EP2769073A1 - Piston - Google Patents

Piston

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EP2769073A1
EP2769073A1 EP12780464.9A EP12780464A EP2769073A1 EP 2769073 A1 EP2769073 A1 EP 2769073A1 EP 12780464 A EP12780464 A EP 12780464A EP 2769073 A1 EP2769073 A1 EP 2769073A1
Authority
EP
European Patent Office
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piston
spraying
heat
piston according
conducting coating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12780464.9A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christoph Beerens
Dieter EMMRICH
Christoph Luven
Uwe Mohr
Reinhard Rose
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Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2769073A1 publication Critical patent/EP2769073A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/10—Pistons  having surface coverings
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    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
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    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
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    • C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
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    • C23C4/123—Spraying molten metal
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    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
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    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2251/00—Material properties
    • F05C2251/04—Thermal properties
    • F05C2251/048—Heat transfer

Definitions

  • the present invention relates to a piston for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Modern pistons are usually cooled to achieve high engine power and thereby have a substantially annular and extending between a piston upper part and a lower piston part cooling channel.
  • the heat arising in the piston upper part is dissipated via the cooling fluid flowing in the cooling channel of the piston, for example oil.
  • the heat distribution in the region of the piston upper part is very different, which not only temperature stresses occur within the piston, but also an optimal heat dissipation is at least made difficult by the cooling fluid flowing in the cooling channel.
  • the present invention therefore deals with the problem of providing a piston of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which is characterized in particular by improved heat dissipation.
  • the present invention is based on the general idea of providing a crankshaft-side region of a piston of an internal combustion engine with a heat-conducting coating sprayed on by means of a thermal spraying method.
  • thermal spraying in particular by means of, for example, cold gas spraying, a comparatively high process speed and thereby an economically advantageous implementation within a production line can be made possible.
  • the heat-conducting coating according to the invention a uniform temperature distribution within the piston, in particular within a piston upper part facing a combustion chamber, can be achieved and, moreover, so-called local hotspots can be avoided.
  • the improved cooling of the piston also makes it possible, in particular, to prevent coking of lubricating oil or at least to reduce the risk of such coking, in particular by means of cold gas spraying also a virtually pore-free coating can be produced.
  • the heat-conducting coating is applied to the crankshaft-side region of the piston by means of cold gas spraying. Due to the relatively high kinetic energy of the particles striking the surface to be coated
  • the thermal conductive coating can also be oxide-free and very compact, the piston itself is not heated during the coating process and expands All this has a positive effect on the thermal and mechanical stability of the piston according to the invention, and this thermal and mechanical stability can additionally be positively influenced by materials in the heat conduction coating
  • the coating material is applied in powder form at high speed to the surface to be coated, including a process gas heated to a few 100 ° C.
  • the heat-conducting layer according to the invention can be applied inexpensively and with strong adhesion.
  • cold gas spraying offers the great advantage that it is a purely kinetic or mechanical coating method, with no heat being introduced into the workpiece to be coated.
  • the coating can also be applied without the risk of oxide formation occurring in alternative coating methods, which is particularly advantageous since an oxide layer has a significantly poorer thermal conductivity than the heat-conducting coating of pure material.
  • An alternative thermal spraying method is, for example, plasma spraying, in which an anode and up to three cathodes are separated from one another by a narrow gap at a plasma torch. By means of a DC voltage, an arc is thereby generated between the anode and the cathode, wherein the gas flowing through the plasma torch is passed through the arc and in this case ionized.
  • the dissociation, or subsequent ionization generates a highly heated, electrically conductive gas of positive ions and electrons, in which the coating material is injected and immediately melted by the high plasma temperature.
  • the plasma stream entrains the coating material and throws it onto the surface to be coated.
  • a primer which, for example, comprises aluminum and / or nickel.
  • Such a primer may be up to 100 ⁇ thick.
  • the thermal conduction coating applied according to the invention by means of thermal spraying can be used not only for built-up pistons, but also for one-piece pistons and Otto pistons.
  • the great advantage of thermal spraying, in particular cold spray spraying, for spraying the heat-conducting coating is the high cost-effectiveness and the heat removal optimized by the heat conduction coating as a consequence of the high power density, in particular in passenger vehicle applications.
  • cold gas spraying the heat conduction coating can be applied purely mechanically, without a separate supply of energy, whereby the risk of oxide formation, which reduces the thermal conductivity, can be excluded.
  • FIG. 2 shows a piston coated with the spraying method according to the invention from below.
  • a piston upper part 1 of a piston 2 is shown, wherein in the piston upper part 1, a cooling channel 3 extends.
  • a thermal spraying process here in particular the molten bath spraying, arc spraying, plasma spraying, flame spraying, detonation spraying, laser spraying or cold gas spraying comes into consideration.
  • a high process speed and thus an economically advantageous implementation within a production line can be achieved.
  • the piston 2 may be formed, for example, as a built or as a one-piece piston and also made of an iron material, in particular made of steel be.
  • the heat-conducting coating 5 applied by means of the thermal method, in particular by means of the cold gas spraying, may, for example, comprise aluminum, silver and / or copper.
  • a perennialleitbe Anlagenung 5 preferably pure copper proves to be particularly advantageous in terms of thermal conductivity.
  • Theticianleitbe slaughter 5 may, for example, a thickness of, for example. 100 to 500 ⁇ have and from a powder with a particle size of up to 100 ⁇ , preferably with a particle size of 15 ⁇ to 25 ⁇ , be prepared. By choosing the particle size between 15 and 25 ⁇ a particularly compact, dense and homogeneous slaughterleitbe harshung 5 can be produced.
  • the roughness Ra of the bathleitbe harshung 5 can, for example. In a range of 0.5 ⁇ to 4.0 ⁇ be varied.
  • a device 6 for producing or spraying on the heat-conducting coating 5 is shown, wherein the heat-conducting coating 5 can be applied both to a finished piston 2 and to a merely pre-machined piston 2.
