DE102006051719A1 - Process for processing a coated friction contact surface of electrically conductive material and electrode for electrochemical machining - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von einer beschichteten, im Wesentlichen zylinderförmigen Reibkontaktfläche (2) aus elektrisch leitfähigem Material, wobei die Reibkontaktfläche (2) elektrochemisch bearbeitet wird. Weiterhin wird eine Elektrode (3) zur elektrochemischen Bearbeitung angegeben.The invention relates to a method for processing a coated, substantially cylindrical friction contact surface (2) made of electrically conductive material, wherein the friction contact surface (2) is processed electrochemically. Furthermore, an electrode (3) for electrochemical machining is specified.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer beschichteten Reibkontaktfläche aus elektrisch leitfähigem Material sowie eine Elektrode zur elektrochemischen Bearbeitung.The The invention relates to a method for processing a coated friction contact surface made of electrically conductive Material and an electrode for electrochemical machining.

Aus der DE 103 16 919 A1 ist ein Verfahren zur Instandsetzung eines Motorbauteils bekannt. Dabei wird die instand zu setzende Kolbenlauffläche eines Zylinders durch eine Plasmaschicht, welche mittels thermischen Plasmaspritzens aufgebracht wird, und anschließende mechanische Bearbeitung der beschichteten Kolbenlauffläche durch Honen wieder hergestellt. Nachteilig sind allerdings die vielen aufwendigen und kostenintensiven Verfahrensschritte, wie zum Beispiel die mehrfache mechanische Feinbearbeitung durch Honen.From the DE 103 16 919 A1 For example, a method for repairing an engine component is known. In this case, the piston running surface of a cylinder to be repaired is restored by honing by a plasma layer, which is applied by means of thermal plasma spraying, and subsequent mechanical processing of the coated piston running surface. However, a disadvantage are the many complex and costly process steps, such as the multiple mechanical fine machining by honing.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Bearbeitung einer beschichteten im Wesentlichen zylinderförmigen Reibkontaktfläche anzugeben.outgoing From the prior art, the invention is therefore based on the object an improved method of processing a coated im Essentially cylindrical friction contact surface specify.

Die Aufgabe in Bezug auf das anzugebende Verfahren zur Bearbeitung einer beschichteten Reibkontaktfläche wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine Elektrode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 6 angegeben. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.The Task relating to the procedure to be specified for processing a coated friction contact surface is solved by the features of claim 1. A Electrode for carrying out the inventive method is indicated by the features of claim 6. Further advantageous Embodiments and developments of the invention will be apparent from the dependent claims and the description.

Die Aufgabe hinsichtlich des anzugebenden Verfahrens wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Bearbeitung einer beschichteten, im Wesentlichen zylinderförmigen Reibkontaktfläche aus elektrisch leitfähigem Material eine elektrochemisches Bearbeitungsverfahren verwendet wird.The Task with regard to the method to be specified is inventively characterized solved that for processing a coated, substantially cylindrical friction contact surface made of electrical conductive Material uses an electrochemical machining process becomes.

