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(11) |
EP 3 027 341 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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04.09.2019 Patentblatt 2019/36 |
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Anmeldetag: 28.07.2014 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2014/066168 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2015/014787 (05.02.2015 Gazette 2015/05) |
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VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES LEICHTMETALLKOLBENS UNTER VERWENDUNG EINES EINLEGETEILS
METHOD OF MANUFACTURING A LIGHT METAL PISTON USING AN INSERT
PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN PISTON À METAL LÉGER À L'AIDE D'UN INSERT
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Benannte Vertragsstaaten: |
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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 |
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Priorität: |
31.07.2013 DE 102013215020
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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08.06.2016 Patentblatt 2016/23 |
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Patentinhaber: Mahle International GmbH |
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70376 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- ROTMANN, Udo
35043 Marburg (DE)
- RUCH, Roland
79650 Schopfheim (DE)
- SUTTER, Patrick
79650 Schopfheim (DE)
- WINGER, Frank
70186 Stuttgart (DE)
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(74) |
Vertreter: BRP Renaud & Partner mbB
Rechtsanwälte Patentanwälte
Steuerberater |
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Königstraße 28 70173 Stuttgart 70173 Stuttgart (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A2- 1 138 418 DE-A1-102011 122 626
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DE-A1- 19 635 326 DE-A1-102012 101 055
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetallkolbens
unter Verwendung eines Einlegeteils.
[0002] Leichtmetallkolben werden aufgrund ihres geringeren Gewichts und ihrer geringeren
Trägheitskräfte bereits seit langem in Brennkraftmaschinen eingesetzt. Um insbesondere
eine erste Ringnut eines derartigen Leichtmetallkolbens, beispielsweise eines Aluminiumkolbens,
gegen Schwelldruckbelastungen zu sichern, werden Bewehrungen in Form von sogenannten
Ringträgern eingesetzt. Als Werkstoff für derartige Ringträger kommen insbesondere
Eisenlegierungen in Betracht, die in der Regel einen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen,
der dem des Kolbenwerkstoffs möglichst ähnlich ist. Da jedoch beispielsweise Eisen-
und Aluminiumlegierungen sehr unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten haben, kann es
bei thermischen Wechselbelastungen an den Grenzflächen zu hohen Spannungen kommen,
die umso größer sind, je unterschiedlicher die Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden
verwendeten Materialien für den Kolben einerseits und den Ringträger andererseits
sind. Ein Riss zwischen dem Ringträger und dem Kolben führt üblicherweise zum Versagen
des Motors und muss daher unbedingt vermieden werden. Die Bindung zwischen dem Ringträger
und dem Kolben wird in der Regel metallurgisch durch den bekannten Alfinierprozess
erreicht, bei welchem der Ringträger so lang in eine Aluminiumschmelze getaucht wird,
bis sich eine Diffusionsschicht gebildet hat. Dann wird dieser alfinierte Ringträger
beim Abguss des Kolbens von der Schmelze der Kolbenlegierung umgossen, wobei während
der folgenden Erstarrung die Alfinbindung entsteht.
[0003] Bedingt durch die hohen Zünddrücke moderner Dieselmotoren werden nahezu alle hierfür
verwendeten Kolben in der ersten Ringnut mit gusseisernen Ringträgern, zumeist aus
Austenit, bewehrt. Der Trend zur Direkteinspritzung des Brennstoffs bei Benzinmotoren,
verbunden mit steigenden Zünddrücken erfordert nun ebenfalls eine höhere Verschleißfestigkeit
in der ersten Ringnut als dies übliche Kolbenlegierungen bieten können. Von besonderer
Wichtigkeit ist dabei jedoch allgemein der Verbund zwischen dem Leichtmetall des Kolbens
und dem darin eingegossenen Ringträger.
[0004] Aus der
DE 34 18 405 C2 ist ein Verbund-Druckgießverfahren zur Herstellung von Aluminiumkolben für Brennkraftmaschinen
bekannt, bei welchem ein Ringträger aus Metallschaum der Werkstoffe Nickel, Kupfer,
Eisen oder Legierungen davon mit einem Volumenanteil des Kolbens von 3-50% bei einem
Gießdruck von mindestens 392 bar im Druckguss zum Verbund mit der Kolbenlegierung
infiltriert werden. Eine metallurgische Bindung kann durch eine anschließende mehrstufige
Wärmebehandlung, beispielsweise Lösungsglühen, Altern, oder ähnliches erzeugt werden.
