DE102016203261A1

DE102016203261A1 - Method for producing a bore, component and fuel injector

Info

Publication number: DE102016203261A1
Application number: DE102016203261.5A
Authority: DE
Inventors: Joachim Fleuren; Thomas Nierychlo; Horst Opielka
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2017-08-31
Also published as: CN107130096A; CN107130096B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bohrung (11) für unter Hochdruck stehendes Druckmittel in einem Bauteil (10) eines Kraftstoffinjektors (100), wobei die Bohrung (11) einen durch Erodieren erzeugten Abschnitt (13) aufweist, und wobei das aus Stahl bestehende Bauteil (10) einer der Härtung des Bauteils (10) dienenden Wärmebehandlung unterzogen wird.The invention relates to a method for producing a bore (11) for high-pressure fluid in a component (10) of a fuel injector (100), wherein the bore (11) has a section (13) produced by erosion, and wherein the steel existing component (10) is subjected to a curing of the component (10) serving for heat treatment.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bohrung nach dem Oberbegriff der beiden unabhängigen Verfahrensansprüche. Ferner betrifft die Erfindung ein als Ventilstück eines Kraftstoffinjektors ausgebildetes Bauteil, bei dem die Bohrung nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde sowie einen Kraftstoffinjektor mit einem Bauteil.The invention relates to a method for producing a bore according to the preamble of the two independent method claims. Furthermore, the invention relates to a designed as a valve piece of a fuel injector component in which the bore was produced by a method according to the invention and a fuel injector with a component.