Der Vorteil dieser Erfindung ist, dass so die beschichtete im Wesentlichen zylinderförmige Reibkontaktfläche geometrisch hochgenau und mit einer wesentlich verbesserten, da feineren Oberflächenfeingestalt bearbeitet wird. Derartige Oberflächenfeingestalten sind mittels konventioneller mechanischer Bearbeitung nicht oder nur mit extrem erhöhtem Aufwand herstellbar. In Verbindung mit einer Beschichtung, insbesondere einer thermisch gespritzten Beschichtung, der Reibkontaktfläche entsteht so eine wesentlich verschleißbeständigere Reibkontaktfläche, die wesentlich höher Reibungskräfte ertragen kann. Gleichzeitig ist das Bearbeitungsverfahren wesentlich vereinfacht und wirtschaftlicher, da mehrere Bearbeitungsschritte bei der mechanischen Bearbeitung durch beispielsweise zerspanende Bearbeitung eingespart werden.Of the Advantage of this invention is that so the coated essentially cylindrical friction contact surface geometrically highly accurate and with a much improved, since more finely textured surface is processed. Such surface fines are by means of conventional mechanical processing not or only with extreme increased Effort to produce. In conjunction with a coating, in particular a thermally sprayed coating, the Reibkontaktfläche arises such a much more wear resistant friction contact surface, the much higher frictional forces can endure. At the same time, the machining process is essential simpler and more economical, because several processing steps in the mechanical processing by, for example, machining Editing can be saved.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass gerade bei thermisch beschichteten Reibkontaktflächen, wobei die thermische Beschichtung verfahrensbedingt eine höhere Porosität und Oberflächenrauheit aufweist, die Oberflächenrauheit durch elektrochemisches Abtragen der Rauheitsspitzen geglättet wird und die Porosität der Schicht gleichzeitig erhalten wird. Dies führt beim späteren Einsatz der Reibkontaktfläche in einem geschmierten Reibkontakt dazu, dass durch die Porosität der Schicht Schmiermittel in der Beschichtung gespeichert werden kann, was zu erheblich verbesserten tribologischen Eigenschaften und einer erhöhten Verschleißbeständigkeit der beschichteten Reibkontaktfläche führt.One Another advantage of the invention is that especially with thermally coated friction contact, the thermal coating process-related higher porosity and surface roughness has, the surface roughness is smoothed by electrochemical removal of the roughness peaks and the porosity the layer is obtained simultaneously. This leads to the later use of the friction contact surface in one lubricated rubbing contact cause by the porosity of the layer lubricant can be stored in the coating, resulting in significantly improved tribological properties and increased wear resistance the coated friction contact surface leads.

Durch entsprechende Ausgestaltung einer Elektrode zur elektrochemischen Bearbeitung, als stabförmiger Zapfen mit für die Bearbeitung aktiver Außenfläche oder alternativ rohrförmiger Elektrode mit für die Bearbeitung aktiver Innenfläche, können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens beschichtete Innenflächen eines Zylinders oder alternativ beschichtete Außenflächen einer Welle bearbeitet werden.By corresponding embodiment of an electrode for electrochemical Processing, as a rod-shaped Cones with for the processing of active outer surface or alternatively tubular Electrode with for the machining of active inner surface, can by means of the method according to the invention coated inner surfaces a cylinder or alternatively coated outer surfaces of a shaft can be edited.

