SE444032B - Sett att tillverka kolv till forbrenningsmotor - Google Patents

Description

ïj. *s-wßwï-'sgfiçfigfivsæ- f-ß fr* , « 8402975-0 2 ning (ljusbågs-, flam- eller plasmasprutning), sintring eller varmisostatisk pressning, erhålles redan från början önskad konfiguration, och någon efterbearbetning behövs normalt ej, åtminstone inte för korrigering av kolvytans gemometri. 5 , Ytkroppens material består företrädesvis av ca 22% Cr, 6% Al, eventuellt små mängder av ett eller flera element E gruppen Si, Mn, Co, Y, Hf, eventuellt små mängder oxider och nitrider samt resten Fe. 10 Det av väsentligen ren Al bestående bindeskiktet kan lämp- ligen påföras genom termisk sprutning, varvid synnerligen god vidhäftning gentemot ytkroppen erhålles. Detta beror sanno- likt på att en reaktion sker mellan materialet i ytkroppen 15 och påsprutad aluminium tack vare den höga temperaturen vid påsprutningen. Denna temperatur överstiger väsentligt aluminius smältpunkt.

Kolvkroppen, som gjutes mot bindeskiktet, består företrädes- 20 vis av en aluminiumlegering innehållande ca 12% Si, t.ex. det under varumärket SILUMIN saluförda materialet.

Uppfinningen.förklaras närmare nedan med hänvisning till bi- fogade mikrofoto (förstoring 400 x), som visar ett snitt 25 genom en kolv enligt uppfinningen, i området för bindeskiktet mellan kolvkropp och ytskikt.

Enligt uppfinningen tillverkas en förbränningsmotorkolv genom att man först framställer en relativt tunn kropp, som skall 30 bilda kolvens mot förbränningsrumet vända ytskikt. Härvid tan' användes ett verktyg, vars form mtsvarar utsidan av den fär- É diga kolvens topp samt en större eller mindre del av den an- §¿"§ slutande sidoytan. I verktyget sprutas ett skikt (0,5-3 mm ïgn tjockt) bestående av ca 22% Cr, 6% Al och resten huvudsak- ;“¶; 35 ligen Fe. Alternativt kan den tunna ytkroppen sintras eller š:¿§ varmisostatpressas. _, _ 10 15 20 25 _ n p: 840297S°0 På ytkroppen päföres ett ca 0,1 mm tjock bindeskikt av väsentligen ren Al, t.ex. genom termisk sprutning direkt mot den i verktyget kvarliggande ytkroppen.

Därefter gjutes själva kolvkroppen av en aluminiumlegering (t.ex. av det ovan nämnda materialet SILUMIN) mot binde- skiktet.

Vid gjutningen av kolvkroppen kan ytkroppen (med tillhörande binaeskixr) lämpligen överföras sin en särskild gjurfsm, 1 synnerhet om ytkroppen framställts genom sintring eller varm- isostatpressning. Alternativt kan det verktyg- i vilket sprutning skett, utgöra en del av gjutformen, varvid de spru- tade skikten får sitta kvar tills gjutningen är klar.

Såsom framgår av mikrofotot uppnås en synnerligen god för- ankring mellan såväl ytskiktet 1 och bindeskiktet 2 som mellan det senare och det gjutna kolvkroppsmaterialet 3.

Mellan skikten 1 och 2 sker även en viss diffusion, som ut- terligare förbättrar bindningen. Genom lämplig reglering av päsprutningen av ytskiktet 1 kan detta ges en relativt porös (upp till 20% porvolym) struktur, vilket förbättrar vidhäft- ningen gentemot bindeskiktet 2.

Det verktyš, 1 vilket ytkroppen sprutas, kan förses med ett lämpligt släppmedel eller tillverkas av ett material, från vilket det sprutade skiktet lätt släpper. Det har överraskan- de visat sig, att vidhäftningen mellan FeCrAl-legerinden och aluminiumlegeringen (SILUMIN) är så låg, att denna aluminiu- legering med fördel kan användas som verktygsmaterial.

Såsom nämnts :van är det en väsentlig fördel med uppfinningen att kolvytan redan från början får god ytfinhet och önskad geometrisk konfiguration. Endast i undantagsfall torde en efterbearbetning vara nödvändig och då endast för uppnående av förbättrad ytfinhet. Hed tanke på den normalt mycket kan- plicerade goometrin hos toppen pl en kolv är detta mycket be- tydelsefullt ur såväl teknisk som ekonomisk synpukt.

Claims (6)

8402975-0 PATENTKRAV

1. Sätt att tillverka en förbränningsmotorkolv med en kolv- kropp (3) bestående väsentligen av aluminium eller en aluminium- legering och ett på kolvkroppens mot förbränningsrummet vända ändparti beläget ytskikt (1) av ett metalliskt, värme- och korrosionsbeständigt material, k ä n n e t e c k n a t a v att man först framställer en av 10-30% Cr, 1-12% Al och resten huvudsakligen Fe bestående ytkropp (1) i ett verktY9» att man på ytkroppen (1) påför ett bipdeskikt (2) av väsentligen ren Al och att man därefter gjuter kolvkroppen (3) mot mellanskiktet.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att yt- kroppen (1) framställs genom termisk sprutning mot ett verktyg.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att verktyget består av en aluminiumlegering innehållande ca 12% Si.

4. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att ytkroppen (1) framställes genom sintring.

5. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att ytkroppen (1) framställes genom varmisostatpressning.

6. Sätt enligt något av kraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a t a v att bindeskiktet (2) påföres på ytkroppens (1) insida genom termisk sprutning.