DE102010054831A1

DE102010054831A1 - Gestaltung von Brennraummulden in Kolben für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE102010054831A1
Application number: DE102010054831A
Authority: DE
Inventors: Michael Albert 74821 Janssen; Wolfgang 74831 Mühlbeyer
Original assignee: KS Kolbenschmidt GmbH
Current assignee: KS Kolbenschmidt GmbH
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2011-06-22
Also published as: WO2011082788A3; WO2011082788A2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kolben (1) für eine Brennkraftmaschine, umfassend einen Kolbenboden (2), in dem eine Brennraummulde (3) integriert ist, die einen Muldenboden (4) umfasst, der über einen Muldenrand (5) mit zugehörigem Muldenrandradius (6) mit dem Kolbenboden (2) verbunden ist. Die Brennraummulde (3) schließt zumindest einen beliebig geometrisch gestalteten Muldenboden (4) ein, der gegenüber dem Muldenrand (5) und/oder dem Muldenrandradius (6) eine übereinstimmende oder abweichende geometrische Form aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben für eine Brennkraftmaschine, umfassend einen Kolbenboden, in dem eine Brennraummulde integriert ist, die einen Muldenboden umfasst, der über einen Muldenrand mit zugehörigem Muldenrandradius mit dem Kolbenboden verbunden ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens mit integrierter Brennraummulde.
Stand der Technik
Die Brennraummulde eines Kolbens ist im Betriebszustand thermisch stark beansprucht. Bislang wurde die Brennraummulde vorwiegend symmetrisch in den Kolbenboden eingebracht, wobei die Wandstärke zu einem Kühlkanal bei einem flüssigkeitsgekühlten Kolben durch eine außermittige Positionierung kompensiert wurde.
Die Gestaltung der Brennraummulde beeinflusst insbesondere für Kolben von Diesel-Brennkraftmaschinen maßgeblich das Betriebs- und Abgasverhalten. Die unterschiedlichen Anforderungen zwischen dem Teillast- und dem Volllastbetrieb einer Brennkraftmaschine erfordern einen Kompromiss bei der Auslegung der Brennraummulde.
Dabei unterliegt insbesondere der Muldenrand der Brennraummulde einem kritischen Beanspruchungszustand, da die beschleunigte Gasströmung den Wärmeübergang in dieser Zone verstärkt. Dadurch steigt die Temperatur des Muldenrandes, die zu einer erhöhten Spannungsbelastung führt, aufgrund einer nicht gleichmäßigen Temperaturverteilung. Für den Muldenrand der Brennraummulde besteht daher eine erhöhte Gefahr einer Rissbildung. Die insbesondere senkrecht zum Brennraum-Muldenrand verlaufenden Ermüdungsrisse werden während des Aufheizvorgangs durch eine plastische Deformation des heißen Randbereichs der Brennraummulde verursacht. Der Muldenrand dehnt sich aufgrund hoher Temperatur aus, während das dahinter liegende Gefüge mit einem geringeren Temperaturniveau eine Werkstoffausdehnung blockiert, mit der Folge einer Plastifizierung. Im Abkühlvorgang des Kolbenbodens zieht sich der Randbereich der Brennraummulde in seine Ausgangsform zurück, wodurch sich im Werkstoffgefüge hohe Zugspannungen einstellen. Ein Überschreiten zulässiger Grenzwerte des Werkstoffs kann die Rissbildung verstärken.
Als Maßnahme zur Vermeidung einer Rissbildung ist es bekannt, bei Bedarf durch ein mechanisches Verfahren, insbesondere Fräsen den Radius des Muldenrands zu verändern. Die durch eine mechanische Bearbeitung von Flächen herzustellenden Geometrien an Kolben erstreckten sich bisher auf rotationssymmetrische Maßnahmen wie Drehen und Bohren oder ebene Fräsoperationen. Unabhängig von den eingesetzten mechanischen Maßnahmen erfordern diese ein zusätzliches aufwändiges Entgraten.