Für das elektrochemische Bearbeitungsverfahren werden hinlänglich bekannte Vorrichtungen zur elektrochemischen Bearbeitung eingesetzt. Das Verfahren der elektrochemischen Bearbeitung (ECM – ElectroChemical Machining) oder auch der weiter entwickelten elektrochemischen Bearbeitung, der so genannten gepulsten elektrochemischen Bearbeitung (PECM – Pulsed ElectroChemical Machining), ist dabei gekennzeichnet dadurch, dass bei der Bearbeitung kein direkter Kontakt zwischen Werkzeug und Bearbeitungsobjekt herrscht. Zur Bearbeitung werden hierbei Werkzeug und Bearbeitungsobjekt relativ zueinander fest und definiert positioniert, so dass auf dem Bearbeitungsobjekt die Geometrie des Bearbeitungswerkzeugs bei der Bearbeitung abgebildet wird. Alternativ zur festen Positionierung können das Bearbeitungsobjekt und das Werkzeug auch relativ zueinander bewegt werden, vorzugsweise in einer translatorischen oder rotatorischen Bewegung. Für das PECM-Verfahren ist es insbesondere auch sinnvoll eine oszillierende Bewegung mit einer Translation oder Rotation zu kombinieren, wobei die Oszillationsfrequenz auf die Pulsfrequenz der elektrochemischen Bearbeitung abgestimmt wird. Gleichfalls kann bei der PECM-Bearbeitung die relative Bewegung auch auf die Pulsfrequenz getaktet ausgeführt werden. Bei der Bearbeitung wird zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem zu bearbeitendes Objekt eine elektrische Spannung angelegt, wobei das Bearbeitungsobjekt als Anode und das Bearbeitungswerkzeug als Kathode geschaltet wird. Für die Bearbeitung wird ein vorhandener Spalt, vorzugsweise kleiner als 1 mm, zwischen Werkzeug (Kathode) und Objekt (Anode) mit einer konventionellen Elektrolytlösung gespült. Der Werkstoffabtrag am Bearbeitungsobjekt erfolgt somit elektrochemisch und der aufgelöste Werkstoff wird als Metallhydroxid von der Elektrolytlösung aus der Bearbeitungszone herausgespült. Das PECM-Verfahren weist eine weitaus geringere Spaltbreite zwischen Werkzeug und Objekt auf, vorzugsweise eine Spaltbreite von 0,01 bis 0,2 mm, und besitzt deshalb eine wesentlich höhere Bearbeitungsgenauigkeit als das ECM-Verfahren. Charakteristisch für das PECM-Verfahren ist noch, dass der Bearbeitungsstrom nicht permanent anliegt, wie beim ECM-Verfahren, sondern als gepulster Strom zugeführt wird. Das Verfahren der elektrochemischen Bearbeitung zeichnet sich weiterhin durch hohe Prozessstabilität aus.Well-known electrochemical machining equipment is used for the electrochemical machining process. The process of electrochemical machining (ECM - ElectroChemical Machining) or the more advanced electrochemical machining, the so-called pulsed electrochemical machining (PECM - Pulsed ElectroChemical Machining), is characterized in that there is no direct contact between tool and machining object during machining , For machining, the tool and the machining object are positioned relative to one another in a fixed and defined manner so that the geometry of the machining tool is displayed on the machining object during machining. As an alternative to fixed positioning, the machining object and the tool can also be moved relative to one another, preferably in a translatory or rotational movement. For the PECM method, it is also particularly useful to combine an oscillating movement with a translation or rotation, wherein the oscillation frequency is tuned to the pulse frequency of the electrochemical machining. Likewise, in PECM processing, the relative movement can also be clocked to the pulse rate. During machining, an electrical voltage is applied between the machining tool and the object to be machined, wherein the machining object is switched as the anode and the machining tool as the cathode. For processing, an existing gap, preferably less than 1 mm, between the tool (cathode) and object (anode) with a conventional Elek rinsed trolytlösung. The material removal on the processing object is thus electrochemical and the dissolved material is rinsed out as metal hydroxide from the electrolyte solution from the processing zone. The PECM method has a much smaller gap width between tool and object, preferably a gap width of 0.01 to 0.2 mm, and therefore has a much higher machining accuracy than the ECM method. Another characteristic feature of the PECM process is that the machining current is not permanently applied, as in the case of the ECM process, but is supplied as pulsed current. The process of electrochemical machining is further characterized by high process stability.

Somit wird mittels der elektrochemischen Bearbeitung die Form der Werkzeugelektrode sehr exakt und hochgenau auf das zu bearbeitende elektrisch leitfähige Material übertragen. Die Form der Werkzeugelektrode ist dabei in Abhängigkeit der herzustellenden Bearbeitungsgeometrie auszugestalten. Es wird in der Regel jedoch ein herkömmlicher Elektrodenaufbau verwendet, der eine auf die herzustellende Geometrie ausgelegte spezielle geometrische Ausgestaltung aufweist, beispielsweise den exakten Durchmesser einer herzustellenden Zylinderlauffläche.Consequently becomes the shape of the tool electrode by the electrochemical machining transferred very precisely and with high precision to the processed electrically conductive material. The shape of the tool electrode is dependent on the produced Design machining geometry. It will, however, usually a conventional electrode construction used, which designed one based on the geometry to be produced has special geometric design, for example, the exact diameter of a cylinder surface to be produced.