[0005] Aus der
DE 196 35 326 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Leichtlegierungs-Verbundstoffelements bekannt,
bei welchem zunächst ein poröses Verbundstoffbildungsmaterial in einem Hohlraum einer
Gussform gehalten wird. Anschließend wird eine geschmolzene leichte Legierung in dem
Hohlraum der Gussform durch Anlegen eines Gasdrucks eingegossen, wodurch die Poren
des porösen Verbundstoffbildungsmaterials mit der geschmolzenen leichten Legierung
getränkt werden. Hierdurch bildet sich ein Verbundstoffabschnitt, der aus einem Verbundstoffmaterial
aus der leichten Legierung und dem Verbundstoffbildungsmaterial gebildet ist.
[0006] Ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Kolbens ist aus der
EP 1 138 418 A2 bekannt.
[0007] Aus der
DE 26 39 294 C2 ist für unterschiedliche hochporöse Sinterwerkstoffe auf Chrom-Nickel-Basis sowie
Cu, Ni, Fe, Ni-Fe-Schaumwerkstoffe durch Infiltration unter Erstarrungsdrücken zwischen
2500 und 1000 bar für offene Porositäten von 25-38% zur Verwendung als Ringträger
beschrieben.
[0008] In der
DE 10 2011 122 626 A1 wird zur Herstellung eines Kolbens ein Einlegeteil aus einem Pulver hergestellt.
Das Einlegeteil wird anschließend in eine Metallschmelze getaucht und abgekühlt. Danach
wird das Einlegeteil in einer Gussform eingelegt und mit einer Metallschmelze umgossen.
[0009] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Verfahren zum
Herstellen eines Aluminiumkolbens mit einem Einlegeteil eine verbesserte Ausführungsform
anzugeben, die insbesondere eine bessere Infiltrierbarkeit des Einlegeteils ermöglicht.
[0010] Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruch
1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0011] Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, für einen Sinterwerkstoff
für ein infiltrierbares Einlegeteil ein Pulver mit einer völlig neuartigen Kornzusammensetzung
in der Art einer neuen Sieblinie zu wählen, wodurch die offene Porosität und damit
auch die Infiltrierbarkeit des aus diesem Sinterwerkstoff hergestellten Einlegeteils
deutlich verbessert wird. Erreicht wird dies beispielsweise dadurch, dass die Sieblinie
enger gefasst ist, das heißt die Größenverteilung der einzelnen Sinterpartikel enger
und damit das Sinterpulver, aus dem der Sinterwerkstoff erzeugt wird, homogener als
üblicherweise ist. Das erfindungsgemäß eingesetzte Pulver enthält zumindest Eisen
oder dessen Legierungen, vorzugsweise auch Nickel, Kupfer oder deren Legierungen,
und umfasst dabei Partikel unterschiedlicher Korngrößen, wobei höchstens 4 Volumenprozent
des Pulvers aus Partikeln mit einem Durchmesser von kleiner als 75 µm bestehen. Dabei
können zumindest 28%Vol., bevorzugt mindestens 50%Vol. und in einer besonders bevorzugten
Ausführungsform mindestens 88%Vol. des Pulvers Sinterpartikel mit einem Durchmesser
von größer als 150 µm aufweisen. Hierdurch ist es möglich, den pulverförmigen Sinterwerkstoff
gröber als üblich auszubilden, wobei üblicherweise 90% der Sinterpartikel einen Durchmesser
von kleiner als 150 µm aufweisen. Neben der Begrenzung der Partikel mit einem Durchmesser
von kleiner als 75 µm auf maximal 4%Vol. wird die Größenverteilung der einzelnen Partikel
deutlich enger gefasst, wobei die Beschränkung der Korngrößen unterhalb des Schwellenwertes
insbesondere das bisher auftretende Füllen von Poren, die dann nicht mehr zur Infiltration
zur Verfügung stehen, beschränkt. Bei herkömmlichen Sinterwerkstoffen ist eine derart
enge Beschränkung der Partikelgrößen nach unten nicht vorgesehen, wodurch ein deutlich
erhöhter Füllgrad auch der zwischen größeren Sinterpartikeln verbleibenden Poren erreicht
wird.
