EP3134560B1 - Thermisch beschichtetes bauteil - Google Patents

Thermisch beschichtetes bauteil Download PDF

Info

Publication number
EP3134560B1
EP3134560B1 EP15711655.9A EP15711655A EP3134560B1 EP 3134560 B1 EP3134560 B1 EP 3134560B1 EP 15711655 A EP15711655 A EP 15711655A EP 3134560 B1 EP3134560 B1 EP 3134560B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pore
rounding
indentation
friction
pores
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP15711655.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3134560A1 (de
Inventor
Thomas Behr
Jens Böhm
Mareike Hahn
Martin Hartweg
Tobias Hercke
Thomas Kreisl
Manuel Michel
Günter RAU
Christoph Reckzügel
Stefan Schweickert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of EP3134560A1 publication Critical patent/EP3134560A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3134560B1 publication Critical patent/EP3134560B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/131—Wire arc spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/004—Cylinder liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18—Other cylinders
    • F02F1/20—Other cylinders characterised by constructional features providing for lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/10—Pistons  having surface coverings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts

Definitions

  • the invention relates to a thermally coated component according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1.
  • thermal coating which is made possible in particular by thermal spraying, for example the LDS (arc wire spraying) or PTWA (plasma transferred wire arc) process.
  • thermal spraying for example the LDS (arc wire spraying) or PTWA (plasma transferred wire arc) process.
  • Such surfaces have, in particular, open pores, which also help to keep oil in the area of the surface.
  • thermally applied coating can be combined with a subsequent machining process such as honing, for example.
  • Such a structure is from the generic DE 10 2012 002 766 A1 known.
  • the thermally coated component there is characterized by a certain so-called oil retention or oil retention volume, which ensures that a corresponding desired or theoretically predetermined amount of oil remains in the area of the friction-optimized surface during operation, i.e. when the friction partners slide on each other .
  • oil retention or oil retention volume which ensures that a corresponding desired or theoretically predetermined amount of oil remains in the area of the friction-optimized surface during operation, i.e. when the friction partners slide on each other .
  • optimal component pairings can be created with regard to friction, preferably for cylinder liners in internal combustion engines.
  • a coating which has good tribological properties. This is an iron-based coating that contains micropores. The coating can then be smoothed using a honing process.
  • the JP 0 198 764 H shows something similar when coating a piston ring.
  • a method for producing a sliding surface on a light metal alloy in which the layer is applied by thermal spraying, in particular plasma spraying.
  • a plain bearing and a method for its production are also known.
  • a filler material is applied by means of laser coating and then machined and / or etched.
  • the object of the present invention is now to optimize such a surface of a thermally coated component even further.
  • the thermally coated component according to the invention is realized in such a way that pores occurring in the thermally coated surface are optimized with regard to an indentation rounding in such a way that an increase in the indentation rounding, which results from a ratio of the depth of the indentation rounding to a length section of the surface or parallel to the
  • the surface in which the pore is located is calculated, in each case has a value of more than 2.5 ⁇ m / mm and up to 5.5 ⁇ m / mm.
  • Such an increase in the indentation rounding for example averaged over the entire surface for all pores of more than 2.5 ⁇ m / mm, allows a further significant increase in the oil holding volume through correspondingly smooth transitions of the pore flank into the actual surface.
  • Such surface features have a very beneficial effect on the wear of friction partners, e.g. in the case of a thermally coated cylinder liner, on the wear of piston rings.
  • Such high increase values of the indentation rounding can be achieved in particular by honing with ceramic honing stones, preferably if honing has been carried out beforehand with diamond honing stones.
  • Ceramic honing stones are honing stones with ceramic cutting materials, for example silicon carbide (SiC) or aluminum oxide (Al2O3), preferably with a ceramic bond. Grain sizes of the ceramic cutting materials of more than 400 mesh (approx. 40 ⁇ m) have proven to be well suited.
  • diamond honing stones have diamond cutting materials in a metallic bond.
  • the cutting materials can also be attached to the honing stones by means of synthetic resin or plastic bonds, but the aforementioned bonds are more advantageous for economic reasons (service life of the honing stones, tool costs, reprocessing of the tools).
  • Commonly used honing stones such as diamond honing stones, leave pores with an indentation rounding with a correspondingly flat transition between the pore flank and the actual indenting rounding and thus a rather small increase value, which is typically in the order of magnitude between 0.5 and 1.5. It is surprising that, by preferably subsequent honing with ceramic honing stones, the increase in the indentation rounding can be increased to values of more than 2.5 ⁇ m / mm, typically to values between 3 and 5.5 ⁇ m / mm. The surface then has a very smooth cover structure with a correspondingly open porosity without the individual pores being covered. Due to the high rise values and the correspondingly smooth transitions of the pore flanks into the indentation curves the oil holding volume can then be increased again significantly compared to the prior art, in particular by approx. 40-50%.
  • a boundary line can be detected, for example, which separates the area of the indenting rounding of the pore from the surrounding surface.
  • a mean height level of the surface surrounding the respective pore is first determined (e.g. by means of white light interferometry or other conventional measurement technology). Afterwards, points belonging to this pore are determined, which are lowered compared to this mean height level (by a predetermined value, e.g. the resolution limit of the respective measurement technology) and border on the surrounding surface. These points then form the boundary line of this pore.