Auf Grund des berührungslosen Bearbeitungsverfahrens ist der Werkzeugverschleiß der Elektrode äußert gering, wodurch eine hohe Reproduzierbarkeit des Verfahrens gewährleistet wird.On Reason of non-contact Machining process is the tool wear of the electrode extremely low, which ensures a high reproducibility of the process becomes.

Vorteilhaft ist weiterhin, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei der elektrochemischen Bearbeitung nur ein minimaler Werkstoffabtrag von weniger als 2,5 mm stattfindet, vorzugsweise im Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm. Weiterhin wird der Materialabtrag, d.h. die Abtragsrate bei der elektrochemischen Bearbeitung, direkt über die im Verfahren angelegte Spannung und/oder durch die Leitfähigkeit der Elektrolytlösung gesteuert, so dass damit die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens durch kurze Taktzeiten bei gleichzeitig sehr hoher Oberflächenqualität der bearbeiteten Fläche angepasst werden kann. D.h. für eine abzutragende höhere Materialdicke ist eine Elektrolytlösung mit höherer Leitfähigkeit also erhöhtem Salzanteil zu wählen und/oder die angelegte Spannung ist zu erhöhen. Die elektrochemische Bearbeitung von beschichteten Reibkontaktflächen insbesondere von Zylinderlaufflächen von Verbrennungskraftmaschinen wird damit auch für eine Serienfertigung wirtschaftlich. Die Bearbeitungszeit reduziert sich je nach Werkstoffabtrag auf eine Taktzeit von wenigen Sekunden, vorzugsweise bei einem Materialabtrag von 0,1 mm auf unter 10 sec. Durch Parallelbearbeitung mehrerer Bauteile kann diese Taktzeit weiter reduziert werden.Advantageous is further that in the method according to the invention in the electrochemical machining only a minimum material removal of less than 2.5 mm takes place, preferably in the range of 0.05 mm to 0.5 mm. Furthermore, the material removal, i.e. the removal rate during electrochemical machining, directly over the applied in the process voltage and / or by the conductivity the electrolyte solution controlled so that so that the economy of the method according to the invention due to short cycle times and at the same time very high surface quality of the machined Surface adjusted can be. That For a higher payable Material thickness is an electrolyte solution with higher conductivity, ie increased salt content to choose and / or the applied voltage should be increased. Electrochemical processing coated friction contact surfaces in particular of cylinder surfaces Internal combustion engines thus become economical even for mass production. The processing time is reduced depending on the material removal a cycle time of a few seconds, preferably at a material removal from 0.1 mm to less than 10 sec. By parallel processing of several components this cycle time can be further reduced.

In Bezug auf die hochgenaue Bearbeitung des Verfahrens wird diese speziell durch das PECM-Verfahrens weiter vorteilhaft gesteigert, wodurch eine hohe Oberflächenqualität im Bereich von Oberflächenrauheiten RZ kleiner als 5 μm erzielt wird, vorzugsweise RZ im Bereich von 0,5 μm bis 2 μm. Damit wird im Vergleich zur konventionellen mechanischen Bearbeitung eine Oberfläche hergestellt, die wesentlich gleichmäßiger und geglättet ist und damit eine höhere Verschleißbeständigkeit aufweist.With respect to the high-precision machining of the method, this is further advantageously increased particularly by the PECM method, whereby a high surface quality in the range of surface roughness R Z is achieved smaller than 5 microns, preferably R Z in the range of 0.5 .mu.m to 2 .mu.m , Thus, in comparison to conventional mechanical processing, a surface is produced which is much more uniform and smoothed and thus has a higher wear resistance.