[0012] Erfindungsgemäß weist das für den Sinterwerkstoff des Einlegeteils verwendete Pulver
einen Anteil von 0-4,0%Vol. Partikel mit einem Durchmesser von 0-75µm auf. In einer
Ausführungsform entfallen höchstens 10%Vol., bevorzugt höchstens 2%Vol. des Pulvers
auf Partikel mit einem Durchmesser von 75-106µm, In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
weisen ferner höchstens 6%Vol. des Pulvers Partikeldurchmesser im Bereich von 106-150µm
auf. Demnach weisen in dieser bevorzugten Ausführungsform mindestens 88%Vol. des Pulvers
Partikeldurchmesser größer als 150µm auf. Bereits durch diese enge Beschränkung der
Feinstbestandteile des Pulvers kann erreicht werden, dass die zwischen den einzelnen
Partikeln im Sinterwerkstoff verbleibenden und von einem späteren Leichtmetall beim
Gießen des Leichtmetallkolbens infiltrierbaren Poren nicht vollständig gefüllt werden,
so dass diese Poren für die Infiltration mit dem Leichtmetall zur Verfügung stehen,
wodurch ein deutlich verbesserter Verbund zwischen dem Einlegeteil, welches beispielsweise
als Ringträger, als Muldenrand oder als Bolzenauge in einem Kolben ausgebildet sein
kann, erreicht werden kann.
[0013] Dazu weisen in einer Ausführungsform mindestens 50%Vol. des Pulvers Partikeldurchmesser
von 106-212µm auf. Durch den hohen Pulveranteil innerhalb einer relativ engen Korngrößenbandbreite
wird die Entstehung einer hohen Porosität und damit eines leicht infiltrierbaren Sinterwerkstoffs
gefördert. In einer anderen Ausführungsform entfallen mindestens 50%Vol. auf Partikel
mit Durchmessern größer als 212µm. Durch den hohen Anteil größerer Partikel wird eine
grobporigere Struktur erzielt, die ebenfalls die Infiltration erleichtert.
[0014] Zweckmäßig weist ein zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sinterwerkstoffs geeignetes
Pulver einen Anteil von 0,5 bis 6,0%Vol. Partikel mit einem Durchmesser von 106-150µm
auf. Insbesondere die genannte Untergrenze macht deutlich, dass bei einer derartigen
Sieblinie bzw. Korngrößenverteilung Feinstpartikel zum vollständigen Füllen der für
die Infiltration erforderlichen Poren nicht oder nur im unzureichenden Maße vorhanden
sind. Hierdurch kann beispielsweise erreicht werden, dass das aus dem erfindungsgemäßen
Sinterwerkstoff hergestellte, das heißt gesinterte Einlegeteil, 50-80 % Poren, das
heißt eine 50-80%-ige Porosität aufweist, die gegebenenfalls zumindest teilweise durch
das Leichtmetall ausgefüllt werden kann. Durch ein hinsichtlich der Partikelgröße
relativ homogenes Pulver ist nicht nur die Porosität des erzeugten Sinterwerkstoffs
höher, sondern die einzelnen Poren sind auch wesentlich größer, was die Durchströmbarkeit
mit einer Leichtmetallschmelze weiter verbessert.
[0015] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind
zumindest einzelne Sinterpartikel des Sinterwerkstoffs mit einem Binder, beispielsweise
mit einem Harz, beschichtet, welches die Grünstandfestigkeit erhöht und beim Sintern
verbrennt. Nach dem Pressen des Grünlings hält das Harz die einzelnen Sinterpartikel
jedoch fest aneinander und verbessert somit die Festigkeit des gepressten Grünlings.
