KR20180098271A - 금속 기판에 도포된 복합 층을 포함한 피스톤 - Google Patents

금속 기판에 도포된 복합 층을 포함한 피스톤 Download PDF

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KR20180098271A
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워런 보이드 리네턴
로스 알렌 에버스
그렉 살렌비엔
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페더럴-모걸 엘엘씨
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Abstract

연소 표면의 적어도 일부분을 형성하는 복합 층을 포함하는 대형 디젤 엔진용 피스톤이 제공된다. 복합 층은 500 μ보다 더 큰 두께를 가지며 열경화성 수지, 절연 구성요소, 강화 섬유 및 충격 강화 첨가제와 같은 브레이크 패드를 형성하는데 전형적으로 사용되는 구성요소의 혼합물을 포함한다. 일 예에 따라서, 열경화성 수지는 페놀 수지이며, 절연 구성요소는 세라믹이며, 강화 섬유는 흑연이며, 충격 강화 첨가제는 피브릴화된 절단 합성 섬유의 아라미드 펄프이다. 복합 층은 또한 0.8 내지 5 W/m·K의 열 전도율을 가진다. 피스톤의 본체 부분은 복합 층의 기계적 잠금을 개선하기 위해 언더컷 스크롤 나사를 포함할 수 있다. 피스톤은 또한 본체 부분과 복합 층 사이에 세라믹 인서트를 포함할 수 있다.

Description

금속 기판에 도포된 복합 층을 포함한 피스톤
본 출원은 전체 내용이 원용에 의해 본 출원에 포함되는, 2015년 12월 28일자로 출원된 미국 가 특허 출원 번호 62/271,425 호 및 2016년 12월 23일자로 출원된 미국 실용신안 출원 번호 15/389,862 호에 대한 이득을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 디젤 엔진용 절연 대형 피스톤과 같은 내연 기관용 피스톤 및 그의 제작 방법에 관한 것이다.
현대의 대형 디젤 엔진은 증가된 열 제동 효율에 대한 법률 및 고객 요구에 의해 추진되고 있다. 목표 열 제동 효율은 현재 46%이지만 2025년까지 최대 60%가 될 것으로 예상된다. 따라서, 크라운(crown)을 통한 감소된 열 흐름을 갖고 따라서 감소된 전체 에너지 손실을 갖는 대형 피스톤이 바람직하다. 크라운을 통한 감소된 열 흐름은 더 많은 에너지가 고온의 배기가스에 유지되게 하며, 이러한 에너지 중 일부는 터보-컴파운딩(turbo-compounding)에 의해 회수되어 유용한 일로 변환될 수 있다. 예를 들어, 특정 엔진 제작자는 크라운을 통한 열 흐름을 50%까지 감소시키는 메커니즘을 원한다.
피스톤 크라운을 통한 열 흐름을 단열 및 감소시키는 하나의 방법은 예를 들어, 용사(thermal spraying)에 의한 세라믹 코팅을 도포하는 것이다. 그러나, 그러한 세라믹 코팅은 전형적으로 500 μ인 두께 한계를 가진다. 두께가 클수록 우수한 절연성을 제공하지만, 두꺼운 코팅은 금속 기판과 코팅 사이의 열 특성의 차이로 인해 스폴링(spalling) 및 박리(delamination)의 위험이 있다. 500 μ보다 더 큰 두께로 형성된 세라믹 코팅은 금속 접합 층이 세라믹 코팅 전에 도포되더라도 박리 및 스폴링 위험이 있다. 이는 세라믹 코팅의 열 전도율이 전형적으로 0.2 내지 1.0 W/mㆍK로 낮더라도, 두께가 500 μ 미만이면 세라믹 코팅에 대해 50%까지 열 흐름을 감소시키는 것이 불가능할 수 있다는 것을 시뮬레이션으로 보여줬기 때문에 이는 도전을 제기한다. 따라서, 낮은 열 전도성 재료의 더 두껍고/두껍거나 더 견고한 코팅이 요구될 수 있다. 코팅 재료는 또한, 금속 기판의 상부 표면에 양호하게 부착되어야 하고 약 800℃의 연소 온도 및 약 250 바의 최고 압력을 견딜 수 있어야 한다.
본 발명의 일 양태는 내연 기관에 사용하기 위한 피스톤, 예컨대 디젤 엔진용 대형 피스톤을 제공한다. 상기 피스톤은 금속으로 형성되는 본체 부분, 및 본체 부분에 도포되는 복합 층을 포함한다. 복합 층은 피스톤의 연소 표면의 적어도 일부분을 형성하고 500 μ보다 더 큰 두께를 가진다. 복합 층은 열경화성 수지, 절연 구성요소, 강화 섬유, 및 충격 강화 첨가제를 포함한다.
본 발명의 다른 양태는 피스톤 제작 방법을 제공한다. 상기 방법은 금속으로 형성되는 본체 부분에 복합 층을 도포하는 단계를 포함한다. 복합 층은 연소 표면의 적어도 일부분을 형성하며, 복합 층은 500 μ보다 더 큰 두께를 가지며, 복합 층은 열경화성 수지, 절연 구성요소, 강화 섬유, 및 충격 강화 첨가제를 포함한다.
