DE3801847A1 - METHOD FOR PRODUCING PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES AND PISTON, IN PARTICULAR MANUFACTURED BY THIS METHOD - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES AND PISTON, IN PARTICULAR MANUFACTURED BY THIS METHODInfo
- Publication number
- DE3801847A1 DE3801847A1 DE19883801847 DE3801847A DE3801847A1 DE 3801847 A1 DE3801847 A1 DE 3801847A1 DE 19883801847 DE19883801847 DE 19883801847 DE 3801847 A DE3801847 A DE 3801847A DE 3801847 A1 DE3801847 A1 DE 3801847A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- piston
- reinforcing part
- metallic
- die
- maximum
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/0009—Cylinders, pistons
- B22D19/0027—Cylinders, pistons pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kolben für Brennkraftmaschinen, wobei jeder Kolben wenigstens ein metallisches Verstärkungsteil aufweist, sowie auf einen Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, der vorzugsweise mit diesem Verfahren hergestellt ist und wenigstens ein metallisches Verstärkungsteil, das bevorzugt oben am Kolbenkopf angebracht ist, aufweist.The invention relates to a method for producing pistons for internal combustion engines, each piston having at least one metallic one Has reinforcing part, as well as a light alloy piston for Internal combustion engines, in particular made of aluminum or an aluminum alloy, which is preferably produced by this method and at least one metallic reinforcing part, which is preferably on top Piston head is attached.
Der gegenwärtige Entwicklungsstand von Brennkraftmaschinen und die abzusehende Entwicklungstendenz auf diesem Gebiet weisen in Richtung auf Hochleistungsmotoren, bei denen laufend eine Erhöhung der bereits großen Belastbarkeit der Motoren-Einzelkomponenten gefordert wird. Bei turboaufgeladenen Dieselmotoren erreichen die thermischen und mechanischen Belastungen am Kolbenkopf bereits Werte, die diesen Bereich des Kolbens in hohem Maße verletzlich und insbesondere anfällig für das Auftreten von Rissen und selbst von Sprüngen oder gar Bruchstellen machen.The current state of development of internal combustion engines and the foreseeable trends in this area point in the direction on high-performance engines for which there is an ongoing increase in great resilience of the individual motor components is required. At turbocharged diesel engines reach the thermal and mechanical loads on the piston head already values that The area of the piston is highly vulnerable and particularly vulnerable for the appearance of cracks and even cracks or even Make breaks.
Um hier eine Verbesserung zu schaffen, soll ein Herstellungsverfahren für Kolben, das zu einer erhöhten thermischen und mechanischen Belastbarkeit gerade an diesen kritischen Kolbenstellen führt, und ferner auch ein entsprechender Kolbenaufbau vorgeschlagen werden, der diese verbesserten thermischen und mechanischen Belastungseigenschaften gerade an den kritischen Stellen im Kolbenkopf aufweist und bei dem die Gefahr des Auftretens unerwünschter Rißbildungen oder gar Ausbrechungen am Kolbenkopf selbst bei sehr großen Belastungen besser als bisher vermieden wird.To create an improvement here, a manufacturing process for Piston leading to increased thermal and mechanical resilience leads precisely at these critical piston points, and also also an appropriate piston structure to be proposed this improved thermal and mechanical load properties precisely at the critical points in the piston head and at which the Risk of undesirable crack formation or even Knockouts on the piston head are better even with very large loads is avoided than before.
Erfindungsgmäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß für das wenigstens eine metallische Verstärkungsteil ein Werkstoff mit offenen Poren eingesetzt wird, dieses wenigstens eine metallische Verstärkungsteil erhitzt und in eine vorgeheizte Form eingebracht wird, sodann eine bestimmte Chargenmenge einer Schmelze aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in die erhitzte Form eingegossen und hiernach ein Stempel in die Form derart eingeführt wird, daß die Schmelze während ihres Erstarrens unter Druck gesetzt wird, wobei das unter Druck stehende Metall das wenigstens eine metallische Verstärkungsteil umfließt, dabei dessen offene Poren und die Kolbenform füllt sowie den Kolben ausformt, und daß der Kolben mit dem wenigstens einen metallischen Verstärkungsteil nach dem Erstarren der Schmelze aus der Form entfernt wird, um abschließend auf die gewünschten Endmaße bearbeitet zu werden. Besonders bevorzugt wird die Erhitzung des metallischen Verstärkungsteiles auf eine Temperatur zwischen 400°C und 750°C, die der Form auf eine Temperatur zwischen 200°C und 400°C und das Vergießen der Schmelze aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierung bei einer Temperatur zwischen 680°C und 820°C vorgenommen.This is according to the invention in a method of the type mentioned at the beginning Art achieved in that for the at least one metallic reinforcing member a material with open pores is used, this heated at least one metallic reinforcement part and into one preheated form is introduced, then a certain batch amount a melt of aluminum or an aluminum alloy in poured the heated mold and then a stamp into the mold is introduced in such a way that the melt underneath during its solidification Pressure is set, the metal under pressure flows around at least one metallic reinforcing part, thereby open pores and the piston shape fills and forms the piston, and that the piston with the at least one metallic reinforcing part after solidification of the melt is removed from the mold finally to be machined to the desired final dimensions. The heating of the metallic reinforcing part is particularly preferred to a temperature between 400 ° C and 750 ° C, which the Mold to a temperature between 200 ° C and 400 ° C and pouring the melt of aluminum or aluminum alloy at one temperature between 680 ° C and 820 ° C.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, gerade an den kritischen Belastungsstellen am Kolbenkopf spezielle Verstärkungsglieder anzubringen, die den dort auftretenden erhöhten Belastungen in besonders guter Weise standhalten können. Durch den erfindungsgemäßen Einsatz dieser Verstärkungsglieder, die offene Poren aufweisen, und durch deren Einbindung in den Vergießvorgang derart, daß beim Gießen des Kolbens die Leichtmetallschmelze auch gleichzeitig in die offenen Poren der Verstärkungsglieder miteinfließt, quasi "eindiffundieren" kann, und dies in Verbindung mit dem wichtigen Verfahrensschritt, daß die Schmelze bei der Erstarrungsphase unter sehr hohen Druck gesetzt wird, wodurch ihr Einfließen in die offenen Poren begünstigt wird, wird insgesamt eine besonders feste Verbindung zwischen Verstärkungselement und tragenden Kolben erreicht, die selbst sehr großen Belastungen im Motor standhält, wodurch die Gefahr des Auftretens unerwünschter Risse oder gar Brüche im Verbindungsbereich zwischen Verstärkungselement und Kolben so gut wie vollständig vermieden ist. Dabei erweist sich diese Art der Befestigung als ganz besonders fest, wenn in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung die minimale Porengröße des für die Verstärkungselemente eingesetzte Materials kleiner als 3 µm ist.With the method according to the invention, it is possible to use the critical reinforcement points on the piston head special reinforcing elements to be attached to the increased loads occurring there in particular can withstand in a good way. Through the use according to the invention of these reinforcing members, which have open pores, and by their Involvement in the casting process in such a way that when casting the piston the light metal melt simultaneously into the open pores of the reinforcing members can flow in, so to speak "diffuse in", and this in Connection with the important process step that the melt at the solidification phase is put under very high pressure, causing her Influencing into the open pores is a total particularly firm connection between the reinforcing element and the load-bearing element Piston reached, which withstands even very large loads in the engine, which increases the risk of undesired cracks or even breaks so well in the connection area between the reinforcing element and the piston how is completely avoided. This proves this type of Attachment as very particularly firm, if in a preferred embodiment the minimum pore size of the invention for the reinforcing elements the material used is smaller than 3 µm.
Im Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn bei dem in die Form eingeführten Stempel dann, wenn das Aufbringen des Verdichtungsdruckes gewünscht wird, der Stempel bis zu einem maximalen Druck von 2000 bar beaufschlagt wird. Eine vorzügliche Befestigung läßt sich ganz besonders dann erreichen, wenn bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die offenen Poren des Verstärkungsteiles über dessen gesamte Dicke hinweg von der Schmelze ausgefüllt werden.In the course of the method according to the invention, it has proven to be special proved to be advantageous if the stamp inserted into the mold when it is desired to apply the compression pressure, the Stamp is applied up to a maximum pressure of 2000 bar. An excellent attachment can be achieved especially when if the open when carrying out the method according to the invention Pores of the reinforcing part over its entire thickness from the Melt to be filled.