Eine weitere Maßnahme sieht vor, den Muldenrand der Brennraummulde durch ein gezieltes Umschmelzen zu veredeln. Dieses beispielsweise aus der DE 21 245 595 bekannte Verfahren beruht darauf, dass ein in den Werkstoff eindringender Ladungsträgerstrahl eine kleine, unmittelbar in seinem Bereich liegende Werkstoffmenge aufschmilzt, während die Umgebung der Schmelzzone kalt bleibt und das aufgeschmolzene Material unmittelbar nach dem Entfernen des Ladungsträgers stark abkühlt und sofort wieder erstarrt. Das Umschmelzen verbessert die Oberflächenfestigkeit und die Oberflächenzähigkeit, wobei nachteilig nur eine kleine, unmittelbar im Bereich des Ladungsträgerstrahls befindliche Werkstoffzone beeinflusst wird.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Kolben eine Brennraummulde kostengünstig zur Optimierung der Verbrennung zu gestalten, die weiterhin die Spannungsbelastung in dem Kolbenboden reduziert.
Diese Problemstellung wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 9 gelöst.
Gemäß der ersten Erfindung nach Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Brennraummulde zumindest einen beliebig geometrisch gestalteten Muldenboden einschließt. Vorteilhaft schließt die Erfindung weiterhin eine Brennraummulde ein, bei der sowohl der Muldenboden als auch der Muldenrand beliebig geometrisch gestaltet sind. Außerdem kann erfindungsgemäß der Muldenboden gegenüber dem Muldenrand eine übereinstimmende oder voneinander abweichende geometrische Form aufweisen, wobei vorzugsweise der Muldenrand einen Muldenrandradius einschließt. Mit einer variablen Gestaltung des Muldenbodens und/oder des Muldenrands kann die Brennraummulde gezielt verbrennungstechnisch optimiert ausgelegt werden.
Im Betriebszustand eines Kolbens mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten Brennraummulde stellen sich in thermisch hoch belasteten Zonen, insbesondere im Muldenrand einschließlich des Muldenrandradius vorteilhaft geringere Spannungsbelastungen ein. Gleichzeitig kann durch die erfindungsgemäße Maßnahme eine thermische Ermüdungsfestigkeit des Werkstoffs im Randbereich der Brennraummulde entscheidend verbessert werden.
Vorteilhaft kann die kostengünstig realisierbare erfindungsgemäße Maßnahme für Kolben von leistungsgesteigerten Brennkraftmaschinen eingesetzt werden. Bei diesen Kolben ist insbesondere die Brennraummulde einer erhöhten Beanspruchung durch die mechanische Belastung des Gasdrucks und eines erhöhten Temperaturniveaus sowie den Spannungen aus den Temperaturgradienten ausgesetzt. Der erfindungsgemäß gestaltete Kolben hält diesen Beanspruchungen stand und erfüllt weiterhin die gesteigerten Forderungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Brennerraummulde schafft geometrische Asymmetrien, die eine Ausbildung von akustischen Resonanzfrequenzen stören, was sich vorteilhaft auf die Geräuschentwicklung auswirkt. Mit dem konstruktiven erfindungsgemäßen Konzept kann im Betriebszustand des Kolbens ein Optimum hinsichtlich der Verbrennung erreicht werden. Außerdem stellen sich eine verbesserte Kühlung, eine verringerte Geräuschentwicklung sowie eine Spannungsreduzierung an dem Muldenrand ein.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen, nachfolgend erläuterten Ansprüche 2 bis 8.