WO2002060025A1 - Verfahren zur herstellung einer zündkerzenelektrode - Google Patents

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laser beam
melted
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Heinz Ulm
Konrad Funk
Martin Klassen
Jochen Fischer
Andreas Benz
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T21/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
    • H01T21/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs of sparking plugs

Definitions

  • the present invention relates to a method for connecting an electrode of a spark plug to a noble metal according to the kind defined in the preamble of claim 1.
  • Spark plugs with one electrode e.g.
  • a center electrode in which the front end of the center electrode is provided with a noble metal tip or in which a noble metal is circumferentially attached in one area, has been known for some time from the prior art.
  • EP 0 637 113 B1 describes a spark plug with a central electrode which has a heat and erosion-resistant nickel alloy, the front end of the central electrode being formed with a noble metal tip made of iridium or ruthenium.
  • the nickel energy tion has a thermal conductivity of approximately 30 W ⁇ AlC 1 or greater.
  • the noble metal tip has a disk-like shape and is arranged concentrically at the front end of the electrode metal.
  • laser beams are applied to a noble metal tip / front end interface of the electrode metal, the noble metal tip being pressed with a corresponding force against the front end of the electrode metal to which the noble metal is to be applied.
  • a method for producing a spark plug is known from EP 0 400 950 B1, an iridium powder compact being produced which forms the ignition tip of the center electrode of the spark plug.
  • This iridium powder compact is sintered in a vacuum or in a non-oxidizing or reducing atmosphere, and the ignition tip is metallurgically connected to the front end of the center electrode.
  • the metallurgical joining can be carried out, for example, using electron beam welding or; Laser welding can be carried out.
  • US Pat. No. 5,811,915 and DE 19S 41 856 A1 describe the provision of noble metal platelets on a spark plug electrode, such as, for example, a ground or a center electrode. According to these documents, the precious metal platelets are applied by laser welding, with the aid of an Nd: YAG laser.
  • EP 0 575 163 B1 also describes the welding of a noble metal plate onto a center electrode of a spark plug, the weld seam being located on the circumference of the interface between the noble metal plate and the end face of the center electrode. A YAG laser is used for welding.
  • US Pat. No. 4,963,112 also discloses the fastening of a noble metal sheet on an electrode of a spark plug, the fastening again being carried out by means of laser welding. It is described that pulsed lasers are preferably used.
  • connection methods of this type with the aid of pulsed laser beam sources, the material to be fastened to one another, ie the electrode and the noble metal, is melted discontinuously and solidified again. This means that no continuous weld pool is created. Due to the permanent melting and solidification of the material to be joined, mixing of the melting zone, ie an even alloy distribution, can only be made possible to a limited extent. There is therefore a relatively high tendency to form cracks in the connection zone, which is why the service life of such spark plugs, which are used as so-called “long-life candles”, is ultimately limited by the relatively low durability of the noble metal / electrode alloy connection.
  • a nickel alloy is often used as the material for the electrode.
  • the connection by means of a pulsed laser beam creates undesirable, nickel-rich and therefore less resistant to erosion and corrosion alloy areas.
  • the proposed method for connecting an electrode of a spark plug to a noble metal with the features according to the preamble of patent claim 1, in which a noble metal is melted locally onto an electrode with a continuously operating laser beam the advantage that the surface irregularities are reduced. At the same time, within the completely or at least partially melted zone, cracks, pores, cavities and fluctuations in the respective alloy components, which all weaken the connection of the noble metal / electrode material, are avoided. The service life of the component during operation can thus be increased with a method according to the invention, since such weak points can be avoided or at least minimized.
  • the heating and cooling speed of the melting zone area can be adjusted to the respective materials and the type of connection desired, whereby a certain phase composition in the connection area is also achieved.
  • a continuously operating laser also enables a wider variation in alloy compositions that can be used for the materials.
  • the service life can therefore also be optimized using optimized alloy compositions for the materials and is not as before, determined by good or limited welding suitability for a pulsed laser.
  • Another advantage of the invention is that the range of melting zone geometries that can be achieved with a continuous laser beam is much wider than is the case with a pulsed laser.
  • the noble metal insert is applied to the electrode in a band-like manner over a certain width. Electrodes produced in this way are used, for example, in so-called sliding spark candles or air sliding spark candles.
  • the noble metal insert is applied to an end face of the center electrode.
  • the noble metal part should preferably not be completely melted, but only in its connection area. rich. This creates a spark plug electrode with a tip made of wear-resistant precious metal.