Die Verwendung der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten porösen Metalle als Werkstoff für die Verstärkungsteile führt dazu, daß ein thermischer Ausdehnungskoeffizient an der entsprechenden Kolbenringzone erreicht wird, dessen Wert ganz nahe bei dem des thermischen Ausdehnungskoeffizienten der umgebenden Zylinderbuchse liegt. Dies ermöglicht es, daß der im Betrieb auftretende Spalt bzw. die einzuhaltenden Betriebstoleranzen in diesem Gebiet gegenüber anderen bekannten Kolbenkonstruktionen verkleinert werden können, was zum Vorteil einer Absenkung des Emissionsniveaus eines solchermaßen betriebenen Motors aufgrund geringerer wirksamer Ringspaltfläche, einer Erniedrigung des Kraftstoffverbrauchs sowie einer geringeren Rußbildung mit der Folge einer reduzierten Schleifwirkung an der Zylinderlaufbuchse bzw. mit dem Auftreten geringeren Verschleißes dort verbunden ist. Darüber hinaus tritt gleichzeitig auch eine Absenkung des Schmierölverbrauches auf. Die mechanische Verankerung zwischen dem Verstärkungsringeinsatz und dem Kolbenkörper läßt auch eine Verkleinerung der Dicke des Kolbenkopfes zu, die hier nicht mehr von der Bruchfestigkeit der metallurgischen Verbindung im Kolbenmaterial begrenzt wird. Gerade die erfindungsgemäße Verankerung des Verstärkungsteiles am Kolben über ein mit Druck arbeitendes Gießverfahren, nämlich das Form-Druckgießverfahren, führt zu einer besonders wirkungsvollen und guten Verbindung.The use of those used in the method according to the invention porous metals as a material for the reinforcement parts leads to the fact that a coefficient of thermal expansion at the corresponding Piston ring zone is reached, the value of which is very close to that of the thermal expansion coefficient of the surrounding cylinder liner lies. This enables the gap occurring during operation or the operating tolerances in this area compared to others Known piston designs can be reduced, resulting in Advantage of lowering the emission level of such a operated engine due to smaller effective annular gap area, one Lower fuel consumption and less soot formation with the consequence of a reduced grinding effect on the cylinder liner or associated with the occurrence of less wear there. In addition, there is also a reduction in lubricating oil consumption on. The mechanical anchoring between the Reinforcing ring insert and the piston body also leaves a downsizing the thickness of the piston head, which is no longer affected by the Breaking strength of the metallurgical connection in the piston material is limited. Just the anchoring of the invention Reinforcement part on the piston via a casting process using pressure, namely the die-casting process leads to one particularly effective and good connection.
Das bei der Erfindung eingesetzte offenporige Verstärkungsteil ist über seiner gesamten Oberfläche und auch durch die Dicke seines Volumens hindurch mit Poren versehen. Wie bereits erwähnt, sollte der minimale Porendurchmesser geringer als 3 µm sein. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Füllen der Poren führt dazu, daß der Kolbenwerkstoff zumindest über einen Teil der porösen Oberfläche "anschwillt", die den am Kolben anliegenden Oberflächen des metallischen Verstärkungsteiles gegenüberliegt.The open-pore reinforcement part used in the invention is over its entire surface and also by the thickness of its volume with pores throughout. As mentioned earlier, the minimum should be Pore diameter should be less than 3 µm. The invention Process for filling the pores causes the piston material at least over part of the porous surface that "swells" the surfaces of the metallic reinforcement part abutting the piston opposite.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur noch näher beschrieben. Die Figur zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kolbenhälfte, die oben am Kolbenkopf mit einem Verstärkungsglied in Form eines Ringeinsatzes mit einer Ringnut und ferner mit einem Verstärkungsglied am oberen, brennkammerseitigen Rand des Kolbens versehen ist.The invention is explained in more detail below with the aid of the single figure described. The figure shows a cross section through an inventive Half of the piston, the top of the piston head with a reinforcing member in the form of a ring insert with an annular groove and also with a Reinforcing member on the upper edge of the piston on the combustion chamber side is provided.