  • a tangent to the boundary line is formed at least in some points of the boundary lines.
  • the mean slope of the fillet is recorded along a defined measuring section.
  • the mean slopes of all measurement sections of the pore are then averaged in order to obtain an average value for the rounding of the indentation of the respective pore, which is then formulated as a so-called increase in rounding of the indentation of the respective pore.
  • the method can then be continued at other pores in order to obtain an average value of all increases in all indentation fillets of all pores of the entire surface or of individual sections of the surface.
  • a first delimitation line is first recorded again, which separates the area of the rounding of the pore from the surrounding surface.
  • the first boundary line runs on a first defined height level.
  • a second boundary line is then formed within, which is shifted in the direction of the pore, ideally in the area in which the indentation rounding is separated from the pore itself and which also runs at a defined height level. If the height of the two boundary lines is known, a height difference can be determined. This difference in height can then be divided by the mean distance between the boundary lines in order to obtain a mean increase in the rounding of the indentation of the respective pore.
  • the measured values can be determined using a two-dimensional surface measurement method, in particular white light interferometry, and then converted with a three-dimensional data set on the basis of the measurement. This can then be used, for example, via image processing methods to detect the boundary lines, the inclines and the ascent.
  • the friction-optimized surface is machined, preferably machined.
  • This machining which can be implemented in particular as honing, takes place after the thermal coating has been applied, for example after a cylinder running surface or a cylinder liner has been coated on the surface by thermal spraying. The honing then improves the surface quality and the surface, e.g. B. brought the cylinder to the desired size.
  • the friction-optimized surface can be finished by a multi-stage honing, honing first with diamond honing stones and then with ceramic honing stones.
  • a pre-machining with diamond honing stones and a final post-processing with ceramic honing stones leads to very favorable indentation roundings, so that the advantageous increase values of the indentation roundings of more than 2.5 ⁇ m / mm, preferably more than 3 ⁇ m / mm, are achieved.
  • the tribological properties of the friction-optimized surface can be increased even further, in particular through a significantly increased oil holding volume compared to the prior art.
  • a pore 1 in a thermally sprayed, friction-optimized surface 2 is shown purely by way of example.
  • the representation of the Figure 1 comes from a white light interferometry and shows different colors or different shades of gray depending on the height of the material.
  • the representation in Figure 1 thus ultimately reproduces a three-dimensional topography of the measured surface 2 with the pore 1 and the surface 2 surrounding the pore 1.
  • This three-dimensional image of the topography of the surface 2 can then be processed further, in particular using image processing methods.
  • the pore 1 is analogous to the illustration in FIG Figure 1 on the left of the representation of the Figure 2 to recognize again.
  • a boundary line 3 is drawn and in the right illustration of the Figure 2 again shown separately.
  • This boundary line 3 which could also be referred to as the first boundary line, as will be shown later, separates the area of a so-called indentation rounding 4, which in the representations of FIG Figures 1 and 2 can be seen in corresponding shades of gray, of the surface 2 surrounding the pore 1.
  • a mean height level of the surface 2 surrounding the pore 1 is first determined by means of white light interferometry. Afterwards, points belonging to this pore 1 are determined which are lowered by twice the resolution limit compared to this mean height level and to the surrounding ones Adjacent surface. These points then form the delimitation line 3 of the pore 1 with respect to the surface 2.
  • FIG. 3 In the representation of the Figure 3 this is shown again in a basic sectional view of one side of the pore 1.
  • the scale is selected in the direction y in ⁇ m in the direction x in mm, which results in a distorted representation. However, this is necessary to visualize the indentation rounding.
  • the pore 1 can be seen as a partial depression in the surface 2 of the material denoted by 5, for example a thermally sprayed coating.
  • a connection of the actual pore 1 with the surface 2 can be seen with a solid line, which shows a comparatively flat transition from a flank 6 of the pore 1 into the area of the indentation rounding 4 and thus into the surface 2.
  • the solid line shows a comparatively smooth transition from the pore flank 6 to the indentation rounding 4.
  • the indentation rounding 4, 4 ′ can now, depending on how it turns out, definitely have an influence on the function of the component or the coating 5. It is therefore desirable to determine this indentation rounding 4, 4 ′ as one of the parameters of the surface 2 by measurement.
  • a so-called increase in the indentation rounding 4, 4 ′ can now be determined using appropriate image processing methods, for example, as shown in the illustration of FIG Figure 4 is indicated, at one - but in particular for each point - of the boundary line 3, a tangent designated by T is applied.
  • a measuring section M of defined length is formed perpendicular to this tangent T, the length of which is defined symmetrically to the boundary line 3 both in the direction of the pore and in the direction of the surroundings.
  • the total length of the measuring section M is 60 ⁇ m. Then, starting from the beginning of the measuring section M outside the boundary line 3 in the direction of the pore 1 inward, the mean slope along the measuring section M is recorded, for example using a linear regression method. If this determination of the slope is now carried out along the boundary line 3 in several, in particular in all points of this boundary line 3, a corresponding mean value can then be formed, so that a corresponding mean slope of the indentation rounding 4 of the pore 1 can be obtained.