Ein Verfahren zum Herstellen einer Bohrung nach dem Oberbegriff der beiden unabhängigen Verfahrensansprüche ist aus der Praxis bereits bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird eine Ablaufbohrung mit integrierter Ablaufdrossel in einem Ventilstück eines Kraftstoffinjektors hergestellt. Die Ablaufbohrung verbindet einen Steuerraum innerhalb des Kraftstoffinjektors mit einem Niederdruckbereich, so dass über einen Durchfluss von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff aus dem Steuerraum in Richtung des Niederdruckbereichs die Bewegung einer Düsennadel in bekannter Art und Weise beeinflusst bzw. gesteuert werden kann. Die Ablaufbohrung besteht im Wesentlichen aus drei Bohrungsabschnitten, einem zentralen, die Ablaufdrossel ausbildenden, einen relativ geringen Querschnitt bzw. Durchmesser aufweisenden Bohrungsabschnitt sowie zwei, an gegenüberliegenden Seiten des die Ablaufdrossel bildenden Bohrungsabschnitts angeordneten, jeweils im Querschnitt bzw. Durchmesser vergrößerten Bohrungsabschnitten. Während die beiden beidseitig der Ablaufdrossel angeordneten Bohrungsabschnitte aus Kostengründen durch konventionelles Bohren spanend erzeugt werden, erfolgt das Herstellen des die Ablaufdrossel ausbildenden Bohrungsabschnitts durch Erodieren. Das Erodieren hat den Vorteil, dass damit der Querschnitt der Ablaufdrossel, der für den Durchfluss durch die Ablaufdrossel maßgeblich ist, sehr genau gefertigt bzw. eingestellt werden kann. Bei dem Erodieren kann beispielsweise eine gemäß der DE 10 2005 062 589 A1 der Anmelderin ausgebildete Erodiervorrichtung verwendet wird. Anschließend ist es üblich, den Ein- bzw. Austrittsbereich zur Ablaufdrossel zu verrunden, was beispielsweise durch ein hydroerosives Verfahren erfolgt. Wesentlich bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ist es, dass es zur Erhöhung der Festigkeit des Bauteils bzw. des Ventilstücks erforderlich ist, dieses einem Härteprozess zu unterziehen. Das Härten des Bauteils bzw. des Ventilstücks erfolgt dadurch, dass das aus Stahl bestehende Bauteil über seine Martensittemperatur erwärmt wird. Das Härten der Bohrung erfolgt bei dem bekannten Verfahren vor dem Ausbilden der Ablaufbohrung bzw. der einzelnen Bohrungsabschnitte. Dies deshalb, da durch den Härteprozess üblicherweise Formveränderungen stattfinden, die den Querschnitt bzw. die Geometrie des Ablaufkanals bzw. der Bohrungsabschnitte beeinflussen. Nachteilig dabei ist, dass bei der Ausbildung der Ablaufdrossel durch Erodieren eine sogenannte Neuhärtezone ausgebildet wird. Diese Neuhärtezone, die an der Wand der Bohrung eine Stärke von ca. 2 µm bis 3 µm aufweist, zeichnet sich durch eine sehr hohe Härte aus. Die Ausbildung der Neuhärtezone erfolgt, da durch das Erodieren der Werkstoff des Ventilstücks zuerst aufgeschmolzen und anschließend durch das Dielektrikum abgeschreckt wird. Diese nach dem Erodierprozess sich ausbildende Neuhärtezone weist neben ihrer sehr hohen Härte prozessbedingt Zugeigenspannungen auf. Diese Zugeigenspannungen senken die Festigkeit des Bauteils bzw. des Ventilstücks im Bereich der Neuhärtezone bzw. der Ablaufdrossel. Erschwerend kommt hinzu, dass der Bereich der Ablaufdrossel hinsichtlich der Festigkeit des Bauteils bzw. des Ventilstücks die kritischste Stelle darstellt. A method for producing a bore according to the preamble of the two independent method claims is already known from practice. In the known method, a drain hole with integrated drain throttle is produced in a valve piece of a fuel injector. The drainage bore connects a control chamber within the fuel injector to a low pressure region, such that the flow of a jet needle can be influenced or controlled in a known manner via a flow of high pressure fuel from the control chamber in the direction of the low pressure region. The drainage hole consists essentially of three bore sections, a central, the flow restrictor forming, a relatively small cross-section or diameter bore portion and two, arranged on opposite sides of the flow restrictor forming bore portion, each enlarged in cross-section or diameter bore sections. While the two bore sections arranged on both sides of the outlet throttle are produced by conventional drilling for cost reasons, the bore section forming the outlet throttle is produced by erosion. Eroding has the advantage that the cross section of the outlet throttle, which is decisive for the flow through the outlet throttle, can be manufactured or set very precisely. In the erosion example, one according to the DE 10 2005 062 589 A1 Applicant trained erosion device is used. Subsequently, it is customary to round off the inlet or outlet region to the outlet throttle, which takes place for example by a hydroerosives process. It is essential in the method known from the prior art that it is necessary to increase the strength of the component or of the valve piece to subject it to a hardening process. The hardening of the component or of the valve piece takes place in that the component made of steel is heated above its martensite temperature. The hardening of the bore takes place in the known method before forming the drain hole or the individual bore sections. This is because usually form changes take place by the hardening process, which influence the cross-section or the geometry of the drainage channel or the bore sections. The disadvantage here is that in the formation of the outlet throttle by eroding a so-called Neuhärtezone is formed. This new hardening zone, which has a thickness of approx. 2 μm to 3 μm on the wall of the hole, is characterized by a very high hardness. The formation of the Neuhärtezone takes place because the erosion of the material of the valve piece is first melted and then quenched by the dielectric. This new hardening zone, which forms after the erosion process, has, in addition to its very high hardness, process-induced tensile stresses. These tensile residual stresses reduce the strength of the component or the valve piece in the region of the new-hardening zone or the outlet throttle. To make matters worse, that the area of the outlet throttle is the most critical point in terms of the strength of the component or the valve piece.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Bohrung nach dem Oberbegriff der beiden unabhängigen Verfahrensansprüche derart weiterzubilden, dass die Festigkeit des Bauteils im Bereich der Bohrung nicht reduziert ist. Weiterhin soll die Geometrie der Bohrung möglichst wenig beeinflusst werden.Based on the illustrated prior art, the invention has the object, a method for producing a bore according to the preamble of the two independent method claims in such a way that the strength of the component in the bore is not reduced. Furthermore, the geometry of the hole should be influenced as little as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zum Herstellen einer Bohrung mit den Merkmalen der beiden unabhängigen Verfahrensansprüche gelöst. This object is achieved in a method for producing a bore having the features of the two independent method claims.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, entweder durch eine Änderung des Verfahrensablaufs beim Herstellen der Bohrung oder aber durch Vorsehen eines zusätzlichen Prozessschrittes die Ausbildung bzw. Auswirkung der Neuhärtezone nach dem Erodieren zum Ausbilden der Ablaufdrossel zu kompensieren.The invention is based on the idea to compensate for the formation or impact of the Neuhärtezone after erosion to form the drain throttle either by changing the process flow during the production of the bore or by providing an additional process step.