Ein weiterer Vorteil des PECM-Verfahrens ist, dass durch entsprechende Ausgestaltung der Elektrode eine hochgenaue und präzise Bearbeitung mit einer Mikrostrukturierung der Bearbeitungsoberfläche ermöglicht wird, beispielsweise eine Mikrostrukturierung in Form von Mikroschmierstofftaschen oder definiert ausgerichteten Mikroriefen, wodurch die Verschleißbeständigkeit und Belastbarkeit der Reibkontaktfläche weiter gesteigert wird.One Another advantage of the PECM method is that through appropriate Design of the electrode a highly accurate and precise processing with a microstructuring of the processing surface is made possible, for example a microstructuring in the form of micro-lubricant bags or defines aligned micro-grooves, reducing wear resistance and load capacity of the friction contact surface is further increased.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die beschichteten Reibkontaktflächen bezogen auf ihren Querschnitt durch die elektrochemische Bearbeitung definiert geometrisch unrund bearbeitet.In In an advantageous embodiment, the coated friction contact surfaces are obtained defined on its cross section through the electrochemical machining geometrically out of round.

Der Vorteil dabei ist, dass durch die bezüglich des Querschnitts geometrisch unrunde Bearbeitung der Reibkontaktfläche mittels eines elektrochemischen Bearbeitungsverfahrens Verspannung der Reibkontaktfläche im Belastungszustand infolge Deformation der Reibkontaktfläche reduziert werden. Damit werden die Belastbarkeit und die Verschleißbeständigkeit der Reibkontaktfläche weiter vorteilhaft gesteigert.Of the The advantage here is that by the respect to the cross section geometrically non-circular processing of the friction contact surface by means of an electrochemical Machining process Clamping the friction contact surface in the load state be reduced due to deformation of the friction contact surface. In order to the load capacity and the wear resistance of the friction contact surface continue increased advantageous.

Unter einer derartigen geometrisch unrunden Bearbeitungsgeometrie sind dabei nicht rotationssymmetrische Geometrien bezüglich des geometrischen Mittelpunkts des vor der elektrochemischen Bearbeitung im wesentlich kreisrunden oder ringförmigen Querschnitts der Reibkontaktfläche zu verstehen. Beispielsweise ist darunter eine elliptische, also ovalisierte, Bearbeitungsgeometrie der Reibkontaktfläche zu verstehen. Eine derartige Bearbeitung ist zumindest mit vertretbarem Aufwand mit konventioneller mechanischer Bearbeitung nicht herstellbar, wobei dies bei elektrochemischer Bearbeitung auf einfache Art und Weise durch entsprechende Ausgestaltung der Elektrode bearbeitet wird.Under Such a geometrically non-circular machining geometry not rotationally symmetric geometries with respect to the geometric center the before the electrochemical machining in a substantially circular or annular Cross section of the friction contact surface to understand. For example, underneath it is an elliptical, that is ovalized, To understand machining geometry of Reibkontaktfläche. Such Processing is at least with reasonable effort with conventional mechanical processing can not be produced, this being the case with electrochemical Machining in a simple manner by appropriate design the electrode is processed.

Der Vorteil einer ovalisierten Bearbeitungsgeometrie insbesondere bei einer Zylinderlauffläche ist, dass diese im Belastungszustand, d.h. im deformierten Zustand infolge definiert wirkender thermischer und mechanischer Kräfte, eine im wesentlich exaktere rotationssymmetrische Zylindergeometrie aufweist. Im Vergleich zur konventionellen kreisrunden mechanischen Bearbeitung einer Zylinderlauffläche, welche im Belastungszustand unsymmetrisch deformiert wird, wird durch die ovalisierte Bearbeitung eine Zylinderlauffläche gewährleistet, welche eine erheblich höhere Verschleißbeständigkeit und Laufruhe aufweist. Die jeweilige Ausgestaltung der ovalisierten Reibkontaktfläche ist abhängig von den im Belastungsfall auftretenden Kräften, allerdings ist die Differenz von Haupt- und Nebenachse einer solchen ovalen Bearbeitungsgeometrie betragsmäßig kleiner als 1000 μm, vorzugsweise im Bereich von 1 μm bis 100 μm.The advantage of an ovalized machining geometry, in particular in the case of a cylinder running surface, is that it has a substantially more exact rotationally symmetrical cylinder geometry in the loaded state, ie in the deformed state as a result of defined thermal and mechanical forces. Compared to the conventional circular mechanical machining of a cylinder surface, which is asymmetrical in the load state deformed, the ovalized machining ensures a cylinder surface, which has a significantly higher wear resistance and smoothness. The respective configuration of the ovalized frictional contact surface is dependent on the forces occurring in the load case, however, the difference of major and minor axis of such an oval machining geometry amount is less than 1000 microns, preferably in the range of 1 micron to 100 microns.

