EP2905455A2 - Verfahren zum Beschichten einer Bohrung und Zylinderblock eines Verbrennungsmotors - Google Patents

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EP2905455A2
EP2905455A2 EP15153047.4A EP15153047A EP2905455A2 EP 2905455 A2 EP2905455 A2 EP 2905455A2 EP 15153047 A EP15153047 A EP 15153047A EP 2905455 A2 EP2905455 A2 EP 2905455A2
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EP
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bore
enamel coating
coating
enamel
cylinder block
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Jan Mehring
Kai Kuhlbach
Urban Morawitz
Maik Broda
Clemens Maria Verpoort
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    • Y10T29/49231—I.C. [internal combustion] engine making

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a coated surface, in particular a cylinder bore of an internal combustion engine, as well as a cylinder block of an internal combustion engine.
  • Cylinder bores of internal combustion engines should have a smooth and slight clearance between their inner circumference and reciprocating pistons or piston rings, at best achieving ideal tribological conditions.
  • the DE 10 2007 023 297 A1 discloses that a two-stage process should be provided, with a finishing being followed by a pre-processing.
  • the DE 10 2007 023 297 A1 Before the second step for producing a non-circular starting shape is addressed, ie before the fine machining is started, the DE 10 2007 023 297 A1 before applying a sliding layer on the pre-machined initial shape.
  • This can be done according to the DE 10 2007 023 297 A1 only with a thermal spraying process, which is intended for an arc wire spraying, to an atmospheric plasma spraying or to a high-speed flame spraying.
  • Plasma powder spraying can also be a suitable spraying method.
  • the DE 10 2007 023 297 A1 in particular, that the layer thickness of the applied layer should not be smaller than at least 50 ⁇ m.
  • the surface should be pretreated before coating thermally, mechanically, chemically or water jet assisted.
  • thermal spray coatings have a weak spot, for example with regard to undercutting problems, e.g. when aggressive, contaminated fuels are used.
  • highly Cr-alloyed powders or wires as a filler material for thermal spray coating, thereby further increasing the manufacturing cost. Due to the continuous porosity, it can still happen that condensates or acids can attack the base material through the layer. Only additional impregnation of the layers can prevent such sub-corrosion problems.
  • thermal barrier coatings for internal combustion engines or gas turbines can be produced by plasma powder spraying of Zr-O2 with yttrium oxide stabilization.
  • Such plasma powder spray coatings are characterized by low heat conduction even at very high temperatures up to over 1100 ° C.
  • due to their microcracked layer structure such plasma powder sprayed coatings can not be mechanically stressed, with such thermal barrier coatings not being suitable as tribologically stressed coating in the cylinder liner.
  • the invention has the object of developing a method of the type mentioned input advantageous.
  • the applied to the inner surface of the hole enamel coating has a particularly good thermal insulation property and very good tribological properties.
  • undercutting is safely avoided, using expensive additives such as e.g. Zirconium oxide / yttrium oxide can be dispensed with.
  • a method is expediently provided in which a suitable coating fulfills all requirements for reliable function of the component with minimal production costs, whereby the method according to the invention can also be integrated into the existing production chain for producing the motor blocks without great difficulty.
  • the enamel coating according to the invention is preferably a melt mixture.
  • the glass-forming oxides melt together to form a glass melt.
  • Glass-forming oxides can be SiO 2 , B 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O and Al 2 O 3 .
  • Base enamels contain about 23-34% by weight (by weight) of borax, 28-52% by weight of feldspar, 5-20% by weight of quartz, about 5% by weight of fluoride, and the balance of soda and sodium nitrate.
  • the oxides of Ti, Zr and Mo can serve.
  • the enamel coating firmly adheres to the metallic substrate, ie on the base material, for example, components provided by cobalt, manganese or nickel oxides. It is still possible to use ceramic pigments, such as iron oxides, chromium oxides and spinels.
  • the substances mentioned are finely ground and melted in a preferred embodiment.
  • the melt is quenched, so preferably added to water, wherein the resulting granular glassy frit is finely ground again in the subsequent step.
  • 30% to 40% of water is added together with clay and quartz flour.
  • the opacifiers and color oxides mentioned are added.
  • an enamel slip is formed, which for a better mixture should rest for some time, preferably a few days, before the enamel slip would continue to be used.
  • suitable adjusting means it is ensured that a uniform layer thickness, e.g. after a dip coating results, with a possible dip coating with a flooding device will be discussed in more detail.
  • the aqueous enamel slip can be applied by means of a rotating device, which at the same time can be moved back and forth in the vertical direction of the bore in the same direction for rotation about its vertical axis.
  • the device can be designed as a lance, wherein the material in several transitions, so layers can be applied.
  • the lance has favorably at its end of the order at least one outlet opening from which the enamel slip can escape.
  • the enamel slip is thrown onto the surface to be coated.
  • several outlet openings can be provided, which can be seen both in the circumferential direction and arranged in the vertical direction of the lance at this.
  • the drying of this layer can e.g. done with an induction coil.
  • the enamel coating on the other hand can also be applied in a dipping process.
  • the entire cylinder block, in the One or more bores to be coated are in a preferred embodiment with its head side first introduced into the enamel slip bath.
  • the exterior of the cylinder block is inevitably coated, which is disadvantageous in terms of material savings.
  • Targetive is when the hole is flooded with the enamel slurry, which is also referred to as a dipping operation with flooding device in the context of the invention.
  • the entire cylinder block is placed with its head first on a flooding device.
  • the flooding device advantageously has at least one chamber which has at least one outlet opening, wherein a feed opening is also provided.
  • a line is connected, which leads the Emailschlicker to the flooding device, so that in this, ie in the chamber such pressure arises that the enamel slip from the outlet opening from below enters the bore to be coated.
  • sealing elements are still provided, for example in the embodiment as a sealing lip on the flooding device to which the wall of the bore to be coated can invest in the circumferential direction, so that the bore is sealed via its wall to the flooding device.
  • the entire bore, ie the inner surface of the same is coated with the enamel slurry.
  • a multi-stage layer structure with the optional above-mentioned intermediate drying of individual partial layers can be provided in the same way as the application of the enamel coating in one step.
  • the hole is flooded from bottom to top. Of course it is possible to flood the hole from top to bottom with the enamel slurry.