  • This mean slope is then formulated as a so-called increase in the indentation rounding 4, 4 '.
  • the coordinates x and y drawn in are calculated by the ratio of the measured depth y of the indentation rounding 4, 4 'to the surrounding surface 2 in the ratio or normalized to a mean length x parallel to the surface 2 (corresponding to the mean value of all projections of all measuring sections M).
  • the value of the rise A is preferably given in ⁇ m / mm of the length segment x in the direction of the surface 2. The larger this value, the smoother the transition from the pore area 6 to the surface 2. A correspondingly smooth transition corresponds to FIG Figure 3 the indentation rounding marked 4. If the value of the rise becomes smaller, then the transition to the pore flank 6 becomes less smooth and could, for example, be that in the illustration of FIG Figure 3 correspond to transition marked 4 '.
  • the geometry of the indentation fillets 4, 4 ' can be compared accordingly , which facilitates the function-oriented measurement of the surface 2 and, based on the indentation rounding expressed in numbers and measured over the mean rise A in ⁇ m / mm, enables good comparability of the surface 2, for example after processing with different tools and / or different coatings 5 with one another.
  • a pore edge line 7 can be created in addition to the delimitation line 3, which separates the area of the indentation rounding 4, 4 'of the pore 1 from the pore 1 itself. This pore edge line 7 then forms the inner boundary of the measuring section M perpendicular to the tangent T. Zur Such a pore edge line 7 is illustrated in the illustration in FIG Figure 5 drawn.
  • the pore edge line 7, if, like in this case, like the first delimiting line 3, runs at a height level, can also be used for an alternative method for determining the slope of the indentation rounding 4, 4 ′.
  • the pore edge line 7 forms a second delimitation line 7, while the delimitation line 3 forms a first delimitation line 3.
  • both boundary lines 3, 7 run at the same (average) height level in relation to surface 2.
  • the method can be used as an alternative to the method mentioned above and, depending on the image processing, can possibly be faster than the method described above and accordingly require less computing power. Otherwise, it also applies here that a corresponding method can be carried out for each pore, and that accordingly the rounding of the respective pores 1 is available individually or as an average value for the entire surface 2 or for sections of the surface 2 in order to enable a function-oriented assessment of the surface 2 to be carried out.
  • the rise A can now be used in particular to assess the tribological properties of the friction-optimized surface 2.
  • the pores 1 are here in a thermal coating 5, which is applied to a cylinder liner or a cylinder housing for an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the mean slope A of pores 1 was determined using the method described above, after the pores 1 had been honed in a conventional manner with a diamond honing tool.
  • These mean increases A of the surface 2 honed with diamond tools are in the diagram of FIG Figure 7 rightmost. They have values between -1 and +1.5 for the slope.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein thermisch beschichtetes Bauteil nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
  • Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es bekannt, die Oberflächeneigenschaften wie zum Beispiel die Reibung von Bauteilen, die mit einem Reibungspartner zusammenwirken, zu optimieren. Bauteile dieser Art können in etwa eine Paarung Zylinder und Kolben sein, deren Zusammenwirken von höchster Relevanz beispielsweise in Verbrennungsmotoren ist. Die Gesamtleistung und der Ölverbrauch eines Verbrennungsmotors bestimmen sich im Wesentlichen durch die Reibung zwischen diesen Partnern, der Zylinderinnenfläche und dem Kolben. Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, durch eine entsprechende mechanische Oberflächenbearbeitung, beispielsweise durch Honen, Strukturen zu schaffen, welche die Reibung minimieren, indem sie dafür sorgen, dass eine gewisse Ölmenge im Bereich der Oberfläche gehalten wird. Die sich überkreuzenden Riefen, welche beim Honen entstehen, sind hierfür geeignet.
  • Ferner ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, die Zylinderlaufflächen oder auch andere hinsichtlich der tribologischen Eigenschaften zu optimierenden Bauteile mit Beschichtungen zu versehen. Eine Möglichkeit kann beispielsweise eine sogenannte thermische Beschichtung sein, welche insbesondere durch thermisches Spritzen, beispielsweise dem LDS- (Lichtbogendrahtspritzen) oder PTWA-Verfahren (Plasma Transferred Wire Arc) ermöglicht werden. Derartige Oberflächen weisen insbesondere offene Poren auf, welche ebenfalls dazu beitragen, Öl im Bereich der Oberfläche zu halten. Insbesondere kann eine solche thermisch aufgebrachte Beschichtung mit einem anschließenden zerspanenden Prozess wie beispielsweise dem Honen verknüpft werden.
  • Ein derartiger Aufbau ist aus der gattungsgemäßen DE 10 2012 002 766 A1 bekannt. Das dortige thermisch beschichtete Bauteil zeichnet sich durch ein bestimmtes sogenanntes Ölhalte- bzw. Ölrückhaltevolumen aus, welches dafür sorgt, dass eine entsprechende gewünschte bzw. theoretisch vorbestimmte Menge an Öl im Bereich der reibungsoptimierten Oberfläche während des Betriebs, also wenn die Reibungspartner aufeinander gleiten, verbleibt. Hierdurch lassen sich hinsichtlich der Reibung optimale Bauteilpaarungen schaffen, vorzugsweise für Zylinderlaufbahnen in Verbrennungsmotoren.
  • Aus der US 5,863,870 A ist eine Beschichtung bekannt, welche gute tribologische Eigenschaften aufweist. Hierbei handelt es sich um eine eisenbasierte Beschichtung, welche Mikroporen beinhaltet. Die Beschichtung kann abschließend über ein Honverfahren geglättet werden. Die JP 0 198 764 H zeigt etwas Ähnliches bei der Beschichtung eines Kolbenrings.
  • Ferner ist aus der WO 97/16577 A1 sowie der DE 44 40 713 A1 ein Verfahren zum Herstellen einer Gleitfläche auf einer Leichtmetalllegierung bekannt, bei welcher die Schicht durch thermisches Spritzen, insbesondere Plasmaspritzen, aufgebracht wird. Aus der DE 10 2010 053 326 A1 ist außerdem ein Gleitlager und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Hierbei wird ein Zusatzwerkstoff mittels Laserbeschichtung aufgetragen und anschließend spanend bearbeitet und/oder geätzt.
