Beschichtung von Zylinderlaufflächen moderner PKW-Motoren mit niedriglegierten Stählen und einem nanokristallinen Kompositwerkstoff

You are here: Homepage > Search

Beschichtung von Zylinderlaufflächen moderner PKW-Motoren mit niedriglegierten Stählen und einem nanokristallinen Kompositwerkstoff

Bobzin, K. / Ernst, F. / Zwick, J. / Schläfer, T.

Im Beitrag werden die Möglichkeiten der Beschichtung von Zylinderlaufbahnen moderner PKW-Motoren aus untereutektischen AlSi-Legierungen mit den Verfahren des Thermischen Spritzens erläutert. Bei den Untersuchungen kommen niedrig legierte Stähle als auch nanostrukturierte Kompositwerkstoffe zum Einsatz. Die vorgestellten Untersuchungen sind Teil des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des 'Nano-Mobil' Rahmenprogramms geförderten Verbundprojekts 'Nanokristalline Composite-Beschichtungen für Zylinderlaufbahnen mit nanostrukturierter Oberfläche und Verschleißvorhersage für hochbelastete Benzin- und Dieselmotoren - NaCoLab'. Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist es, alle notwendigen Voraussetzungen zu erarbeiten, um Motoren aus Aluminiumlegierungen mit thermisch beschichteten Zylinderlaufflächen herzustellen. Die Untersuchungen umfassen die folgenden Bereiche: Werkstofftechnologie für die Zylinderlaufbahnbeschichtungen; Angepasstes Design Laufbahn/Kolbenring; Vorbehandlung der Beschichtungszonen; Honbearbeitung der beschichteten Bauteile; Qualitätssicherung; Berechnungstools für Tribologie- und Verschleißvorhersagen. Im Rahmen des hier vorgestellten Projekts kommen drei Innenbeschichtungsverfahren zu Einsatz. Alle drei Verfahren arbeiten mit einem drahtförmigen Spritzzusatzwerkstoff. Die Systeme funktionieren nach verschiedenen Verfahren zur Einbringung der kinetischen und thermischen Energie. Dies sind das Lichtbogenverfahren, das Hochgeschwindigkeits- Flammspritzen sowie das am IOT eingesetzte PTWA-Verfahren.