Konkret sieht ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren vor, dass die Reihenfolge zwischen der Wärmebehandlung des Bauteils und der Herstellung der Bohrung gegenüber dem Stand der Technik vertauscht wird. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass es das erste erfindungsgemäße Verfahren vorsieht, die Härtung des Bauteils erst nach dem Ausbilden der Bohrung mit der Ablaufdrossel auszuführen. Ein derartiges Verfahren hat zur Folge, dass die nach dem Erodierprozess ausgebildete Neuhärtezone durch die sich daran anschließende Wärmebehandlung bzw. den Härteprozess der Austenitisierungstemperatur von 880 °C ausgesetzt wird. Dies wiederum hat zur Folge, dass die Neuhärtezone vollständig abgebaut wird. Nach den darauf folgenden Prozessschritten des Abschreckens, Tiefkühlens und Anlassens besitzt das Bauteil damit eine neuhärtezonefreie Bohrungs- bzw. Mantelfläche, welche nicht mehr spröde ist, sondern duktil und zudem weniger Zugeigenspannungen aufweist. Darüber hinaus hat es sich überraschenderweise herausgestellt, dass sich trotz der sich an den Erodierprozess anschließenden Wärmebehandlung die geometrische Form des Ablaufkanals bzw. der Ablaufdrossel nicht bzw. nicht signifikant ändert, so dass der eingestellte Durchflussquerschnitt die erforderlichen Toleranzen aufweist. Das erste erfindungsgemäße Verfahren hat den besonderen Vorteil, dass dadurch, dass lediglich Prozessschritte in ihrer Reihenfolge vertauscht werden, kein signifikant höherer Zeitaufwand bzw. kein erhöhter Fertigungsaufwand erforderlich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich damit im Vergleich zum Stand der Technik zumindest näherungsweise kostenneutral realisieren. In concrete terms, a first method according to the invention provides that the order between the heat treatment of the component and the production of the bore is reversed compared to the prior art. In other words, this means that it provides the first method according to the invention to carry out the curing of the component only after the formation of the bore with the outlet throttle. Such a method has the consequence that the re-hardening zone formed after the erosion process is exposed to the austenitizing temperature of 880 ° C. as a result of the subsequent heat treatment or the hardening process. This in turn means that the Neuhärtezone is completely degraded. After the subsequent process steps of quenching, freezing and annealing the component thus has a neuhärtezonefreie bore or lateral surface, which is no longer brittle, but ductile and also has less tensile residual stresses. In addition, it has surprisingly been found that, despite the subsequent heat treatment to the erosion process, the geometric shape of the drainage channel or the outlet throttle does not change or does not change significantly, so that the set flow cross-section has the required tolerances. The first method according to the invention has the particular advantage that, because only process steps are interchanged in their order, no significantly higher expenditure of time or increased production effort is required. The method according to the invention can thus be realized at least approximately cost neutral compared to the prior art.

Ein grundsätzlich alternatives erfindungsgemäßes Verfahren sieht hingegen vor, dass sich an den an sich bekannten Herstellungsprozess, bei dem die Bohrung mit der Ablaufdrossel durch Erodieren nach der Wärmebehandlung ausgebildet wird, sich eine zusätzliche Wärmebehandlung anschließt. Diese zusätzliche Wärmebehandlung in Form von Anlassen dient dazu, ebenfalls die Auswirkungen der Neuhärtezone zu egalisieren. Das Anlassen bewirkt eine ähnliche Homogenisierung des Gefüges wie beim zunächst gemachten ersten erfindungsgemäßen Verfahren. Wichtig bei dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren erscheint jedoch, dass die Zeit zwischen dem Ausbilden der Ablaufdrossel durch Erodieren und dem zweiten Anlassen bzw. der zweiten Wärmebehandlung möglichst kurz ist, beispielsweise geringer als 4 Stunden ist. Dies ist deshalb sinnvoll, da ansonsten durch eine längere Wartezeit eine Restaustenitstabilisierung erfolgt, welche den Effekt der Gefügeumwandlung bzw. Homogenisierung des Gefüges durch die zweite Wärmebehandlung beeinträchtigt. On the other hand, a fundamentally alternative method according to the invention provides that an additional heat treatment is followed by the known production process, in which the bore with the outlet throttle is formed by erosion after the heat treatment. This additional heat treatment in the form of tempering also serves to equalize the effects of the re-hardening zone. The tempering causes a similar homogenization of the structure as in the first method according to the invention first made. Important in the second method according to the invention, however, appears that the time between the formation of the outlet throttle by erosion and the second annealing and the second heat treatment is as short as possible, for example less than 4 hours. This makes sense, since otherwise a longer waiting time results in rest austenite stabilization, which impairs the effect of microstructural transformation or homogenization of the microstructure by the second heat treatment.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Bohrung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Advantageous developments of the method according to the invention for producing a bore are listed in the subclaims.