복합 층은 크라운을 통한 열 흐름을 감소시킴으로써 세라믹 코팅과 비교하여 내연 기관에서 사용되는 동안 피스톤의 개선된 절연을 제공한다. 따라서, 복합 층은 더 많은 에너지가 더 고온의 배기가스에 보유되게 하며, 이는 유용한 일로 변환되어 개선된 열 제동 효율을 유도할 수 있다.
본 발명의 다른 장점이 첨부 도면과 관련하여 고려될 때 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더 잘 이해되기 때문에, 본 발명의 다른 장점도 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 연소 표면의 일부분을 형성하는 복합 층을 포함하는 디젤 엔진 피스톤의 사시도이며,
도 2는 복합 층 대신에 피스톤의 크라운에 도포되는 세라믹 코팅을 포함하는 비교 디젤 엔진 피스톤의 단면도이며,
도 3은 금속 본체 부분의 최상부 표면을 따라 형성되는 언더컷 스크롤 나사(undercut scroll thread)를 보여주는, 복합 층을 도포하기 전에 도 1에 도시된 피스톤의 금속 본체 부분을 시뮬레이션하는데 사용되는 퍽(puck)의 평면도이며,
도 4는 복합 층을 도포한 후에 도 3의 언더컷 스크롤 나사의 확대 단면도이며,
도 5a는 복합 층을 도포한 후에 도 3의 언더컷 스크롤 나사의 다른 확대 단면도이며,
도 5b는 세라믹 인서트가 복합 층과 금속 본체 부분 사이에 위치되는, 복합 층을 도포한 후에 도 3의 언더컷 스크롤 나사의 확대 단면도이며,
도 6 내지 도 13은 예시적인 실시예에 따라 도 1의 피스톤을 제작하는 방법의 단계를 예시하며,
도 14는 예시적인 실시예에 따라 복합 층을 포함하는 완성된 피스톤의 단면도이다.
본 발명의 일 양태는 대형 디젤 엔진용 피스톤(20)과 같은 내연 기관에 사용하기 위한 피스톤(20)을 제공한다. 피스톤(20)은 금속으로 형성된 기판으로서 또한 지칭되는 본체 부분(26)의 최상부 표면(34)에 몰딩되는 복합 층(22)을 포함한다. 복합 층(22)은 자동차 브레이크 패드를 제작하는데 전형적으로 사용되는 성분으로 형성되고 500 μ보다 더 큰 두께를 가진다. 따라서, 복합 층(22)은 적어도 50%만큼 피스톤(20)의 크라운(32)을 통해 열 흐름을 감소시킬 것으로 예상된다. 복합 층(22)은 또한, 양호한 접착력을 유지하고 약 800℃의 연소 온도 및 약 250 바의 최고 압력을 견딜 것으로 예상된다. 하나의 예시적인 실시예에 따른 복합 층(22)을 포함하는 피스톤(20)이 도 1에 도시된다. 예시적인 피스톤(20)이 대형 디젤 엔진에 사용하도록 설계되었지만, 복합 층(22)은 다른 유형의 피스톤에 사용될 수 있다.
브레이크 재료로 형성된 복합 층(22)은 도 2에 도시된 비교 피스톤(20')에 도포된 세라믹 코팅(21)과 같은 세라믹 코팅 대신에 사용될 수 있다. 도 2의 비교 피스톤(20')에서, 세라믹 코팅(21)은 연소실로의 열 손실을 감소시켜 엔진의 효율을 증가시키기 위해 최상부 표면(34) 및 링 영역(38)에 도포된다. 따라서, 세라믹 코팅(21)은 연소실의 극한 조건에 직접 노출되는 연소 표면을 형성한다. 본 발명의 피스톤(20)은 도 2에 도시된 피스톤(20')의 설계와 유사한 설계를 가질 수 있다.
도 3은 복합 층(22)을 도포하기 전에 도 1에 도시된 피스톤(20)의 금속 본체 부분(26)을 시뮬레이션하는데 사용되는 퍽의 평면도이다. 도 4 및 도 5는 복합 층(22)을 도포한 후에 도 3의 피스톤(20)의 언더컷 스크롤 나사(56)의 확대 단면도이다. 도 6 내지 도 13은 예시적인 실시예에 따라 피스톤(10)을 제작하는 방법의 단계를 예시하며, 도 14는 예시적인 실시예에 따라 복합 층(22)을 포함하는 완성된 피스톤(20)의 단면도이다.
도 14의 피스톤(20)은 중심축(A) 주위로 그리고 중심축(A)을 따라 상단부(28)로부터 하단부(30)로 길이 방향으로 연장하는 금속 본체 부분(26)을 포함한다. 본체 부분(26)은 또한, 중심축(A)을 중심으로 원주 방향으로 상단부(28)로부터 하단부(30)를 향해 연장하는 크라운(32)을 포함한다. 도 2의 실시예에서, 크라운(32)은 본체 부분(26)의 나머지 부분에, 이 경우에는 용접에 의해 결합된다. 피스톤(20)의 본체 부분(26)은 알루미늄, 스틸 또는 다른 금속 재료로 형성될 수 있다.