Der in der Figur dargestellte Kolben wird mittels eines Herstellungsverfahrens erzeugt, bei dem eine (nicht dargestellte) durckfeste Gießform auf eine Temperatur zwischen 200°C und 400°C sowie ferner ein metallisches, poröses Verstärkungsteil 20 bzw. 30 auf eine Temperatur zwischen 400°C und 750°C aufgeheizt werden. Hiernach wird das metallische Verstärkungsteil in die Druckform eingebracht. Eine bestimmte Menge einer geschmolzenen Aluminiumlegierung wird bei einer Temperatur zwischen 680°C und 820°C anschließend in die Form vergossen. Hiernach wird ein Preßstempel, dessen Formgebung entsprechend der Form der Kolbenhöhlung ausgebildet ist, in das Gesenk eingeführt und zwar zunächst ohne Anwendung eines erhöhten Druckes, so daß der Druckstempel nur mit dem Druck wirkt, der aus seinem Eigengewicht resultiert. Bei beginnender Verfestigung der Aluminiumlegierung und in Abhängigkeit von der Entwicklung der Verfestigung wird zunehmend erhöht ein Druck bis hinauf zu 2000 bar auf den Druckstempel derart aufgebracht, daß das Legierungsmaterial zwischen Stempel und Formwand und gegen das metallische Verstärkungsteil 20, 30 unter Druck verdichtet wird, wodurch der Kolben 10 in seiner Form ausgebildet und der Werkstoff dazu gebracht wird, die im metallischen Verstärkungsteil 20, 30 vorhandenen Poren zu füllen bzw. in diese einzufließen. Nach dem Erstarren der Aluminiumlegierung wird der Druckkolben 10 mit den mit ihm jetzt einstückig verbundenen metallischen Verstärkungsteilen 20, 30 mittels geeigneter Einrichtungen aus der Form entfernt.The piston shown in the figure is produced by means of a production process in which a pressure-resistant casting mold (not shown) to a temperature between 200 ° C. and 400 ° C. and also a metallic, porous reinforcing part 20 or 30 to a temperature between 400 ° C. and 750 ° C are heated. The metallic reinforcing part is then introduced into the printing form. A certain amount of a molten aluminum alloy is then poured into the mold at a temperature between 680 ° C and 820 ° C. Thereafter, a press ram, the shape of which is designed in accordance with the shape of the piston cavity, is introduced into the die and initially without the application of increased pressure, so that the pressure ram only acts with the pressure resulting from its own weight. When the aluminum alloy begins to solidify and depending on the development of the solidification, a pressure up to 2000 bar is increasingly applied to the pressure stamp in such a way that the alloy material between the stamp and the mold wall and against the metallic reinforcing part 20 , 30 is compressed under pressure, as a result of which the piston 10 is formed in its shape and the material is brought to fill the pores present in the metallic reinforcement part 20, 30 or to flow into them. After the aluminum alloy has solidified, the pressure piston 10 with the metallic reinforcement parts 20, 30 which are now connected to it in one piece is removed from the mold by means of suitable devices.
Jedes der beiden metallischen Verstärkungsteile 20, 30 ist, wie in der Figur dargestellt, an einer der oberen Umlaufkanten des Kolbenkopfes 11 angebracht, wobei das Verstärkungsteil 20 am radial außenliegenden Ringbereich des Kolbenkopfes 11 in der in der Figur gezeigten Weise vorgesehen und mit zumindest einer Ringnut 12 versehen ist, während das andere, im Querschnitt kleiner ausgebildete Verstärkungsteil 30 am radial inneren, somit brennkammerseitigen Rand des Kolbenkopfes 11 angeordnet ist. Die Ringnut 12 im Verstärkungsteil 20 wird in der nach dem Herausnehmen des Kolbens aus der Gießform bzw. dem Gesenk erfolgenden Nachbehandlung, bei der der Kolben 10 auf die endgültig gewünschten Endmaße bearbeitet wird, eingebracht. Bei dem Material für das poröse metallische Verstärkungsteil wird bevorzugt eine Sinterlegierung eingesetzt, deren Zusammensetzung (ausgedrückt in Gewichtsprozenten) 1,0 bis 20,0% Cr, 4,0 bis 30,0% Ni, maximal 3,0% C, maximal 8,0% Cu, maximal 3,0% Si, maximal 9,0% Mn und als Rest Fe aufweist.Each of the two metallic reinforcement parts 20, 30 is, as shown in the figure, attached to one of the upper circumferential edges of the piston head 11 , the reinforcement part 20 being provided on the radially outer ring region of the piston head 11 in the manner shown in the figure and with at least one annular groove 12 is provided, while the other reinforcing part 30 , which is of smaller cross-section, is arranged on the radially inner edge of the piston head 11 , thus on the combustion chamber side. The annular groove 12 in the reinforcing part 20 is introduced in the aftertreatment which takes place after the piston has been removed from the casting mold or the die and in which the piston 10 is machined to the final dimensions desired. A sintered alloy is preferably used for the material for the porous metallic reinforcing part, the composition (expressed in percentages by weight) of 1.0 to 20.0% Cr, 4.0 to 30.0% Ni, maximum 3.0% C, maximum 8 , 0% Cu, maximum 3.0% Si, maximum 9.0% Mn and the balance Fe.