  • a separate cleaning of the surface to be coated before spraying the réelleleitbe Anlagenung 5 is not mandatory.
  • the apparatus 6 for cold gas spraying comprises, in a manner known per se, a reservoir 7 for a gas, for example nitrogen, which serves both as a process gas and as a carrier gas for the powdery material.
  • a gas for example nitrogen
  • the materials used in the embodiment are stored in a powder conveyor 8, wherein from the reservoir 7 to the powder conveyor 8 a pipe 9 runs.
  • the transported via this pipe 9 in the powder conveyor 8 gas serves as a carrier gas for the powdery material, from the reservoir 7, a further pipe 10 to a heater 1 1, in particular a gas heater leads.
  • the transported in this heater 1 1 gas serves as a process gas, which can be heated to a temperature of, for example. 200 to 600 ° C, if necessary.
  • Both the carrier gas with the powdery material and the process gas are now transported via pipes 12,13 in a supersonic nozzle or Laval nozzle 14.
  • the powder-gas mixture in the direction of arrow B ie in the direction of the surface to be coated, ie in the exemplary embodiment on the inner wall of the cooling channel 3 to a speed of more than 500 m / s, in peaks up to 1500 m / s speeds up.
  • the resulting beam 15 strikes the surface to be coated at working distances of typically 5 to 50 mm, thereby forming the heat-conducting coating 5 in a defined thickness, preferably of 300 to 500 ⁇ m.
  • the piston 2 usually rotates about its central axis 16, wherein, if necessary, of course, a mask can be placed on the surface to be coated, if only a partial coating is desired.
  • the thermal spraying according to the invention in particular with the cold gas spraying, so-called local hotspots can be avoided in the area of the upper piston part 1, thereby achieving a homogenization of the temperature distribution.
  • an improved supply of the heat arising in the combustion chamber 4 to cooled regions, for example to the cooling channel 3 or a corresponding Anspritzkühlung and thus improved heat dissipation can be achieved.
  • the piston 2 of the invention can be used both as a built or one-piece piston and as a steel piston (Otto and diesel).
  • By the cold gas spraying a high process speed can be achieved, whereby an economically advantageous implementation within the production line is possible.
  • cold gas spraying can also be dispensed with by the comparatively low temperatures on a subsequent heat treatment possibly.
  • FIG. 2 shows a further possibility of a heat-conducting coating 5 according to the invention on a piston 2.
  • This is a "linear" coating of a piston underside between a hub 17 (via connecting rod) to conduct heat from the bottom center to Anspritzkühlung 18 / to the cooling channel 3.
  • a heat-conducting coating 5 covering protective layer 19 may be provided.
  • the following table shows some examples of protective layers 19.
  • Electroless nickel Ni external power-less, minimum 5 ⁇ , in order No form anode required
  • Chromium Galvanisch min. 10 ⁇ Chromium Galvanisch min. 10 ⁇ , to be in the dipping or possibly in the flow to be applidicht, since in be ornamented.
  • Silver external power At least 5 ⁇ , in order to avoid the need for a form anode
  • This protective layer 19 prevents direct contact between the oil cooling the piston 2 and the copper coating and thus reduces the risk of degradation of the oil.
  • the protective layer 19 is not catalytically active and has in particular at least one of the following constituents, nickel, chromium, silver, tin.
  • the protective layer 19 may also be treated with sulfuric silver, which results in a blackish, likewise non-catalytically active coating.
  • the protective layer 19 may be made thin and only has to be tight so that a thickness of 5-1 ⁇ m is already possible.
  • the metals listed in the table can also be applied by various spraying methods (APS, LDS, HVOF, cold gas spraying, etc.). Advantage are the high deposition rates: disadvantage may u.U. the high overprints that inevitably lead to covers. With these methods, it is also possible to apply other metals which can not be deposited from aqueous solutions or only with hydrogen embrittlement (zinc) and may also be deposited. of the costs would be interesting, such as Aluminum, zinc, etc.

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Abstract

The invention relates to a piston (2) for an internal combustion engine. It is essential to the invention that a region of the piston (2) on the crankshaft side is provided with a thermally conductive coating (5) that is sprayed on by means of a thermal spraying method. Thus, it is possible to economically apply the thermally conductive coating (5) within the production line.

Description

Kolben  piston
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . The present invention relates to a piston for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Aus der EP 0 035 290 A1 ist ein gattungsgemäßer Kolben für einen Verbrennungsmotor mit einem aus einem Eisenwerkstoff bestehenden Oberteil und einem damit über übliche Mittel verbundenen Unterteil bekannt, wobei sich auf der Unterseite des Oberteils ein an der korrespondierenden Fläche des Unterteils abstützender Ring befindet, der sowohl die radial innere Begrenzung des zur Verbindungsebene offenen Kühlkanals im Oberteil als auch einen zentralen, mit dem Kühlkanal über radial angeordnete Kühlmittelbohrungen verbundenen, zur Verbindungsebene offenen Kühlraum im Oberteil einschließt. Um eine Verbesserung der Kühlwirkung in den heißesten Bereichen des Oberteils sowie eine Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung im Ringfeld bewirken zu können, wird der obere Wandbereich des Kühlkanals mit einem hochwärmeleitenden Stoff beschichtet. From EP 0 035 290 A1 a generic piston for an internal combustion engine with an upper part consisting of an iron material and a lower part connected therewith by conventional means is known, wherein on the underside of the upper part there is a ring supporting the corresponding surface of the lower part includes both the radially inner boundary of the cooling channel open to the connection plane in the upper part and a central, connected to the cooling channel via radially disposed coolant holes, open to the connection plane cooling space in the upper part. In order to be able to bring about an improvement in the cooling effect in the hottest regions of the upper part and a homogenization of the temperature distribution in the annular field, the upper wall region of the cooling channel is coated with a highly heat-conductive material.