  • the enamel slip is introduced into the bore which is open at the top, which is likewise regarded as a dipping process in the sense of the invention.
  • the goal is to provide the entire bore with the enamel coating both in full and throughout the full extension.
  • the base body that is to say the cylinder block
  • the sand casting method being suitable as the production method. This is well known, so it will not be discussed further.
  • Targeting within the meaning of the invention is when the surface in the area of the bore, ie the inner bore surface, is spindled to a roughness of Ra 6 to 7 ⁇ m.
  • the enamel coating is applied.
  • the enamel coatings according to the invention are distinguished from the electroplated or thermal spray coatings in that they can not be infiltrated. When infiltrated thermally sprayed layers are infiltrated, a Fe oxide phase can form under the coating, resulting in a large increase in volume associated with the spalling of the thermal spray coating. On the other hand, the enamel coating according to the invention can not be further damaged if the layer has been removed by local damage up to the base material. It will then only in the area of missing EmailSchicht a rust damage occur, which does not increase further.
  • the enamel coating of the invention is characterized by good wear resistance due to the high layer hardness of typically 600 - 800HV0,1. This means a threefold higher hardness than the GG base material.
  • the cylinder block with the dried enamel coating in a protective gas oven is heated to 800 - 900 ° C and held for about 10 - 20 minutes.
  • a rapid cooling preferably takes place in a molten salt, so that a significantly higher strength of the cylinder block results than in the conventional GG material.
  • the enamel-burning treatment and this run Heat treatment in the same temperature-time window, which is used with the invention.
  • the enamel-baking treatment and this heat treatment are connected to each other, so that by this burn-in and quenching so a cylinder block with increased mechanical strength and a cylinder bore with good thermal insulation and good wear and corrosion resistance results.
  • the engine blocks After firing the enamel coating, the engine blocks are finished and honed in the raceway to final dimensions.
  • layer thicknesses of 500-1000 microns are applied.
  • This thermal insulation results from the use of oxides such as Si, Ti, Ca oxides but also by the typical Beerblasenein Beingn in the solidified glass matrix.
  • This hard and brittle layer is very easy to work with diamond honing stones, whereby these bubbles are cut open and exposed.
  • these are not interconnected pores or pore nests as in a thermally applied spray coating, so that in the pores of the enamel coating of the invention, a high hydrodynamic pressure can build up and the oil film through the piston ring not in Connected pores can be pushed away.
  • the inventive method is due to the excellent corrosion and wear resistance, good thermal insulation and good friction behavior for the coating of cylinder liners of internal combustion engines.
  • the baking cycle of the enamel coating can be combined with the AGI heat treatment, so that the cylinder block subsequently has a higher strength.
  • the composition of the enamel coating can be adjusted by addition of hard carbides so that the wear resistance can be raised, for example for use in highly charged engines.
  • the wet-slip of enamels currently 2-4 € / kg is very cost-effective.
  • the invention thus provides a method for producing a wear and corrosion coating within the bore of a cylinder block of an internal combustion engine made of gray cast iron material.
  • This coating fulfills at least the following requirements according to the invention: as a result of the low thermal conductivity, it reduces the heat loss in the combustion process and thereby makes better use of the heat in the combustion process to achieve a higher degree of efficiency. In addition, however, this coating also has good tribological properties in order to cope with the frictional wear conditions of the piston group. These requirements are achieved according to the invention by baking the optionally hard enamel coating.
  • the necessary baking treatment of the enamel coating is combined with the AGI heat treatment, so that only very low costs are incurred for this enameling and at the same time the cylinder block is given a higher strength than a cylinder block made of conventional GG material. It is also conceivable to provide a cylinder block made of aluminum, so its cylinder bore with the enamel coating.
  • the enamel coating surface may be subjected to a final treatment, ie a finish. It is preferably provided to work the friction surfaces in a rotating manner and to remove the scale layer which was formed as a result of the annealing process. It is also possible, a reworking of the bore by regrinding, with diamond or hard material cup wheels can be used. It is conceivable reworking by means of boring or spindling, which is feasible despite the high hardness due to the brittleness, with PCD (polycrystalline diamond) indexable inserts are preferred.
  • a final treatment ie a finish. It is preferably provided to work the friction surfaces in a rotating manner and to remove the scale layer which was formed as a result of the annealing process. It is also possible, a reworking of the bore by regrinding, with diamond or hard material cup wheels can be used. It is conceivable reworking by means of boring or spindling, which is feasible despite the high hardness due to the brittleness, with PCD (pol
  • FIG. 1 shows a method for coating a hole 1 with an enamel coating 2.
  • the bore 1 is introduced into a cylinder block 3, which is a schematic diagram in FIG. 2 is recognizable. From the cylinder block 3 is in FIG. 1 only the inner surface 4 of the bore 1 recognizable.
  • the cylinder block 3 was produced as a base body 3 in a sand casting process from a gray cast iron.
  • the hole 1 was drilled by spindling to an excess of 1 to 2 mm in diameter.
  • the surface 4 in the area of the bore 1 was also spindled to a roughness of Ra 6 to 7 microns.
  • the hole 1 is provided according to the invention with an enamel coating 2.
  • the enamel coating 2 is in the form of an aqueous Enamelschlickers in the embodiment after FIG. 1 by means of a rotating device 6, which at the same time is applied to rotate about its axis in the vertical direction of the bore 2 in the same back and forth.
  • the motion arrows in terms of rotation and back and forth are in FIG. 1 located.
  • the device 6 can be referred to as a lance 6, wherein the material, that is, the aqueous enamel slurry in several transitions, so layers can be applied.
  • it may be provided first to apply a specific material thickness, which is then dried before the next layer, that is to say further material, is applied. The drying of this layer can be done, for example, with an induction coil.
  • it can also be provided to apply the enamel coating in a single step.
  • FIG. 2 can be removed, the enamel coating 2 on the other can also be applied in a dipping process.
  • Recognizable in FIG. 2 is that the hole 1 is flooded with the enamel slurry from below, which is referred to as a dipping operation in the context of the invention.
  • the entire cylinder block 3 is placed with its head side 7 standing on a flooding device 8.
  • the flooding device 8 has favorably at least one chamber 9, which has an outlet opening 10, wherein a feed opening 11 is provided.