도 14의 피스톤(20)의 크라운(32)은 내연 기관에서 피스톤(20)의 사용 중에 고온 가스에 노출되고 따라서 고온 및 고압에 노출되는 상단부(28)에 최상부 표면(34)을 포함한다. 최상부 표면(34)은 평면 외부 테두리로부터 내부 및 하부로 연장하는 연소 보울(combustion bowl)을 한정한다. 피스톤(20)의 크라운(32)은 또한, 적어도 하나의 링(도시 않음)을 수용하기 위해 중심축(A)을 중심으로 원주 방향으로 연장하는 적어도 하나의 링 홈(36)을 한정한다. 전형적으로, 피스톤(20)은 2 개 또는 3 개의 링 홈(36)을 포함한다. 링 영역(38)은 각각의 링 홈(36)에 인접하게 배치되고 링 홈(36)을 서로로부터 이격시킨다. 피스톤(20)은 또한, 크라운(32)과 본체 부분(26)의 나머지 사이에서 중심축(A) 주위에서 원주 방향으로 연장하는 냉각 갤러리(cooling gallery)(24)를 포함한다. 이러한 실시예에서, 크라운(32)은 중심축(A)으로부터 이격된 상부 리브(42)를 포함하며, 본체 부분(26)의 인접한 섹션은 중심축(A)으로부터 이격된 하부 리브(44)를 포함하며, 상부 리브(42)는 하부 리브에 용접되어 냉각 갤러리(24)를 형성한다. 이 경우에, 리브(42, 44)는 함께 마찰 용접되지만, 다른 방법을 사용하여 결합될 수 있다. 냉각 갤러리(24)는 내연 기관에서 피스톤(20)의 사용 중에 고온 크라운(32)으로부터 멀리 열을 분산시키기 위해 냉각 유체를 포함할 수 있다. 또한, 냉각 유체 또는 오일이 냉각 갤러리(24) 내로 또는 크라운(32)의 내부 표면을 따라 분무되어 내연 기관에서의 사용 중에 크라운(24)의 온도를 감소시킬 수 있다.
도 14의 예시적인 피스톤(20)의 몸체 부분(26)은 중심축(A)을 중심으로 서로 이격되고 크라운(32)으로부터 하단부(30)로 걸쳐져 있는 한 쌍의 핀 보스(boss)(46)를 더 포함한다. 각각의 핀 보스(46)는 피스톤(20')을 커넥팅 로드에 연결하는데 사용될 수 있는 손목 핀을 수용하기 위한 핀 보어(48)를 한정한다. 본체 부분(26)은 또한, 중심축(A)을 중심으로 서로로부터 핀 보스(46)를 이격시키고 크라운(32)으로부터 하단부(30)로 걸쳐져 있는 한 쌍의 스커트 섹션(skirt section)(54)을 포함한다.
그러나, 본 발명에 따라서, 도 2의 피스톤(20')에 도포된 세라믹 코팅(21)은 사용되지 않고, 대신에 복합 층(22)이 크라운(32)의 최상부 표면(34)에 몰딩된다. 복합 층(22)은 최상부 표면(34)에 몰딩되고 피스톤(20)의 전체 연소 표면 또는 피스톤(20)의 연소 표면의 일부분을 형성한다. 복합 층(22)은 또한 링 영역(38) 중 적어도 하나에 도포될 수 있다. 일 실시예에 따라서, 복합 층(22)은 도 14에 도시된 바와 같이, 예를 들어 외부 테두리에서 크라운(32)의 최상부 표면(34)의 일부분만을 따라 몰딩된다.
도 14의 피스톤(20)은 또한, 최상부 표면(34)에 복합 층(22)에 대한 기계적 잠금을 개선하기 위해 최상부 표면(34)에 형성된 언더컷 스크롤 나사(56)를 포함한다. 언더컷 스크롤 나사(56)는 전형적으로, 복합 층(22)이 도포되는 구역에 형성되고 이 구역은 연소 보울 및/또는 연소 보울을 둘러싸는 구역을 포함할 수 있다. 도 3은 최상부 표면(34)에 형성된 언더컷 스크롤 나사(56)를 포함하는 금속 몸체 부분(26)을 시뮬레이션하는 알루미늄 퍽이다. 도 3의 퍽은 104 mm의 직경을 가지며 연소 보울을 시뮬레이션하는 포켓을 포함하며, 언더컷 스크롤 나사(56)가 또한 포켓 내에 형성된다. 도 4 및 도 5는 복합 층(22)을 도포한 후에 도 3의 언더컷 스크롤 나사(56)의 확대 단면도이다.