Moderne Kolben werden üblicherweise zur Erreichung hoher Motorleistungen gekühlt und weisen dabei einen im Wesentlichen ringförmigen und zwischen einem Kolbenoberteil und einem Kolbenunterteil verlaufenden Kühlkanal auf. Um die im Brennraum anfallende Wärmeenergie abführen zu können, wird die im Kolbenoberteil anfallende Wärme über das im Kühlkanal des Kolbens strömende Kühlfluid, bspw. Öl, abgeführt. Dabei ist die Wärmeverteilung im Bereich des Kolbenoberteils jedoch sehr unterschiedlich, wodurch nicht nur Temperaturspannungen innerhalb des Kolbens auftreten, sondern auch eine optimale Wärmeabfuhr durch das im Kühlkanal strömende Kühlfluid zumindest erschwert wird. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Kolben der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine verbesserte Wärmeabfuhr auszeichnet. Modern pistons are usually cooled to achieve high engine power and thereby have a substantially annular and extending between a piston upper part and a lower piston part cooling channel. In order to be able to dissipate the heat energy accumulating in the combustion chamber, the heat arising in the piston upper part is dissipated via the cooling fluid flowing in the cooling channel of the piston, for example oil. However, the heat distribution in the region of the piston upper part is very different, which not only temperature stresses occur within the piston, but also an optimal heat dissipation is at least made difficult by the cooling fluid flowing in the cooling channel. The present invention therefore deals with the problem of providing a piston of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which is characterized in particular by improved heat dissipation.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen kurbelwel- lenseitigen Bereich eines Kolbens eines Verbrennungsmotors mit einer mittels einem thermischen Spritzverfahren aufgespritzten Wärmeleitbeschichtung zu versehen. Mittels dem thermischen Spritzen, insbesondere mittels bspw. dem Kaltgasspritzen, kann eine vergleichsweise hohe Prozessgeschwindigkeit und dadurch eine wirtschaftlich vorteilhafte Umsetzung innerhalb einer Fertigungslinie ermöglicht werden. Mit der erfindungsgemäßen Wärmeleitbeschichtung können zudem eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb des Kolbens, insbesondere innerhalb eines einem Brennraum zugewandten Kolbenoberteils erreicht und darüber hinaus sog. lokale„Hotspots" vermieden werden. Wird eine derartige Wärmeleitbeschichtung bspw. im Bereich eines im Kolben verlaufenden Kühlkanals angeordnet, so kann auch eine gezielte Wärmeableitung hin zum Kühlmedium des Kühlkanals und damit eine verbesserte Kühlung des Kolbens an sich erreicht werden. Durch die verbesserte Kühlung des Kolbens lässt sich insbesondere auch eine Verkokung von Schmieröl vermeiden oder zumindest die Gefahr einer derartigen Verkokung verringern. Durch insbesondere das Kaltgasspritzen kann auch eine nahezu porenfreie Beschichtung hergestellt werden. The present invention is based on the general idea of providing a crankshaft-side region of a piston of an internal combustion engine with a heat-conducting coating sprayed on by means of a thermal spraying method. By means of thermal spraying, in particular by means of, for example, cold gas spraying, a comparatively high process speed and thereby an economically advantageous implementation within a production line can be made possible. In addition, with the heat-conducting coating according to the invention, a uniform temperature distribution within the piston, in particular within a piston upper part facing a combustion chamber, can be achieved and, moreover, so-called local hotspots can be avoided The improved cooling of the piston also makes it possible, in particular, to prevent coking of lubricating oil or at least to reduce the risk of such coking, in particular by means of cold gas spraying also a virtually pore-free coating can be produced.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung wird die Wärmeleitbeschichtung mittels Kaltgasspritzen auf den kurbelwellenseitigen Bereich des Kolbens aufgebracht. Aufgrund der vergleichsweise hohen kinetischen Energie der auf die zu beschichtende Oberfläche auftreffenden Partikel werden diese mit ihrem Substrat (Trägermaterial)„verklammert", sodass die Wärmeleitbe- schichtung extrem stark an der zu beschichtenden Oberfläche haftet. Die Wärme- leitbeschichtung kann darüber hinaus oxidfrei und sehr kompakt sein. Der Kolben selbst wird während des Beschichtungsvorgangs nicht erwärmt und dehnt sich demzufolge auch nicht aus. All dies wirkt sich positiv auf die thermische und mechanische Stabilität des erfindungsgemäßen Kolbens aus, wobei diese thermische und mechanische Stabilität zusätzlich durch Werkstoffe in der Wärmeleitbeschich- tung positiv beeinflusst werden kann. Besonders Kupfer und Silber haben dabei eine hohe Wärmeleitfähigkeit und wirken sich deshalb besonders positiv auf die thermische Stabilität aus. Generell wird beim Kaltgasspritzen der Beschichtungswerkstoff in Pulverform mit hoher Geschwindigkeit auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht, wozu ein auf wenige 100°C aufgeheiztes Prozessgas durch Expansion in einer Lavaldüse auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt und anschließend die Pulverpartikel in den Gasstrahl injiziert werden. Diese injizierten Spritzpartikel werden dabei auf eine so hohe Geschwindigkeit beschleunigt, dass sie im Gegensatz zu anderen thermischen Spritzverfahren auch ohne vorangehendes An- oder Aufschmelzen beim Aufprall auf das Substrat, d. h. auf die zu beschichtende Oberfläche, eine dichte und gleichzeitig fest haftende Schicht bilden. Die kinetische Energie zum Zeitpunkt des Aufpralls der Spritzpartikel auf die zu beschichtende Oberfläche reicht dabei jedoch für ein vollständiges Aufschmelzen der Spritzpartikel nicht aus. Mit dem Kaltgasspritzen kann die erfindungsgemäße Wärmeleitschicht kostengünstig und stark anhaftend aufgebracht werden. Zudem bietet das Kaltgasspritzen den großen Vorteil, dass es sich um ein rein kinetisches bzw. mechanisches Beschichtungsverfahren handelt, wobei keine Wärme in das zu beschichtende Werkstück eingetragen wird. Die Beschichtung kann auch ohne die bei alternativen