  • a line 12 is connected, which leads the enamel slurry to the flooding device 8, so that in this, ie in the chamber 9 such pressure arises that the enamel slip from the outlet opening 10 enters from below into the bore 1 to be coated.
  • sealing elements 13, e.g. provided in the embodiment as a sealing lip 13 on the flooding device 8, to which the wall 14, so at the end face of the bore to be coated 1 can invest in the circumferential direction, so that the bore 1 is sealed via its wall 14 to the flooding device 8.
  • the entire bore 1, so the inner surface 4 thereof is coated with the enamel slurry.
  • a multi-stage layer structure with the optional above-mentioned intermediate drying of individual partial layers can be provided in the same way as the application of the enamel coating in one step.
  • the internal combustion engine that is to say the cylinder block 3
  • the flooding device 8 may also have more than the recognizable one chamber 9, which may be arranged one behind the other and / or next to each other. This depends on the type of internal combustion engine, eg as a series engine or as a V-engine.
  • a separate flooding device 8 may be provided with a single chamber 9. Target is when all holes 1 are provided at the same time with the enamel coating 2, which of course can also be done sequentially. For the purposes of heat treatment, coating as simultaneous as possible is advantageous.
  • Target is when the entire hole 1 is provided with the enamel coating 2.
  • a post-treatment of the coated bore 1 wherein the enamel coating metallurgically connects with the base material of the bore by phase formation.
  • This post-treatment is followed by a heat treatment followed by quenching.
  • the two treatments, so the enamel-baking process, as well as the said heat treatment run in the same temperature-time window, so that by this burn-in and quenching so a cylinder block with increased mechanical strength and a cylinder bore with good thermal insulation and good wear and corrosion resistance.
  • the enamel coating 2 can be subjected to a finish, for example by means of diamond honing stones.
  • the existing in the enamel coating 2 pores / air bubbles 15 are cut open and exposed, as in FIG. 3 is recognizable.
  • the inner surface 4 of the bore 1, the enamel coating 2, both the transition zone 16 arranged therebetween can be seen.
  • the said pores / air bubbles 15 are not interconnected pores or pore nests as in a thermally applied spray coating so that a high hydrodynamic pressure can build up in the truncated and exposed pores / air bubbles of the enamel coating according to the invention and the oil film can not be pushed away into connected pores by the piston ring.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer beschichteten, inneren Oberfläche (4), insbesondere zum Herstellen einer beschichteten Bohrung (1) eines Verbrennungsmotors
Vorgeschlagen wird, dass das Verfahren zumindest mit den folgenden Schritten durchgeführt wird:
- Herstellen eines im Rohling vorliegenden Basiskörpers (3);
- Aufbohren der Bohrung (1) und Vorbearbeiten derselben;
- Aufbringen einer Email-Beschichtung (2) auf die innere Oberfläche (4) der Bohrung (1), und
- Nachbehandlung der beschichteten Bohrung (1), wobei sich die Email-Beschichtung (2) mit dem Grundwerkstoff der Bohrung (1) metallurgisch durch Phasenbildung verbindet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer beschichteten Oberfläche, insbesondere einer Zylinderbohrung eines Verbrennungsmotors, sowie einen Zylinderblock eines Verbrennungsmotors.
  • Zylinderbohrungen von Verbrennungsmotoren sollten ein gleichmäßiges und geringes Spiel zwischen ihrem Innenumfang und sich darin hin und her bewegenden Kolben bzw. Kolbenringen aufweisen, wobei bestenfalls ideale tribologische Bedingungen erreicht werden.
  • Die DE 10 2007 023 297 A1 offenbart, dass ein zweistufiges Verfahren vorgesehen sein soll, wobei sich an eine Vorbearbeitung eine Feinbearbeitung anschließen soll. Bevor der zweite Schritt zur Herstellung einer unrunden Ausgangsform angegangen wird, also bevor mit der Feinbearbeitung begonnen wird, sieht die DE 10 2007 023 297 A1 vor eine Gleitschicht auf die vorbearbeitete Ausgangsform aufzubringen. Dies kann gemäß der DE 10 2007 023 297 A1 nur mit einem thermischen Spritzverfahren erfolgen, wobei an ein Lichtbogendrahtspritzen, an ein atmosphärisches Plasmaspritzen oder an ein Hochgeschwindigkeitsflammspritzen gedacht ist. Auch Plasmapulverspritzen kann ein geeignetes Spritzverfahren sein. Dabei weist die DE 10 2007 023 297 A1 insbesondere darauf hin, dass die Schichtdicke der aufgetragenen Schicht nicht kleiner als mindestens 50µm sein soll. Zudem sollte die Oberfläche vor dem Beschichten thermisch, mechanisch, chemisch oder wasserstrahlunterstützt vorbehandelt werden.
  • Bei diesen thermischen Beschichtungsverfahren treffen aufgeschmolzene Beschichtungspartikel mit hoher Temperatur und zuweilen sehr hoher Geschwindigkeit auf die zu beschichtende Oberfläche, um die thermische Spritzschicht zu erzeugen. Ersichtlich ist dabei der Nachteil, dass der zu beschichtende Grundwerkstoff quasi einer ungesteuerten Wärmebehandlung unterzogen wird, so dass sich dessen Materialeigenschaften verändern können. Zudem wird sich der Zylinderblock, in welchem die zu beschichtende Zylinderbohrung angeordnet ist, sehr stark erwärmen, so dass sich die Weiterverarbeitung des Zylinderblockes für die Dauer der notwendigen Abkühlphase verzögert.
  • Mittels thermischer Spritzverfahren können tribologisch geeignete VerschleißSchutzschichten hergestellt werden. Solche Beschichtungen werden jedoch bei Motorblöcken aus Grauguss-Material (GG-Material) in der Praxis nicht benutzt, weil die gehonte GG-Oberfläche selber bereits tribologisch gut geeignet ist aufgrund der vorliegenden Graphit-Lamellen mit deren selbstschmierenden Wirkung. Daher werden in GG-Motorblöcken insbesondere verschlissene Laufbahnen durch Aufspritzen von Stahlschichten wieder in den Original-Zustand gebracht. Durch Honen lässt sich dann wieder der Originaldurchmesser einstellen. Von solchen thermisch spritz-reparierten Motoren ist bekannt, dass sie einen niedrigeren Ölverbrauch bzw. höhere Leistung zeigen als Motoren, die durch Ausspindeln der Bohrung und Verwendung von Übermaß-Kolben instandgesetzt wurden. Dabei stellt sich eine weiter reduzierte Reibung zwischen Kolbenring und der porösen thermischen Spritzschicht ein, wobei die Poren quasi als Ölreservoir fungieren und besonders im Bereich der Kolbenumkehrpunkte und somit im Bereich der Mischreibung zusätzliches Öl für den Kolbenring bereitstellen.