Für die exakte Lage der unrunden Bearbeitungsgeometrie der Reibkontaktfläche ist der Bereich bzw. sind die Bereiche der Krafteinleitung im Belastungszustand auf die Reibkontaktfläche maßgebend.For the exact one Location of the non-circular machining geometry of Reibkontaktfläche is the area or are the areas of force application in the load state on the friction contact surface prevail.

Vorteilhaft ist weiterhin, dass die elektrochemische Bearbeitung für elektrisch leitfähige Materialien ein werkstoffunabhängiges Bearbeitungsverfahren ist. D.h. auch elektrisch leitfähige Beschichtungen oder Materialien bearbeitet werden können, die durch reine mechanische Bearbeitung nur unzureichend oder unter hohem Kostenaufwand auf Endkontur bearbeitbar sind, beispielsweise sehr schwer zerspanbare thermische Spritzschichten, insbesondere auf Eisen-Chrom-Basis.Advantageous is still that electrochemical machining for electric conductive Materials a material independent Processing method is. That also electrically conductive coatings or materials can be processed by pure mechanical processing only inadequate or at high cost on the final contour editable are, for example, very difficult to machine thermal spray coatings, especially on an iron-chromium basis.

Weitere Gegenstände der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösungen sind in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel und der Figur näher erläutert.Further objects The invention and further advantageous embodiments of the inventive solutions are in the following embodiment and the figure closer explained.

1 zeigt dabei eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung eines Querschnitts durch einen Zylinder eines Zylinderliners (1) für die Verwendung in einem Kurbelgehäuse einer Verbrennungskraftmaschine und einer erfindungsgemäßen Bearbeitungselektrode (3) am Ende der elektrochemischen Bearbeitung. Zum besseren Verständnis wurde die ovale Ausgestaltung der Reibkontaktfläche (2) des Zylinderliners (1) überhöht dargestellt. 1 shows a schematic, not to scale representation of a cross section through a cylinder of a cylinder liner ( 1 ) for use in a crankcase of an internal combustion engine and a machining electrode according to the invention ( 3 ) at the end of the electrochemical machining. For better understanding, the oval configuration of the friction contact surface ( 2 ) of the cylinder liner ( 1 ) shown exaggerated.

Für die Fertigung von 4-Zylinder-Reihenmotoren für Kraftfahrzeuge werden Zylinderliner (1) aus Grauguss in ein Kurbelgehäuse aus Aluminium eingegossen. Die Zylinderlaufbahnen eines Zylinderliners (1) werden mit einer verschleißbeständigen Eisenchromschicht (2) mittels thermischen Spritzens durch Laser-Draht-Spritzen (LDS) beschichtet. Die Schichtdicke der Eisenchromschicht (2) beträgt 0,5 mm. Der Innendurchmesser eines zu beschichtenden Zylinders (1) beträgt 75 mm bei einer Höhe von 100 mm.For the production of 4-cylinder inline engines for motor vehicles, cylinder liners ( 1 ) cast from gray cast iron in a crankcase made of aluminum. The cylinder liners of a cylinder liner ( 1 ) are coated with a wear-resistant iron chromium layer ( 2 ) are coated by thermal spraying by laser wire spraying (LDS). The layer thickness of the iron chromium layer ( 2 ) is 0.5 mm. The inner diameter of a cylinder to be coated ( 1 ) is 75 mm at a height of 100 mm.