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bilden der Muldenboden und /oder der Muldenrand einschließlich des Muldenrandradius eine von einerKreisform abweichende geometrische Form. Eine bevorzugte erste konstruktive Auslegung sieht vor, dass der Kolben eine zentrisch oder exzentrisch in den Kolbenboden eingebrachte Brennraummulde mit einem symmetrisch gestalteten Muldenboden und einem verlaufenden, bevorzugt oval gestalteten Muldenrand einschließlich Muldenrandradius umfasst. Ein weiteres erfindungsgemäßes Konzept sieht ebenfalls eine zentrisch oder exzentrisch in den Kolbenboden eingebrachte Brennraummulde vor, die einen asymmetrischen Muldenboden einschließt und einen Muldenrand, einschließlich Muldenrandradius mit einer gleichbleibenden, insbesondere runden Form. Eine weitere zentrisch oder exzentrisch in den Kolbenboden eingebrachte Brennraummulde gemäß der Erfindung umfasst einen asymmetrischen oder oval gestalteten Muldenboden sowie einen Muldenrand, einschließlich Muldenrandradius mit einer annähernd übereinstimmenden oder verlaufenden, beispielsweise ovalen Formgebung. Je nach Bedarf bietet es sich an, dass der Muldenboden und/oder der Muldenrand einseitig asymmetrisch oder bis zu einer Freiform ausgelegt ist. Außerdem bietet die Erfindung die Möglichkeit, die Brennraummulde mit einem als Freiform beliebig geometrisch gestalteten Muldenboden zu versehen, dem ein Muldenrand mit einer ebenfalls als Freiform oder einer beliebig geometrisch gestalteten Form zugeordnet ist. Vorteilhaft kann das Profil bzw. die Form des Muldenbodens und/oder des Muldenrands frei programmiert werden. Bei Bedarf kann eine annähernde geometrische Profilübereinstimmung zwischen dem Muldenrand und dem Muldenboden geschaffen werden.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Konzept der Brennraummuldengestaltung in Verbindung mit einem flüssigkeitsgekühlten, zumindest einen Kühlkanal einschließenden Kolben einsetzbar. Dabei bietet die Erfindung die Möglichkeit, die Wandstärke zwischen der Brennraummulde und dem Kühlkanal zu optimieren mit dem Ziel, die Kühlung des Kolbens zu verbessern. Zur Erzielung einer effektiven Kolbenkühlung können damit ohne Einschränkung der Kolbenfestigkeit vorteilhaft die Wandstärken zwischen der Brennraummulde und dem Kühlkanal optimiert werden. Das erfindungsgemäße Konzept ist auf Kolben übertragbar, die mittels eines Gieß-, Schmiede- oder Strangpressverfahrens oder einer Kombination davon hergestellt worden sind.
Die Erfindung nach Anspruch 9 umfasst ein Verfahren zur Herstellung der Brennraummulde, mit dem mittels einer spangebenden, mechanischen Bearbeitung die Brennraummulde in unterschiedlichen geometrisch gestalteten Formen in den Kolbenboden eingebracht werden kann. Bevorzugt wird dazu eine Werkzeugmaschine eingesetzt, mit der in Verbindung mit einem Spezialwerkzeug der Muldenboden und/oder der Muldenrand der Brennraummulde in unterschiedlichen oder übereinstimmenden Formen hergestellt werden kann. Zur Realisierung der geometrischen Form des Muldenbodens, des Muldenrands und/oder des Muldenrandradius wird mit einer Werkzeugmaschine in einer Aufspannung mit dem Spezialwerkzeug an einem definierten Übergangspunkt an der Brennraummulde angesetzt und je nach Bedarf mit dem winkelabhängig verlaufenden Werkzeug beispielsweise die Muldenöffnung oder andere Bereiche der Brennrummulde hergestellt.
Mit dem eingesetzten Verfahren können vorteilhaft beliebig geometrisch gestaltete, insbesondere von einer Kreisform abweichende Formen oder Profile für den Muldenboden sowie den Muldenrand realisiert werden. Dieses Herstellverfahren ermöglicht es eine Brennraummulde einzubringen, deren Muldengeometrie eine optimale Verbrennung gewährleistet in Verbindung mit einem spannungsreduzierten Muldenrand, was sich vorteilhaft auf die Bauteilsicherheit des Kolbens auswirkt. Außerdem ermöglicht das eingesetzte Bearbeitungsverfahren eine flexiblere, kostenoptimierte Fertigung des Kolbens. Ein weiterer Kostenvorteil gegenüber bisher eingesetzten Verfahren zur Kolbenherstellung stellt sich ein, da weder Fräsarbeiten noch damit einhergehende Verschneidungskanten am Muldenrand erforderlich sind.
