DE2148731A1 - Verfahren zum Bilden einer Gleitflaeche an einem Gussstueck - Google Patents
Verfahren zum Bilden einer Gleitflaeche an einem GussstueckInfo
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Description
2U8731
Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH 8 MÖNCHEN 22,
_. . . ., ~.,. ^.~ **,. ^ . . ^ .^%
Steinsdorfstraße 10
Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN TeIefon! (08]1) .296684
Dr. rer. not. W. KÖRBER
PATENTANWÄLTE
29. September 1971 Dr.Di/Me
Honda Giken Kogyo
Kabushiki Kaisha
Kabushiki Kaisha
5-chome, Yaesu, Chuo-ku
Tokyo, Japan
Tokyo, Japan
Patentanmeldung
Verfahren zum Bilden einer Gleitfläche an einem Gußstück
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden einer Gleitfläche an einem Gußstück, wie z.B. der Zylinderbohrung
eines Leichtmetallzylinders, der Ventilbohrung eines aus Zink bestehenden Vergaserventils oder dgl.
Dabei soll diese Gleitfläche eine hohe Schmierfähigkeit und/oder Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung
aufweisen. Die Erfindung besteht darin, daß Partikel aus einem Material für die Verbesserung der Schmierfähigkeit
und/oder der Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung oder dgl. duroh ein Bindemittel aus einem synthetische
Harz in der Form einer Schicht auf den Bereich eines metallischen Gießkernes aufgebracht wird,
der an der Gleitfläche des zu gießenden Gußstückes an-
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liegt und daß das zu vergießende Material unter hohem Druck
in die Gießform eingeführt wird.
Man hat bisher versucht, den Zylinder einer Brennkraftmaschine aus einer Aluminiumlegierung herzustellen, aber ein solcher
Zylinder hat eine nur geringe Schmierfähigkeit und neigt bei seiner Gleitbewegung relativ zu einem aus einer Aluminiumlegierung
bestehenden Kolben, in bemerkenswertem Maß zu Schwierigkeiten wie Beißen, Festfressen oder dgl. Um diese
Schwierigkeiten zu beseitigen hat man bereits versucht, auf die Gleitfläche eine Hartchromplattierung, Eisenplattierung
oder dgl. aufzubringen.
Die Erfindung besteht darin, daß gleichzeitig mit der Herstellung eines Gegenstandes durch Hochdruckgießen, wie z.B. durch
Spritzguß, auf die Gleitfläche des Gegenstandes eine Schicht aus kleinen Teilchen oder Partikeln eines Materials aufgebracht
wird, das eine ausgezeichnete Schmierfähigkeit und eine hohe Beständigkeit gegen Abnützung hat, z.B. Graphit, Eisen,
Molybdän oder dgl.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
In den Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 die teilweise Schnittansicht eines Zylinders mit einer Gleitfläche nach der Erfindung,
Fig. 2 die Schnittansicht der Gießvorrichtung des Gußstückes nach der Fig. 1 und
Fig. 3 die vergrößerte Schnittansicht eines Teils des metallischen
Gießkerns der Gießvorrichtung.
Wenn auf die innere Umfangsflache des in der Fig. 1 dargestellten
Zylinders eine schmierende und/oder abnützungsfeste
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Schicht aufgebracht werden soll, wird in die aus einer ortsfesten
Metallform 4 und einer bewegbaren Metallform 5 bestehenden Spritzgießform 3 ein metallischer Gießkern 6 eingebracht,
der vaher so behandelt wurde, daß auf seiner Außenfläche kleine Teilchen 8 aus Graphit, Bisen, Molybdän oder dgl.
mittels einer Schicht|4'eines Bindemittels festgehalten werden,
das im wesentlichen aus Kunstharz besteht, so daß auf dem Gießkern ein Überzug aus diesem Partikel entsteht. Das Bindemittel
kann z.B. aus einem in der Hitze erhärtenden Kunststoff z.B. Phenolharz, Epoxyharz oder dgl. bestehen, der
in einem Lösungsmittel wie Alkohol oderögl. gelöst ist, der
auf die Außenfläche des metallischen Gießkerns 6 durch Eintauchen, Anstreichen, Besprühen oder dgl. aufgebracht worden
ist. Die Partikel sind vorzugsweise o,3 - 1,5 mm groß und die Bindemittelschicht 7 wird nach dem Aufbringen der Partikel
8 zur Härtung auf eine Temperatur von beispielsweise 2oo°C erhitzt.
Der auf diese Weise vorbehandelte metallische Gießkern 6 wird in die Spritzgießform 3 eingesetzt und anschließend wird
eine geschmolzene Aluminiumlegierung unter hohem Druck durch einen Kanal 9 in die Spritzgießform 3 eingeführt. Daraufhin
wird das in der Fig. 1 dargestellte Gußstück 1 in einem solchen Zustand erhalten, bei dem die zugefügten Partikel 8 in den
Oberflächenteilen des Gußstückes vorhanden sind, die mit dem metallischen Gießkern 6 in Berührung gekommen waren.