  • Zum weiteren Stand der Technik kann außerdem auf "Barbezat G. et al.: Plasmabeschichtungen von Zylinderkurbelgehäusen und ihre Bearbeitung durch Honen, in MTZ Motortechnische Zeitschrift, Vieweg Verlag, Wiesbaden, DE, Band 62 Nr. 4, 1. April 2001, Seiten 314 bis 320" verwiesen werden.
  • Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine derartige Oberfläche eines thermisch beschichteten Bauteils noch weiter zu optimieren.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein thermisch beschichtetes Bauteil mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
  • Das thermisch beschichtete Bauteil gemäß der Erfindung ist so realisiert, dass in der thermisch beschichteten Oberfläche auftretende Poren hinsichtlich einer Einzugsverrundung dahingehend optimiert sind, dass ein Anstieg der Einzugsverrundung, welcher sich aus einem Verhältnis der Tiefe der Einzugsverrundung zu einem Längenabschnitt der Oberfläche oder parallel zu der Oberfläche, in welcher sich die Pore befindet, errechnet, in jedem Fall einen Wert von mehr als 2,5 µm/mm und bis zu 5,5 µm/mm aufweist. Ein solcher Anstieg der Einzugsverrundungen beispielsweise über die gesamte Oberfläche gemittelt für alle Poren von mehr als 2,5 µm/mm erlaubt eine erneute deutliche Steigerung des Ölhaltevolumens durch entsprechend sanfte Übergänge der Porenflanke in die eigentliche Oberfläche. Derartige Oberflächenmerkmale wirken sich sehr vorteilhaft auf den Verschleiß von Reibpartnern auf, z.B. im Fall einer thermisch beschichteten Zylinderlaufbahn auf den Verschleiß von Kolbenringen.
  • Solche hohen Anstiegswerte der Einzugsverrundung lassen sich insbesondere durch ein Honen mit keramischen Honleisten erreichen, vorzugsweise wenn zuvor mit Diamanthonleisten gehont worden ist. Als keramische Honleisten werden dabei Honleisten mit keramischen Schneidstoffen, beispielsweise Siliciumkarbid (SiC) oder Aluminiumoxid (Al2O3), vorzugsweise in keramischer Bindung verstanden. Als gut geeignet haben sich dabei Korngrößen der keramischen Schneidstoffe von mehr als 400 mesh (circa 40 µm) erwiesen. Hingegen weisen Diamanthonleisten Diamantschneidstoffe in metallischer Bindung auf. Grundsätzlich können die Schneidstoffe auch mittels Kunstharz- oder Kunststoffbindung an die Honleisten angebunden werden, die vorstehend genannten Bindungen sind jedoch aus wirtschaftlichen Gründen (Standzeiten der Honleisten, Werkzeugkosten, Aufbereitung der Werkzeuge) vorteilhafter.
  • Üblicherweise eingesetzte Honleisten, wie z.B. Diamanthonleisten hinterlassen Poren mit einer Einzugsverrundung mit einem entsprechend flachen Übergang zwischen der Porenflanke und der eigentlichen Einzugsverrundung und damit einem eher kleinen Anstiegswert, welcher typischerweise in der Größenordnung zwischen 0,5 und 1,5 liegt. Überraschend ist, dass sich durch ein vorzugsweise anschließendes Honen mit keramischen Honleisten der Anstieg der Einzugsverrundungen auf Werte von mehr als 2,5 µm/mm, typischerweise auf Werte zwischen 3 und 5,5 µm/mm steigern lässt. Die Oberfläche weist dann eine sehr glatte Deckstruktur auf, mit einer entsprechend offenen Porosität ohne eine Verdeckelung der einzelnen Poren. Durch die hohen Anstiegswerte und die entsprechend sanften Übergänge der Porenflanken in die Einzugsverrundungen lässt sich das Ölhaltevolumen dann gegenüber dem Stand der Technik nochmals deutlich steigern, insbesondere um ca. 40 - 50 %.
  • Zur Erfassung der Einzugsverrundung kann beispielsweise eine Begrenzungslinie erfasst werden, welche den Bereich der Einzugsverrundung der Pore von der umgebenden Oberfläche separiert. Dazu wird zunächst ein mittleres Höhnenniveau der die jeweilige Pore umgebenden Oberfläche bestimmt (z.B. mittels Weißlichtinterferometrie oder auch anderer üblicher Messtechnik). Danach werden zu dieser Pore gehörende Punkte ermittelt, welche gegenüber diesem mittleren Höhnenniveau (um einen vorgegebenen Wert, z.B. die Auflösungsgrenze der jeweiligen Messtechnik) abgesenkt sind und an die umgebende Oberfläche angrenzen. Diese Punkte bilden dann die Begrenzungslinie dieser Pore.
  • Danach wird zumindest in einigen Punkten der Begrenzungslinien eine Tangente zur Begrenzungslinie gebildet. Senkrecht zu dieser Tangente wird entlang einer definierten Messstrecke die mittlere Steigung der Einzugsverrundung erfasst. Anschließend werden die mittleren Steigungen aller Messstrecken der Pore gemittelt, um so einen Mittelwert für die Einzugsverrundung der jeweiligen Pore zu erhalten, welcher dann als sogenannter Anstieg der Einzugsverrundung der jeweiligen Pore formuliert wird. Anschließend kann das Verfahren an anderen Poren fortgesetzt werden, um so einen Mittelwert aller Anstiege aller Einzugsverrundungen aller Poren der gesamten Oberfläche oder einzelner Abschnitte der Oberfläche zu erhalten.
  • Alternativ dazu ist es auch denkbar, mit mehreren Begrenzungslinien zu arbeiten. Dazu wird zunächst wieder eine erste Begrenzungslinie erfasst, welche den Bereich der Verrundung der Pore von der umgebenden Oberfläche separiert. Zusätzlich muss bei dieser Alternative darauf geachtet werden, dass die erste Begrenzungslinie auf einem ersten definierten Höhenniveau verläuft. Anschließend wird innerhalb eine zweite Begrenzungslinie ausgebildet, welche in Richtung der Pore verschoben ist, idealerweise in dem Bereich, in dem die Einzugsverrundung von der Pore selbst separiert ist, und welche ebenfalls auf einem definierten Höhenniveau verläuft. Wenn dann für die beiden Begrenzungslinien ihre Höhe bekannt ist, kann eine Höhendifferenz ermittelt werden. Diese Höhendifferenz lässt sich dann durch den mittleren Abstand der Begrenzungslinien voneinander dividieren, um so einen mittleren Anstieg der Einzugsverrundung der jeweiligen Pore zu erhalten.
  • Die Messwerte können dabei über ein flächenhaftes Oberflächenmessverfahren, insbesondere eine Weißlichtinterferometrie, ermittelt und anschließend mit einem dreidimensionalen Datensatz auf Basis der Messung umgewandelt werden. Dieser kann dann beispielsweise über bildverarbeitende Verfahren zur Erfassung der Begrenzungslinien, der Steigungen und des Anstiegs verwendet werden.