Als bevorzugte Werkzeugmaschine zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gestaltung der Brennraummulde wird eine Innenovaldreheinheit eingesetzt, mit der vorteilhaft in einer Aufspannung die Geometrie des Muldenbodens und des Muldenrands einschließlich des Muldenrandradius mit übereinstimmenden oder voneinander abweichenden geometrischen Ausgestaltungen in den Kolbenboden eingebracht werden kann. Eine erste Ausgestaltung sieht eine zentrisch oder exzentrisch in den Kolbenboden eingebrachte Brennraummulde vor, die einen symmetrisch oder rund ausgebildeten Muldenboden sowie einen verlaufenden, bevorzugt oval gestalteten Muldenrand und Muldenrandradius einschließt. Weiterhin bietet sich eine Ausgestaltung an, die eine zentrisch oder exzentrisch in den Kolbenboden eingebrachte Brennraummulde umfasst, der ein asymmetrischer Muldenboden sowie ein Muldenrand einschließlich Muldenrandradius mit einer gleichbleibenden runden Form zugeordnet ist. Die Erfindung umfasst als weitere Ausgestaltung eine zentrisch oder exzentrisch in den Kolbenboden eingebrachte Brennraummulde mit einem asymmetrischen Muldenboden, dem ein Muldenrand und Muldenrandradius mit einem verlaufenden, bevorzugt oval gestalteten Muldenrand und Muldenrandradius zugeordnet ist. Außerdem kann die Brennraummulde gemäß der Erfindung einen Muldenboden sowie einen Muldenrand mit einer verlaufenden, oval oder als Freiform gestalteten, frei programmierbaren Form einschließen.
Vorteilhaft ermöglicht die Anwendung der Innenovaldreheinheit eine Ausgestaltung von Brennraummulden mit Muldenböden und/oder Muldenrändern, einschließlich Muldenrandradien in beliebig gestalteten Freiformflächen, Verlaufsformen oder Freiformkonturen mit dreidimensionaler Formgebung sowie mit und ohne Hinterschnitt.
Weiterhin können mittels einer frei programmierbaren Werkzeugmaschine mit CNC-Steuerung, insbesondere einer Innenovaldreheinheit mit zugehörigem Schneidwerkzeug beliebige Formen innerhalb der Brennraummulde hergestellt werden. Die Steuerung ermöglicht durch eine entsprechende freie Programmierung das Einbringen von nahezu beliebig geometrisch gestalteten Verlaufsformen, Konturen oder Profilen für den Muldenboden und/oder den Muldenrand, zur Herstellung einer optimal ausgelegten Brennraummulde. Zur Realisierung der erfindungsgemäß ausgeführten Brennraummulde ist vorteilhaft nur eine Aufspannung des Kolbens in der Werkzeugmaschine bzw. der Bearbeitungseinrichtung erforderlich, um beispielsweise das bedarfsgerechte Profil des Muldenbodens und des Muldenrands kostengünstig unter Einhaltung geringster Fertigungstoleranzen herstellen zu können. Im Vergleich zu bisherigen Lösungen stellt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein erheblicher Zeit- und Kostenvorteil ein.
Die Bearbeitung des Kolbens mit integrierter, erfindungsgemäß ausgebildeter Brennraummulde erfolgt in folgenden Schritten: nach dem Herstellen eines Kolbenrohlings durch ein Urformverfahren wie ein Gieß,- Schmiede- oder Strangpressverfahren, folgt die Bearbeitung des Kolbenrohlings durch mechanische Operationen. Anschließend wird die Brennraummulde bevorzugt in Verbindung mit der Innenovaldreheinheit in den Kolbenboden eingebracht, bevor der Kolben von Kühlschmiermittel und/oder Schmierstoffen sowie anhaftenden Spänen gereinigt wird.
