Giesstechnische Anforderungen an Aluminium-Kurbelgehause fur die Beschichtung mit Eisenbasis-Schichten mittels thermischen Spritzens

摘要

Seit dem Jahr 2000 gibt es immer wieder Motorenprojekte, in denen der Graugussliner serienmassig im Aluminium-Kurbelgehause durch eine thermisch gespritzte Eisenbasis-Beschichtung ersetzt wird. Im Gegensatz zu Kurbelgehausen mit eingegossenen Linern, werden an die beschichtungsfahigen Typen sehr hohe Anforderungen hinsichtlich der Porositat und Zugfestigkeit des Aluminiumgusses im Bereich der Zylinderbohrungen gestellt. Die maximale Porengrosse muss auf Poren kleiner 1 mm~2 beschrankt werden, um den Anforderungen, die durch die Aufrauprozesse gestellt werden, gerecht zu werden. Das Aufrauen dient der Vorbereitung der Bohrung fur die Beschichtung, die beiden wesentlichen Verfahren hierbei sind das mechanische Aufrauen (MA) und das Hochdruck-fluidstrahlaufrauen (HDFS). Zu grosse Poren fuhren hier entweder zur Beschadigung des Werk-zeugs (MA) oder Poren werden aufgeweitet und Gefugebestandteile heraus gespult (HDFS). Die Nemak Dillingen GmbH erfullt diese Anforderungen mittels des Kernpaketverfahrens, das eine hohe Designfreiheit fur den Leichtbau und hochste lokale Festigkeiten sowie ein dichtes Gefuge durch den Einsatz stark abschreckender Kuhlelemente bietet. Der spezielle Aufbau des Kernpaketes und die damit verbundene Prozesstechnik ermoglichen einen hohen Gradienten vom Bauteil/den stark abschreckenden Kuhleisen zum Speiser. Hierdurch wird eine Kombination eines geringstmoglichen lokalen Dendritenarmab-stands mit einer guten Speisung des Bauteils erzielt. Die prozesssicher darstellbaren statischen und dynamischen Festigkeiten werden durch den Einsatz der kostengunstigen Sekundarlegierung A319 (AlSi8Cu3) sowohl bei Raumtemperatur als auch bei erhohter Temperatur erreicht.