복합 층(22)은 자동차 브레이크 패드를 형성하는데 전형적으로 사용되는 성분으로 형성된다. 그 성분은 혼합되어 본체 부분(26)의 최상부 표면(34)에 직접적으로 몰딩될 수 있는 복합 혼합물을 형성한다. 복합 층(22)은 500 μ보다 더 큰 두께, 예를 들어 2 내지 3 ㎜의 두께를 가진다. 브레이크 재료가 전형적으로, 손상 없이 약 345 바의 압력에서 그리고 회전자의 서비스 패드에 사용될 때의 엄격한 제동 조건하에서 600 ℃를 초과하는 체험 온도에서 몰딩되기 때문에, 복합 층(22)은 엔진 온도 및 압력을 견딜 것으로 예상된다.
예시적인 실시예의 복합 층(22)은 0.8 내지 5 W/m·K, 예를 들면 약 1 W/m·K의 열 전도율을 가진다. 그러나, 성분의 비율은 복합 층(22)의 열 특성을 조정하도록 조정될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복합 층(22)은 열경화성 수지, 절연 구성요소, 강화 섬유 및 충격 강화 첨가제의 혼합물을 포함한다. 상이한 유형의 열경화성 수지가 복합 층(22)을 형성하는데 사용될 수 있지만, 예시적인 실시예에서 열경화성 수지는 노발락(Novalac) 유형의 페놀 수지이다. 예시적인 실시예에 따라서, 열경화성 수지는 복합 층(22)의 전체 중량을 기준으로 하여 25 중량%(wt.%) 내지 35 중량%의 양으로 존재한다. 상이한 유형의 절연 구성요소가 복합 층(22)을 형성하는데 사용될 수 있지만, 예시적인 실시예에서 절연 구성요소는 세라믹 섬유 또는 분말이다. 예시적인 실시예에 따라서, 절연 구성요소는 복합 층(22)의 전체 중량을 기준으로 하여 50 중량% 내지 70 중량%의 양으로 존재한다. 상이한 유형의 강화 섬유가 또한 복합 층(22)을 형성하는데 사용될 수 있지만, 예시적인 실시예에서 강화 섬유는 흑연으로 형성된다. 예시적인 실시예에 따라서, 강화 섬유는 복합 층(22)의 전체 중량을 기준으로 하여 1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 존재한다. 상이한 유형의 충격 강화 첨가제가 또한 복합 층(22)을 형성하는데 사용될 수 있지만, 예시적인 실시예에서 충격 강화 첨가제는 고도로 피브릴화된(fibrillated) 절단 합성 섬유의 아라미드 펄프인 피브릴화 케블라®이다. 예시적인 실시예에 따라서, 충격 강화 첨가제는 복합 층(22)의 전체 중량을 기준으로 하여 1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 존재한다. 예를 들어, 복합 층(22)은 10.4 그램의 노발락 페놀 수지, 17.9 그램의 Superwool® 607® 세라믹 섬유, 0.9 그램의 1/4 인치 흑연 섬유 및 0.6 그램의 파쇄된 Kevlar®를 포함하는 혼합물로 형성될 수 있다. 예시적인 혼합물은 도 3에 도시된 104 ㎜ 직경의 알루미늄 퍽에 도포될 때 2 ㎜의 두께를 갖는 복합 층(22)을 제공한다. 예시적인 혼합물로 형성된 복합 층(22)은 또한 약 1 W/m·K의 열 전도율을 가진다.
피스톤(20)의 성능을 추가로 개선하기 위해, 세라믹 인서트(58)는 도 5b에 도시된 바와 같이 금속 본체 부분(26)의 최상부 표면(34)과 복합 층(22) 사이에 위치될 수 있다. 세라믹 인서트(58)는 금속 몸체 부분(26)의 최상부 표면(34)을 따른 원하는 위치 또는 위치들, 예를 들어 화염 전방이 전형적으로 보울 영역과 접촉하는 연료 연기기둥 반대 영역, 또는 연소실 내의 가장 침식적인 조건에 노출되는 다른 위치에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따라서, 세라믹 인서트(58)는 알루미나 세라믹으로 형성된다.
본 발명의 다른 양태는 복합 층(22)이 연소 표면의 적어도 일부분을 형성하는 피스톤(20)을 제작하는 방법을 제공한다. 이 방법은 일반적으로, 피스톤 본체 부분(26)의 최상부 표면(34)에 브레이크 패드를 형성하는데 전형적으로 사용되는 성분의 복합 혼합물을 몰딩하는 단계를 포함한다. 도 6 내지 도 13은 도 1의 예시적인 피스톤(20)을 형성하는데 사용되는 예시적인 방법의 단계를 예시한다. 그러나 다른 방법이 사용될 수 있다.