In einem daran anschließenden Verfahrensschritt erfolgt die endgültige Bearbeitung der Zylinderlaufbahnen mittels PECM. Die elektrochemische Bearbeitung erfolgt auf einer herkömmlichen hier nicht weiter beschriebenen Vorrichtung zur PECM-Bearbeitung. Die für die Bearbeitung erforderlichen Anschlussmittel zur Aufnahme der Elektroden (3), zur Stromversorgung, zur definierten Positionierung des Zylinderliners (1) relativ zu den Elektroden (3) und zur weiteren Prozessteuerung sind hierbei nicht näher erläutert aber selbstverständlich vorhanden.In a subsequent process step, the final machining of the cylinder liners takes place by means of PECM. The electrochemical machining is carried out on a conventional PECM processing device not further described here. The connection means required for processing for receiving the electrodes ( 3 ), for the power supply, for the defined positioning of the cylinder liner ( 1 ) relative to the electrodes ( 3 ) and for further process control here are not explained in detail but of course available.

Zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit der PECM-Bearbeitung erfolgt die elektrochemische Bearbeitung der vier Zylinderlaufflächen eines Zylinderliners (1) parallel, wozu die Vorrichtung eine entsprechende Anzahl an Elektroden (3) aufweist.To increase the economic efficiency of PECM machining, the electrochemical machining of the four cylinder surfaces of a cylinder liner ( 1 ) in parallel, for which the device has a corresponding number of electrodes ( 3 ) having.

Für die PECM-Bearbeitung einer beschichteten Zylinderlauffläche (2) wird eine Elektrode (3) verwendet, die eine Höhe von 110 mm und eine ovale Grundform aufweist, wobei die Differenz von Hauptachse b und Nebenachse a betragsmäßig 10 μm beträgt und über die Höhe der Elektrode (3) konstant ist. Die ovale Grundform ist über die Höhe der Elektrode (3) konstant. Bei der PECM-Bearbeitung ist die komplette umfängliche Außenfläche der Elektrode (3) elektrochemisch aktiv, d.h. am Werkstoffabtrag beteiligt. Die Stirnfläche der Elektrode (3) ist isoliert.For the PECM machining of a coated cylinder surface ( 2 ), an electrode ( 3 ), which has a height of 110 mm and an oval basic shape, wherein the difference of the main axis b and minor axis a amounts to 10 microns and the height of the electrode ( 3 ) is constant. The oval basic shape is above the height of the electrode ( 3 ) constant. In PECM machining, the complete peripheral outer surface of the electrode ( 3 ) electrochemically active, ie involved in material removal. The end face of the electrode ( 3 ) is isolated.

Durch ihre spezielle Ausgestaltung erzeugen die beschriebenen Elektroden (3) bei der PECM-Bearbeitung die gewünschte ovalisierte Bearbeitungsgeometrie der beschichteten Zylinderlauffläche.Due to their special design, the described electrodes ( 3 ) in the PECM machining the desired ovalized machining geometry of the coated cylinder surface.