Wie oben bereits erwähnt, ist es üblicherweise vorgesehen, die Bohrung im Bereich des Übergangs zur Ablaufdrossel zu verrunden bzw. gerundet auszubilden, insbesondere durch ein hydroerosives Verfahren. Dieses Verrunden dient (auch) zum Einstellen des Drosseldurchflusses und kann beispielsweise im Anschluss an die Wärmebehandlung bzw. die zweite Wärmebehandlung erfolgen. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass das Verrunden vor dem martensitischen Härten bzw. vor der martensitischen Wärmebehandlung erfolgt, sofern sichergestellt werden kann, dass der Drosseldurchfluss nach dem Verrunden unverändert bleibt. As already mentioned above, it is usually provided to round off the bore in the area of the transition to the outlet throttle or to make it rounded, in particular by a hydroerosive method. This rounding serves (also) for adjusting the throttle flow and can be done, for example, following the heat treatment or the second heat treatment. Alternatively, however, it is also conceivable that the rounding takes place before the martensitic hardening or before the martensitic heat treatment, as long as it can be ensured that the throttling flow remains unchanged after rounding.

Die Erfindung umfasst auch ein Bauteil, bei dem die Bohrung nach einem der soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, wobei das Bauteil ein Ventilstück des Kraftstoffinjektors ist. The invention also includes a component in which the bore has been produced according to one of the methods of the invention described so far, wherein the component is a valve piece of the fuel injector.

Darüber hinaus ist es möglich, dass die Bohrung nicht nur als Ablaufbohrung mit einer Ablaufdrossel (im Ventilstück) ausgebildet ist, sondern alternativ oder zusätzlich die Bohrung im Bereich einer Zulaufdrossel bzw. die Bohrung, die eine Zulaufdrossel ausbildet. Moreover, it is possible that the bore is formed not only as a drain hole with a drain throttle (in the valve piece), but alternatively or additionally, the bore in the region of an inlet throttle or the bore, which forms an inlet throttle.

Aufgrund der oben erwähnten Reduzierung der Festigkeit des Ventilstücks eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere bei einem Bauteil, das hohen Kräften bzw. hydraulischen Drücken ausgesetzt ist. Insbesondere ist dabei an Kraftstoffinjektoren gedacht, bei denen der Systemdruck mehr als 2000bar beträgt.Due to the above-mentioned reduction of the strength of the valve piece, the method according to the invention is particularly suitable for a component which is exposed to high forces or hydraulic pressures. In particular, it is intended for fuel injectors in which the system pressure is more than 2000bar.

Zuletzt umfasst die Erfindung auch einen Kraftstoffinjektor mit einem Bauteil, bei dem die Bohrung nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.Finally, the invention also includes a fuel injector with a component in which the bore has been produced by a method according to the invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Diese zeigt in:This shows in:

1 einen Längsschnitt durch ein vereinfacht dargestelltes Ventilstück, bei dem die Bohrung mit Ablaufdrossel gemäß dem Stand der Technik hergestellt ist, 1 a longitudinal section through a simplified valve piece shown, in which the bore is produced with outlet throttle according to the prior art,

2 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Bohrung am Ventilstück und 2 a flowchart for explaining a first method according to the invention for producing the bore on the valve piece and

3 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Bohrung am Ventilstück. 3 a flow diagram for explaining a second inventive method for producing the bore on the valve piece.

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.