Nachfolgend werden noch zwei Beispiele für die Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kolbens angegeben:Below are two more examples of how to run one Method according to the invention for producing an inventive Pistons stated:
Zum Erstellen eines erfindungsgemäßen Kolbens mit einem metallischen Verstärkungsteil am brennkammerseitigen Rand des Kolbens werden zunächst die Form (Gesenk) auf eine Temperatur zwischen 250°C und 300°C sowie das metallische Verstärkungsteil auf eine Temperatur zwischen 450°C und 550°C aufgeheizt und dann das Verstärkungsteil in die aufgeheizte Form eingebracht.To create a piston according to the invention with a metallic Reinforcement part on the combustion chamber side edge of the piston first the mold (die) to a temperature between 250 ° C and 300 ° C and the metallic reinforcement part to a temperature heated between 450 ° C and 550 ° C and then the reinforcement part in introduced the heated mold.
Die Legierung für das metallische Verstärkungsteil, das eine Porosität von 10 bis 25% aufweist, enthält (in Gewichtsprozenten) 16,5% Cr, 13,5 % Ni und 2,0% Mo und als Rest Fe.The alloy for the metallic reinforcement part that has a porosity from 10 to 25%, contains (in weight percent) 16.5% Cr, 13.5 % Ni and 2.0% Mo and the remainder Fe.
Als Kolbenwerkstoff wird eine Aluminiumlegierung eingesetzt, die folgende Zusammensetzung (angegeben in Gewichtsprozenten) aufweist:An aluminum alloy is used as the piston material has the following composition (expressed in percentages by weight):
Si11 bis 13% Cu0,8 bis 1,5% Ni0,8 bis 1,3% Mg0,8 bis 1,3% Femax. 0,7% Mnmax. 0,2% Znmax. 0,2% Timax. 0,2% AlRest.Si11 to 13% Cu0.8 to 1.5% Ni0.8 to 1.3% Mg0.8 to 1.3% Femax. 0.7% Mnmax. 0.2% Znmax. 0.2% Timax. 0.2% AlRest.
Die Aluminiumlegierung wird auf eine Temperatur von 760°C bis 780°C aufgeheizt und dann eine Chargenmenge von 5200 bis 5300 g in die Form eingegossen.The aluminum alloy is heated to a temperature of 760 ° C to 780 ° C heated and then a batch amount of 5200 to 5300 g into the mold poured.
20 Sekunden nach Einbringen der Schmelze in die Form wird am Kolben ein Verdichtungsdruck von 2000 bar aufgebaut und über eine Zeit von 200 sec aufrechterhalten. Nach Erstarren der Schmelze wird der Kolben mit Verstärkungsteil aus der Form entnommen und der Endbearbeitung auf die gewünschten Maße zugeführt.20 seconds after the melt has been introduced into the mold, the piston is pressed a compression pressure of 2000 bar built up and over a period of 200 maintain sec. After the melt has solidified, the flask is included Reinforcement part removed from the mold and the finishing on the desired dimensions supplied.
Zur Herstellung eines erfindungegemäßen Kolbens, der mit einem metallischen Verstärkungsglied in Form eines außen am Kolbenkopf radial angeordneten Ringeinsatzes versehen ist, werden die Form (Gesenk) auf eine Temperatur von 200°C bis 250°C und das metallische Verstärkungsteil auf 400°C bis 500°C aufgeheizt. Die Zusammensetzung der Legierung für das Verstärkungsteil weist (in Gewichtsprozenten) 8,4% Mn, 5,4% Ni, 3,0% Si, 2,5% Cr, 3,1% C und als Rest Fe auf.For the production of a piston according to the invention, which with a metallic reinforcing member in the form of a radial outside on the piston head arranged ring insert, the shape (die) on a temperature of 200 ° C to 250 ° C and the metallic reinforcement part heated to 400 ° C to 500 ° C. The composition of the alloy for the reinforcement part 8.4% Mn, 5.4% Ni, 3.0% Si, 2.5% Cr, 3.1% C and the balance Fe.