  • Wie bereits erwähnt ermöglichen Anstiege von mehr als 2,5 µm/mm der Einzugsverrundungen der Poren eine deutliche Verbesserung der tribologischen Eigenschaften der Oberfläche.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen thermisch beschichteten Bauteils kann es dabei vorgesehen sein, dass die reibungsoptimierte Oberfläche mechanisch bearbeitet, bevorzugt spanend bearbeitet ist. Diese spanende Bearbeitung, welche insbesondere als Honen realisiert sein kann, erfolgt dabei nachdem die thermische Beschichtung aufgetragen ist, beispielsweise nachdem eine Zylinderlauffläche oder eine Zylinderbuchse durch thermisches Spritzen an der Oberfläche beschichtet worden ist. Durch das Honen wird dann die Oberflächenqualität verbessert und die Oberfläche, z. B. der Zylinder auf das gewünschte Maß gebracht.
  • Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann dabei die reibungsoptimierte Oberfläche durch ein mehrstufiges Honen endbearbeitet sein, wobei zuerst mit Diamanthonleisten und anschließend mit Keramikhonleisten gehont wird. Insbesondere eine solche Vorbearbeitung mit Diamanthonleisten und eine abschließende Nachbearbeitung mit Keramikhonleisten führt zu sehr günstigen Einzugsverrundungen, sodass die vorteilhaften Anstiegswerte der Einzugsverrundungen von mehr als 2,5 µm/mm, bevorzugt mehr als 3 µm/mm erreicht werden. Hierdurch lassen sich die tribologischen Eigenschaften der reibungsoptimierten Oberfläche nochmals weiter steigern, insbesondere durch ein gegenüber dem Stand der Technik nochmals deutlich gesteigertes Ölhaltevolumen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des thermisch beschichteten Bauteils ergeben sich aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand des Ausführungsbeispiels deutlich, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.
  • Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    eine Oberfläche mit einer beispielhaften Pore;
    Fig. 2
    die Pore aus Fig. 1 mit einer Begrenzungslinie zwischen der Verrundung der Pore und der die Pore umgebenden Oberfläche;
    Fig. 3
    eine Prinzipdarstellung eines Querschnitts durch den Teil einer Pore zur Visualisierung der Einzugsverrundung;
    Fig. 4
    eine Ausschnittsvergrößerung mit eingezeichneter Tangente und Messstrecke für das erste Verfahren gemäß der Erfindung;
    Fig. 5
    eine Pore mit zwei Begrenzungslinien zur Verdeutlichung des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens;
    Fig. 6
    eine Prinzipdarstellung eines Querschnitts der Pore mit den beiden Begrenzungslinien gemäß Fig. 5; und
    Fig. 7
    ein Diagramm mit Anstiegswerten unterschiedlicher Poren, welche in unterschiedlicher Art bearbeitet worden sind.
  • In der Darstellung der Figur 1 ist rein beispielhaft eine Pore 1 in einer thermisch gespritzten reibungsoptimierten Oberfläche 2 gezeigt. Die hier in Graustufen umgewandelte Darstellung der Figur 1 entstammt einer Weißlichtinterferometrie und zeigt verschiedene Farben bzw. nun verschiedene Graustufen je nach Höhe des Materials. Die Darstellung in Figur 1 gibt also letztlich eine dreidimensionale Topographie der vermessenen Oberfläche 2 mit der Pore 1 und der die Pore 1 umgebenden Oberfläche 2 wieder. Insbesondere über bildverarbeitende Methoden lässt sich dieses dreidimensionale Abbild der Topographie der Oberfläche 2 dann weiter verarbeiten. In der Darstellung der Figur 2 ist die Pore 1 analog zur Darstellung in Figur 1 auf der linken Seite der Darstellung der Figur 2 nochmals zu erkennen. Im Gegensatz zur Darstellung in Figur 1 ist dabei eine Begrenzungslinie 3 eingezeichnet und in der rechten Darstellung der Figur 2 nochmals separat dargestellt. Diese Begrenzungslinie 3, welche auch als erste Begrenzungslinie bezeichnet werden könnte, wie sich später noch zeigt, separiert dabei den Bereich einer sogenannten Einzugsverrundung 4, welche in den Darstellungen der Figuren 1 und 2 in entsprechenden Grautönen zu erkennen ist, von der die Pore 1 umgebenden Oberfläche 2. Dazu wird mittels Weißlichtinterferometrie zunächst ein mittleres Höhnenniveau der die Pore 1 umgebenden Oberfläche 2 bestimmt. Danach werden zu dieser Pore 1 gehörende Punkte ermittelt, welche gegenüber diesem mittleren Höhnenniveau um die doppelte Auflösungsgrenze abgesenkt sind und an die umgebende Oberfläche angrenzen. Diese Punkte bilden dann die Begrenzungslinie 3 der Pore 1 gegenüber der Oberfläche 2.
  • In der Darstellung der Figur 3 ist dies in einer prinzipmäßigen Schnittdarstellung einer Seite der Pore 1 nochmals dargestellt. Der Maßstab ist dabei in Richtung y in µm in Richtung x in mm gewählt, wodurch sich eine verzerrte Darstellung ergibt. Dies ist zur Visualisierung der Einzugsverrundung jedoch notwendig. Die Pore 1 ist als teilweise Vertiefung in der Oberfläche 2 des mit 5 bezeichneten Materials, beispielsweise einer thermisch gespritzten Beschichtung, zu erkennen. Mit durchgezogener Linie ist dabei eine Verbindung der eigentlichen Pore 1 mit der Oberfläche 2 zu erkennen, welche einen vergleichsweise flachen Übergang von einer Flanke 6 der Pore 1 in den Bereich der Einzugsverrundung 4 und damit in die Oberfläche 2 zeigt. Mit der durchgezogenen Linie ist dabei ein vergleichsweise sanfter Übergang der Porenflanke 6 in die Einzugsverrundung 4 gezeigt. Mit der gestrichelten Linie, welche in der Darstellung der Figur 3 mit 4' bezeichnet ist, ist eine weitere Einzugsverrundung 4' gezeigt, welche im Übergang zur Porenflanke sehr viel schärfer ausfällt als die mit 4 bezeichnete Einzugsverrundung.
  • Die Einzugsverrundung 4, 4' kann nun, je nachdem wie sie ausfällt, durchaus einen Einfluss auf die Funktion des Bauteils bzw. der Beschichtung 5 haben. Daher ist es wünschenswert, diese Einzugsverrundung 4, 4' als einen der Parameter der Oberfläche 2 messtechnisch zu bestimmen. Auf Basis der in Figur 2 dargestellten Abbildung kann nun mit entsprechenden Bildbearbeitungsverfahren ein sogenannter Anstieg der Einzugsverrundung 4, 4' ermittelt werden, indem beispielsweise, wie es in der Darstellung der Figur 4 angedeutet ist, an einen - insbesondere jedoch für jeden Punkt - der Begrenzungslinie 3, eine mit T bezeichnete Tangente angelegt wird. Senkrecht zu dieser Tangente T wird eine Messtrecke M definierter Länge ausgebildet, wobei deren Länge symmetrisch zur Begrenzungslinie 3 sowohl in Richtung Pore, als auch in Richtung Umgebung festgelegt ist. Bei den hier beispielhaft betrachteten Strukturen beträgt die Gesamtlänge der Messtrecke M 60µm. Danach wird ausgehend vom Beginn der Messtrecke M außerhalb der Begrenzungslinie 3 in Richtung der Pore 1 nach innen die mittlere Steigung, z.B. mit einem linearen Regressionsverfahren, entlang der Messstrecke M erfasst. Wird nun entlang der Begrenzungslinie 3 in mehreren, insbesondere in allen Punkten dieser Begrenzungslinie 3, eben diese Ermittlung der Steigung durchgeführt, dann kann ein entsprechender Mittelwert gebildet werden, sodass eine entsprechende mittlere Steigung der Einzugsverrundung 4 der Pore 1 erhalten werden kann.