  • a diode laser can also be used in addition to an Nd: YAG or C0 2 .
  • the noble metal can either be applied to an electrode in such a way that it is completely melted and thus alloyed into the electrode, or that the noble metal is not completely melted, but is only melted on the edge region and in this edge region with the electrode is connected.
  • Figure 1 is a schematic representation of a connection method in which a noble metal is supplied to an electrode as a wire material
  • 2A and 2B each show a schematic representation of a method step of a further method for connecting an electrode to a noble metal insert in the manner of a roof electrode.
  • Figure 1 is an example of a one-step coating process of an electrode, i.e. a method for connecting a spark plug electrode 1 with a noble metal 2, shown.
  • Precious metal 2 according to the present invention can be understood to mean a pure noble metal or also any noble metal alloy which is suitable for the particular application.
  • FIG. 1 shows in particular a section through the spark plug electrode 1, which here represents a central electrode which is filled with a melted noble metal 2 in the region of a prefabricated groove 6 and is used, for example, in a sliding spark plug or air sliding spark plug.
  • the section through the central electrode 1 according to FIG. 1 is carried out along the groove 6.
  • a continuous laser 3 is used for melting, it being possible, for example, to use an Nd: YAG or a CO 2 or diode laser.
  • a diode laser is particularly suitable, because today it is significantly more advantageous than an Nd: YAG or C0 2 laser in terms of investment and operating costs.
  • the noble metal 2 which can be platinum for example, is permanently supplied as a wire material and melted onto the central electrode 1 in the region of the prefabricated groove 6 with the continuous laser beam 3 and filled into the groove 6 as a melt 5, so that the precious metal 2 is wound on the electrode 1 as it were.
  • the base material of the center electrode 1 is also melted, and an alloy is formed from a small proportion of the melted base material of the center electrode 1 and the material of the noble metal wire 2.
  • This continuous manufacturing process of welding the noble metal 2 results in a homogeneous mixing of the melting zone and thus a uniform alloy distribution, which leads to increased tool life and a smooth surface of the center electrode 1.
  • the uniform temperature input over the melting zone area results in lower thermal stresses than in pulsed laser processes known from the prior art, and thus in turn increases the service life of the center electrode 1.
  • the optimization of the surface quality is clearly visible on the product. Shuffle pictures also clearly show the improved welding zone, particularly with regard to mixing. *
  • the rate of heating and cooling can be adjusted, which further prevents or minimizes crack formation in the melting zone and the electrode base material.
  • the rate of heating and cooling can be adjusted, which further prevents or minimizes crack formation in the melting zone and the electrode base material.
  • FIGS. 2A and 2B now show a manufacturing process for a further type of electrode, namely a so-called roof electrode.
  • a continuously operating laser beam continuous wave or CW laser
  • Nd: YAG laser preferably an Nd: YAG laser
  • a part made of noble metal 2 preferably in a cylindrical shape, is placed on an end face of electrode 1, which here represents a central or ground electrode of a spark plug, or is inserted into a recess 6 thereof.
  • the recess 6 in the end face of the electrode 1 ' is preferably shaped such that when the noble metal part 2 is inserted, it is firmly connected to the electrode 1 ⁇ .
  • the connection partners contacted in this way namely precious metal 2 and spark plug electrode A, rotate in the direction of arrow 7 in a subsequent process cut, with a speed adapted to the amount of energy of a CW laser.
  • the laser beam 3 is directed towards the rotating one welding zone focused and switched on and off again according to an energy ramp coordinated with the connection partners with regard to the melting point, the heat capacity, etc.
  • a spark plug electrode 1 the tip of which consists of a noble metal 2 or a noble metal alloy, which is permanently connected to the nickel alloy of the electrode 1 via a uniform melting zone.
  • a noble metal 2 a so-called roof electrode, the noble metal 2 should not be melted completely, but only in its connection area.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Verbinden einer Elektrode (1, 1') einer Zündkerze mit einem Edelmetall (2) beschrieben, bei dem das Edelmetall (2) mit einem mittels eines kontinuierlich arbeitenden Laserstrahls (3) erzeugten Wärmeeintrag lokal mit der Elektrode (1, 1') verbunden wird.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Zύndkerzenelektrode
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden einer Elektrode einer Zündkerze mit einem Edelmetall gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art .