Beschichtungsverfahren auftretende Gefahr der Oxidbildung aufgebracht werden, was besonders vorteilhaft ist, da eine Oxidschicht eine deutlich schlechtere Wärmeleitfähigkeit besitzt, als die Wärmeleitbeschichtung aus reinem Material. Ein alternatives thermisches Spritzverfahren ist bspw. das Plasmaspritzen, bei welchem an einem Plasmabrenner eine Anode und bis zu drei Katoden durch einen schmalen Spalt voneinander getrennt sind. Durch eine Gleichspannung wird hierbei ein Lichtbogen zwischen Anode und Katode erzeugt, wobei das durch den Plasmabrenner strömende Gas durch den Lichtbogen geleitet und hierbei ionisiert wird. Die Dissoziation, bzw. anschließende Ionisation, erzeugt ein hochaufgeheiztes, elektrisch leitendes Gas aus positiven Ionen und Elektronen, in welchen der Beschichtungswerkstoff eingedüst und durch die hohe Plasmatemperatur sofort aufgeschmolzen wird. Der Plasmastrom reißt dabei den Beschichtungswerkstoff mit und schleudert diesen auf die zu beschichtende Oberfläche. Selbstverständlich kann bei allen genannten thermischen Spritzverfahren vor dem Aufbringen der eigentlichen Wärmeleitbeschichtung auch ein Haftgrund aufgebracht werden, der bspw. Aluminium und/oder Nickel aufweist. Ein derartiger Haftgrund kann dabei bis zu 100 μιτι dick sein. In an advantageous development of the solution according to the invention, the heat-conducting coating is applied to the crankshaft-side region of the piston by means of cold gas spraying. Due to the relatively high kinetic energy of the particles striking the surface to be coated The thermal conductive coating can also be oxide-free and very compact, the piston itself is not heated during the coating process and expands All this has a positive effect on the thermal and mechanical stability of the piston according to the invention, and this thermal and mechanical stability can additionally be positively influenced by materials in the heat conduction coating In general, during cold gas spraying, the coating material is applied in powder form at high speed to the surface to be coated, including a process gas heated to a few 100 ° C. by expansion in a Laval nozzle berschallgeschwindigkeit accelerated, and then the powder particles are injected into the gas jet. These injected spray particles are thereby accelerated to such a high speed that, in contrast to other thermal spraying methods, they also form a dense and firmly adhering layer on impact with the substrate, ie on the surface to be coated, even without prior melting or melting. However, the kinetic energy at the time of the impact of the spray particles on the surface to be coated is insufficient for complete melting of the spray particles. With cold gas spraying, the heat-conducting layer according to the invention can be applied inexpensively and with strong adhesion. In addition, cold gas spraying offers the great advantage that it is a purely kinetic or mechanical coating method, with no heat being introduced into the workpiece to be coated. The coating can also be applied without the risk of oxide formation occurring in alternative coating methods, which is particularly advantageous since an oxide layer has a significantly poorer thermal conductivity than the heat-conducting coating of pure material. An alternative thermal spraying method is, for example, plasma spraying, in which an anode and up to three cathodes are separated from one another by a narrow gap at a plasma torch. By means of a DC voltage, an arc is thereby generated between the anode and the cathode, wherein the gas flowing through the plasma torch is passed through the arc and in this case ionized. The dissociation, or subsequent ionization, generates a highly heated, electrically conductive gas of positive ions and electrons, in which the coating material is injected and immediately melted by the high plasma temperature. The plasma stream entrains the coating material and throws it onto the surface to be coated. Of course, in all the aforementioned thermal spraying processes, prior to the application of the actual heat-conducting coating, it is also possible to apply a primer which, for example, comprises aluminum and / or nickel. Such a primer may be up to 100 μιτι thick.
Generell kann die erfindungsgemäß mittels thermischem Spritzverfahren aufgebrachte Wärmeleitbeschichtung nicht nur für gebaute Kolben, sondern auch für einteilige Kolben und Ottokolben verwendet werden. Der große Vorteil des thermischen Spritzens, insbesondere des Kaltgasspritzens, zum Aufspritzen der Wärmeleitbeschichtung ist dabei die hohe Wirtschaftlichkeit und die durch die Wärmeleitbeschichtung optimierte Wärmeabfuhr als Konsequenz der hohen Leistungsdichte, insbesondere bei PKW-Anwendungen. Mit dem Kaltgasspritzen kann die Wärmeleitbeschichtung rein mechanisch, das ohne separate Energiezufuhr, aufgebracht werden, wodurch die Gefahr der Oxidbildung, die die Wärmeleitfähigkeit herabsetzt, ausgeschlossen werden kann. In general, the thermal conduction coating applied according to the invention by means of thermal spraying can be used not only for built-up pistons, but also for one-piece pistons and Otto pistons. The great advantage of thermal spraying, in particular cold spray spraying, for spraying the heat-conducting coating is the high cost-effectiveness and the heat removal optimized by the heat conduction coating as a consequence of the high power density, in particular in passenger vehicle applications. With cold gas spraying, the heat conduction coating can be applied purely mechanically, without a separate supply of energy, whereby the risk of oxide formation, which reduces the thermal conductivity, can be excluded.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen. Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Dabei zeigen, jeweils schematisch, Show, in each case schematically,
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Kolben während des Aufspritzens der erfindungsgemäßen Wärmeleitbeschichtung, 1 shows a sectional view through a piston according to the invention during the injection of the Wärmeleitbeschichtung invention,
Fig. 2 einen mit dem erfindungsgemäßen Spritzverfahren beschichteten Kolben von unten. 2 shows a piston coated with the spraying method according to the invention from below.