In der 1 ist vereinfacht ein aus Stahl bestehendes Ventilstück 10 eines ansonsten nicht gezeigten Kraftstoffinjektors 100 dargestellt, der als Bestandteil eines sogenannten Common-Rail-Systems zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine dient. Bei der Brennkraftmaschine handelt es sich um eine selbstzündende Brennkraftmaschine, wobei der Systemdruck, der ebenfalls im Bereich des Ventilstücks 10 herrscht, vorzugsweise mehr als 2000 bar beträgt.In the 1 is simplified a valve made of steel valve piece 10 an otherwise not shown fuel injector 100 shown, which serves as part of a so-called common rail system for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine. In the internal combustion engine is a self-igniting internal combustion engine, wherein the system pressure, which is also in the range of the valve piece 10 prevails, preferably more than 2000 bar.

Das Ventilstück 10, das innerhalb eines nicht gezeigten Gehäuses des Kraftstoffinjektors 100 angeordnet ist, dient in bekannter Art und Weise dazu, den Abfluss von Kraftstoff aus einem sogenannten Steuerraum in einen Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 100 zu steuern, um damit die Bewegung einer Düsennadel zu beeinflussen. Rein beispielhaft wird bezüglich des grundsätzlichen Aufbaus und der Funktionsweise eines derartigen Kraftstoffinjektors 100 auf die DE 10 2012 219 657 A1 der Anmelderin verwiesen. The valve piece 10 within a housing of the fuel injector, not shown 100 is arranged, serves in a known manner to the outflow of fuel from a so-called control chamber in a low pressure region of the fuel injector 100 to control the movement of a nozzle needle. Purely by way of example with respect to the basic structure and operation of such a fuel injector 100 on the DE 10 2012 219 657 A1 referred to the applicant.

Das Ventilstück 10 weist zum Abfluss des Kraftstoffs eine Ablaufbohrung 11 auf. Die Ablaufbohrung 11 hat drei Bohrungsabschnitte 12 bis 14, die sich in Längsrichtung aneinander anschließen, und die auf einer gemeinsamen Längsachse 15 angeordnet sind. Der dem Steuerraum zugewandte erste Bohrungsabschnitt 12 mit konstanter Querschnittsfläche A₁ ist in Form einer Sacklochbohrung mit ebenen Grund 17 ausgebildet. Vom Grund 17 geht mittig der zweite Bohrungsabschnitt 13 aus, der eine Ablaufdrossel 20 ausbildet. Der zweite Bohrungsabschnitt 13 weist eine Querschnittsfläche A₂auf, die geringer ist als die Querschnittsfläche A₁. Der sich an den zweiten Bohrungsabschnitt 13 anschließende dritte Bohrungsabschnitt 14 mit einem konischen Wandabschnitt 19 weist in seinem zylindrischen Bereich eine Querschnittsfläche A₃ auf. Während die zweite Querschnittsfläche A₂ kleiner ist als die beiden anderen Querschnittsflächen A₁ und A₃, können die beiden Querschnittsflächen A₁ und A₃ gleich groß sein. The valve piece 10 has a drain hole to drain the fuel 11 on. The drain hole 11 has three bore sections 12 to 14 , which adjoin one another in the longitudinal direction, and on a common longitudinal axis 15 are arranged. The control chamber facing first bore section 12 with constant cross-sectional area A ₁ is in the form of a blind hole with a flat bottom 17 educated. From the ground 17 goes in the middle of the second hole section 13 out, which is an outlet throttle 20 formed. The second bore section 13 has a cross-sectional area A ₂ , which is less than the cross-sectional area A ₁ . The at the second bore section 13 subsequent third bore section 14 with a conical wall section 19 has a cross-sectional area A ₃ in its cylindrical area. While the second cross-sectional area A _{2 is} smaller than the two other cross-sectional areas A ₁ and A ₃ , the two cross-sectional areas A ₁ and A ₃ can be the same size.

Die beiden Bohrungsabschnitte 12 und 14 sind (konventionell) spanend durch Bohren ausgebildet. Demgegenüber ist der zweite Bohrungsabschnitt 13 bzw. die Ablaufdrossel 20 durch Erodieren hergestellt. Typischerweise beträgt der Durchmesser der Ablaufdrossel 20 etwa zwischen 150 µm und 400 µm, vorzugsweise etwa 250 µm. Demgegenüber beträgt der Durchmesser im Bereich der beiden Bohrungsabschnitte 12 und 14 bei einem Durchmesser der Ablaufdrossel 20 von 250 µm etwa 350 µm.The two bore sections 12 and 14 are (conventionally) machined by drilling. In contrast, the second bore section 13 or the outlet throttle 20 produced by erosion. Typically, the diameter of the outlet throttle 20 approximately between 150 μm and 400 μm, preferably approximately 250 μm. In contrast, the diameter is in the region of the two bore sections 12 and 14 at a diameter of the outlet throttle 20 from 250 μm to about 350 μm.