Zündkerzen mit einer Elektrode, wie z.B. einer Mittelelektrode, bei der das vordere Ende der Mittelelektrode mit einer Edelmetallspitze versehen ist oder bei denen umfänglich in einem Bereich ein Edelmetall angebracht ist, sind aus dem Stand der Technik schon seit längerer Zeit bekannt .
So wird beispielsweise in der EP 0 637 113 Bl eine Zündkerze mit einer Mittelelektrode beschrieben, die eine hitze- und erosionsbeständige Nickellegierung aufweist, wobei das vordere Ende der Mittelelektrode mit einer Edelmetallspitze aus Iridium oder Ruthenium gebildet ist. Die Nickellegie- rung weist dabei eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 30 WπAlC1 oder größer auf. In dieser Druckschrift wird ausgeführt, daß die Edelmetallspitze eine scheibenförmige Form aufweist und konzentrisch an dem vorderen Ende des Elektrodenmetalls angeordnet ist.
Durch die Verwendung beispielsweise eines YAG-Lasers werden Laserstrahlen auf eine Grenzfläche Edelmetallspitze/vorderes Ende des Elektrodenmetalls aufgebracht, wobei die Edelmetallspitze mit einer entsprechenden Kraft gegen das vordere Ende des Elektrodenmetalls, worauf das Edelmetall aufgebracht werden soll, gedrückt wird.
Aus der EP 0 400 950 Bl ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze bekannt, wobei ein Iridium-Pulver-Preßling hergestellt wird, der die Zündspitze der Mittelelektrode der Zündkerze bildet. Dieser Iridium-Pulver-Preßling wird in einem Vakuum oder in einer nicht oxidierenden bzw. reduzierenden Atmosphäre gesintert, und die Zündspitze wird mit dem vorderen Ende der Mittelelektrode metallurgisch verbunden. Das metallurgische Verbinden kann dabei beispielsweise unter Verwendung des ElektronenstrahlSchweißens oder; Laserschweißens durchgeführt werden.
Ebenso beschreiben die US 5,811,915 und die DE 19S 41 856 AI das Vorsehen von Edelmetallplättchen auf einer Zϋmdker- zenelektrode, wie beispielsweise einer Masse- oder einer Mittelelektrode. Das Aufbringen der Edelmetallplättchen erfolgt gemäß dieser Dokumente durch Laserschweißen, und zwar mit Hilfe eines Nd:YAG-Lasers . Auch die EP 0 575 163 Bl beschreibt das Aufschweißen eines Edelmetallplättchens auf eine Mittelelektrode einer Zündkerze, wobei sich die Schweißnaht am Umfang der Grenzfläche zwischen dem Edelmetallblättchen und der Endfläche der Mittelelektrode befindet. Zum Aufschweißen wird hierbei ein YAG-Laser verwendet .
In der US 4,963,112 wird ebenso die Befestigung eines Edel- metallblättchens auf einer Elektrode einer Zündkerze offenbart, wobei die Befestigung wieder mittels Laserschweißen erfolgt. Dabei wird beschrieben, daß gepulste Laser bevorzugt verwendet werden.
Ebenso beschreiben die US 5,461,210, die EP 0 588 495 Bl und die EP 0 587 446 Bl das Aufbringen von Edelmetallplättchen auf Zündkerzenelektroden. Auch hierbei wird zum. Aufschweißen der Edelmetallplättchen immer ein gepulster Laserstrahl verwendet .
Allen diesen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Aufbringen eines Edelmetallplättchens oder einer sonstigen Form eines Edelmetalls auf eine Elektrode einer Zündkerze ist jedoch gemeinsam, daß das Aufbringen mit Hilfe eines gepulsten Lasers erfolgt.
Bei derartigen Verbindungsverfahren mit Hilfe von gepulsten Laserstrahlquellen wird das aneinander zu befestigende Material, d.h. die Elektrode und das Edelmetall, diskontinuierlich aufgeschmolzen und wieder erstarrt. Dies bedeutet, es wird kein kontinuierliches Schmelzbad erzeugt. Durch das permanente Aufschmelzen und wieder Erstarren des zu verbindenden Materials kann jedoch eine Durchmischung der Schmelzzone, d.h. eine gleichmäßige Legierungsverteilung, nur bedingt ermöglicht werden. Es entsteht daher eine relativ hohe Neigung zur Rißbildung in der Verbindungszone , weshalb die Standzeit derartiger Zündkerzen, die als sogenannte „Longlife-Kerzen" Verwendung finden, letztlich durch die relativ geringe Dauerhaltbarkeit der Verbindung Edelmetall/Elektrodenlegierung begrenzt ist.