Entsprechend der Fig. 1 ist ein Kolbenoberteil 1 eines Kolbens 2 dargestellt, wobei im Kolbenoberteil 1 ein Kühlkanal 3 verläuft. Ein kurbelwellenseitiger Bereich des Kolbens 2, im dargestellten Ausführungsbeispiel ein einem Brennraum 4 zugewandter Bereich des Kühlkanals 3 wird dabei mit einer mittels einem thermischen Spritzverfahren aufgespritzten Wärmeleitbeschichtung 5 versehen. Als thermisches Spritzverfahren kommt hierbei insbesondere das Schmelzbadspritzen, Lichtbogenspritzen, Plasmaspritzen, Flammspritzen, Detonationsspritzen, Laserspritzen oder Kaltgasspritzen in Betracht. Besonders mit dem zuletzt genannten Kaltgasspritzen können eine hohe Prozessgeschwindigkeit und dadurch eine wirtschaftlich vorteilhafte Umsetzung innerhalb einer Fertigungslinie erreicht werden. 1, a piston upper part 1 of a piston 2 is shown, wherein in the piston upper part 1, a cooling channel 3 extends. A crankshaft-side region of the piston 2, in the illustrated embodiment a region of the cooling channel 3 facing a combustion chamber 4, is provided with a heat-conducting coating 5 sprayed by means of a thermal spraying process. As a thermal spraying process here in particular the molten bath spraying, arc spraying, plasma spraying, flame spraying, detonation spraying, laser spraying or cold gas spraying comes into consideration. Especially with the last-mentioned cold gas spraying, a high process speed and thus an economically advantageous implementation within a production line can be achieved.
Der Kolben 2 kann bspw. als gebauter oder als einteiliger Kolben ausgebildet sein und darüber hinaus aus einem Eisen Werkstoff, insbesondere aus Stahl, ausgeführt sein. Die mittels des thermischen Verfahrens, insbesondere mittels des Kalt- gasspritzens, aufgebrachte Wärmeleitbeschichtung 5 kann bspw. Aluminium, Silber und/oder Kupfer aufweisen. Eine Wärmeleitbeschichtung 5 aus vorzugsweise reinem Kupfer erweist sich dabei hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit als besonders vorteilhaft. The piston 2 may be formed, for example, as a built or as a one-piece piston and also made of an iron material, in particular made of steel be. The heat-conducting coating 5 applied by means of the thermal method, in particular by means of the cold gas spraying, may, for example, comprise aluminum, silver and / or copper. A Wärmeleitbeschichtung 5 preferably pure copper proves to be particularly advantageous in terms of thermal conductivity.
Die Wärmeleitbeschichtung 5 kann bspw. eine Dicke von bspw. 100 bis 500 μιτι aufweisen und aus einem Pulver mit einer Korngröße von bis zu 100 μιτι, vorzugsweise mit einer Korngröße von 15 μιτι bis 25 μιτι, hergestellt sein. Durch die Wahl der Korngröße zwischen 15 und 25 μιτι kann eine besonders kompakte, dichte und homogene Wärmeleitbeschichtung 5 hergestellt werden. Die Rauheit Ra der Wärmeleitbeschichtung 5 kann bspw. in einem Bereich von 0,5 μιτι bis 4,0 μιτι variiert werden. The Wärmeleitbeschichtung 5 may, for example, a thickness of, for example. 100 to 500 μιτι have and from a powder with a particle size of up to 100 μιτι, preferably with a particle size of 15 μιτι to 25 μιτι, be prepared. By choosing the particle size between 15 and 25 μιτι a particularly compact, dense and homogeneous Wärmeleitbeschichtung 5 can be produced. The roughness Ra of the Wärmeleitbeschichtung 5 can, for example. In a range of 0.5 μιτι to 4.0 μιτι be varied.
Gemäß der Fig. 1 ist darüber hinaus eine Vorrichtung 6 zum Herstellen bzw. Aufspritzen der Wärmeleitbeschichtung 5 gezeigt, wobei die Wärmeleitbeschichtung 5 sowohl auf einen endbearbeiteten als auch auf einen lediglich vorbearbeiteten Kolben 2 aufgebracht werden kann. Eine separate Reinigung der zu beschichtenden Oberfläche vor dem Aufspritzen der Wärmeleitbeschichtung 5 ist nicht zwingend erforderlich. In addition, according to FIG. 1, a device 6 for producing or spraying on the heat-conducting coating 5 is shown, wherein the heat-conducting coating 5 can be applied both to a finished piston 2 and to a merely pre-machined piston 2. A separate cleaning of the surface to be coated before spraying the Wärmeleitbeschichtung 5 is not mandatory.