Weiterhin erkennt man, dass im Übergangsbereich der Ablaufdrossel 20 bzw. des zweiten Bohrungsabschnitts 13 zu den im Durchmesser vergrößerten Bohrungsabschnitten 12 und 14 jeweils ein durch ein hydroerosives Verfahren ausgebildeter Verrundungsbereich 21 ausgebildet ist.Furthermore, it can be seen that in the transition region of the outlet throttle 20 or the second bore section 13 to the enlarged diameter bore sections 12 and 14 in each case a rounding area formed by a hydroerosive process 21 is trained.

Beim Stand der Technik findet zur Festigkeitserhöhung des Ventilstücks 10 zunächst ein Härteprozess bzw. eine Wärmebehandlung statt, bei dem das Ventilstück 10 zumindest auf seine Martensittemperatur erwärmt wird. In the prior art finds to increase the strength of the valve piece 10 first a hardening process or a heat treatment instead, in which the valve piece 10 is heated to at least its martensite temperature.

Anschließend erfolgt das Ausbilden der Ablaufbohrung 11 mit den drei Bohrungsabschnitten 12 und 14 bzw. der Ablaufdrossel 20 durch Erodieren. Durch den Erodierprozess weist die Wand der Ablaufdrossel 20 eine Schicht 25 mit einer Schichtdicke s von ca. 2 µm bis 3 µm auf, die als Neuhärtezone bezeichnet wird. Diese Schicht 25 reduziert die Festigkeit des Ventilstücks 10. Subsequently, the formation of the drain hole 11 with the three bore sections 12 and 14 or the outlet throttle 20 by eroding. Due to the erosion process, the wall of the outlet throttle points 20 a layer 25 with a layer thickness s of about 2 microns to 3 microns, which is referred to as Neuhärtezone. This layer 25 reduces the strength of the valve piece 10 ,

Zur Vermeidung der Ausbildung der Schicht 25 bzw. der Neuhärtezone bzw. zu deren Kompensation wird nachfolgend zunächst auf das Ablaufdiagramm der 2 verwiesen. Das Ablaufdiagramm gemäß der 2 sieht vor, dass zur Herstellung des Ventilstücks 10 bzw. zur Herstellung der Ablaufbohrung 11 mit der Ablaufdrossel 20 in einem ersten Schritt 101 zunächst die Ablaufbohrung 11 mit der Ablaufdrossel 20 auf bekannte Art und Weise hergestellt wird. Anschließend erfolgt in einem zweiten Schritt 102 die Wärmebehandlung bzw. Härtung des Ventilstücks 10, bei der dieses auf eine Temperatur oberhalb der Martensittemperatur erwärmt wird. Das Ausbilden des Verrundungsbereichs 21 kann dabei entweder vor dem zweiten Schritt 102, oder aber nach dem zweiten Schritt 102 erfolgen. Durch die Wärmebehandlung im zweiten Schritt 102 wird die sich nach dem Erodieren der Ablaufdrossel 20 gebildete Schicht 25 aufgelöst bzw. das Gefüge des Ventilstücks 10 homogenisiert.To avoid the formation of the layer 25 or the Neuhärtezone or to their compensation will be initially to the flowchart of 2 directed. The flowchart according to the 2 provides that for the production of the valve piece 10 or for the production of the drain hole 11 with the outlet throttle 20 in a first step 101 first the drain hole 11 with the outlet throttle 20 is made in a known manner. Subsequently, in a second step 102 the heat treatment or hardening of the valve piece 10 in which it is heated to a temperature above the Martensittemperatur. The formation of the rounding area 21 can do this either before the second step 102 , or after the second step 102 respectively. By the heat treatment in the second step 102 will be after the erosion of the drain throttle 20 formed layer 25 dissolved or the structure of the valve piece 10 homogenized.