Häufig wird als Werkstoff für die Elektrode eine Nickellegierung verwendet. Durch das Verbinden mittels eines gepulsten Laserstrahls entstehen unerwünschte, nickelreiche und damit weniger gegen Erosion und Korrosion widerstandsfähige Legierungsbereiche .
Betrachtet man die Oberfläche einer mittels eines gepulsten Laserstrahls geschweißten, mit einem Edelmetall versehenen Elektrode, so ist diese sehr unregelmäßig, da kein kontinuierlicher Schmelzzonenbereich erzeugt werden kann, sondern das Material immer wieder aufgeschmolzen wird und erstarrt. Es kann daher notwendig sein, daß die Oberfläche nach dam Verschweißen nachbehandelt wird.
Vorteile der Erfindung
Das vorgeschlagene Verfahren zum Verbinden einer Elektrode einer Zündkerze mit einem Edelmetall mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei dem ein Edelmetall mit einem kontinuierlich arbeitenden Laserstrahl lokal auf eine Elektrode aufgeschmolzen wird, hat demgegenüber den Vorteil, daß die Ungleichmäßigkeiten der Oberfläche verringert werden. Gleichzeitig werden innerhalb der vollständig oder zumindest teilweise aufgeschmolzenen Zone Risse, Poren, Lunker und Schwankungen der jeweiligen Legierungsanteile, die alle die Verbindung Edelmetall/ Elektrodenmaterial schwächen, vermieden. Somit kann mit einem erfindungsgemäßen Verfahren die Standzeit des Bauteils beim Betrieb erhöht werden, da solche Schwachstellen vermieden oder zumindest minimiert werden können.
Dadurch, daß durch die gleichmäßige AufSchmelzung der Verbindungspartner in der Kontaktzone die bei der Verwendung von gepulsten Laserstrahlen bekannten Erstarrungsrisse vermieden werden, wird auch der Korrosionsangriff entlang dieser Risse vermieden und damit; ein vorzeitiger Ausfall der Verbindung unterbunden. Dies ist insbesondere bei dem Einsatz der Zündkerzen im Motorenbereich wichtig.
Weiterhin kann dadurch, daß ein kontinuierlich arbeitender Laser verwendet wird, die Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeit des Schmelzzonenbereichs auf die jeweiligen Werkstoffe und die Art der erwünschten Verbindung eingestellt werden, wodurch auch eine bestimmte Phasenzusammensetzung im Verbindungsbereich erreicht wird.
Ferner ist durch einen kontinuierlich arbeitenden Laser auch eine breitere Variation an verwendbaren Legierungszusammensetzungen für die Werkstoffe möglich. Die Standzeitoptimierung kann daher auch über optimierte LegierungsZusammensetzungen für die Werkstoffe erfolgen und ist nicht, wie bisher, durch eine gute oder eingeschränkte Schweißeignung für einen gepulsten Laser bestimmt.
Als weiterer Vorteil der Erfindung ist anzuführen, daß das Spektrum an mit einem kontinuierlichen Laserstrahl erziel- baren Schmelzzonengeometrien viel breiter ist als dies bei einem gepulsten Laser der Fall ist.
Weiterhin sind höhere Prozeßgeschwindigkeiten erreichbar, was auch zu einer Kosteneinsparung bei der Herstellung und zu einer verringerten Wärmebelastung des herzustellenden Bauteiles führt.
Es ergibt sich also zusammenfassend insgesamt eine verbesserte Schmelzzone zwischen Edelmetall und Elektrode, die zu einer höheren Standzeit der Elektrode und damit zu einer besseren Funktion des Produktes der Zündkerze, führt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Edelmetalleinlage umfänglich über eine gewisse Breite bandartig auf die Elektrode aufgebracht. Derartig hergestellte Elektroden kommen beispielsweise bei sogenannten Gleitfunkenkerzen oder Luftgleitfunkenkerzen zum Einsatz.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Edelmetalleinlage auf eine Stirnseite der Mittelelektrode aufgebracht. Beim Aufbringen der Edelmetalleinlage auf die Stirnseite der Mittelelektrode sollte aber vorzugsweise das Edelmetallteil nicht vollständig aufgeschmolzen werden, sondern nur in ihrem Verbindungsbe- reich. So wird eine Zundkerzenelektrode mit einer Spitze aus verschleißfestem Edelmetall geschaffen.