  • Bei Aluminium-Motorblöcken (Al-Motorblöcken) dagegen ist die Oberfläche vor dem Beschichten zu aktivieren und aufzurauen, was z.B. mittels Wasserstrahlen oder durch mechanisches Aufrauen geschehen kann. Beide Verfahren kommen jedoch für GG-Motorblöcke nicht in Betracht, so dass ein Ausspindeln mit höherer Rauigkeit, verbunden mit Flex-Honen oder Hammerschlagbürsten notwendig ist. Zusätzlich muss eine dünne Lage an kostenintensivem NiAl-Haftgrundmaterial thermisch aufgespritzt werden bevor die eigentliche Funktionsbeschichtung thermisch aufgetragen wird. Durch diesen 2-stufigen Prozess sind die Beschichtungskosten bei GG-Motorblöcken hoch, wodurch das thermische Spritzen hierbei benachteiligt ist. Demgegenüber fällt die Kostenrechnung bei Motorblöcken aus Al-Material günstiger aus: hier kann der Liner aus GG-Material wegfallen. Durch einfaches mechanisches Aufrauen des weichen Al-Materials wird ein Aufrauprofil mit einem Hinterschnitt erzeugt, so dass die Beschichtung direkt auf diese aufgeraute Oberfläche thermisch aufgespritzt werden kann. Durch den Hinterschnitt ergibt sich auch ohne jeden Haftgrund eine sehr hohe Haftfestigkeit.
  • Die thermischen Spritzschichten zeigen jedoch eine Schwachstelle beispielsweise hinsichtlich der Unterkorrosionsproblematik auf, z.B. wenn aggressive, verunreinigte Kraftstoffe verwendet werden. In dem Fall ist es notwendig, hoch Cr-legierte Pulver oder Drähte als Zusatzwerkstoff zum thermischen Spritzbeschichten zu verwenden, wodurch die Herstellkosten weiter steigen. Aufgrund der durchgehenden Porosität kann es dann aber trotzdem passieren, dass Kondensate oder Säuren durch die Schicht hindurch das Grundmaterial angreifen können. Nur durch zusätzliche Imprägnierung der Schichten lassen sich solche Unterkorrosionsprobleme verhindern.
  • Weiter können mittels Plasma-Pulverspritzverfahren von Zr-O2 mit Yttrium-Oxid-Stabilisierung Wärmedämmschichten für Verbrennungsmotoren oder Gasturbinen hergestellt werden. Solche Plasma-Pulverspritzschichten zeichnen sich durch niedrige Wärmeleitung auch bei sehr hohen Temperaturen bis über 1100°C aus. Auf der anderen Seite können solche Plasma-Pulverspritzschichten aufgrund ihres mikrorissigen Schichtaufbaus mechanisch nicht belastet werden, wobei solche Wärmedämmschichten als tribologisch beanspruchte Beschichtung in der Zylinderlaufbahn nicht geeignet wären.
  • Angesichts dieser Beobachtungen bieten Verfahren zum Herstellen beschichteter Bohrungsflächen, insbesondere Verfahren zur Beschichtung der Bohrung eines Zylinderblocks eines Verbrennungsmotors weiterhin Raum für Verbesserungen.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der Eingangs genannten Art vorteilhaft weiterzubilden.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Zylinderblock mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung und deren Teile insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
  • Gemäß der Erfindung wird nachfolgend ein Verfahren zum Herstellen einer beschichteten Oberfläche, insbesondere einer Bohrung eines Verbrennungsmotors vorgestellt, umfassend zumindest die Schritte:
    • Herstellen eines im Rohling vorliegenden Basiskörpers;
    • Aufbohren der Bohrung und Vorbearbeiten derselben;
    • Aufbringen einer Email-Beschichtung auf die innere Oberfläche der Bohrung, und
    • Nachbehandlung der beschichteten Bohrung, wobei sich die Email-Beschichtung mit dem Grundwerkstoff der Bohrung metallurgisch durch Phasenbildung verbindet.
  • Die auf die innere Oberfläche der Bohrung aufgebrachte Email-Beschichtung weist eine besonders gute Wärmedämmeigenschaft und besonders gute tribologische Eigenschaften auf. Zudem wird eine Unterkorrosion sicher vermieden, wobei auf kostenintensive Zusatzstoffe wie z.B. Zirkon-Oxid/Yttrium-Oxid verzichtet werden kann. Insofern wird zielführend ein Verfahren bereitgestellt, bei dem eine geeignete Beschichtung alle Anforderungen an eine sichere Funktion des Bauteils bei minimalen Herstellkosten erfüllt, wobei das erfindungsgemäße Verfahren gleichzeitig aber auch in die bestehende Fertigungskette zum Herstellen der Motorblöcke ohne große Umstände integrierbar ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Email-Beschichtung handelt es sich bevorzugt um ein Schmelzgemisch. Bei der Emailtemperatur schmelzen die glasbildenden Oxide zu einer Glasschmelze zusammen. Glasbildende Oxide können dabei SiO2, B2O3, Na2O, K2O und Al2O3 sein. Grundemails weisen ca. 23 - 34 Gew% (Gewichtsprozente) Borax, 28 - 52 Gew% Feldspat, 5 - 20 Gew% Quarz, ca. 5 Gew% Fluorid, sowie als Rest Soda und Natriumnitrat auf. Als Trübungsmittel können die Oxide von Ti, Zr und Mo dienen.
  • Um zu erreichen, dass die Email-Beschichtung fest auf dem metallischem Untergrund, also auf dem Grundwerkstoff haftet, sind beispielsweise Bestandteile von Kobalt-, Mangan- oder Nickel-Oxiden vorgesehen. Möglich ist noch, keramische Pigmente, wie z.B. Eisenoxide, Chromoxide und Spinelle einzusetzen.