상기 방법은 복합 혼합물을 획득하는 단계 또는 원료 성분으로부터 혼합물을 준비하는 단계로 시작한다. 브레이크 패드 재료에 사용되는 마찰 개질제 또는 유용하지 않은 충전제가 필요 없기 때문에 열 및 구조적 성분만이 필요하다. 예시적인 실시예에서, 이 방법은 도 6에 도시된 바와 같이 열경화성 수지, 절연 구성요소, 강화 섬유 및 충격 강화 첨가제를 획득하는 단계, 및 그 후에 도 7에 도시된 바와 같이 혼합실에 그 성분을 로딩하는 단계를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 열경화성 수지는 노발락 유형의 페놀 수지이고, 절연 구성요소는 세라믹 섬유 또는 분말이고, 강화 섬유는 흑연으로 형성되고, 충격 강화 첨가제는 피브릴화 Kevlar®이다. 예를 들어, 혼합물은 10.4 그램의 노발락 페놀 수지, 17.9 그램의 Superwool® 607® 세라믹 섬유, 0.9 그램의 1/4 인치 흑연 섬유 및 0.6 그램의 파쇄된 Kevlar®를 포함할 수 있다.
도 8은 예시적인 실시예의 성분을 함유하는 혼합기를 도시한다. 도 8의 혼합기는 V-혼합기이지만, 그 혼합기는 대안으로 플로 공유 혼합기(plough share mixer) 또는 다른 유형의 혼합기일 수 있다. 도 9는 혼합 단계 후의 복합 혼합물을 도시한다. 복합 혼합물을 획득하거나 준비한 후, 복합 혼합물은 도 10에 도시된 바와 같이 몰드 툴에 로딩된다. 몰드 툴은 표면 구역에 최대 2.5 톤/평방 인치 또는 5000 psi를 가할 수 있는 프레스를 포함한다. 몰드 툴은 또한 250 ℃까지 도달할 수 있는 플래튼(platen)과 같은 가열 수단을 포함하여 복합 혼합물이 B-스테이징으로 흐르게 한 후에 경화되게 하는 경화 및 흐름 사이클을 허용한다.
상기 방법은 알루미늄 또는 스틸과 같은 금속으로 형성되는 피스톤(20)의 본체 부분(26)을 획득하거나 제공하는 단계를 더 포함한다. 이러한 단계는 전형적으로, 몰딩 단계의 준비시 도 11에 도시된 바와 같이 본체 부분(26)의 최상부 표면(34)을 따라 언더컷 스크롤 나사(56)를 형성하는 단계를 포함한다. 그 후, 본체 부분(26)은 도 12에 도시된 바와 같이 복합 혼합물과 함께 몰딩 툴 내에 배치된다.
상기 방법은 다음에, 복합 층(22)을 형성하기 위해 본체 부분(26)의 최상부 표면(34)에 복합 혼합물을 몰딩하는 단계를 포함한다. 몰딩 단계, 특히 흐름 및 경화 사이클은 수지 매트릭스 재료의 경화 중에 유리된 가스로 인해 발생할 수 있는 문제를 방지하기 위해 브레이크 패드, 블록 또는 슈(shoe) 재료 제작의 사이클로부터 수정된다. 예를 들어, 브레이크 패드에서 경화 가스의 탈출을 강요받기 때문에 브레이크 패드의 중앙 평면을 따라 균열이 형성된다.
개선된 본 발명의 방법은 120 ℃ 내지 130 ℃에서 5 분 내지 60 분, 예를 들어 약 15 분 동안 매우 낮은 정도로 경화되어 경화하는 동안 수지가 가스를 신속히 방출시키는 경향을 감소시키는 B-스테이징 작동(staging operation)을 포함한다. B-스테이징 단계 동안, 수지는 여전히 용융되어 최상부 표면(34)을 따라 흐름하고 언더컷 스크롤 나사(56)의 형상과 일치할 수 있지만 완전히 경화되지는 않는다. 예시적인 실시예에서, 본 발명의 방법은 가열된 플래튼에 의해 130 ℃의 온도로 몰딩 툴을 가열하는 단계, 복합 혼합물과 피스톤 본체 부분(26)을 몰딩 툴에 로딩하는 단계, 및 그 후에 1 톤/평방 인치로 혼합물과 본체 부분(26)을 함께 압축하는 단계를 포함한다. B-스테이징 단계는 그 후 압축된 혼합물과 본체 부분(26)을 130 ℃에서 15 분 동안 유지하는 단계를 포함한다.
B-스테이징 단계 후에, 상기 방법은 복합 혼합물이 경화되어 복합 층(22)을 형성하도록 일정 기간 동안 압축된 복합 혼합물과 본체 부분(26)의 온도를 증가시키는 단계를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 상기 방법은 몰딩 툴에서 180 내지 250 ℃, 예를 들어 약 200 ℃의 온도에 도달하기 위해 10 분 내지 60 분, 예를 들어 11 분 동안 온도를 증가시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 그 후, 몰딩 툴로부터 피스톤(20)을 제거하기 전에 복합 혼합물과 본체 부분(26)을 상승 온도, 예를 들어 200 ℃에서 추가로 15 분 동안 유지하는 단계를 포함한다. 본 방법의 경화 단계의 온도는 브레이크 패드를 형성하는데 전형적으로 사용되는 온도보다 더 높은 180 ℃ 미만이다. 따라서, 수지는 더 양호한 경화 특성 및 더 양호한 기계적 특성을 가진다. 도 14에 도시된 바와 같이, 완성된 피스톤(20)은 본체 부분(26)의 최상부 표면(34)에 단단히 몰딩되는 복합 층(22)을 포함한다.