Erfolgt das Aufbringen des Edelmetalls erfindungsgemäß mittels eines kontinuierlich arbeitenden Laserstrahls, kann neben einem Nd:YAG- oder C02- auch ein Diodenlaser eingesetzt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Edelmetall auf eine Elektrode entweder derart aufgebracht werden, daß es vollständig aufgeschmolzen und damit in die Elektrode einlegiert wird oder aber daß das Edelmetall nicht vollständig aufgeschmolzen wird, sondern nur am Randbereich aufgeschmolzen wird und dabei in diesem Randbereich mit der Elektrode verbunden wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der anhängenden Zeichnung und den Patentansprüchen.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele eines Verfahrens zum Verbinden einer Zundkerzenelektrode mit einer Edelmetalleinlage sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden nachfolgend in der Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Verbindungs- verfahrens , bei dem ein Edelmetall auf eine Elektrode als Drahtwerkstoff zugeführt wird, und Figur 2A und Figur 2B jeweils eine schematische Darstellung eines Verfahrensschrittes eines weiteren Verfahrens zum Verbinden einer Elektrode mit einer Edelmetalleinlage nach Art einer Dachelektrode.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist beispielhaft ein einstufiger Beschichtungs- prozeß einer Elektrode, d.h. ein Verfahren zum Verbinden einer Zundkerzenelektrode 1 mit einem Edelmetall 2, dargestellt. Unter Edelmetall 2 gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein reines Edelmetall oder auch eine jegliche Edelme- tallegierung verstanden werden, die für den jeweiligen Einsatz geeignet ist.
Die Figur 1 zeigt insbesondere einen Schnitt durch die Zundkerzenelektrode 1, welche hier eine Mittelelektrode darstellt, die im Bereich einer vorgefertigten Nut 6 mic einem aufgeschmolzenen Edelmetall 2 aufgefüllt wird und beispielsweise Anwendung in einer Gleitfunkenkerze oder Luftgleitfunkenkerze findet. Der Schnitt durch die Mittelelektrode 1 gemäß Figur 1 ist dabei entlang der Nut 6 durchgeführt .
Zum Aufschmelzen wird erfindungsgemäß ein kontinuierlicher Laser 3 verwendet, wobei beispielsweise ein Nd:YAG- oder ein C02- oder Diodenlaser eingesetzt werden kann. Besonders eignet sich ein Diodenlaser, da dieser heutzutage bezüglich der Investitions- und Betriebskosten deutlich vorteilhafter als ein Nd:YAG- oder C02-Laser ist. Das Edelmetall 2, das hier beispielsweise Platin sein kann, wird gemäß der gezeigten bevorzugten Ausführungsform als Drahtwerkstoff permanent zugeführt und mit dem kontinuierlichen Laserstrahl 3 im Bereich der vorgefertigten Nut 6 auf die Mittelelektrode 1 aufgeschmolzen und als Schmelze 5 in die Nut 6 eingefüllt, so daß das Edelmetall 2 auf die Elektrode 1 gleichsam aufgewickelt wird.
Gleichzeitig wird auch der Grundwerkstoff der Mittelelektrode 1 angeschmolzen, und es bildet sich eine Legierung aus einem geringen Anteil des aufgeschmolzenen Grundwerkstoffs der Mittelelektrode 1 und des Werkstoffs des Edelmetalldrahtes 2.
Aus diesem kontinuierlich ablaufenden Herstellungsprozeß des AufSchweißens des Edelmetalles 2 erfolgt eine homogene Durchmischung der Schmelzzone und damit eine gleichmäßige Legierungsverteilung, die zu erhöhten Standzeiten und einer glatten Oberfläche der Mittelelektrode 1 führt.
Ferner sind höhere Prozeßgeschwindigkeiten erzielbar, woraus wiederum eine kostengünstige Bearbeitung und eine verringerte Wärmebelastung des Bauteils, sprich der Mittelelektrode 1, resultiert.
Durch den gleichmäßigen Temperatureintrag über dem Schmelzzonenbereich kommt es zu geringeren Wärmespannungen als bei aus dem Stand der Technik bekannten gepulsten Laserverfahren und damit wiederum zu einer erhöhten Standzeit der Mittelelektrode 1. Die Optimierung der Oberflächengüte ist dabei am Erzeugnis klar optisch erkennbar. Auch Schuffbilder zeigen deutlich die insbesondere im Bezug auf die Durchmischung verbesserte Schweißzone. *
Die Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeit kann dabei eingestellt werden, wodurch die Rißbildung in der Schmelzzone und dem Elektrodengrundmaterial weiter unterbunden bzw. minimiert wird. Es ist durch die Variation der Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeit auch eine breite Variation an Legierungszusammensetzungen möglich.