  • Die genannten Stoffe werden in bevorzugter Ausgestaltung fein gemahlen und geschmolzen. Die Schmelze wird abgeschreckt, also bevorzugt in Wasser gegeben, wobei die so entstehende körnige glasartige Fritte im sich anschließenden Schritt wieder fein gemahlen wird. Beim dem Mahlvorgang werden beispielsweise 30 % bis 40 % Wasser zusammen mit Ton und Quarzmehl zugesetzt. Je nach Art des Emails kommen noch die erwähnten Trübungsstoffe und Farboxide hinzu.
  • So wird ein Emailschlicker gebildet, welcher zur besseren Mischung einige Zeit, bevorzugt einige Tage ruhen sollte, bevor der Emailschlicker weiterverwendet würde. Durch Verwendung geeigneter Stellmittel wird sichergestellt, dass sich eine gleichmäßige Schichtdicke z.B. nach einer Tauchbeschichtung ergibt, wobei auf eine mögliche Tauchbeschichtung mit einer Flutvorrichtung noch näher eingegangen wird.
  • Zum Aufbringen der Email-Beschichtung, also des Emailschlickers können unterschiedliche Vorgehen gewählt werden. Zum Einen kann der wässrige Emailschlicker mittels einer rotierenden Vorrichtung, welche zugleich zur Rotation um ihre Hochachse in Hochrichtung der Bohrung in derselben hin- und herbewegbar ist aufgebracht werden. Die Vorrichtung kann als Lanze ausgeführt sein, wobei das Material in mehreren Übergängen, also Schichten aufbringbar ist. Die Lanze weist günstiger Weise an ihrem Auftragende zumindest eine Austrittsöffnung auf, aus welcher der Emailschlicker austreten kann. Durch die Rotation wird der Emailschlicker quasi auf die zu beschichtende Oberfläche geschleudert. Natürlich können auch mehrere Austrittsöffnungen vorgesehen sein, die sowohl in Umfangsrichtung gesehen als auch in Hochrichtung der Lanze an dieser angeordnet sein können. In möglicher Ausgestaltung kann vorgesehen sein, zunächst eine bestimmte Materialstärke aufzutragen, welche sodann getrocknet wird, bevor die nächste Schicht, also weiteres Material aufgebracht wird. Das Trocknen dieser Schicht kann z.B. mit einer Induktionsspule erfolgen. Natürlich kann auch vorgesehen sein, die Email-Beschichtung in einem einzigen Schritt aufzubringen.
  • Wie bereits erwähnt kann die Email-Beschichtung zum Anderen aber auch in einem Tauchvorgang aufgebracht werden. Dazu kann der gesamte Zylinderblock, in dem sich eine oder mehrere zu beschichtende Bohrungen befinden in bevorzugter Ausgestaltung mit seiner Kopfseite zuerst in das Emailschlickerbad eingebracht werden. Dabei wird zwangsläufig auch das Äußere des Zylinderblocks beschichtet, was hinsichtlich der Materialeinsparung nachteilig ist. Zielführend ist jedoch, wenn die Bohrung mit dem Emailschlicker geflutet wird, was im Sinne der Erfindung ebenfalls als Tauchvorgang mit Flutvorrichtung bezeichnet wird. Dabei wird der gesamte Zylinderblock mit seiner Kopfseite zuerst auf eine Flutvorrichtung gestellt. Die Flutvorrichtung weist günstiger Weise zumindest eine Kammer, die zumindest eine Austrittsöffnung aufweist, wobei noch eine Zuführöffnung vorgesehen ist. An die Zuführöffnung ist eine Leitung angeschlossen, welche den Emailschlicker zur Flutvorrichtung führt, so dass in dieser, also in der Kammer ein solcher Druck entsteht, dass der Emailschlicker aus der Austrittsöffnung von unten in die zu beschichtende Bohrung eintritt. Günstiger Weise sind noch Dichtelemente, z.B. in der Ausgestaltung als Dichtlippe an der Flutvorrichtung vorgesehen, an welcher sich die Wand der zu beschichtenden Bohrung in Umfangsrichtung anlegen kann, so dass die Bohrung über ihre Wand zur Flutvorrichtung abgedichtet ist. Die gesamte Bohrung, also die innere Oberfläche derselben wird so mit dem Emailschlicker beschichtet. Dabei kann ein mehrstufiger Schichtaufbau mit der optionalen oben genannten Zwischentrocknung einzelner Teilschichten genauso vorgesehen wie das Auftragen der Email-Beschichtung in einem Schritt. Der Bohrung wird so von unten nach oben geflutet. Möglich ist natürlich die Bohrung von oben nach unten mit dem Emailschlicker zu fluten. Dazu wird der Emailschlicker in die nach oben geöffnete Bohrung eingebracht, was ebenfalls als Tauchvorgang im Sinne der Erfindung angesehen wird.
  • Zielführend ist, wenn die gesamte Bohrung sowohl vollumfänglich als auch über die gesamte Hocherstreckung mit der Email-Beschichtung versehen wird.
  • Zweckmäßig ist weiter, wenn der Basiskörper, also der Zylinderblock aus einem Grauguss hergestellt ist, wobei als Herstellungsverfahren das Sandgussverfahren geeignet ist. Dieses ist allgemein bekannt, so dass darauf nicht weiter eingegangen wird. Die Bohrung, also die Zylinderbohrung wird anschließend aufgebohrt und vorbearbeitet, wobei die Bohrung durch Ausspindeln auf ein Übermaß von 1 bis 2 mm im Durchmesser aufgebohrt wird. Zielführend im Sinne der Erfindung ist, wenn die Oberfläche im Bereich der Bohrung, also die innere Bohrungsoberfläche auf eine Rauigkeit von Ra 6 bis 7 µm gespindelt wird.