복합 층(22)을 포함하는 피스톤(20)을 형성하기 위해 다른 방법이 대안으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 사이클 시간을 감소시키도록 최적화될 수 있다. 몰딩 툴을 복합 혼합물로 느슨하게 충전하기 위한 대안으로서, 복합 혼합물이 먼저 미리 형성된 인서트로 몰딩된 다음 B-스테이징으로 진행하여 연소 보울을 위한 구멍을 갖는 평탄한 디스크 형상의 인서트가 형성될 수 있다. 인서트는 그 후 몰딩 조립체 내로 떨어지고, 금속 본체 부분(26)이 경화되기 전에 인서트의 상부에 배치된다. 이러한 대체 방법은 제조 환경에 더 적합할 수 있다.
피스톤(20)의 성능을 더욱 개선하기 위해, 상기 방법은 선택적으로, 세라믹 인서트(58) 및 금속 본체 부분(26)에 복합 혼합물을 몰딩하기 전에 금속 본체 부분(26)의 최상부 표면(34)을 따라 세라믹 인서트(58)를 배치하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 세라믹 인서트(58)는 알루미나 세라믹으로 형성될 수 있으며 연소실에서 침식적인 조건에 전형적으로 노출되는 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 형성된 복합 층(22)은 용사 세라믹 코팅과 유사한 열 전도율을 갖지만, 500 μ보다 더 큰 두께로 형성될 수 있다. 따라서, 복합 층(22)은 내연 기관에서 사용되는 동안 피스톤(20)을 절연하는데 더 효과적이다. 또한, 복합 혼합물은 세라믹 코팅의 플라즈마 용사 또는 고속 산소 연료(HVOF) 용사에 흔히 존재하는 가시-선(line-of-sight) 문제없이 매우 복잡한 형상으로 몰딩될 수 있다.
명백하게, 본 발명의 많은 수정 및 변형이 상기 교시에 비추어 가능하고 청구범위의 범주 내에서 구체적으로 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다.

Claims (20)

  1. 피스톤으로서,
    금속으로 형성되는 본체 부분, 및
    상기 본체 부분에 도포되고 연소 표면의 적어도 일부분을 형성하는 복합 층을 포함하며,
    상기 복합 층은 500 μ보다 더 큰 두께를 가지며,
    상기 복합 층은 열경화성 수지, 절연 구성요소, 강화 섬유, 및 충격 강화 첨가제를 포함하는
    피스톤.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복합 층은 0.8 내지 5 W/m·K의 열 전도율을 가지는
    피스톤.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열경화성 수지는 페놀 수지이며, 상기 절연 구성요소는 세라믹이며, 상기 강화 섬유는 흑연이며, 상기 충격 강화 첨가제는 피브릴화된 절단 합성 섬유(fibrillated chopped synthetic fiber)의 아라미드 펄프인
    피스톤.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열경화성 수지는 상기 복합 층의 전체 중량을 기준으로 하여 25 중량% 내지 35 중량%의 양으로 존재하며, 상기 절연 구성요소는 상기 복합 층의 전체 중량을 기준으로 하여 50 중량% 내지 70 중량%의 양으로 존재하며, 상기 강화 섬유는 상기 복합 층의 전체 중량을 기준으로 하여 1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 존재하며, 상기 충격 강화 첨가제는 상기 복합 층의 전체 중량을 기준으로 하여 1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 존재하는
    피스톤.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복합 층은 2 ㎜ 내지 3 ㎜의 두께를 가지는
    피스톤.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체 부분과 상기 복합 층 사이에 배치되는 세라믹으로 형성되는 인서트를 포함하는
    피스톤.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인서트는 알루미나인
    피스톤.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체 부분의 최상부 표면은 언더컷 스크롤 나사를 포함하며, 상기 복합 층은 상기 최상부 표면의 상기 언더컷 스크롤 나사에 도포되는
    피스톤.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체 부분의 상기 금속은 알루미늄 또는 스틸이며,
    상기 본체 부분은 상단부로부터 하단부를 향해서 중심축을 중심으로 원주 방향으로 연장하는 크라운(crown)을 포함하며,
    상기 크라운은 상기 상단부의 최상부 표면에 존재하며,
    상기 최상부 표면은 평면 외부 테두리로부터 내부 및 하부로 연장하는 연소 보울(bowl)을 포함하며,
    상기 최상부 표면은 언더컷 스크롤 나사를 포함하며,
    상기 복합 층은 상기 최상부 표면의 상기 언더컷 스크롤 나사에 배치되며,
    상기 복합 층은 0.8 내지 5 W/m·K의 열 전도율을 가지며,
    상기 열경화성 수지는 페놀 수지이며, 상기 절연 구성요소는 세라믹이며, 상기 강화 섬유는 흑연이며, 상기 충격 강화 첨가제는 피브릴화된 절단 합성 섬유의 아라미드 펄프이며,
    상기 열경화성 수지는 상기 복합 층의 전체 중량을 기준으로 하여 25 중량% 내지 35 중량%의 양으로 존재하며, 상기 절연 구성요소는 상기 복합 층의 전체 중량을 기준으로 하여 50 중량% 내지 70 중량%의 양으로 존재하며, 상기 강화 섬유는 상기 복합 층의 전체 중량을 기준으로 하여 1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 존재하며, 상기 충격 강화 첨가제는 상기 복합 층의 전체 중량을 기준으로 하여 1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 존재하며,
    상기 복합 층은 2 ㎜ 내지 3 ㎜의 두께를 가지는
    피스톤.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복합 층과 상기 본체 부분의 상기 최상부 표면 사이에 배치되는 세라믹으로 형성되는 인서트를 포함하며, 상기 세라믹 인서트는 알루미나를 포함하는
    피스톤.