Ein derartiges Harz erhöht somit die Formtreue des zunächst noch nicht gesinterten
Einlegeteils und erleichtert dadurch dessen beschädigungsfreie Handhabung. Der Binder
bzw. das Harz stellt dabei eine die Porosität des Einlegeteils reduzierende Beschichtung
einzelner Sinterpartikel dar, welche beim späteren Gießen des Leichtmetallkolbens
die Infiltration und damit die Verbindung zwischen dem Leichtmetall des Kolbens und
dem Einlegeteil verschlechtert. Beim Sintern des Einlegeteils jedoch verbrennt der
Binder das Harz und somit die zuvor von diesem reduzierte Porosität wieder frei, so
dass diese für den Infiltrationsprozess genutzt werden kann. Alternativ kann der Binder
auch dazu eingerichtet sein, beim Sintern durch eine andere chemische Reaktion als
eine Oxidation abgebaut zu werden. Dazu wird dem Einlegeteil während des Sinterns
statt Luft ein anderes geeignetes Gas, z.B. ein Endogas zugeführt.
[0016] Eine Dichte des Einlegeteils liegt bei ca. 2,5-4,7g/cm
3. Die Dichte von Aluminium liegt beispielsweise bei ca. 2,7g/cm
3, so dass bei einer Infiltration des Einlegteils mit Leichtmetall, beispielsweise
Aluminium, stets noch eine Dichte von unter 5g/cm
3 erreicht werden kann. Das Einlegeteil erhöht somit aufgrund seiner hohen Porosität
und seiner vergleichsweise geringe Dichte das Gewicht des Leichtmetallkolbens um einen
wesentlich geringeren Betrag als ein aus einer Eisenlegierung gefertigtes massives
Eingussteil.
[0017] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetallkolbens, beispielsweise
eines Magnesium- oder Aluminiumkolbens, unter Verwendung eines zuvor beschriebenen
Einlegeteils, bei welchem das flüssige Leichtmetall unter einem Gießdruck von ca.
0,5-15 bar in eine Gussform eingefüllt wird und das in der Gussform angeordnete Einlegeteil
infiltriert. In einer bevorzugten Ausführungsform werden untereutektische Legierungen
des Aluminiums mit Silizium und/oder Kupfer verwendet. Dadurch wird eine Bildung von
Si- oder Cu-Phasen vermieden, die insbes. in einer übereutektischen Al-Legierung entstehen
können. Dies ist deswegen unerwünscht, weil der Sinterwerkstoff beim Infiltrieren
wie ein Filter wirken kann, dessen Poren diese Phasen nicht durchlassen, so dass sie
sich an dessen Oberfläche ansammeln. Die dadurch gebildete Schicht trennt das Einlegeteil
von dem gegossenen Kolbenkörper und bildet eine Schwachstelle, die zu Ausschuss oder
einem späteren Ausfall des Kolbens führen kann. Das Gießen des Leichtmetallkolbens
kann dabei mit oder ohne Gegendruck erfolgen, wobei der Gießdruck um mindestens 0,1
bar größer sein sollte als der Gegendruck.
[0018] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt
das Gießen des Leichtmetallkolbens, beispielsweise des Aluminiumkolbens, unter Schutzgas,
insbesondere unter Nutzung von Stickstoff oder Argon. Hierdurch kann eine Oxidation
des Leichtmetalls beim Gießen verhindert werden, wobei eine derartige unerwünschte
Oxidation des Leichtmetalls zum Verstopfen der Poren des Sinterwerkstoffs durch Oxide
führen und dadurch eine gute Infiltration des Einlegeteils und dessen mechanische
Bindung an den Kolbenkörper wie zuvor beschrieben erschweren kann. Durch die Verwendung
des Schutzgases kann die Oxidation verhindert und damit die Infiltration des Einlegeteils
verbessert werden.
[0019] Zweckmäßig wird der gegossene Kolben lösungsgeglüht bzw. überaltert. Insbesondere
bei Aluminiumlegierungen kann durch das Lösungsglühen ein sogenanntes Ausscheidungshärten
erfolgen, wodurch die Festigkeit des Leichtmetallkolbens gesteigert werden kann. Das
Aushärten kann dabei prinzipiell in drei Stufen erfolgen, nämlich dem eigentlichen
Lösungsglühen, dem Abschrecken und dem anschließenden Auslagern (warm oder kalt).