  • Diese mittlere Steigung wird dann als sogenannter Anstieg der Einzugsverrundung 4, 4' formuliert. Also mit den in Figur 3 eingezeichneten Koordinaten x und y durch das Verhältnis der gemessenen Tiefe y der Einzugsverrundung 4, 4' gegenüber der sie umgebenden Oberfläche 2 im Verhältnis oder normiert auf einen mittleren Längenabschnitt x parallel zu der Oberfläche 2 (entsprechend dem Mittelwert aller Projektionen aller Messstrecken M) berechnet. Als Formel ergibt sich damit A = y / x in μ m / mm .
    Figure imgb0001
  • Der Wert des Anstiegs A wird dabei vorzugsweise in µm/mm des Längenabschnitts x in Richtung der Oberfläche 2 angegeben. Je größer dieser Wert ist, desto sanfter ist der Übergang von der Porenfläche 6 in die Oberfläche 2. Ein entsprechend sanfter Übergang entspricht in der nicht maßstäblichen Darstellung der Figur 3 der mit 4 bezeichneten Einzugsverrundung. Wird der Wert des Anstiegs kleiner, dann wird der Übergang zur Porenflanke 6 weniger sanft, und könnte beispielsweise dem in der Darstellung der Figur 3 mit 4' bezeichneten Übergang entsprechen.
  • Auf Basis der so gewonnen Werte für den Anstieg A, beispielsweise den Anstieg A der Pore 1 oder den mittleren Anstieg A für alle Poren 1 eines Oberflächenabschnitts oder der gesamten Oberfläche 2, lässt sich so sehr leicht die Geometrie der Einzugsverrundungen 4, 4' entsprechend vergleichen, was die funktionsorientierte Vermessung der Oberfläche 2 erleichtert und anhand der in Zahlen gefassten und vermessenen Einzugsverrundung über den mittleren Anstieg A in µm/mm eine gute Vergleichbarkeit der Oberfläche 2 beispielsweise nach der Bearbeitung mit verschiedenen Werkzeugen und/oder verschiedener Beschichtungen 5 untereinander ermöglicht.
  • Um eine Begrenzung der Messstrecke M leichter zu machen, kann zusätzlich zu der Begrenzungslinie 3 eine Porenrandlinie 7 erstellt werden, welche den Bereich der Einzugsverrundung 4, 4' der Pore 1 von der Pore 1 selbst separiert. Diese Porenrandlinie 7 bildet dann die innere Begrenzung der Messstrecke M senkrecht zur Tangente T. Zur Verdeutlichung ist eine solche Porenrandlinie 7 in der Darstellung der Figur 5 eingezeichnet.
  • Die Porenrandlinie 7 kann, wenn sie wie in diesem Fall wie auch die erste Begrenzungslinie 3, auf einem Höhenniveau verläuft auch für ein alternatives Verfahren zum Ermitteln der Steigung der Einzugsverrundung 4, 4' genutzt werden. In diesem Fall bildet die Porenrandlinie 7 eine zweite Begrenzungslinie 7, während die Begrenzungslinie 3 eine erste Begrenzungslinie 3 bildet. In diesem Fall ist streng darauf zu achten, dass beide Begrenzungslinien 3, 7 auf demselben (mittleren) Höhenniveau im Verhältnis zur Oberfläche 2 verlaufen. Es ergibt sich dann der beispielhaft in der Schnittdarstellung der Figur 6 gezeichnete Verlauf, bei welchem die in der Darstellung mit 3 bezeichnete erste Begrenzungslinie auf der Höhe der Oberfläche 2 liegt, während um ein gewisses Stück der Höhe Δy darunter die zweite Begrenzungslinie 7 angedeutet ist. Ermittelt man nun den mittleren Abstand Δx dieser beiden Begrenzungslinien 3, 7 über den gesamten Umfang der Pore 1 und ermittelt gleichzeitig die Höhendifferenz Δy zwischen den beiden Begrenzungslinien 3, 7, dann lässt sich aus diesen Werten ebenfalls eine Steigung bzw. der Anstieg A = y / x berechnen.
  • Das Verfahren kann als Alternative zu dem oben genannten Verfahren eingesetzt werden und kann je nach Bildverarbeitung gegebenenfalls schneller als das zuvor beschriebene Verfahren sein und entsprechend weniger Rechenleistung beanspruchen. Ansonsten gilt auch hier, dass ein entsprechendes Verfahren für jede Pore durchgeführt werden kann, und dass dementsprechend für die gesamte Oberfläche 2 oder für Abschnitte der Oberfläche 2 die Verrundung der jeweiligen Poren 1 einzeln oder als Mittelwert zur Verfügung steht, um eine funktionsorientierte Beurteilung der Oberfläche 2 durchzuführen. Selbstverständlich ist es dabei auch möglich, anstelle von zwei Begrenzungslinien 3, 7mehr als zwei Begrenzungslinien zu verwenden und/oder einige der Poren 1 über das erste beschriebene Verfahren und andere der Poren 1 über das zweite beschriebene Verfahren hinsichtlich des Anstiegs A ihrer Einzugsverrundungen 4, 4' zu beurteilen.
  • Der Anstieg A kann nun insbesondere dazu genutzt werden, die tribologischen Eigenschaften der reibungsoptimierten Oberfläche 2 zu beurteilen. Im Diagramm der Figur 7 sind die mittleren Anstiege A einzelner mit unterschiedlichen Herstellungsverfahren bearbeiteter Poren 1 aufgetragen. Die Poren 1 befinden sich dabei in einer thermischen Beschichtung 5, welche auf eine Zylinderlaufbuchse oder ein Zylindergehäuse für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs aufgetragen ist. Über das oben beschriebene Verfahren wurde der mittlere Anstieg A von Poren 1 ermittelt, nachdem die Poren 1 in herkömmlicher Art und Weise mit einem Diamanthonwerkzeug gehont worden sind. Diese mittleren Anstiege A der mit Diamantwerkzeugen gehonten Oberfläche 2 befinden sich im Diagramm der Figur 7 ganz rechts. Sie weisen Werte zwischen -1 und +1,5 für den Anstieg auf. Diese Werte sind damit vergleichsweise klein, was für einen recht scharfkantigen Übergang der Porenflanke 6 in den Bereich der Verrundung 4 spricht. Die Verrundung bei diesen lediglich mit diamantbearbeiteten Poren 1 der Oberfläche 2 würde also der Einzugsverrundung 4' aus der Darstellung der Figur 3 entsprechen. Der negative Messwert hat dabei damit zu tun, dass hier Material im Bereich einer der Poren 1 aufgehäuft angetroffen worden ist, sodass sich ein negativer Anstieg ergeben hat.
  • In dem Diagramm der Figur 7 ganz links befinden sich die Messwerte von fünf Poren, welche in der Oberfläche 2 nach einer Bearbeitung mit Diamanthonwerkzeugen und einer anschließenden Nachbearbeitung mit Werkzeugen mit keramischer Honleiste erzielt worden sind. Die Anstiegswerte liegen allesamt deutlich über 2,5 µm/mm, insbesondere über 3,5 µm/mm und in den allermeisten Fällen sogar über 4. Solche hohen Anstiegswerte, welche für einen entsprechend sanften Übergang der Porenflanke 6 in die Einzugsverrundung 4 sprechen, sind beispielweise so ausgestaltet, wie es in der Darstellung der Figur 3 als Einzugsverrundung 4 angedeutet ist. Eine derartige Ausgestaltung der Poren 1 ermöglicht dann ein entsprechend hohes Ölhaltevolumen, sodass beste tribologische Eigenschaften der reibungsoptimierten Oberfläche 2 erzielt werden können.

