氣缸工作面以及氣缸套的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制造內(nèi)燃機的氣缸體曲軸箱的氣缸工作面的方法，所述方法的特征在于具有下列工藝步驟：（a）預(yù)先珩磨由鑄鐵材料制成的氣缸套的內(nèi)表面，從而在該表面中形成凹陷部；（b）將含鋅的涂層材料涂敷到經(jīng)預(yù)先珩磨的表面上；（c）這樣最終珩磨經(jīng)涂層的表面，即，該含鋅的涂層材料僅保留在通過預(yù)先珩磨所形成的凹陷部中。
【專利說明】氣缸工作面以及氣缸套的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造內(nèi)燃機的氣缸體曲軸箱的氣缸工作面以及氣缸套的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氣缸套通常由鋼材或鑄鐵材料制成。但是由鑄鐵材料制成的氣缸套很容易受到腐蝕。雖然已知氣缸套的工作面以電鍍的方式設(shè)有耐腐蝕和耐磨損的涂層，例如，基于鉻的涂層。但是這樣對物料成本以及制造工藝成本有不利的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此本發(fā)明的目的在于，提高由鑄鐵材料制成的氣缸套的耐腐蝕性。此外需要降低材料成本和制造成本。
[0004]實現(xiàn)方案是具有下列工藝步驟的方法:Ca)預(yù)先珩磨由鑄鐵材料制成的氣缸套的內(nèi)表面，從而在該表面中形成凹陷部；(b)將含鋅的涂層材料涂敷到經(jīng)預(yù)先珩磨的表面上；(c)這樣最終珩磨經(jīng)涂層的表面，即，該含鋅的涂層材料僅保留在通過預(yù)先珩磨所形成的凹陷部中。
[0005]此外，本發(fā)明的主體是能夠依據(jù)根據(jù)本發(fā)明的方法制造的、由鑄鐵材料構(gòu)成的、氣缸體曲軸箱的氣缸套。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，通過陰極保護作用實現(xiàn)了針對腐蝕侵蝕的有效防護。在腐蝕過程中首先氧化的是鋅，而不是包含在鑄鐵材料中的鐵。包含在涂層中的鋅被完全氧化之后，才能夠觀察到對鐵的腐蝕作用。因此明顯延遲了對鑄鐵材料的腐蝕侵害并且大大提高了根據(jù)本發(fā)明加工的氣缸套的使用壽命。
[0007]借助于根據(jù)本發(fā)明的方法在氣缸套的內(nèi)表面上獲得了涂層，在該內(nèi)表面上，含鋅的涂層材料僅保留在凹陷部中，該凹陷部是通過預(yù)先珩磨引入到該表面上的。因此，以非常少的涂層材料消耗量實現(xiàn)了有效的防腐蝕作用。
[0008]從屬權(quán)利要求中給出了有利的擴展方案。
[0009]在步驟(b)中給經(jīng)珩磨的表面方便地進行涂膜鍍鋅，也就是說，在無需熱效應(yīng)的條件下設(shè)置含鋅涂層。
[0010]適用于步驟(b)的含鋅涂層材料特別是無機的鋅涂料，例如含有鋅粉的水性無機硅酸鋅，該硅酸鋅含有至少92重量％的鋅。這種鋅涂料耐高溫直至600°C。市場上常見的產(chǎn)品是德國Zinga公司的“Aquazinga”鋅涂料。
[0011]為了確保盡可能完全地用涂層材料填充通過預(yù)先珩磨而引入表面中的凹陷部，優(yōu)選在步驟(b)中借助于削刮工藝涂敷含鋅涂層。
[0012]然而，也可以在步驟(b)中以已知的方式使用含鋅鋼絲或含鋅粉末通過熱噴涂、冷氣噴涂或真空噴射的方法涂敷涂層材料。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的方法的一個特別優(yōu)選的設(shè)計在于，在預(yù)先珩磨之后并且在涂敷含鋅的涂層材料之前將袋狀的凹陷部引入到經(jīng)預(yù)先珩磨的表面中。這種類型的凹陷部或“袋子”使得在最終珩磨之后有較多量的含鋅涂層劑留在制成的氣缸套工作面上，因為該含鋅涂層劑不僅留在通過珩磨引入到表面中的凹陷部中，而且還留在珩磨之后引入到表面中的袋狀凹陷部中。
[0014]采用適宜的方式，在表面中引入最大深度為100 μ m的袋狀凹陷部和/或在表面上引入直徑為30 μ m至50 μ m的袋狀凹陷部，以實現(xiàn)在表面上的均勻分布。
[0015]優(yōu)選在表面上引入占表面2%至10%份額的凹陷部。從而獲得抗腐蝕性和涂層劑消耗量之間最佳的比例。
[0016]例如可以借助激光處理將袋狀的凹陷部引入表面中。
【具體實施方式】
[0017]下面詳細說明本發(fā)明的實施例。