Die Vorrichtung 6 zum Kaltgasspritzen umfasst in an sich bekannter Weise einen Vorratsbehälter 7 für ein Gas, bspw. Stickstoff, das sowohl als Prozessgas als auch als Trägergas für den pulverformigen Werkstoff dient. Die im Ausführungsbeispiel verwendeten Werkstoffe werden in einem Pulverförderer 8 bevorratet, wobei vom Vorratsbehälter 7 zum Pulverförderer 8 eine Rohrleitung 9 verläuft. Das über diese Rohrleitung 9 in den Pulverförderer 8 transportierte Gas dient als Trägergas für den pulverformigen Werkstoff, wobei vom Vorratsbehälter 7 eine weitere Rohrleitung 10 zu einem Heizer 1 1 , insbesondere einem Gasheizer, führt. Das in diesen Heizer 1 1 transportierte Gas dient als Prozessgas, welches bei Bedarf auf eine Temperatur von bspw. 200 bis 600°C aufgeheizt werden kann. Sowohl das Trägergas mit dem pulverförmigen Werkstoff als auch das Prozessgas werden nun über Rohrleitungen 12,13 in eine Überschalldüse oder Lavaldüse 14 transportiert. Dort wird das Pulver- Gas-Gemisch in Richtung des Pfeils B, also in Richtung auf die zu beschichtende Oberfläche, d. h. im Ausführungsbeispiel auf die Innenwandung des Kühlkanals 3 auf eine Geschwindigkeit von mehr als 500 m/s, in Spitzen bis zu 1500 m/s beschleunigt. Der resultierende Strahl 15 trifft bei Arbeitsabständen von typischerweise 5 bis 50 mm auf die zu beschichtende Oberfläche und bildet dabei die Wär- meleitbeschichtung 5 in einer definierten Dicke, von vorzugsweise 300 bis 500 μιτι. Dabei rotiert der Kolben 2 üblicherweise um seine Mittelachse 16, wobei bei Bedarf selbstverständlich auch eine Maske auf die zu beschichtende Oberfläche aufgelegt werden kann, falls nur eine teilweise Beschichtung gewünscht ist. The apparatus 6 for cold gas spraying comprises, in a manner known per se, a reservoir 7 for a gas, for example nitrogen, which serves both as a process gas and as a carrier gas for the powdery material. The materials used in the embodiment are stored in a powder conveyor 8, wherein from the reservoir 7 to the powder conveyor 8 a pipe 9 runs. The transported via this pipe 9 in the powder conveyor 8 gas serves as a carrier gas for the powdery material, from the reservoir 7, a further pipe 10 to a heater 1 1, in particular a gas heater leads. The transported in this heater 1 1 gas serves as a process gas, which can be heated to a temperature of, for example. 200 to 600 ° C, if necessary. Both the carrier gas with the powdery material and the process gas are now transported via pipes 12,13 in a supersonic nozzle or Laval nozzle 14. There, the powder-gas mixture in the direction of arrow B, ie in the direction of the surface to be coated, ie in the exemplary embodiment on the inner wall of the cooling channel 3 to a speed of more than 500 m / s, in peaks up to 1500 m / s speeds up. The resulting beam 15 strikes the surface to be coated at working distances of typically 5 to 50 mm, thereby forming the heat-conducting coating 5 in a defined thickness, preferably of 300 to 500 μm. In this case, the piston 2 usually rotates about its central axis 16, wherein, if necessary, of course, a mask can be placed on the surface to be coated, if only a partial coating is desired.
Mit dem erfindungsgemäßen thermischen Spritzen, insbesondere mit dem Kaltgasspritzen, können im Bereich des Kolbenoberteils 1 sog. lokale Hotspots vermieden und dadurch eine Homogenisierung der Temperaturverteilung erreicht werden. Zugleich kann eine verbesserte Zuführung der im Brennraum 4 entstehenden Wärme zu gekühlten Bereichen, bspw. zum Kühlkanal 3 oder einer entsprechenden Anspritzkühlung und damit eine verbesserte Wärmeabfuhr erreicht werden. Der erfindungsgemäße Kolben 2 kann dabei sowohl als gebauter oder einteiliger Kolben sowie auch als Stahlkolben (Otto als auch Diesel) eingesetzt werden. Durch das Kaltgasspritzen kann eine hohe Prozessgeschwindigkeit erzielt werden, wodurch eine wirtschaftlich vorteilhafte Umsetzung innerhalb der Fertigungslinie möglich ist. Beim Kaltgasspritzen kann zudem durch die vergleichsweise geringen Temperaturen auf eine anschließende Wärmebehandlung evtl. verzichtet werden. With the thermal spraying according to the invention, in particular with the cold gas spraying, so-called local hotspots can be avoided in the area of the upper piston part 1, thereby achieving a homogenization of the temperature distribution. At the same time, an improved supply of the heat arising in the combustion chamber 4 to cooled regions, for example to the cooling channel 3 or a corresponding Anspritzkühlung and thus improved heat dissipation can be achieved. The piston 2 of the invention can be used both as a built or one-piece piston and as a steel piston (Otto and diesel). By the cold gas spraying a high process speed can be achieved, whereby an economically advantageous implementation within the production line is possible. When cold gas spraying can also be dispensed with by the comparatively low temperatures on a subsequent heat treatment possibly.
In Fig. 2 ist eine weitere Möglichkeit einer erfindungsgemäßen Wärmeleitbeschich- tung 5 an einem Kolben 2 dargestellt. Hierbei handelt es sich um eine "lineare" Beschichtung einer Kolbenunterseite zwischen einer Nabe 17 (über Pleuel) um Wärme von der Bodenmitte zur Anspritzkühlung 18 /zum Kühlkanal 3 zu leiten. Generell kann eine die Wärmeleitbeschichtung 5 überdeckende Schutzschicht 19 vorgesehen sein. In der nachfolgenden Tabelle sind einige Beispiele für Schutzschichten 19 aufgezeigt. FIG. 2 shows a further possibility of a heat-conducting coating 5 according to the invention on a piston 2. This is a "linear" coating of a piston underside between a hub 17 (via connecting rod) to conduct heat from the bottom center to Anspritzkühlung 18 / to the cooling channel 3. In general, a heat-conducting coating 5 covering protective layer 19 may be provided. The following table shows some examples of protective layers 19.
Schutzschicht bzw. Auftragsverfahren Schichtdicke Vor-/Nachteile Protective layer or application method Layer thickness Advantages / disadvantages
Behandlung  treatment
Nickel Galvanisch mind. 5 μηι, um Kann im Tauchen oder ggf. im Durchfluss applidicht zu sein ziert werden.  Nickel Galvanic min. 5 μηι to be appliquéd in diving or possibly in the flow.
Abscheidegeschwindigkeiten von 5-30 μηΊΛηίη oder höher sind möglich,  Deposition rates of 5-30 μηΊΛηίη or higher are possible
Unendliche Badlebensdauer,  Endless bath life,
Normaler Pflegeaufwand bei Bädern.  Normal care for bathrooms.