Claims (7)

  1. Thermisch beschichtetes Bauteil,
    welches eine reibungsoptimierte Oberfläche (2) einer Laufbahn für einen Reibungspartner aufweist,
    wobei die Oberfläche (2) Poren (1) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Poren (1) eine Einzugsverrundung (4, 4') aufweisen,
    deren Anstieg (A) als Verhältnis der Tiefe (y) der Einzugsverrundung (4, 4') zu einem Längenabschnitt (x) der Oberfläche (2) oder parallel zu der Oberfläche (2), einen Wert von mehr als 2,5 µm/mm und bis zu 5,5 µm/mm aufweist.
  2. Thermisch beschichtetes Bauteil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Anstieg im Mittel aller Poren der Oberfläche (2) mehr als 3 µm/mm beträgt.
  3. Thermisch beschichtetes Bauteil nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die reibungsoptimierte Oberfläche (2) mechanisch bearbeitet, bevorzugt spanend bearbeitet ist.
  4. Thermisch beschichtetes Bauteil nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die reibungsoptimierte Oberfläche (2) durch Honen bearbeitet ist.
  5. Thermisch beschichtetes Bauteil nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die reibungsoptimierte Oberfläche (2) durch wenigstens zweifaches Honen endbearbeitet ist, zuerst mit einem Werkzeug mit Diamanthonleisten und anschließend mit einem Werkzeug mit Keramikhonleisten.
  6. Thermisch beschichtetes Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die thermische Beschichtung eine thermische Spritzschicht, bevorzugt eine Lichtbogendrahtspritzschicht oder eine PTWA-Schicht ist.
  7. Thermisch beschichtetes Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Bauteil ein Zylinderkurbelgehäuse oder ein Kolben oder eine Buchse, bevorzugt eine Zylinderlaufbuchse, ist.
EP15711655.9A 2014-04-24 2015-03-13 Thermisch beschichtetes bauteil Active EP3134560B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014005947 2014-04-24
PCT/EP2015/000563 WO2015161909A1 (de) 2014-04-24 2015-03-13 Thermisch beschichtetes bauteil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3134560A1 EP3134560A1 (de) 2017-03-01
EP3134560B1 true EP3134560B1 (de) 2021-04-21