Das Lösungsglühen erfolgt dabei bei Temperaturen von ca. 480° bis über 50°C, wobei
eine Temperatur gewählt wird, bei welcher eine ausreichende Menge von den Legierungselementen
im Mischkristall gelöst ist, so dass der Aushärtungseffekt nach dem Abschrecken und
der Auslagerung eintritt. In entsprechender Weise kann auch das Überaltern einer derartigen
Aluminiumlegierung erfolgen.
[0020] Die Gussform wird während des Gießens des Aluminiumkolbens üblicherweise entlüftet,
um ein vollständiges Füllen der Gussform und einen optimierten Infiltrationsprozess
des Einlegeteils erzielen zu können.
1. Verfahren zu Herstellung eines Leichtmetallkolbens, insbesondere eines Aluminiumkolbens,
bei welchem
- ein Einlegeteil unter Verwendung eines Pulvers, das aus einem zumindest Eisen oder
dessen Legierungen aufweisenden Pulver besteht, wobei das Pulver Partikel unterschiedlicher
Korngrößen umfasst und höchstens 4%Vol. des Pulvers aus Partikeln mit einem Durchmesser
von kleiner als 75 µm bestehen, durch sintern hergestellt wird,
- das flüssige Leichtmetall, insbesondere Aluminium, unter einem Gießdruck von 0,5
bis 15 bar in eine Gussform eingefüllt wird und das in der Gussform angeordnete Einlegeteil
infiltriert.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das Gießen des Leichtmetallkolbens unter Schutzgas, insbesondere Stickstoff oder
Argon, erfolgt, und/oder
- dass das Gießen unter Gegendruck erfolgt, wobei der Gegendruck 0,1 bar kleiner ist als
der Gießdruck.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der gegossene Kolben lösungsgeglüht oder überaltert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Herstellen des Einlegeteils ein Pulver verwendet wird, das einen Anteil von höchstens
10%Vol. Partikel mit einem Durchmesser von 75-106µm aufweist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Herstellen des Einlegeteils ein Pulver verwendet wird, das einen Anteil von mindestens
28%Vol. Partikel mit einem Durchmesser von größer als 150µm aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Herstellen des Einlegeteils ein Pulver verwendet wird, das einen Anteil von mindestens
50%Vol. Partikel mit einem Durchmesser von größer als 150µm aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Herstellen des Einlegeteils ein Pulver verwendet wird, das einen Anteil von mindestens
88%Vol. Partikel mit einem Durchmesser von größer als 150µm aufweist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Herstellen des Einlegeteils ein Pulver verwendet wird, das einen Anteil von mindestens
50%Vol. Partikel mit einem Durchmesser von 106-212µm aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Herstellen des Einlegeteils ein Pulver verwendet wird, das einen Anteil von mindestens
50%Vol. Partikel mit einem Durchmesser größer als 212µm aufweist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Herstellen des Einlegeteils ein Pulver verwendet wird, das ferner Nickel, Kupfer
oder Legierungen derselben enthält.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest einzelne Sinterpartikel mit einem Binder, insbesondere einem Harz, beschichtet
werden, welcher dazu eingerichtet ist, eine zur Handhabung des Grünlings vor dem Sintern
geeignete Grünstandfestigkeit herzustellen und beim Sintern zu verbrennen.
1. Method of manufacturing a light metal piston, in particular an aluminium piston, in
which
- an insertion part is manufactured by sintering by using a powder which consists
of a powder having at least iron or its alloys, wherein the powder comprises particles
of different granule sizes and maximum 4% by volume of the powder consists of particles
having a diameter of less than 75 µm,
- the liquid light metal, in particular aluminium, is filled into a mould at a pouring
pressure of 0.5 to 15 bar and infiltrates the insertion part disposed in the mould.
2. Method according to claim 1,
characterised in
- that the pouring of the light metal piston is carried out in the presence of protective
gas, in particular nitrogen or argon, and/or
- that the pouring is carried out under counterpressure, wherein the counterpressure is
0.1 bar less than the pouring pressure.
3. Method according to claim 2,
characterised in
that the poured piston is solution annealed or over aged.