Chemisch-Nickel (Ni- Außenstromlos, Ab- mind. 5 μηι, um Benötigt keine Formanode  Electroless nickel (Ni external power-less, minimum 5 μηι, in order No form anode required
P) scheidung erfolgt über dicht zu sein beschichtet Flächen konturgetreu und gleichmäeinen chemischen Re- ßig.  P) separation takes place over dense coated surfaces conforming to the contour and uniform chemical dehydrated.
dox-Mechanismus Abscheidegeschwindigkeit max. 15 μηι/h. Wird fast nur im Tauchen appliziert.  dox mechanism deposition rate max. 15 μηι / h. Is applied almost only in diving.
Begrenzte Badlebensdauer.  Limited bath life.
Erhöhter Pflegeaufwand bei Bädern.  Increased care for bathrooms.
Chrom Galvanisch mind. 10 μηι, um Kann im Tauchen oder ggf. im Durchfluss applidicht zu sein, da in ziert werden.  Chromium Galvanisch min. 10 μηι, to be in the dipping or possibly in the flow to be applidicht, since in be ornamented.
Cr-Schichten fast Abscheidegeschwindigkeiten ca. 1 μηΊΛηίη. im immer Risse vorTauchen, im einfachen Durchfluss bis ca. 4-5 handen sind. μηΊ/ηιίη.  Cr layers almost deposition rates about 1 μηΊΛηίη. always cracks, in a simple flow to 4-5 hand are. μηΊ / ηιίη.
Unendliche Badlebensdauer.  Endless bath life.
Höherer Pflegeaufwand bei Bädern.  Higher care for bathrooms.
Silber Galvanisch mind. 5 μηι, um Wird im Tauchen appliziert.  Silver Galvanic min. 5 μηι to be applied in diving.
dicht zu sein Abscheidegeschwindigkeit deutlich unter 1  to be close to the deposition rate well below 1
μηΊ/ηιίη.  μηΊ / ηιίη.
Meist werden cyanidische Bäder verwendet. Cy- anidfreie Bäder haben noch eine geringere Abscheidegeschwindigkeit.  Mostly cyanidic baths are used. Cyanide-free baths still have a lower deposition rate.
Begrenzte Badlebensdauer.  Limited bath life.
Höherer Pflegeaufwand bei Bädern.  Higher care for bathrooms.
Silber Außenstromlos. Ab- mind. 5 μηι, um Benötigt keine Formanode  Silver external power. At least 5 μηι, in order to avoid the need for a form anode
scheidung erfolgt über dicht zu sein beschichtet Flächen konturgetreu und gleichmäeinen chemischen Re- ßig / nicht zu beschichtende Bereiche sind ggf. dox-Mechanismus abzudecken.  separation takes place to be dense Coated surfaces Contour-conformant and uniform chemical Rigid / non-coating areas may need to be covered by dox mechanism.
Fast immer werden heiße cyanidische Bäder mit speziellen Zusätzen verwendet. Wird nur im Tauchen appliziert.  Almost always hot cyanide baths are used with special additives. Used only in diving.
Abscheidegeschwindigkeit deutlich unter 1 μηΊ/ηιίη.  Deposition rate significantly below 1 μηΊ / ηιίη.
Begrenzte Badlebensdauer.  Limited bath life.
Erhöhter Pflegeaufwand bei Bädern.  Increased care for bathrooms.
Zinn auf Eisen nur galvamind. 5 μηι, um Galvanisch: Anode (möglichst formgetreu) notnisch möglich, auf dicht zu sein, wird wendig, Stromlos: nicht beschichtete Bereiche Aluminium stromlos. bei Aluminium müssen abgedeckt werden.  Tin on iron only galvamind. 5 μηι to galvanic: Anode (as true to shape) notnisch possible to be on tight, becomes agile, powerless: uncoated areas aluminum de-energized. with aluminum must be covered.
schwierig. Beide Verfahren nur im Tauchen. Schmelzpunkt  difficult. Both procedures only in diving. melting point
Zinn < 240 °C  Tin <240 ° C
Abscheidegeschwindigkeit galvanisch ca. 1-5 μηΊΛηίη., stromlos ca. 1 μηιΛτπη.  Deposition speed galvanic about 1-5 μηΊΛηίη., Currentless about 1 μηιΛτπη.
Unendliche Badlebensdauer und geringer Pflegeaufwand.  Endless bath life and low maintenance.
Kupfer sulfidisieren chemischer Prozess unbekannt, da keiEntweder über eine Reaktion von H2S-Gas (to(Schwefelleber) ne Erfahrung über xisch!) mit Kupfer oder über Eintauchen in LöDichtheit sungen, die Polysulfide, Sulfide und Additive enthält. Geruchsbelästigung. Abscheidegeschwindigkeit nicht bekannt. Diese Schutzschicht 19 verhindert einen direkten Kontakt zwischen dem den Kolben 2 kühlenden Öl und der Kupferbeschichtung und reduziert somit die Gefahr der Degradation des Öls. Die Schutzschicht 19 ist dabei nicht katalytisch wirkend ausgebildet und weist insbesondere zumindest einen der nachfolgenden Bestandteile auf, Nickel, Chrom, Silber, Zinn. Alternativ kann die Schutzschicht 19 auch mit Schwefelleber behandelt sein, wodurch ein schwärzlicher ebenfalls nicht katalytisch wirkender Überzug entsteht. Die Schutzschicht 19 kann dünn ausgebildet sein und muss lediglich dicht sein, so dass bereits eine Dicke von 5-1 O m in Frage kommt. Copper sulfide chemical process unknown, since neither a reaction of H 2 S gas (to experience over xic!) With copper or immersion in extinguishing solutions containing polysulfides, sulfides and additives. Odor nuisance. Deposition rate not known. This protective layer 19 prevents direct contact between the oil cooling the piston 2 and the copper coating and thus reduces the risk of degradation of the oil. The protective layer 19 is not catalytically active and has in particular at least one of the following constituents, nickel, chromium, silver, tin. Alternatively, the protective layer 19 may also be treated with sulfuric silver, which results in a blackish, likewise non-catalytically active coating. The protective layer 19 may be made thin and only has to be tight so that a thickness of 5-1 μm is already possible.