  11. 피스톤 제작 방법으로서,
    금속으로 형성되는 본체 부분에 복합 층을 도포하는 단계를 포함하며,
    상기 복합 층은 연소 표면의 적어도 일부분을 형성하며, 상기 복합 층은 500 μ보다 더 큰 두께를 가지며, 상기 복합 층은 열경화성 수지, 절연 구성요소, 강화 섬유, 및 충격 강화 첨가제를 포함하는
    피스톤 제작 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    본체 부분에 복합 층을 도포하는 단계는 본체 부분의 최상부 표면에 혼합물을 몰딩하는 단계를 포함하는
    피스톤 제작 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    몰딩하는 단계는 B-스테이징을 포함하며, B-스테이징은 본체 부분에 있는 혼합물에 열과 압력을 가하는 단계를 포함하며, 혼합물은 B-스테이징 중에 완전히 경화되지 않는
    피스톤 제작 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    몰딩하는 단계는 혼합물이 완전히 경화될 때까지 B-스테이징 후에 혼합물에 압력을 가하면서 혼합물의 온도를 증가시키는 단계를 포함하는
    피스톤 제작 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    본체 부분에 복합 층을 도포하는 단계는 혼합물의 미리 형성된 인서트를 형성하는 단계 및 미리 형성된 인서트를 본체 부분의 최상부 표면에 몰딩하는 단계를 포함하는
    피스톤 제작 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    본체 부분에 복합 층을 도포하는 단계는 본체 부분의 최상부 표면에 세라믹으로 형성된 인서트를 배치하는 단계 및 세라믹 인서트에 복합 층을 배치하는 단계를 포함하는
    피스톤 제작 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 복합 층은 0.8 내지 5 W/m·K의 열 전도율을 가지는
    피스톤 제작 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 열경화성 수지는 페놀 수지이며, 상기 절연 구성요소는 세라믹이며, 상기 강화 섬유는 흑연이며, 상기 충격 강화 첨가제는 피브릴화된 절단 합성 섬유의 아라미드 펄프인
    피스톤 제작 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 열경화성 수지는 상기 복합 층의 전체 중량을 기준으로 하여 25 중량% 내지 35 중량%의 양으로 존재하며, 상기 절연 구성요소는 상기 복합 층의 전체 중량을 기준으로 하여 50 중량% 내지 70 중량%의 양으로 존재하며, 상기 강화 섬유는 상기 복합 층의 전체 중량을 기준으로 하여 1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 존재하며, 상기 충격 강화 첨가제는 상기 복합 층의 전체 중량을 기준으로 하여 1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 존재하는
    피스톤 제작 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    알루미늄 또는 스틸로 형성되는 본체 부분을 제공하는 단계,
    복합 층을 도포하기 이전에 본체 부분의 최상부 표면에 언더컷 스크롤 나사를 형성하는 단계,
    몰드에 본체 부분을 배치하는 단계,
    열경화성 수지, 절연 구성요소, 강화 섬유 및 충격 강화 첨가제를 혼합하는 단계,
    몰드 내의 본체 부분의 최상부 표면에 혼합물을 배치하는 단계, 및
    복합 층을 형성하기 위해 최상부 표면에 혼합물을 몰딩하는 단계를 더 포함하며,
    상기 몰딩하는 단계는 최대 2.5 톤/평방 인치의 압력을 본체 부분에 있는 혼합물에 가하는 단계, 및 혼합물이 완전히 경화되도록 5 내지 60 분 동안 120 내지 130 ℃로 혼합물을 가열하는 단계를 포함하며,
    상기 몰딩하는 단계는 혼합물이 완전히 경화되어 복합 층을 형성할 때까지 본체 부분에 있는 혼합물에 압력을 가하면서 압축된 혼합물의 온도를 180 내지 250 ℃로 증가시키는 단계를 포함하는
    피스톤 제작 방법.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10690247B2 (en) * 2017-01-10 2020-06-23 Tenneco Inc. Galleryless short compression insulated steel piston
USD1004620S1 (en) * 2018-04-27 2023-11-14 Tenneco Inc. Piston for an internal combustion engine
USD1010681S1 (en) * 2018-04-27 2024-01-09 Tenneco Inc. Piston for an internal combustion engine
CN109218934A (zh) * 2018-08-06 2019-01-15 瑞声科技(新加坡)有限公司 发声器件及该发声器件的制造方法
US10704491B2 (en) * 2018-10-11 2020-07-07 Tenneco Inc. Piston cooling gallery shaping to reduce piston temperature
CN109184937B (zh) * 2018-11-13 2021-02-12 滨州渤海活塞有限公司 钢活塞
US20200217269A1 (en) * 2019-01-04 2020-07-09 Tenneco Inc. Piston having an undercrown surface with insulating coating and method of manufacture thereof
DE102019122878A1 (de) * 2019-08-27 2021-03-04 Man Energy Solutions Se Kolben und Zylinder einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