Im Verfahren zur PECM-Bearbeitung wird der Zylinderliner (1) definiert in der Vorrichtung aufgenommen und eingespannt. Anschließend werden die ovalisierten Bearbeitungselektroden (3) in den einzelnen Zylindern (1) automatisch positioniert. Dabei umschließt eine beschichtete Zylinderlauffläche (2) eine zuvor beschriebene ovalisierte Elektrode (3) so, dass die Nebenachse a der ovalisierten Bearbeitungselektrode (3) senkrecht zu der Verbindungslinie der Mittelpunkte der vier in Reihe angeordneten Zylinder im Zylinderliner (1) steht. Daraus ergibt sich ein minimaler Arbeitsspalt von ca. 0,1 mm im Bereich zwischen der beschichteten Zylinderlauffläche (2) und der Bearbeitungselektrode, welcher in Richtung der Hauptachse b und senkrecht zur Nebenachse a der Bearbeitungselektrode (3) steht. Die Elektrolytlösung, eine gebräuchliche Salzlösung, wird hier von oben der Bearbeitung unter Umgebungsdruck zugeführt, ist aber ebenso auf beliebige andere Art und Weise der Bearbeitung zuführbar. Die PECM-Bearbeitung findet mit einer Taktzeit von 10 sec statt.In the process for PECM machining, the cylinder liner ( 1 ) defined in the device and clamped. Subsequently, the ovalized machining electrodes ( 3 ) in the individual cylinders ( 1 ) automatically positioned. A coated cylinder surface ( 2 ) a previously described ovalized electrode ( 3 ) such that the minor axis a of the ovalized machining electrode ( 3 ) perpendicular to the line connecting the centers of the four cylinders arranged in series in the cylinder liner ( 1 ) stands. This results in a minimum working gap of approx. 0.1 mm in the area between the coated cylinder surface ( 2 ) and the machining electrode, which in the direction of the main axis b and perpendicular to the minor axis a of the machining electrode ( 3 ) stands. The electrolyte solution, a common saline solution, is supplied from above to the processing under ambient pressure, but can also be fed to the processing in any other way. The PECM processing takes place with a cycle time of 10 seconds.

Der Verfahrensablauf findet vollautomatisiert statt, so dass nach Beendigung der PECM-Bearbeitung der bearbeitete Zylinderliner (1) automatisiert aus der Vorrichtung entnommen wird und ein weiterer neu zu bearbeitender Zylinderliner (1) in die Vorrichtung eingesetzt wird.The process takes place fully automatically, so that after completion of the PECM processing, the machined cylinder liner ( 1 ) is automatically removed from the device and another to be processed cylinder liner ( 1 ) is inserted into the device.

Claims (8)

Verfahren zur Bearbeitung von einer beschichteten, im wesentlichen zylinderförmigen Reibkontaktfläche (2) aus elektrisch leitfähigem Material, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibkontaktfläche (2) elektrochemisch bearbeitet wird.Method for processing a coated, substantially cylindrical frictional contact surface ( 2 ) made of electrically conductive material, characterized in that the Reibkontaktfläche ( 2 ) is processed electrochemically. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibkontaktfläche (2) in ihrem Querschnitt durch die elektrochemische Bearbeitung geometrisch unrund bearbeitet wird.A method according to claim 1, characterized in that the friction contact surface ( 2 ) is processed in its cross section by the electrochemical machining geometrically out of round. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibkontaktfläche (2) in ihrem Querschnitt durch die elektrochemische Bearbeitung geometrisch ovalisiert wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the friction contact surface ( 2 ) is geometrically ovalized in its cross section by the electrochemical machining. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibkontaktfläche (2) durch die elektrochemische Bearbeitung definiert mikrostrukturiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the friction contact surface ( 2 ) is microstructured defined by the electrochemical machining. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der elektrochemischen Bearbeitung eine Bearbeitungselektrode (3) und die zu bearbeitende Reibkontaktfläche (2) relativ zueinander bewegt werden, insbesondere translatorisch, rotatorisch und/oder oszillierend.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during electrochemical machining a machining electrode ( 3 ) and the friction contact surface ( 2 ) are moved relative to each other, in particular translationally, rotationally and / or oscillatingly. Elektrode (3) zur elektrochemischen Bearbeitung, wobei die Elektrode (3) zapfenförmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3) einen ovalen Querschnitt aufweist.Electrode ( 3 ) for electrochemical machining, wherein the electrode ( 3 ) is cone-shaped, characterized in that the electrode ( 3 ) has an oval cross-section. Elektrode (3) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3) einen Rohrquerschnitt aufweist.Electrode ( 3 ) according to claim 6, characterized in that the electrode ( 3 ) has a tube cross-section. Elektrode (3) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Elektrodenfläche, welcher bei der elektrochemischen Bearbeitung elektrochemisch aktiv ist, eine Mikrostrukturierung aufweist.Electrode ( 3 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the region of the electrode surface, which is electrochemically active in the electrochemical machining, has a microstructure.
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