Die Leichtmetallschmelze aus einer Aluminiumlegierung mit (Angaben in Gewichtsprozent)The light alloy from an aluminum alloy with (details in Percent by weight)
Cu3,5 bis 4,5% Ni1,8 bis 2,3% Mg1,2 bis 1,7% Simax. 0,5% Femax. 0,6% Mnmax. 0,2% Znmax. 0,2% Timax. 0,2% Al (als Rest)Cu3.5 to 4.5% Ni 1.8 to 2.3% Mg1.2 to 1.7% Simax. 0.5% Femax. 0.6% Mnmax. 0.2% Znmax. 0.2% Timax. 0.2% Al (the rest)
wird auf eine Temperatur zwischen 730°C und 760°C erhitzt. Anschließend wird eine Metallcharge von 4050 bis 4100 g in die Form eingegossen, nachdem vorher das metallische Verstärkungsteil, das eine Porosität von 12% bis 25% aufweist, in richtiger Plazierung in der Form (Gesenk) angebracht wurde.is heated to a temperature between 730 ° C and 760 ° C. Then a metal batch of 4050 to 4100 g is placed in the mold poured in after the metallic reinforcement part, the one Porosity from 12% to 25%, when placed correctly in the mold (Die) was attached.
Nach 15 sec erfolgt der Aufbau des Verdichtungsdruckes am Kolben bis auf 2000 bar, wobei der Verdichtungsdruck über 150 sec aufrechterhalten wird.After 15 seconds the compression pressure builds up on the piston to 2000 bar, maintaining the compression pressure over 150 sec becomes.
Anschließend wird der Kolben mit dem Verstärkungsteil aus der Form entnommen und der Nachbearbeitung auf die gewünschten Endmaße zugeführt, bei der auch eine Ringnut radial in das Verstärkungsteil eingebracht wird.Then the piston with the reinforcing part is removed from the mold removed and post-processing to the desired final dimensions fed, in which also an annular groove radially into the reinforcing part is introduced.
Claims (12)
- (a) Erhitzen des aus einem Werkstoff mit offenen Poren bestehenden
metallischen Verstärkungsteiles und Einbringen desselben in ein
vorgeheiztes Gesenk;
(b) Eingießen einer bestimmten Menge einer Aluminium- oder Aluminiumlegierungs- Schmelze;
(c) Einführen eines Stempels in das Gesenk derart, daß das Aluminium oder die Aluminiumlegierung während ihres Erstarrens unter Druck gesetzt wird, wobei das unter Druck stehende Metall das metallische Verstärkungsteil umfließt, die Kolbenform füllt und dabei die offenen Poren des metallischen Verstärkungsteiles ausfüllt, sowie
(d) Entfernen des Kolbens mit dem metallischen Verstärkungsteil nach dem Erstarren der Schmelze aus dem Gesenk und Bearbeitung des Kolbens auf dessen Endmaße.
- (a) heating the metallic reinforcing part made of a material with open pores and introducing the same into a preheated die;
(b) pouring a certain amount of an aluminum or aluminum alloy melt;
(c) inserting a die into the die such that the aluminum or aluminum alloy is pressurized during its solidification, the pressurized metal flowing around the metallic reinforcement member, filling the piston shape, thereby filling the open pores of the metallic reinforcement member, and
(d) removing the piston with the metallic reinforcing part after the melt has solidified from the die and machining the piston to its final dimensions.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BR8700527A BR8700527A (en) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | PUMP AND PUMP MANUFACTURING PROCESS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3801847A1 true DE3801847A1 (en) | 1988-08-11 |
Family
ID=4041631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883801847 Withdrawn DE3801847A1 (en) | 1987-01-29 | 1988-01-22 | METHOD FOR PRODUCING PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES AND PISTON, IN PARTICULAR MANUFACTURED BY THIS METHOD |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
BR (1) | BR8700527A (en) |
DE (1) | DE3801847A1 (en) |
GB (1) | GB2200583B (en) |
MX (1) | MX167957B (en) |
SE (1) | SE8800160L (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4402090A1 (en) * | 1993-01-26 | 1994-07-28 | Unisia Jecs Corp | Piston for internal combustion engines |
DE19537848A1 (en) * | 1995-10-11 | 1997-04-17 | Mahle Gmbh | Reinforcement part, the base material of which is austenitic cast iron |
DE19612500A1 (en) * | 1996-03-29 | 1997-10-02 | Bleistahl Prod Gmbh & Co Kg | Process for the production of cylinder heads for internal combustion engines |
EP0928654A1 (en) * | 1998-01-09 | 1999-07-14 | Gut Giesserei Umwelt Technik GmbH | Method for producing a composite article with liquid or semi liquid materials |