  • Nach dieser Vorbearbeitung wird die Email-Beschichtung aufgebracht. Die Email-Beschichtung wird als wässrige Suspension aufgetragen und anschließend in einem Durchlaufofen z.B. bei T = 90°C für ca. 10 Minuten getrocknet. Möglich ist auch eine Trocknung durch Heizstrahler, oder ein Aufwärmen mittels der zuvor genannten Induktionsspule. Anschließend werden die Bauteile bevorzugt bei T = 840°C, 10 Minuten im Durchlaufofen geglüht, so dass sich die Email-Beschichtung mit dem GG-Substratmaterial des Zylinderblocks metallurgisch durch Phasenbildung verbinden kann. Bei diesem Einbrenn-Vorgang kommt es zu einer Bildung einer dichten, geschlossenen Oxid-Beschichtung, die gegenüber dem Korrosionsangriff durch Kondensate oder aggressive alternative Kraftstoffe sehr widerstandsfähig ist. Die erfindungsgemäßen Email-Beschichtungen zeichnen sich gegenüber den Galvanik-oder thermischen Spritzbeschichtungen dadurch aus, dass sie nicht unterwandert werden können. Wenn thermisch aufgebrachte Spritz-Schichten unterwandert werden, kann sich eine Fe-Oxid-Phase unter der Beschichtung ausbilden, was zu einer starken Volumenvergrößerung, verbunden mit dem Abplatzen der thermischen Spritzbeschichtung, führt. Die erfindungsgemäße Email-Beschichtung dagegen kann nicht weiter geschädigt werden, wenn durch lokalen Schaden die Schicht bis zum Grundwerkstoff abgetragen ist. Es wird dann nur im Bereich der fehlenden EmailSchicht ein Rostschaden auftreten, welcher sich aber nicht weiter vergrößert.
  • Neben dieser guten Korrosionsbeständigkeit zeichnet sich die erfindungsgemäße Email-Beschichtung durch gute Verschleißbeständigkeit aufgrund der hohen Schichthärte von typisch 600 - 800HV0,1 aus. Dies bedeutet eine dreifach höhere Härte als bei dem GG-Basismaterial.
  • In weiterem Vorgehen zum Herstellen der Email-Beschichtung ist zweckmäßiger Weise vorgesehen, eine weitere Wärmebehandlung durchzuführen. Dazu wird der Zylinderblock mit der getrockneten Email-Beschichtung in einem Schutzgas-Ofen auf 800 - 900°C aufgeheizt und ca. 10 - 20 Minuten gehalten. Anschließend erfolgt eine schnelle Abkühlung bevorzugt in einer Salzschmelze, so dass sich eine deutliche höhere Festigkeit des Zylinderblockes ergibt als beim konventionellen GG-Material. Überraschender Weise laufen die Email-Einbrennbehandlung und diese Wärmebehandlung im gleichen Temperatur-Zeit-Fenster ab, was mit der Erfindung genutzt wird. Insofern werden die Email-Einbrennbehandlung und diese Wärmebehandlung miteinander verbunden, so dass sich durch diese Einbrenn- und Abschreckoperation also ein Zylinderblock mit erhöhter mechanischer Festigkeit sowie einer Zylinderbohrung mit guter Wärmedämmung und guter Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit ergibt. Die Wärmebehandlung ist zielführend als bainitische Grauguss Wärmebehandlung durchzuführen (AGI-Wärmebehandlung = Austempered Gray Iron Wärmebehandlung).
  • Nach dem Einbrennen der Email-Beschichtung werden die Motorblöcke fertig bearbeitet und in der Laufbahn auf Endmaß gehont.
  • Bevorzugt werden Schichtdicken von 500-1000µm aufgebracht. Je dicker die Email-Beschichtung ist, umso höher ist deren Wärmedämmwirkung. Diese Wärmedämmung ergibt sich durch die Verwendung von Oxiden wie Si, Ti, Ca-Oxiden aber auch durch die typischen Luftblaseneinschlüssen in der erstarrten Glasmatrix. Diese harte und spröde Schicht lässt sich durch Diamant-Honleisten sehr einfach bearbeiten, wobei diese Luftblasen angeschnitten und offengelegt werden. Besonders hervorzuheben ist die Tatsache, dass es sich dabei nicht um miteinander verbundene Poren oder Porennester handelt wie bei einer thermisch aufgebrachten Spritzbeschichtung, so dass sich in den Poren der erfindungsgemäßen Email-Beschichtung ein hoher hydrodynamischer Druck aufbauen kann und der Ölfilm durch den Kolbenring nicht in verbundene Poren weggedrückt werden kann.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich aufgrund der hervorragenden Korrosions- und Verschleißbeständigkeit, guten Wärmedämmung sowie des guten Reibverhaltens für die Beschichtung von Zylinderlaufbahnen von Verbrennungsmotoren. Darüber hinaus kann der Einbrennzyklus der Email-Beschichtung verbunden werden mit der AGI Wärmebehandlung, so dass der Zylinderblock anschließend eine höhere Festigkeit aufweist. Die Zusammensetzung der Email-Beschichtung kann durch Zugabe von harten Karbiden so angepasst werden, dass die Verschleißbeständigkeit z.B. für den Einsatz in hochaufgeladenen Motoren angehoben werden kann. Im Vergleich zu Zr-Oxid- Pulver (derzeit 60€/kg und Verwendung des teuren Pulver-Plasma-Spritzverfahrens) ist das Nass-Schlickern von Emails (derzeit 2-4€/kg) sehr kostengünstig.
  • Mit der Erfindung wird also ein Verfahren zur Herstellung einer Verschleiss- und Korrosionsbeschichtung innerhalb der Bohrung eines Zylinderblocks eines Verbrennungsmotors aus Grauguss-Material zur Verfügung gestellt. Diese Beschichtung erfüllt erfindungsgemäß zumindest die folgenden Anforderungen: sie reduziert infolge der niedrigen Wärmeleitfähigkeit den Wärmeverlust im Verbrennungsprozess und erlaubt dadurch die Wärme im Verbrennungsprozess thermodynamisch besser auszunutzen zur Erzielung eines höheren Wirkungsgrades. Zusätzlich weist diese Beschichtung aber auch gute tribologische Eigenschaften auf, um den Reib-Verschleiß-Bedingungen der Kolbengruppe gewachsen zu sein. Diese Anforderungen werden erfindungsmäßig gelöst durch das Einbrennen der gegebenenfalls harten Email-Beschichtung. Weiterhin wird erfindungsgemäß die notwendige Einbrennbehandlung der Email-Beschichtung verbunden mit der AGI Wärmebehandlung, so dass für diese Emaillierung nur sehr geringe Kosten anfallen und gleichzeitig der Zylinderblock eine höhere Festigkeit erhält als ein Zylinderblock aus konventionellem GG-Material. Denkbar ist auch, einen Zylinderblock aus Aluminium, also dessen Zylinderlaufbahn mit der Email-Beschichtung zu versehen.