4. Method according to any of claims 1 to 3,
characterised in
that for manufacturing the insertion part a powder is used which has a proportion of maximum
10% by volume of particles having a diameter of 75-106 µm.
5. Method according to any of claims 1 to 4,
characterised in
that for manufacturing the insertion part a powder is used which has a proportion of at
least 28% by volume of particles having a diameter of greater than 150 µm.
6. Method according to claim 5,
characterised in
that for manufacturing the insertion part a powder is used which has a proportion of at
least 50% by volume of particles having a diameter of greater than 150 µm.
7. Method according to claim 6,
characterised in
that for manufacturing the insertion part a powder is used which has a proportion of at
least 88% by volume of particles having a diameter of greater than 150 µm.
8. Method according to any of claims 1 to 7,
characterised in
that for manufacturing the insertion part a powder is used which has a proportion of at
least 50% by volume of particles having a diameter of 106-212 µm.
9. Method according to any of claims 1 to 8,
characterised in
that for manufacturing the insertion part a powder is used which has a proportion of at
least 50% by volume of particles having a diameter of greater than 212 µm.
10. Method according to any of claims 1 to 9,
characterised in
that for manufacturing the insertion part a powder is used which contains in addition
nickel, copper or alloys thereof.
11. Method according to any of claims 1 to 10,
characterised in
that at least individual sinter particles are coated with a binding agent, in particular
a resin, which is designed to create a green strength suitable for the handling of
the green body prior to the sintering, and to burn off during sintering.
1. Procédé de fabrication d'un piston en métal léger, en particulier d'un piston en aluminium,
dans lequel
- une pièce d'insertion est fabriquée par frittage en utilisant une poudre, laquelle
est constituée d'une poudre présentant au moins du fer ou des alliages de celui-ci,
dans lequel la poudre comprend des particules de différentes tailles, et au plus 4
% en volume de la poudre sont constitués de particules avec un diamètre inférieur
à 75 µm,
- le métal léger liquide, en particulier l'aluminium, est introduit dans un moule
de coulée sous une pression de coulée de 0,5 à 15 bars, et la pièce d'insertion agencée
dans le moule de coulée est infiltrée.
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
- le piston en métal léger est coulé sous gaz inerte, en particulier de l'azote ou
de l'argon, et/ou
- la coulée survient sous contre-pression, dans lequel la contre-pression est inférieure
à 0,1 bar par rapport à la pression de coulée.
3. Procédé selon la revendication 2,
caractérisé en ce que
le piston coulé est recuit en solution ou vieilli.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
une poudre est utilisée pour fabriquer la pièce d'insertion, qui présente une proportion
d'au plus 10 % en volume de particules avec un diamètre de 75 à 106 µm.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
une poudre est utilisée pour fabriquer la pièce d'insertion, qui présente une proportion
d'au moins 28 % en volume de particules avec un diamètre supérieur à 150 µm.
6. Procédé selon la revendication 5,
caractérisé en ce que
une poudre est utilisée pour fabriquer la pièce d'insertion, qui présente une proportion
d'au moins 50% en volume de particules avec un diamètre supérieur à 150 µm.
7. Procédé selon la revendication 6,
caractérisé en ce que
une poudre est utilisée pour fabriquer la pièce d'insertion, qui présente une proportion
d'au moins 88 % en volume de particules avec un diamètre supérieur à 150 µm.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que
une poudre est utilisée pour fabriquer la pièce d'insertion, qui présente une proportion
d'au moins 50 % en volume de particules avec un diamètre de 106 à 212 µm.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que
une poudre est utilisée pour fabriquer la pièce d'insertion, qui présente une proportion
d'au moins 50 % en volume de particules d'un diamètre supérieur à 212 µm.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que
une poudre contenant du nickel, du cuivre ou des alliages de ceux-ci est également
utilisée pour fabriquer la pièce d'insertion.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10,
caractérisé en ce que
au moins des particules de frittage individuelles sont revêtues d'un liant, en particulier
d'une résine, conçu pour produire une stabilité à l'état vert permettant de manipuler
le compact vert avant le frittage et de le brûler pendant le frittage.
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