Ausführungsbeispiele
Im Folgenden wird anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung die Erfindung näher erläutert, wobei sich die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Es zeigen:
1: eine teilweise Seitenansicht und eine teilweise Schnittansicht eines Kolbens mit im Kolbenboden integrierter Brennraummulde;
2: einen Kolben in einer Draufsicht mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Brennraummulde;
3 den Kolben gemäß 2 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Brennraummulde;
4 den Kolben gemäß 2 mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Brennraummulde;
5 den Kolben gemäß 2 mit einem vierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Brennraummulde.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 zeigt einen flüssigkeitsgekühlten Kolben 1, bei dem in einem Kolbenboden 2 eine Brennraummulde 3 eingebracht ist. Die zentrisch angeordnete Brennraummulde 3 bildet einen Muldenboden 4, der mittig in Richtung des Kolbenbodens 2 gewölbt ausgeführt ist. Der Muldenboden 4 wird außenseitig von einem gerundeten, insbesondere konvex ausgeführten Muldenrand 5 umschlossen, der eine umlaufende Hinterschneidung 7 bildet. Über einen konkav verlaufenden Abschnitt, einen Muldenrandradius 6 ist der Muldenrand 5 mit dem Kolbenboden 2 verbunden. Zur Kühlung des Kolbens 1 ist bevorzugt ein umlaufender, von einem Kühlmedium beaufschlagter Kühlkanal 8 in dem Kolben 1 integriert. Aufgrund einer relativ geringen Wandstärke zu dem thermisch stark beanspruchten Muldenrand 5 der Brennraummulde 3 kann eine effektive Kolbenkühlung erreicht werden.
Der Kolben 1 gemäß 2 umfasst eine zentrisch in dem Kolbenboden 2 eingebrachte Brennraummulde 13 mit einem runden, symmetrisch ausgebildeten Muldenboden 14, dem ein verlaufender, oval gestalteter Muldenrand 15 zugeordnet ist.
Die 3 zeigt eine Brennraummulde 23 mit einem zentrisch in dem Kolbenboden 2 eingebrachten runden, symmetrisch gestalteten Muldenboden 24 sowie einen exzentrisch, oval ausgebildeten Muldenrand 25.
Gemäß 4 schließt die Brennraummulde 33 des Kolbens 1 einen oval oder asymmetrisch ausgebildeten Muldenboden 34 ein sowie einen oval ausgestalteten Muldenrand 35.
In 5 ist in dem Kolbenboden 2 des Kolbens 1 eine als Freiform gestaltete Brennraummulde 43 integriert, die einen unregelmäßig geformten Muldenboden 44 und einen unregelmäßig geformten Muldenrand 45 umfasst.
Bezugszeichenliste

1: Kolben
2: Kolbenboden
3: Brennraummulde
4: Muldenboden
5: Muldenrand
6: Muldenrandradius
7: Hinterschnitt
8: Kühlkanal
13: Brennraummulde
14: Muldenboden
15: Muldenrand
23: Brennraummulde
24: Muldenboden
25: Muldenrand
33: Brennraummulde
34: Muldenboden
35: Muldenrand
43: Brennraummulde
44: Muldenboden
45: Muldenrand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 21245595 [0006]

Claims

Kolben (1) für eine Brennkraftmaschine, umfassend einen Kolbenboden (2), in dem eine Brennraummulde (3, 13, 23, 33, 43) integriert ist, die einen Muldenboden (4, 14, 24, 34, 44) umfasst, der über einen Muldenrand (5, 15, 25, 35, 45) über einen zugehörigen Muldenrandradius (6, 16, 26, 36, 46) mit dem Kolbenboden (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Brennraummulde (13, 23, 33, 43) einen beliebig geometrisch gestalteten Muldenboden (14, 24, 34, 44) einschließt, der gegenüber dem Muldenrand (15, 25, 35, 45) und/oder dem Muldenrandradius (16, 26, 36, 46) eine übereinstimmende oder abweichende geometrische Form aufweist.
Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Muldenboden (34, 44) und/oder der Muldenrand (35, 45) einschließlich des Muldenrandradius (36, 46) eine von einer Kreisform abweichende geometrische Form aufweist.
Kolben nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrisch oder exzentrisch in dem Kolbenboden (2) eingebrachte Brennraummulde (13) einen rund oder symmetrisch ausgebildeten Muldenboden (14) sowie einen verlaufenden, oder oval gestalteten Muldenrand (15) einschließt.
Kolben nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrisch oder exzentrisch in dem Kolbenboden (1) eingebrachte Brennraummulde (23) einen asymmetrischen Muldenboden (24) umfasst sowie einen Muldenrand (25) mit einer gleichbleibenden, insbesondere runden Form.
Kolben nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrisch oder exzentrisch in dem Kolbenboden (2) eingebrachte Brennraummulde (33) einen asymmetrischen oder oval gestalteten Muldenboden (34) umfasst, dem ein Muldenrand (35) mit einer annähernd übereinstimmenden oder verlaufenden Formgebung zugeordnet ist.
Kolben nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine als Freiform oder beliebig geometrisch gestaltete Brennraummulde (43) in dem Kolbenboden (1) eingebracht ist, dem ein Muldenboden (44) und/oder ein Muldenrand (45) mit einer als Freiform oder einer beliebig geometrisch gestalteten Form zugeordnet ist.
Kolben nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der flüssigkeitsgekühlte Kolben (1) zumindest einen Kühlkanal (8) beinhaltet.
Kolben nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (1) mittels eines Gieß-, Schmiede- oder Strangpress-Verfahrens aus Stahl oder aus einem Leichtmetall herstellbar ist.
Verfahren zur Herstellung einer Brennraummulde (13, 23, 33, 43) in einem Kolben (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer spangebenden, mechanischen Bearbeitung die Brennraummulde (13, 23, 33, 43) in den Kolbenboden (2) eingebracht wird, wobei mit einem Spezialwerkzeug einer eingesetzten Werkzeugmaschine der Muldenboden (14, 24, 34, 44) und/oder der Muldenrand (15, 25, 35, 45) der Brennraummulde (13, 23, 33, 43) in unterschiedlichen oder übereinstimmenden, beliebig geometrisch gestalteten Formen realisierbar ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gestaltung des Muldenbodens (14, 24, 34, 44) und des Muldenrands (15,25, 35, 45) der Brennraummulde (13, 23, 33, 43) eine Innenovaldreheinheit als Werkzeugmaschine eingesetzt ist, wobei mit einer Aufspannung eine übereinstimmende oder voneinander abweichende Geometrie des Muldenbodens (14, 24, 34, 44) und des Muldenrands (15, 25, 35, 45) herstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Innenovaldreheinheit ein Muldenboden (14, 24, 34, 44) und/oder ein Muldenrand (15, 25, 35, 45) mit einer beliebig geometrisch gestalteten Freiformfläche, Verlaufsform oder Freiformkontur realisierbar ist, wobei die hergestellte Kontur eine dreidimensionale Formgebung mit und ohne einen Hinterschnitt einschließt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Innenovaldreheinheit zumindest ein Muldenrand (15, 25, 35, 45) in einer beliebig gestalteten frei programmierbaren Verlaufsform herstellbar ist.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung des Kolbens (1) in folgenden Schritten erfolgt: – Herstellen eines Kolbenrohlings durch ein Urformverfahren wie ein Schmiede- oder Gießprozess oder ein Strangpressverfahren; – Bearbeitung des Kolbenrohlings durch mechanische Operationen; – Einbringen der Brennraummulde (13, 23, 33, 43) in den Kolbenboden (2) in Verbindung mit der Innenovaldreheinheit; – Reinigung des Kolbens von Kühlschmiermittel und/oder Schmierstoffen sowie anhaftenden Spänen.