In den Figuren 2A und 2B ist nun ein Herstellungsprozeß für eine weitere Elektrodenart, nämlich eine sogenannte Dachelektrode dargestellt. Hierbei wird zum Schweißen der Verbindung zwischen dem Edelmetall 2 und der Nickellegierung der Elektrode 1; ein kontinuierlich arbeitender Laserstrahl (Continous wave bzw. CW-Laser) , vorzugsweise ein Nd:YAG- Laser, eingesetzt.
Wie in der Figur 2A zu sehen ist, wird ein Teil aus Edelmetall 2, vorzugsweise in einer zylindrischen Form, auf eine Stirnseite der Elektrode l , die hier eine Mittel- oder Masseelektrode einer Zündkerze darstellt, aufgesetzt bzw. in eine Vertiefung 6 derselben eingesteckt.
Dabei ist die Vertiefung 6 in der Stirnseite der Elektrode 1' vorzugsweise derart ausgeformt, daß beim Einstecken des Edelmetallteiles 2 dieses fest mit der Elektrode 1Λ verbunden ist. Wie in der Figur 2B ersichtlich ist, rotieren in einem anschließenden Verfahrensschnitt die derart kontaktierten Verbindungspartner, nämlich Edelmetall 2 und Zundkerzenelektrode A mit einer an die Energiemenge eines CW-Lasers angepaßten Drehzahl in Richtung des Pfeils 7. Der Laserstrahl 3 wird auf die rotierende, zu verschweißende Zone fokussiert und entsprechend einer auf die Verbindungspartner bezüglich des Schmelzpunktes, der Wärmekapazität usw. abgestimmten Energierampe ein- und wieder ausgeschaltet.
Im Ergebnis liegt dann eine Zundkerzenelektrode l vor, deren Spitze aus einem Edelmetall 2 beziehungsweise einer Edelmetallegierung besteht, die über eine gleichmäßige Schmelzzone mit der Nickellegierung der Elektrode 1 dauerhaft verbunden ist. Dabei sollte bei einer derartigen mit einem Edelmetall 2 versehenen Elektrode 1', einer sogenannten Dachelektrode, das Edelmetall 2 nicht vollständig, sondern nur in seinem Verbindungsbereich aufgeschmolzen werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Verbinden einer Elektrode (1, 1') einer Zündkerze mit einem Edelmetall (2) , dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetall (2) mit einem mittels eines kontinuierlich arbeitenden Laserstrahls (3) erzeugten Wärmeeintrag lokal mit der Elektrode (1, l ) verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeeintrag mittels des kontinuierlich arbeitenden Laserstrahls (3) derart erfolgt, daß zumindest in einem Grenzbereich zwischen Edelmetall (2) und Elektrode (1, 1') ein Aufschmelzen erfolgt.
3. Verfahren nach Auspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetall (2) beim Wärmeeintrag vollständig aufgeschmolzen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetall (2) umfänglich auf die Elektrode (1) aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetall (2) auf einer Stirnseite der Elektrode
(lλ) aufgebracht wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl (3) von einen Nd:YAG-, C02 oder Diodenlaser gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Draht ausgebildetes Edelmetall (2) einer in der Elektrode (1) vorgefertigten Nut (6) zugeführt wird und dabei mit dem Laserstrahl (3) auf die Elektrode (1) aufgeschmolzen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Zylinder ausgebildetes Edelmetall (2) auf die Stirnseite einer Elektrode (l ) aufgesetzt wird und dann mit dem Laserstrahl (3) in einem Bereich Grenzfläche zwischen Edelmetall (2) und Elektrode (lx) aufgeschmolzen wird.
9. Elektrode (1, 1') einer Zündkerze, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.
10. Elektrode (1, l ) einer Zündkerze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mittelelektrode ist.
11. Elektrode (1, 1') einer Zündkerze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Masseelektrode ist.
12. Elektrode (1, I X einer Zündkerze nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen Nickel aufweist .
13. Elektrode (l ) einer Zündkerze nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dachelektrode für eine Gleitfunkenkerze oder Luftgleitfun- kenkerze ist.
14. Elektrode (1) einer Zundkerzenelektrode nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Edelmetalleinlage (2) vollständig in die Elektrode (1) einlegiert ist.
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