DE19710671C2 (en) * | 1997-03-14 | 1999-08-05 | Daimler Chrysler Ag | Method for producing a component and use of a component produced in this way |
DE19712624C2 (en) * | 1997-03-26 | 1999-11-04 | Vaw Motor Gmbh | Aluminum matrix composite and process for its manufacture |
DE10113629A1 (en) * | 2001-03-21 | 2002-10-02 | Thyssen Krupp Automotive Ag | Production of pistons or piston components such as piston heads for internal combustion engines comprises pre-forging a base body in a specified axial direction and forging the pre-formed piston body in one further axial direction |
DE10146079A1 (en) * | 2001-09-19 | 2003-04-03 | Mahle Gmbh | Method of manufacturing a piston or piston crown for an internal combustion engine |
US6883418B1 (en) | 1998-10-22 | 2005-04-26 | Peter Greiner | Carbon piston for an internal combustion engine |
DE102004005799A1 (en) * | 2004-02-06 | 2005-09-01 | Daimlerchrysler Ag | Method for producing a local reinforcement for a component of an internal combustion engine |
DE102005042857A1 (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Piston for an internal combustion engine |
DE102008002572A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-24 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Method for producing a piston for an internal combustion engine and pistons for an internal combustion engine |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8919466D0 (en) * | 1989-08-26 | 1989-10-11 | Wellworthy Ltd | Pistons |
EP0424109A3 (en) * | 1989-10-18 | 1991-10-02 | Izumi Industries Ltd. | Aluminium alloy matrix composite for internal combustion engines |
DE4221448A1 (en) * | 1992-06-30 | 1994-01-13 | Mahle Gmbh | Reinforcement material for pistons of internal combustion engines |
US5976709A (en) * | 1996-05-31 | 1999-11-02 | Hitachi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Aluminum alloy member, with insert provided therein, possessing improved damping capacity and process for producing the same |
JP3681354B2 (en) * | 1999-08-10 | 2005-08-10 | 日本発条株式会社 | Metal matrix composite and piston using the same |
CN100429400C (en) * | 2003-11-17 | 2008-10-29 | 孙前程 | Liquid state forging die method manufactured automobile air compressor piston and its manufacturing technology |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1519589A (en) * | 1974-09-11 | 1978-08-02 | Brico Eng | Metal articles of aluminium having load-bearing inserts |
DE2639294C2 (en) * | 1976-09-01 | 1982-05-13 | Mahle Gmbh, 7000 Stuttgart | Pressed aluminum piston for internal combustion engines with inserts made of a different material |
GB2132524A (en) * | 1982-11-24 | 1984-07-11 | Ae Plc | Casting aluminium or aluminium alloys on to other metal materials |
BR8500556A (en) * | 1985-02-07 | 1986-09-09 | Metal Leve S/A. Industria E Comercio | PUMP AND PUMP MANUFACTURING PROCESS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
-
1987
- 1987-01-29 BR BR8700527A patent/BR8700527A/en not_active IP Right Cessation
- 1987-12-31 GB GB8730338A patent/GB2200583B/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-01-19 SE SE8800160A patent/SE8800160L/en not_active Application Discontinuation
- 1988-01-22 DE DE19883801847 patent/DE3801847A1/en not_active Withdrawn
- 1988-01-28 MX MX1023688A patent/MX167957B/en unknown
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4402090C2 (en) * | 1993-01-26 | 1999-01-14 | Unisia Jecs Corp | Pistons for internal combustion engines |
US5507258A (en) * | 1993-01-26 | 1996-04-16 | Unisia Jecs Corporation | Pistons for internal combustion engines |
DE4402090A1 (en) * | 1993-01-26 | 1994-07-28 | Unisia Jecs Corp | Piston for internal combustion engines |
US6063509A (en) * | 1995-10-11 | 2000-05-16 | Mahle Gmbh | Reinforcing component of which the basic material is austenitic cast iron |
DE19537848A1 (en) * | 1995-10-11 | 1997-04-17 | Mahle Gmbh | Reinforcement part, the base material of which is austenitic cast iron |
DE19612500A1 (en) * | 1996-03-29 | 1997-10-02 | Bleistahl Prod Gmbh & Co Kg | Process for the production of cylinder heads for internal combustion engines |
DE19710671C2 (en) * | 1997-03-14 | 1999-08-05 | Daimler Chrysler Ag | Method for producing a component and use of a component produced in this way |
DE19712624C2 (en) * | 1997-03-26 | 1999-11-04 | Vaw Motor Gmbh | Aluminum matrix composite and process for its manufacture |