  • Optional kann die Email-Beschichtungsoberfläche nach dem Schritt des Einbrennens noch einer Schlussbehandlung, also einem Finish unterzogen werden. Bevorzugt ist vorgesehen, die Reibflächen drehend zu bearbeiten und die Zunderschicht, welche aufgrund des Glühprozesses entstand zu entfernen. Möglich ist auch, eine Nachbearbeitung der Bohrung durch ein Nachschleifen, wobei Diamant- oder Hartstoff-Topfscheiben zum Einsatz kommen können. Denkbar ist eine Nachbearbeitung mittels Ausdrehen oder Ausspindeln, was trotz der hohen Härte aufgrund der Sprödigkeit machbar ist, wobei PKD (polykristalliner Diamant) Wendeschneidplättchen bevorzugt sind.
  • Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von unterschiedlichen, in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Vorgehen zum Beschichten einer Bohrung mit einer Email-Beschichtung,
    Fig.2
    ein weiteres Vorgehen zum Beschichten einer Bohrung mit einer Email-Beschichtung, und
    Fig. 3
    eine mit der Email-Beschichtung versehene Bohrung im Längsschnitt.
  • In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
  • Figur 1 zeigt ein Verfahren zum Beschichten einer Bohrung 1 mit einer Email-Beschichtung 2. Die Bohrung 1 ist in einem Zylinderblock 3 eingebracht, welcher als Prinzipskizze in Figur 2 erkennbar ist. Von dem Zylinderblock 3 ist in Figur 1 lediglich die innere Oberfläche 4 der Bohrung 1 erkennbar.
  • Der Zylinderblock 3 wurde als Basiskörper 3 in einem Sandgussverfahren aus einem Grauguss hergestellt. Die Bohrung 1 wurde durch Ausspindeln auf ein Übermaß von 1 bis 2 mm im Durchmesser aufgebohrt. Die Oberfläche 4 im Bereich der Bohrung 1 wurde zudem auf eine Rauigkeit von Ra 6 bis 7 µm gespindelt.
  • Die angegeben Werte sollen natürlich nur beispielhaft genannt sein. Die Bohrung 1 wird erfindungsgemäß mit einer Email-Beschichtung 2 versehen.
  • Die Email-Beschichtung 2 wird in Form eines wässrigen Emailschlickers bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 mittels einer rotierenden Vorrichtung 6, welche zugleich zur Rotation um ihre Achse in Hochrichtung der Bohrung 2 in derselben hin und her bewegbar ist aufgebracht. Die Bewegungspfeile hinsichtlich Rotation und Hin und Her bewegen sind in Figur 1 eingezeichnet. Die Vorrichtung 6 kann als Lanze 6 bezeichnet werden, wobei das Material, also der wässrige Emailschlicker in mehreren Übergängen, also Schichten aufbringbar ist. In möglicher Ausgestaltung kann vorgesehen sein, zunächst eine bestimmte Materialstärke aufzutragen, welche sodann getrocknet wird, bevor die nächste Schicht, also weiteres Material aufgebracht wird. Das Trocknen dieser Schicht kann z.B. mit einer Induktionsspule erfolgen. Natürlich kann auch vorgesehen sein, die Email-Beschichtung in einem einzigen Schritt aufzubringen.
  • Wie der Figur 2 entnehmbar ist, kann die Email-Beschichtung 2 zum anderen aber auch in einem Tauchvorgang aufgebracht werden. Erkennbar in Figur 2 ist, dass die Bohrung 1 mit dem Emailschlicker von unten geflutet wird, was im Sinne der Erfindung als Tauchvorgang bezeichnet wird. Dabei wird der gesamte Zylinderblock 3 mit seiner Kopfseite 7 aufstehend auf eine Flutvorrichtung 8 gestellt.
  • Die Flutvorrichtung 8 weist günstiger Weise zumindest eine Kammer 9 auf, die eine Austrittsöffnung 10 hat, wobei eine Zuführöffnung 11 vorgesehen ist. An die Zuführöffnung 11 ist eine Leitung 12 angeschlossen, welche den Emailschlicker zur Flutvorrichtung 8 führt, so dass in dieser, also in der Kammer 9 ein solcher Druck entsteht, dass der Emailschlicker aus der Austrittsöffnung 10 von unten in die zu beschichtende Bohrung 1 eintritt. Günstiger Weise sind noch Dichtelemente 13, z.B. in der Ausgestaltung als Dichtlippe 13 an der Flutvorrichtung 8 vorgesehen, an welcher sich die Wand 14, also an deren Stirnseite der zu beschichtenden Bohrung 1 in Umfangsrichtung anlegen kann, so dass die Bohrung 1 über ihre Wand 14 zur Flutvorrichtung 8 abgedichtet ist. Die gesamte Bohrung 1, also die innere Oberfläche 4 derselben wird so mit dem Emailschlicker beschichtet. Dabei kann ein mehrstufiger Schichtaufbau mit der optionalen oben genannten Zwischentrocknung einzelner Teilschichten genauso vorgesehen wie das Auftragen der Email-Beschichtung in einem Schritt.
  • Bei der in Figur 2 gewählten Ansicht ist lediglich eine Kammer 9 der Flutvorrichtung 8 erkennbar. Der Verbrennungsmotor, also der Zylinderblock 3 weist möglicherweise aber mehr als eine Zylinderbohrung 1 auf, was im Sinne der Erfindung liegt. Insofern kann die Flutvorrichtung 8 auch mehr als die erkennbare eine Kammer 9 aufweisen, welche hintereinander und/oder nebeneinander angeordnet sein können. Dies ist abhängig von der Art des Verbrennungsmotors z.B. als Reihenmotor oder als V-Motor. Natürlich kann auch für jede Bohrung 1 eine separate Flutvorrichtung 8 mit einer einzigen Kammer 9 vorgesehen sein. Zielführend ist, wenn alle Bohrungen 1 gleichzeitig mit der Email-Beschichtung 2 versehen werden, was natürlich auch aufeinanderfolgend geschehen kann. Im Sinne der Wärmebehandlung ist jedoch ein möglichst gleichzeitiges Beschichten vorteilhaft.