Für die Erfindung ist es wesentlich, daß das Gießen bei hohem Druck erfolgt, wie dies beim Spritzguß der Fall ist. Wenn der
Gießvorgang aus einem üblichen Gießen in eine Gießform besteht, wird das Bindemittel durch die beim Eintritt des geschmolzenen
Metalls in die Gießform entstehende Hitze unter
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Bildung von Gas zersetzt, es tritt ein sogenanntes Blasen auf und eine feste Verbindung der Partikel mit dem Gußstück
kommt nicht zustande. Wenn jedoch der Gießvorgang aus einem Hochdruckgießen, wie Spritzguß besteht, füllt das geschmolzene
Metall die Gießform schnellstens und dringt wegen seines hohen. Druckes zwischen die durch das Bindemittel miteinander verbundenen
Partikel, so daß die Partikel in das Metall eindringen. Da dann das geschmolzene Metall rasch zum Erstarren gebracht
wird, tritt kein Blasen durch das durch Zersetzung in der Hitze entstandene Gas auf. Auf diese Weise wird die Bindemittelschicht
7 fest mit der Metalloberfläche verklebt und verkohlt.
Es war wohl bekannt, Metallpartikel auf einen metallischen Gießkern aufzusprühen und dann den Gießvorgang durchzuführen.
Aber nach diesem Verfahren werden die aufgesprühten Metallpartikel unter Bildung einer Metallschicht miteinander verschmolzen
und verbunden, so daß die Metallschicht in das Gießmetall eingegossen wird. Dieses Verfahren ist mangelhaft, weil
der Gießkern aus einem zerbrechlichen Material wie Sand bestehen muß, so daß er nach dem Gießvorgang entfernt werden
kann. Ein solcher Kern ist aber für Gießverfahren, die eine Genauigkeit in der Größe erfordern, wie das Spritzgußverfahren,
nicht brauchbar.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden der metallische Gießkern und die Partikel durch das Bindemittel miteinander
verbunden und das Bindemittel verkohlt, so daßJIls Mittel
für das Loslösen dient und der Kern leicht entfernt werden kann. Zusätzlich werden die Partikel mit dem Kern durch
das Bindemittel verbunden, so daß die Partikel aus Metall oder Nichtmetall bestehen können. Zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit
gegen Abnutzung werden zweckmäßig Metallpartikel
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aus Molybdän, Kobalt, Eisen, Mangan, Silicium usw., Metalloxydpartikel
aus Aluminiumoxyd, Zirkonoxyd usw., Nitridpartikel aus Bornitrid usw., Korbidpartikel aus Siliciumkarbid
usw. verwendet. Zur Verbesserung der Schmierfähigkeit werden zweckmäßig Graphit, Glimmer, Speckstein, Molybdändioxyd, Blei,
Wismut, Bleisulfid, Bleioxyd, Zinnoxyd und Flußspat verwendet .
Nach der Erfindung werden somit Partikel aus einem in seiner Schmierfähigkeit oder seiner Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung
hervorragenden Material mit Hilfe eines Bindemittels aus einem synthetischen Harz in der Form einer Auflagerschicht
auf den Bereich eines metallischen Gießkerns, der an der Gleitfläche des Gußstückes anliegt, aufgetragen. Dann
wird die Partikelschicht fest mit der Metalloberfläche des Gußstückes durch einen unter Hochdruck erfolgenden Gießvorgang
verbunden. Dabei kann das Gußstück leicht mit «einer Gleitfläche versehen werden, die eine ausgezeichnete Schmierfähigkeit
und/oder eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Abnützung oder dgl. aufweist. Wenn als Bindemittel ein
synthetisches Harz benutzt wird, können irgendwelche Partikel, gleichgültig ob aus Metall oder Nichtmetall, für die Bildung
der Partikelschicht benützt werden und das Bindemittel wird verkohlt und dient als Mittel für die Erleichterung des Ausbaus
der Gießform. Auf diese Weise wird ein ausgezeichneter Gießvorgang für die Bildung einer Gleitfläche mit guter
Schmierfähigkeit und/oder der Widerstandsfähigkeit gegen Abnützung oder dgl. geschaffen. .
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Claims (1)
- 2H8731AnspruchVerfahren zum Bilden einer Gleitfläche an einem Gußstück, dadurch gekennzeichnet, daß Partikel aus einem Material für die Verbesserung der Schmierfähigkeit und/oder der Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung oder dgl. durch ein Bindemittel (7) aus einem synthetisehen Harz in der Form einer Schicht (8) auf den Bereich eines metallischen Gießkerns (7) aufgebracht wird, der an der Gleitfläche des zu gießenden Gußstücks anliegt und daß das zu vergießende Material unter hohem Druck in die Gießform eingeführt wird.Oerf/ Patentanwalt2098 16/0916
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Cited By (1)
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