 11 und einen zweiten härteren Teilbereich 12 aufweist. Der Anschlag 10 begrenzt dabei eine Bewegung des Ventilglieds 13 in Richtung des Pfeils A. Dabei schlägt der Anschlag 10 mit dem zweiten Teilbereich 12 an einen Gegenanschlag 14 an, wobei der Gegenanschlag 14 ebenfalls aus einem ersten und zweiten Teilbereich entsprechend der erfindungsgemäßen Idee hergestellt sein kann.
  • Somit kann erfindungsgemäß ein kostengünstig herstellbares einstückiges Bauteil bereitgestellt werden, welches mittels eines 2-Komponenten-MIM-Spritzgieß-Verfahrens hergestellt wird. Für Benzin-Anwendungen wird bevorzugt als Grundwerkstoff für alle beschriebenen Ausführungsbeispiele ein austenistischer oder ferritischer Stahl, basierend auf Eisen und Chrom, mit einem Gewichtsanteil von 13% Chrom verwendet.

Claims (9)

  1. Einstückiges Bauteil, umfassend:
    - einen ersten Teilbereich (2) aus einem Grundwerkstoff, und
    - einen zweiten Teilbereich (3) aus dem Grundwerkstoff als Binder mit eingelagerten Hartstoffpartikeln,
    - wobei der zweite Teilbereich (3) an den ersten Teilbereich (2) mittels MIM-Spritzgießens angespritzt ist, so dass zwischen dem ersten Teilbereich (2) und dem zweiten Teilbereich (3) eine stoffschlüssige Verbindung ausgebildet ist.
  2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundwerkstoff ein austenitischer oder ferritischer Stahl ist, insbesondere ein Stahl umfassend Eisen und Chrom.
  3. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel Oxide sind, insbesondere Al2O3 oder ZrO2 oder Y2O3.
  4. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel Carbide sind, insbesondere Titan-Carbid oder Wolfram-Carbid oder Niob-Carbid oder Tantal-Carbid, oder Nitride sind, insbesondere Titan-Nitrid.
  5. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Kolben oder Zylinder oder Ventilsitz oder Anschlag verwendet wird.
  6. Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Bauteils (1) mittels MIM-Spritzgießens, umfassend die Schritte:
    - Spritzen eines ersten Teilbereichs (2) aus einem Grundwerkstoff, und
    - Anspritzen eines zweiten Teilbereichs (3) aus dem Grundwerkstoff als Binder mit eingelagerten Hartstoffpartikeln an den ersten Teilbereich (2) derart, dass zwischen dem ersten und zweiten Teilbereich eine stoffschlüssige Verbindung ausgebildet ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundwerkstoff ein austenitischer oder ferritischer Stahl ist, insbesondere ein Stahl umfassend Eisen und Chrom.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel Oxide sind, insbesondere Al2O3 oder ZrO2 oder Y2O3.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffpartikel Carbide sind, insbesondere Titan-Carbid oder Wolfram-Carbid oder Niob-Carbid oder Tantal-Carbid, oder Nitride sind, insbesondere Titan-Nitrid.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106015727A (zh) * 2016-07-07 2016-10-12 无锡戴尔普机电设备有限公司 一种新型风量调节阀端板材料
US9966425B1 (en) 2017-02-28 2018-05-08 United Microelectronics Corp. Method for fabricating a MIM capacitor

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3756865A (en) * 1971-11-01 1973-09-04 Gillette Co Razor blades and process for making same
US4491558A (en) * 1981-11-05 1985-01-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Austenitic manganese steel-containing composite article
JPH03232906A (ja) * 1990-02-06 1991-10-16 Daido Steel Co Ltd 複合焼結品
US5364586A (en) * 1993-08-17 1994-11-15 Ultram International L.L.C. Process for the production of porous membranes
SE503422C2 (sv) * 1994-01-19 1996-06-10 Soederfors Powder Ab Sätt vid framställning av en sammansatt produkt av rostfria stål
US6315935B1 (en) * 1999-08-26 2001-11-13 Alliedsignal Inc. Low pressure injection molding of knife blades from metal feedstocks
US6660225B2 (en) * 2000-12-11 2003-12-09 Advanced Materials Technologies Pte, Ltd. Method to form multi-material components
EP1453627A4 (de) * 2001-12-05 2006-04-12 Baker Hughes Inc Verfestigte harte materialien, herstellungsverfahren und anwendungen
US20060037660A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Kinnally Kevin J Hydrogen conduit and process for producing same
US8601907B2 (en) * 2004-09-24 2013-12-10 Kai U.S.A., Ltd. Knife blade manufacturing process
US7393559B2 (en) * 2005-02-01 2008-07-01 The Regents Of The University Of California Methods for production of FGM net shaped body for various applications
US8057914B2 (en) * 2007-03-26 2011-11-15 Howmedica Osteonics Corp. Method for fabricating a medical component from a material having a high carbide phase and such medical component
WO2009029993A1 (en) * 2007-09-07 2009-03-12 The University Of Queensland Metal injection moulding method
SE534696C2 (sv) * 2010-03-26 2011-11-22 Diamorph Ab En funktionell gradientmaterialkomponent och metod för att producera en sådan komponent
CA2797936C (en) * 2010-04-30 2016-06-28 Accellent, Inc. Pressure forming of metal and ceramic powders

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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