US11376812B2 (en) 2020-02-11 2022-07-05 Helicoid Industries Inc. Shock and impact resistant structures
CN214082965U (zh) * 2020-09-08 2021-08-31 江苏新扬新材料股份有限公司 一种碳纤维复合材料活塞铺贴模具
US11852297B2 (en) 2021-06-01 2023-12-26 Helicoid Industries Inc. Containers and methods for protecting pressure vessels
US11346499B1 (en) 2021-06-01 2022-05-31 Helicoid Industries Inc. Containers and methods for protecting pressure vessels
US11952103B2 (en) 2022-06-27 2024-04-09 Helicoid Industries Inc. High impact-resistant, reinforced fiber for leading edge protection of aerodynamic structures
CN115383957B (zh) * 2022-07-29 2024-02-06 三一专用汽车有限责任公司 保温厢板的保温层及其制作方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3152523A (en) 1962-08-16 1964-10-13 Whitfield Lab Inc Piston for internal combustion engines
US4245611A (en) * 1978-09-05 1981-01-20 General Motors Corporation Ceramic insulated engine pistons
US4256378A (en) * 1979-07-02 1981-03-17 United Technologies Corporation Graphite-glass composite laser mirror
US4306489A (en) * 1979-11-01 1981-12-22 Exxon Research & Engineering Co. Composite piston
DE3040125A1 (de) 1980-10-24 1982-05-27 Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm Kolben fuer hubkolbenmaschinen sowie verfahren zur herstellung des kolbens
US4440069A (en) * 1982-06-11 1984-04-03 Standard Oil Corporation (Indiana) Composite piston and process
JPS59101566A (ja) * 1982-12-03 1984-06-12 Ngk Insulators Ltd エンジン部品
JPS6075462U (ja) * 1983-10-26 1985-05-27 日産ディーゼル工業株式会社 アルミ合金材
GB8411074D0 (en) 1984-05-01 1984-06-06 Ae Plc Reinforced pistons
US4736676A (en) 1986-07-30 1988-04-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Composite piston
US5122226A (en) 1987-08-12 1992-06-16 United Technologies Corporation Method of making hybrid composite structures of fiber reinforced glass and resin matrices
JPH01313657A (ja) 1988-06-10 1989-12-19 Isuzu Motors Ltd 内燃機関のピストン
DE4019983A1 (de) 1990-06-22 1992-01-02 Kolbenschmidt Ag Leichtmetallkolben
GB9703571D0 (en) * 1997-02-20 1997-04-09 De Beers Ind Diamond Diamond-containing body
JP2002265272A (ja) 2001-03-06 2002-09-18 Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd 繊維強化窒化珪素セラミツク複合材料
JP2003068333A (ja) * 2001-08-27 2003-03-07 Unitika Ltd 燃料電池用セパレータを形成するための樹脂製品の成形方法
CN201301953Y (zh) * 2008-12-04 2009-09-02 中外合资安庆帝伯格茨活塞环有限公司 一种喷钼活塞环
DE102010047279A1 (de) 2010-10-01 2012-05-16 Ks Kolbenschmidt Gmbh Kolbenschaftbeschichtung aus einer reibungsarmen Einlaufschicht und einer verschließarmen Grundschicht
JP2013014671A (ja) * 2011-07-01 2013-01-24 Hitachi Chemical Co Ltd 樹脂組成物シート、金属箔付樹脂組成物シート、メタルベース配線板材料、メタルベース配線板、及び電子部材
EP2818677A4 (en) * 2012-02-22 2015-11-25 Ngk Insulators Ltd ENGINE BURNER CHAMBER STRUCTURE AND FLOW PATH WITH AN INTERNAL WALL STRUCTURE
WO2014024494A1 (ja) * 2012-08-10 2014-02-13 アイシン精機株式会社 エンジンおよびピストン
GB2521638A (en) 2013-12-24 2015-07-01 Hexcel Composites Ltd Improvements to matrix additives
EP3087123B1 (en) * 2013-12-24 2020-07-15 Hexcel Composites Limited Improvements to matrix additives
JP6331420B2 (ja) * 2014-01-28 2018-05-30 マツダ株式会社 断熱層構造及びその製造方法

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