[0018]根據(jù)本發(fā)明加工由商業(yè)上通用的鑄鐵材料構(gòu)成的氣缸套內(nèi)表面。對此首先以已知的方式借助鉆孔工具鉆出內(nèi)孔。對此，為內(nèi)直徑設(shè)置規(guī)定的尺寸、規(guī)定的圓柱度和粗糙度。由此為接下來的工藝步驟準備氣缸套的內(nèi)表面。
[0019]在接下來的工藝步驟中，使用珩磨工具通過粗珩磨加工氣缸套的內(nèi)表面，其中珩磨工具的珩磨條將材料從氣缸套的內(nèi)表面磨刻下來。這樣在尺寸、圓柱度和粗糙度方面改善了內(nèi)直徑的精確度。同時將規(guī)定的凹陷部(“珩磨凹槽”)引入到氣缸套的內(nèi)表面中。通過選取珩磨條的粒度能夠以已知的方式確定在氣缸套的內(nèi)表面上的凹陷部的數(shù)量、深度和分布。
[0020]在粗珩磨之后，借助噴涂方式用鋅涂料對氣缸套的內(nèi)表面進行涂層。在此用鋅涂料填充由珩磨工具引入的凹陷部。
[0021]在鋅涂料固化之后，在下一個步驟中進行基底珩磨。對此首先將凹陷部外部的鋅涂料鏟平，直至磨出氣缸套的材料。然后，去除一定量的氣缸套材料。由此，在氣缸套的內(nèi)表面區(qū)域中僅留下積聚在凹陷部中的鋅涂料。通過選取珩磨條的粒度和氣缸套材料的去除量調(diào)整規(guī)定的、鋅涂料所占的表面份額。同時降低了內(nèi)表面的粗糙度并且改善了圓柱度。
[0022]在最后的一個步驟中，以已知的方式進行平臺珩磨，根據(jù)所選取的珩磨條粒度和材料的去除量由此得到氣缸套的內(nèi)表面的表面結(jié)構(gòu)的平臺狀平面布置。此外，調(diào)整了所希望的、鋅涂料最終所占的表面份額并且優(yōu)化了圓柱度。
[0023]氣缸套內(nèi)表面的加工實例的參數(shù)可以從表格I獲得。
[0024]表格I
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造內(nèi)燃機的氣缸體曲軸箱的氣缸工作面的方法，所述方法的特征在于具有下列工藝步驟: Ca)預(yù)先珩磨由鑄鐵材料制成的氣缸套的內(nèi)表面，從而在所述表面中形成凹陷部； (b)將含鋅的涂層材料涂敷到經(jīng)預(yù)先珩磨的表面上； (c)這樣最終珩磨經(jīng)涂層的表面，即，含鋅的涂層材料僅保留在通過預(yù)先珩磨所形成的凹陷部中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中給經(jīng)珩磨的表面進行涂膜鍍鋅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中使用無機的鋅涂料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中借助于削刮工藝涂敷含鋅涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中使用含鋅鋼絲或含鋅粉末通過熱噴涂、冷氣噴涂或真空噴射的方法涂敷涂層材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(a)和步驟(b)之間將袋狀的凹陷部引入到經(jīng)預(yù)選珩磨的表面中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述表面中引入最大深度為IOOym的袋狀凹陷部。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述表面中引入直徑為30μ m至50 μ m的袋狀凹陷部。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述表面中引入占表面2%至10%份額的袋狀凹陷部。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，借助激光處理法將所述袋狀凹陷部引入所述表面中。
11.由鑄鐵材料構(gòu)成的、用于內(nèi)燃機的氣缸體曲軸箱的氣缸套，所述氣缸套能夠借助根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項所述方法制造。
【文檔編號】F02F1/20GK103649371SQ201280033530
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月5日
【發(fā)明者】烏爾里希·比朔夫貝格爾, 斯特凡·蓋澤爾曼 申請人:馬勒國際公司