  • Zielführend ist, wenn die gesamte Bohrung 1 mit der Email-Beschichtung 2 versehen wird.
  • Anschließend wird eine Nachbehandlung der beschichteten Bohrung 1 vorgesehen, wobei sich die Email-Beschichtung mit dem Grundwerkstoff der Bohrung metallurgisch durch Phasenbildung verbindet. Mit dieser Nachbehandlung wird eine Wärmebehandlung mit anschließenden Abschrecken verbunden. Die beiden Behandlungen, also der Email-Einbrennvorgang, als auch die besagte Wärmebehandlung laufen im gleichen Temperatur-Zeit-Fenster ab, so dass sich durch diese Einbrenn- und Abschreckoperation also ein Zylinderblock mit erhöhter mechanischer Festigkeit sowie einer Zylinderbohrung mit guter Wärmedämmung und guter Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit ergibt. Die Wärmebehandlung ist zielführend als bainitische Grauguss Wärmebehandlung durchzuführen (AGI-Wärmebehandlung = Austempered Gray Iron Wärmebehandlung).
  • Anschließend kann die Email-Beschichtung 2 einem Finish z.B. mittels Diamant-Honleisten unterzogen werden. Dabei werden die in der Email-Beschichtung 2 vorhandenen Poren/Luftblasen 15 angeschnitten und offengelegt, wie in Figur 3 erkennbar ist. In Figur 3 ist die innere Oberfläche 4 der Bohrung 1, die Email-Beschichtung 2 sowohl die dazwischen angeordnete Übergangszone 16 erkennbar. Erkennbar ist in Figur 3 auch, dass es sich bei den besagten Poren/Luftblasen 15 nicht um miteinander verbundene Poren oder Porennester handelt wie bei einer thermisch aufgebrachten Spritzbeschichtung, so dass sich in den angeschnittenen und offengelegten Poren/Luftblasen der erfindungsgemäßen Email-Beschichtung ein hoher hydrodynamischer Druck aufbauen kann und der Ölfilm durch den Kolbenring nicht in verbundene Poren weggedrückt werden kann.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Herstellen einer beschichteten, inneren Oberfläche (4), insbesondere zum Herstellen einer beschichteten Bohrung (1) eines Verbrennungsmotors, umfassend zumindest die Schritte:
    - Herstellen eines im Rohling vorliegenden Basiskörpers (3);
    - Aufbohren der Bohrung (1) und Vorbearbeiten derselben;
    - Aufbringen einer Email-Beschichtung (2) auf die innere Oberfläche (4) der Bohrung (1), und
    - Nachbehandlung der beschichteten Bohrung (1), wobei sich die Email-Beschichtung (1) mit dem Grundwerkstoff der Bohrung (1) metallurgisch durch Phasenbildung verbindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
    die Bohrung (1) mittels Ausspindeln auf ein Übermaß von 1 bis 2 mm im Durchmesser aufgebohrt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei
    die Bohrung (1) an ihrer inneren Oberfläche (4) mittels spindeln eine Rauigkeit von Ra 6 bis 7 µm aufweist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    die Email-Beschichtung (2) als wässriger Emailschlicker auf die innere Oberfläche (4) aufgetragen wird und anschließend in einem Durchlaufofen bei T = 80 bis 100°C bevorzugt bei T = 90°C für 8 bis 12 bevorzugt für 10 Minuten getrocknet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    die Email-Beschichtung (2) mittels einer rotierenden und sich hin und her bewegenden Auftragvorrichtung aufgetragen wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
    die Email-Beschichtung (2) in einem Tauchvorgang mit einer Flutvorrichtung (8) aufgebracht wird, wobei die Flutvorrichtung (8) zumindest eine Kammer (9) aufweist, die zumindest eine Austrittsöffnung (10) hat, wobei eine Zuführöffnung (11) vorgesehen ist, an welcher eine Leitung (12) anschließt, so dass wässriger Emailschlicker in die Kammer (9) führbar ist, welcher aus der Austrittsöffnung (10) aus der Kammer (9) austretend in die Bohrung (1) eintritt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    die gesamte Bohrung (1) mit der Email-Beschichtung (2) versehen wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    die Email-Beschichtung (2) zusammen mit einem Basiskörper (3) aus GG-Substratmaterial bei einer Temperatur zwischen 750°C und 900°C, bevorzugt bei T = 840°C, im Durchlaufofen 5 bis 30 Minuten geglüht wird, so dass sich die Email-Beschichtung mit dem Grundwerkstoff der Bohrung (1) metallurgisch durch Phasenbildung verbinden kann.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei
    die Email-Beschichtung (2) zusammen mit einem Basiskörper (3) aus Aluminiumlegierung bei einer Temperatur zwischen 480°C und 560°C, bevorzugt bei T = 540°C, im Durchlaufofen 5 bis 30 Minuten geglüht wird, so dass sich die Email-Beschichtung mit dem Grundwerkstoff der Bohrung (1) metallurgisch durch Phasenbildung verbinden kann.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    der Basiskörper (3) zusammen mit der getrockneten Email-Beschichtung (2) einer Wärmevorrichtung zugeführt wird, in welcher der Basiskörper (3) auf eine Temperatur von 800 bis 900 °C aufgeheizt wird und 10 bis 20 Minuten gehalten wird, wobei anschließend eine schnelle Abkühlung erfolgt.
  11. Zylinderblock eines Verbrennungsmotors mit einer Bohrung (1), die eine
    beschichtete innere Oberfläche (4) aufweist, insbesondere hergestellt mittels eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Beschichtung auf der inneren Oberfläche (4) der Bohrung (1) eine Email-Beschichtung (2) ist.
  12. Zylinderblock nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Email-Beschichtung mindestens eines der glasbildenden Oxide aus der Gruppe SiO2, B2O3, Na2O, K2O und Al2O3 aufweist.
  13. Zylinderblock nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Zylinderblock ein Grundmaterial aufweist aus der Gruppe der Materialen Magnesiumlegierung, Aluminiumlegierung, Grauguss und Stahlguss.
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