Die in der Tabelle genannten Metalle lassen sich auch über diverse Spritzverfahren (APS, LDS, HVOF, Kaltgasspritzen etc.) aufbringen. Vorteil sind die hohen Abscheidegeschwindigkeiten: Nachteil sind u.U. die hohen Oversprayraten, die zwangsläufig immer zu Abdeckungen führen. Mit diesen Verfahren lassen sich auch andere Metalle aufbringen, die aus wässrigen Lösungen nicht oder nur unter Wasserstoffversprödung (Zink) abscheidbar sind und u.U. von den Kosten interessant wären, wie z.B. Aluminium, Zink, etc.. The metals listed in the table can also be applied by various spraying methods (APS, LDS, HVOF, cold gas spraying, etc.). Advantage are the high deposition rates: disadvantage may u.U. the high overprints that inevitably lead to covers. With these methods, it is also possible to apply other metals which can not be deposited from aqueous solutions or only with hydrogen embrittlement (zinc) and may also be deposited. of the costs would be interesting, such as Aluminum, zinc, etc.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Kolben (2) für einen Verbrennungsmotor, 1 . Piston (2) for an internal combustion engine,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass ein kurbelwellenseitiger Bereich des Kolbens (2) zumindest bereichsweise mit einer mittels einem thermischen Spritzverfahren aufgespritzten Warmeleitbeschichtung (5) versehen ist.  a crankshaft-side region of the piston (2) is provided, at least in regions, with a heat-conducting coating (5) sprayed by means of a thermal spraying process.
2. Kolben nach Anspruch 1 , 2. Piston according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Warmeleitbeschichtung (5) mittels eines der folgenden thermischen Spritzverfahren aufgebracht ist,  the heat-conducting coating (5) is applied by means of one of the following thermal spraying methods,
- Schmelzbadspritzen,  - melt spraying,
- Lichtbogenspritzen (Drahtlichtbogenspritzen)  - Arc spraying (wire arc spraying)
- Plasmaspritzen (an Atmosphäre, unter Schutzgas, unter niedrigem Druck (Vakuum) ),  - plasma spraying (in atmosphere, under protective gas, under low pressure (vacuum)),
- Flammspritzen (Pulverflammspritzen, Drahtflammspritzen, Kunststofflamm- spritzen, Hochgeschwindigkeit-Flammspritzen,  - flame spraying (powder flame spraying, wire flame spraying, plastic flame spraying, high-speed flame spraying,
- Detonationsspritzen (Flammschockspritzen),  - detonation spraying (flame shock spraying),
- Kaltgasspritzen,  - cold gas spraying,
- Laserspritzen.  - laser spraying.
3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, 3. Piston according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Kolben (2) als Stahlkolben ausgebildet ist.  that the piston (2) is designed as a steel piston.
4. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, 4. Piston according to one of claims 1 to 3, characterized,
dass der Kolben (2) als gebauter oder als einteiliger Kolben ausgebildet ist.  the piston (2) is designed as a built-up piston or as a one-piece piston.
5. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. Piston according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Warmeleitbeschichtung (5) Aluminium, Silber und/oder Kupfer aufweist.  the heat-conducting coating (5) comprises aluminum, silver and / or copper.
6. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. Piston according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der kurbelwellenseitige Bereich einen Kühlkanal (3) aufweist.  the crankshaft-side region has a cooling channel (3).
7. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Piston according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Warmeleitbeschichtung (5) aus einem im Kaltgasverfahren gespritzten Pulver mit einer Korngröße von bis zu Ι ΟΌμηη, vorzugsweise 15-25μηη, hergestellt ist.  the heat-conducting coating (5) is produced from a powder sprayed in the cold-gas process with a particle size of up to Ι ΟΌμηη, preferably 15-25μηη.
8. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. Piston according to one of claims 1 to 7,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Wärmleitbeschichtung (5) eine Dicke von ca. 100 - 700 μιτι, vorzugsweise von 300 - 500 μιτι, aufweist.  the heat-conducting coating (5) has a thickness of about 100 to 700 μm, preferably of 300 to 500 μm.
9. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. Piston according to one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass eine insbesondere Aluminium und/oder Nickel aufweisende Haftschicht als Haftgrund für die Warmeleitbeschichtung (5) vorgesehen ist.  in that an adhesive layer, in particular comprising aluminum and / or nickel, is provided as a primer for the heat-conducting coating (5).
10. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. Piston according to one of claims 1 to 9,
dadurch gekennzeichnet, dass eine die Warnneleitbeschichtung (5) überdeckende Schutzschicht (19) vorgesehen ist. characterized, a protective layer (19) covering the warning lining coating (5) is provided.
1 1 . Kolben nach Anspruch 10, 1 1. Piston according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
- dass die Schutzschicht (19) nicht katalytisch wirkend ausgebildet ist und insbesondere zumindest einen der nachfolgenden Bestandteile aufweist, Nickel, Chrom, Silber, Zinn, oder  - That the protective layer (19) is not catalytically active and in particular at least one of the following constituents, nickel, chromium, silver, tin, or
- dass die Schutzschicht (19) mit Schwefelleber behandelt, insbesondere sul- fidisiert ist.  - That the protective layer (19) treated with sulfur, is in particular sulfidized.
12. Kolben nach Anspruch 10 oder 1 1 , 12. Piston according to claim 10 or 1 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Schutzschicht (19) eine Dicke von 5-1 O m aufweist.  the protective layer (19) has a thickness of 5-1 μm.
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