EP0928654A1 (en) * | 1998-01-09 | 1999-07-14 | Gut Giesserei Umwelt Technik GmbH | Method for producing a composite article with liquid or semi liquid materials |
US6883418B1 (en) | 1998-10-22 | 2005-04-26 | Peter Greiner | Carbon piston for an internal combustion engine |
DE19848649C5 (en) * | 1998-10-22 | 2008-11-27 | Peter Greiner | Carbon piston for an internal combustion engine |
DE10113629A1 (en) * | 2001-03-21 | 2002-10-02 | Thyssen Krupp Automotive Ag | Production of pistons or piston components such as piston heads for internal combustion engines comprises pre-forging a base body in a specified axial direction and forging the pre-formed piston body in one further axial direction |
DE10146079A1 (en) * | 2001-09-19 | 2003-04-03 | Mahle Gmbh | Method of manufacturing a piston or piston crown for an internal combustion engine |
DE102004005799A1 (en) * | 2004-02-06 | 2005-09-01 | Daimlerchrysler Ag | Method for producing a local reinforcement for a component of an internal combustion engine |
DE102005042857A1 (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Piston for an internal combustion engine |
DE102008002572A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-24 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Method for producing a piston for an internal combustion engine and pistons for an internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR8700527A (en) | 1988-08-16 |
SE8800160L (en) | 1988-07-30 |
SE8800160D0 (en) | 1988-01-19 |
GB2200583A (en) | 1988-08-10 |
GB8730338D0 (en) | 1988-02-03 |
MX167957B (en) | 1993-04-26 |
GB2200583B (en) | 1991-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3801847A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES AND PISTON, IN PARTICULAR MANUFACTURED BY THIS METHOD | |
EP1815124B1 (en) | Method for producing a piston for a combustion engine | |
DE3607427C2 (en) | Method for producing the piston of an internal combustion engine and this piston | |
DE3234504A1 (en) | PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
DE4328619C2 (en) | Partially reinforced cast aluminum component and process for its production | |
WO2014006076A1 (en) | Highly thermally conductive valve seat ring | |
DE3610856A1 (en) | COMPOSITE METAL CAST ITEM | |
EP0890020B1 (en) | Process for producing cylinder heads for internal combustion engines | |
EP1444421A1 (en) | Method for the production of a valve seat | |
DE3444214A1 (en) | OBJECT WITH A CAST METAL PART AND A Sintered Metal Part, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
DE4414095A1 (en) | Method for connecting two metal workpieces to form a composite component | |
DE102006045729A1 (en) | Internal combustion engine's piston for racing motor, has piston head partially consists of fiber-reinforced connection body provided with two partial bodies, which together form circulating coolant duct and/or annular groove | |
DE102007010839B4 (en) | A method of manufacturing a piston and piston having an annular reinforcement comprising a plurality of reinforcing segments | |
DE10042207C2 (en) | Pistons for an internal combustion engine and method for producing a piston | |
WO2008113422A1 (en) | Production of a partial fiber composite structure in a component using a laser remelting treatment | |
DE10219779A1 (en) | Method of making a piston and piston made by the method | |
EP0963264B1 (en) | Process for manufacturing the housing block for a hydraulic aggregate and the housing block | |
EP0345279B1 (en) | Process for manufacturing metal parts | |
DE102007060502B4 (en) | Method for producing a cylinder crankcase | |
WO1995029023A1 (en) | Process for joining two workpieces and composite component produced thereby | |
WO2003006811A1 (en) | Insert, acting as the base area of a cylinder head | |
DE19723392A1 (en) | Valve seat | |
WO2001091947A1 (en) | Cylinder crankcase for an internal combustion engine | |
WO2005075704A1 (en) | Method for the production of a local reinforcement for a component of an internal combustion engine | |
EP0881019A1 (en) | Process for manufacturing metallic castings, metallic casting and internal combustion piston engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: HAGEMANN, H., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. KEHL, G., DI |
|
8130 | Withdrawal |