Family

ID=52727069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15711655.9A Active EP3134560B1 (de) 2014-04-24 2015-03-13 Thermisch beschichtetes bauteil

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170044652A1 (de)
EP (1) EP3134560B1 (de)
JP (1) JP6495941B2 (de)
CN (1) CN106232856A (de)
WO (1) WO2015161909A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0198764A (ja) * 1987-10-08 1989-04-17 Teikoku Piston Ring Co Ltd シリンダとピストンリングとの組合わせ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2602709A (en) * 1950-03-24 1952-07-08 Norton Co Bearing combination
JPS6039747B2 (ja) * 1976-07-08 1985-09-07 トヨタ自動車株式会社 軽金属の表面処理方法
JPH02219851A (ja) * 1989-02-21 1990-09-03 Mitsuboshi Belting Ltd ポリアセタール樹脂組成物
DE4440713C2 (de) * 1993-11-23 1998-07-02 Volkswagen Ag Verfahren zum Herstellen von Gleitflächen an Gußeisenteilen, insbesondere von Zylinderlaufbahnen von Brennkraftmaschinen, sowie Honwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens
US5663124A (en) * 1994-12-09 1997-09-02 Ford Global Technologies, Inc. Low alloy steel powder for plasma deposition having solid lubricant properties
BR9611299A (pt) * 1995-10-31 1999-03-30 Volkswagen Ag Processo para a produção de uma face de deslizamento sobre uma liga de metal leve
CN100417824C (zh) * 2003-11-07 2008-09-10 日本电产株式会社 流体动压轴承及主轴马达
DK2157304T3 (da) * 2008-08-18 2013-10-07 Waertsilae Nsd Schweiz Ag Bearbejdningsfremgangsmåde til fremstilling af en løbeflade på en cylindervæg af en cylinderforing i en stempelforbrændingsmotor og cylinderforing
KR101534864B1 (ko) * 2009-06-30 2015-07-08 현대자동차주식회사 차량용 실린더라이너의 제조방법
DE102010053326A1 (de) * 2010-12-03 2011-08-25 Daimler AG, 70327 Gleitlager und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102012002766B4 (de) * 2012-02-11 2014-05-22 Daimler Ag Thermisch beschichtetes Bauteil mit einer reibungsoptimierten Laufbahnoberfläche und Verfahren zur Bauteil-Beschichtungsoberflachensimulation eines thermisch beschichteten Bauteils

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0198764A (ja) * 1987-10-08 1989-04-17 Teikoku Piston Ring Co Ltd シリンダとピストンリングとの組合わせ

Also Published As

Publication number Publication date
US20170044652A1 (en) 2017-02-16
EP3134560A1 (de) 2017-03-01
JP6495941B2 (ja) 2019-04-03
WO2015161909A1 (de) 2015-10-29
JP2017519947A (ja) 2017-07-20
CN106232856A (zh) 2016-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015206513B4 (de) Zylinderbohrungsoberflächenprofil
DE102012214566A1 (de) Verfahren zur herstellung einer mit spitzen versehenen oberfläche zum erhalt eines thermischen spritzüberzugs und durch das verfahren hergestellte oberfläche
DE102012010756B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Ölabstreifkolbenrings
DE102010048079B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kolbenrings
DE102007027815A1 (de) Ölabstreifring
DE102012021089B4 (de) Bauteil mit einer aufgerauten Oberfläche
DE102010047836A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kolbenrings
WO2005073425A1 (de) Durch thermisches spritzen aufgebrachte eisenhaltige schicht einer gleitfläche, insbesondere für zylinderlaufflächen von motorblöcken
DE102010047961A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kolbenrings
DE102011122415A1 (de) Kombinationswerkzeug und Verfahren zur Herstellung einer Oberflächenstruktur mit Hinterschnitten in einer Oberfläche eines Werkstücks
EP2539105B1 (de) Verfahren zur herstellung von kolbenringen
DE102007017977B4 (de) Verfahren zur Feinbearbeitung zylindrischer Innenflächen von Bohrungen in einem Werkstück sowie Werkstück
EP3114375A1 (de) Ölabstreifkolbenring und verfahren zur herstellung eines ölabstreifkolbenrings
EP3134560B1 (de) Thermisch beschichtetes bauteil
DE102017204720A1 (de) Zylinderlaufbuchse
DE102016105717A1 (de) Verfahren zur Herstellung rotationssymmetrischer, nicht zylindrischer Bohrungen mit einem Honwerkzeug
DE102010055160A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkurbelgehäuses sowie Zylinderkurbelgehäuse
EP0963264B1 (de) Verfahren zur herstellung eines gehäuseblocks für ein hydraulikaggregat und der gehäuseblock
DE102017116480A1 (de) Kolbenring mit kugelgestrahlter Einlaufschicht und Verfahren zur Herstellung
DE102012014114A1 (de) Verfahren zum Aufrauen von metallischen Oberflächen
DE102008014664B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufbuchse
DE10045174B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kolbens
DE102007063766B3 (de) Verfahren zur Feinbearbeitung zylindrischer Innenflächen von Bohrungen in einem Werkstück sowie Werkstück
EP3463727B1 (de) Zylinder, verfahren zur endbearbeitung eines zylinders, hubkolbensystem und verwendung eines hubkolbensystems
DE2326408C3 (de) Verfahren zum Erzeugen von Schrägen an Schlitzkanten von Hubkolbenmaschinen-Zylindern

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20160915

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: BOEHM, JENS

Inventor name: BEHR, THOMAS

Inventor name: RAU, GUENTER

Inventor name: KREISL, THOMAS

Inventor name: RECKZUEGEL, CHRISTOPH

Inventor name: HAHN, MAREIKE

Inventor name: HERCKE, TOBIAS

Inventor name: SCHWEICKERT, STEFAN

Inventor name: MICHEL, MANUEL

Inventor name: HARTWEG, MARTIN

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20180307

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: DAIMLER AG

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20201105

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502015014590

Country of ref document: DE

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1384723

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20210515

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20210421

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210721

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210821

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210722

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210823

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210721

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502015014590

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20220124

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502015014590

Country of ref document: DE

Owner name: MERCEDES-BENZ GROUP AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70372 STUTTGART, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 502015014590

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210821

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20220331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220313

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220331

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220313

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220331

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1384723

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20220313

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220313

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20150313

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240328

Year of fee payment: 10

Ref country code: GB

Payment date: 20240319

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20240326

Year of fee payment: 10