Nachfolgend wird mit Blick auf das Ablaufdiagramm der 3 ein alternatives Verfahren zur Herstellung des Ventilstücks 10 erläutert. Dieses alternative Verfahren sieht in einem ersten Schritt 111 zunächst eine Wärmebehandlung bzw. die Härtung des Ventilstücks 10 gemäß dem Stand der Technik vor. Anschließend erfolgt in einem zweiten Schritt 112, ebenfalls in Analogie zum Stand der Technik, die Ausbildung der Ablaufbohrung 11 mit der Ablaufdrossel 20. Vorzugsweise findet anschließend in einem dritten Schritt 113 die Ausbildung des Verrundungsbereichs 21 statt. Zuletzt schließt sich ein vierter Schritt 114 an, bei dem das Ventilstück 10 einer zusätzlichen, zweiten Wärmebehandlung in Form von Anlassen unterzogen wird. Diese zweite Wärmebehandlung sollte zeitlich möglichst nahe nach den beiden Schritten 112 und 113 erfolgen, beispielsweise spätestens 4 Stunden nach Durchführen der erwähnten Schritte 112, 113. Hereinafter, referring to the flowchart of FIG 3 an alternative method of manufacturing the valve piece 10 explained. This alternative procedure sees in a first step 111 first, a heat treatment or curing of the valve piece 10 according to the prior art. Subsequently, in a second step 112 , also in analogy to the prior art, the formation of the drain hole 11 with the outlet throttle 20 , Preferably then takes place in a third step 113 the formation of the rounding area 21 instead of. Finally, a fourth step closes 114 on, in which the valve piece 10 is subjected to an additional, second heat treatment in the form of tempering. This second heat treatment should be as close in time to the two steps 112 and 113 take place, for example at the latest 4 hours after the steps mentioned above 112 . 113 ,

Die in den 2 und 3 vorgeschlagenen Verfahren bewirken, dass die Schicht 25 kompensiert wird, bzw. dass das Material des Ventilstücks 10 homogenisiert wird, um die infolge der Schicht 25 verringerte Festigkeit infolge der Versprödung des Materials des Ventilstücks 10 zu kompensieren.The in the 2 and 3 Proposed methods cause the layer 25 is compensated, or that the material of the valve piece 10 is homogenized to those due to the layer 25 reduced strength due to embrittlement of the material of the valve piece 10 to compensate.

Die soweit beschriebenen Verfahren können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.The methods described so far can be varied or modified in many ways, without departing from the spirit of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005062589 A1 [0002]
DE 102012219657 A1 [0021]

Claims

Method for producing a bore ( 11 ), in particular for a high-pressure pressure medium, in a component ( 10 ) of a fuel injector ( 100 ), whereby the bore ( 11 ) a section produced by erosion ( 13 ) and wherein the steel component ( 10 ) one of the hardening of the component ( 10 ) heat treatment, characterized in that the heat treatment after forming the bore ( 11 ) he follows.

Method for producing a bore ( 11 ), in particular for a high-pressure pressure medium, in a component ( 10 ) of a fuel injector ( 100 ), whereby the bore ( 11 ) a section produced by erosion ( 13 ) and wherein the steel component ( 10 ) one of the hardening of the component ( 10 ) is subjected to heat treatment, characterized in that first a first heat treatment for curing the component ( 10 ), then the bore ( 11 ) is formed, and that subsequently takes place a second heat treatment in the form of tempering.

A method according to claim 2, characterized in that the carrying out of the second heat treatment at the latest 6 hours, preferably at the latest 4 hours after the production of the bore ( 11 ) he follows.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that for producing the hardening the component ( 10 ) is heated to a temperature above the martensite temperature.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bore ( 11 ) at least one rounded area ( 21 ), where the range ( 21 ) is produced in particular by a hydroerosives process.

Component ( 10 ), produced by a method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the component ( 10 ) a valve piece of the fuel injector ( 100 ).

Component according to claim 6, characterized in that the bore ( 11 ) as an outlet throttle ( 20 ) is trained.

Component according to claim 7, characterized in that the bore ( 11 ) Sections ( 12 to 14 ) having at least two different sized cross-sectional areas (A ₁ to A ₃ ), wherein the cross-sectional area (A ₂ ) in the region of the outlet throttle ( 20 ) is lowest.

Component according to one of claims 6 to 8, characterized in that the bore ( 11 ) is the bore of an inlet throttle.

Component according to one of claims 6 to 9, characterized in that the bore ( 11 ) in the component ( 10 ) is exposed to a system pressure of more than 2000 bar.

Fuel injector ( 100 ), comprising a component ( 10 ) according to one of claims 6 to 10.