专利名称：对汽缸衬筒外表面镀膜的方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的上位概念的对汽缸衬筒外表 面镀膜的方法。
背景技术：
为了减轻汽车的重量并节省行驶时所需的燃料，汽缸油箱通常 会使用轻质材料，特别是铝浇铸而成。但是这种方法制造的汽缸油箱 摩擦特性不好，在主要由铁比如灰口铸铁制造汽缸油箱时，汽缸油箱 内的衬筒需要一起被浇铸。因此会出现这样的问题，必须牢固地固定 汽缸油箱内的衬筒，并保证在衬筒和油箱之间能够充分散热。为了解 决该问题，通过后序的切削工序使汽缸衬筒的外表面变粗糙。然而这 种方法带来的问题是，会使位于该浇铸到汽缸油箱内的汽缸衬筒之间 的转向片非常宽，因此汽缸衬筒所需的空间也会非常大。发动机发展的方向是，在相同的功率下縮小发动机、使其具有 应急转向性能、减小每个汽缸衬筒之间的距离，此外，还需要改善从 燃烧室经汽缸衬筒至汽缸油箱冷却室的散热性能。为了解决这些问 题，通常选用灰口铸铁制造的、表面光滑或适当粗糙、而且具有镀膜 层的汽缸衬筒来代替生铁衬筒，这样可以保证将汽缸衬筒安全地连接 到汽缸油箱的浇铸材料上。申请号为5333668的美国专利文件公开了一种汽缸衬筒，其采 用包含5%的铝并以锌为主要成份的合金作为镀层。这种现有技术的 镀层的缺点是其极易氧化，而且强度一般，这种强度会对该镀层与汽 缸油箱的浇铸材料的连接质量产生不利影响。发明内容本发明的目的在于避免现有技术的这种缺点，并且提供一种简单、经济的镀膜方法。通过主权项中揭示的特征可以实现该目的。本发明的从属权项 揭示的特征可以实现进一步的目的。
具体实施方式
为此，提供一种汽缸衬筒，以铁为主要原料制造，可以是合金 也可以是非合金。优选地，可以使用灰口铸铁制造该汽缸衬筒，这种 灰口铸铁可以含有层状石墨、乳状石墨、或球状石墨。这种灰口铸铁 可具有铁氧体-珠光体、珠光体、贝氏体、或者奥氏体的基本结构。 该汽缸衬筒的外表面可以是光滑的，而且所有其他面的品质应该至少 达到晶面的灰口铸铁的品质。为此，需要通过车削方式对该汽缸衬筒 的外表面，端面和内侧进行预处理。为了将汽缸衬筒浇铸到汽缸油箱中，应用的浇铸方法有多种， 比如，压力浇铸方法、冲压浇铸方法、重压浇铸方法、或者低压浇铸 方法。该汽缸衬筒使用轻金属铸造材料制造，其中，不仅可以使用以铝为主要成份的浇铸材料，比如EN AC-AlSilOMg(Fe) 、 EN AC-AlSilOMg(Cu) 、 EN AC-AlSi9Cu3 (Fe) 、 EN AC-AlSil2 (Cu)，而且 可以使用以氧化镁为主要成份的浇铸材料，比如EN MC-MgA119Znl(A)、 EN MC-MgY4RE3Zr。在将汽缸衬筒浇铸到汽缸油箱中时，为了保证汽缸衬筒与汽缸 油箱的浇铸材料之间的金属连接的安全，采用浸涂方法对汽缸衬筒外 侧镀膜。因此需要对其进行以下处理清洗掉外表面的灰尘和氧化物， 然后将该外表面打毛。可以使用电刷和/或喷射对其进行处理，比如， 可以喷射粗粒的金刚砂束，即结晶的A1203。紧接着，对该汽缸衬筒外表面进行酸洗和/或涂上助熔剂，为此， 可以使用氧化锌一氧化铝一复盐、或者卤砂石(氯化铵)作为助熔剂。 其目的在于，防止汽缸衬筒外表面被氧化，从而加速以下所述的金属 层的合金的生成。然后，采用下述的浸渍涂方法为汽缸衬筒外表面镀膜。具体包括将其浸入一种锌-铝-铜熔液中，该熔液含有3%至12%的铜和 2%至理名言％的铝，其余成份为锌。为了加快镀层沉淀硬化的速度， 还可以向该熔液中加入最多达1%的镁。在将该汽缸衬筒浸入所述熔液中时，仅使该汽缸衬筒的弧形外 表面沿轴长的一小段浸入，而该汽缸衬筒的内侧不会被浸湿。然后， 绕长轴转动该汽缸衬筒，在这过程中，通过超声波使所述熔液高频运 动。为了加快该汽缸衬筒的合金和该熔液之间镀层的形成，在由金属 生成混合熔液时，需要一个涂层装置，该涂层装置用于将该熔液粘接 到汽缸运转面上，以形成金属层。3至5分钟后，该金属层的厚度达到lOOixm至300 "m，将该汽 缸衬筒从合金熔液中取出。然后，将该汽缸衬筒水平固定在一个支架 上，该汽缸衬筒上多余的熔液滴落，镀上的金属层变硬。该合金中所含的铜可以使在镀膜时可能形成的氧化层不会太 厚，因此在浇铸时可以很容易将其溶解。该合金熔液的温度需要加热 到440。C到52(TC之间，以便在浇铸汽缸油箱时该金属层被它的浇铸 材料所熔化，从而可以保证汽缸衬筒和汽缸油箱的浇铸材料之间的金 属连接的安全。此外，如果需要，可以使用重压铸造方法，将该镀膜 的汽缸衬筒加热到300"C到400°C。在采用压力铸造方法生产汽缸油 箱时则不需要。
权利要求
1.一种对汽缸衬筒外表面镀膜的方法，其特征在于，包括以下步骤-清洗外表面；-通过电刷和/或喷射法使该外表面变粗糙；-在该外表面涂上助熔剂；-将该汽缸衬筒的弧形外表面沿轴长的一小段浸入主要成分为锌、并包含铝和铜两种成份的合金熔液中；-绕其长轴转动该汽缸衬筒，直到在该汽缸衬筒外表面形成一层金属层，该金属层为以锌为主要成分的合金，并且覆盖在该汽缸衬筒的整个外表面上；-从所述合金熔液中取出该汽缸衬筒。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用刚玉喷射汽缸 衬筒外表面。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在汽缸衬筒 外表面涂上用作助熔剂的氯化锌一氯化铝一复盐。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在汽缸衬筒 外表面涂上用作助熔剂的氯化铵。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所 述在锌为主要成份的合金中加入3%至12%的铜和2%至8%的铝。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所 述在锌为主要成份的合金中加入最多1%的镁。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述汽缸衬筒绕其长轴转动3至5分钟。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所 述金属层厚度为100" m至300 um。
全文摘要
本发明提供一种汽缸衬筒外表面镀膜的方法，包括以下步骤清洗外表面；通过电刷和/或喷射法使该外表面变粗糙；在该外表面涂上助熔剂；将该汽缸衬筒的弧形外表面沿轴长的一小段浸入主要成分为锌、并包含铝和铜两种成份的合金熔液中；绕其长轴转动该汽缸衬筒，直到在该汽缸衬筒外表面形成一层金属层，该金属层为以锌为主要成分的合金，并且覆盖在该汽缸衬筒的整个外表面上；从所述合金熔液中取出该汽缸衬筒。
文档编号B22D19/00GK101253321SQ200680032147
公开日2008年8月27日 申请日期2006年8月31日 优先权日2005年9月1日
发明者格哈德·布赫尔 申请人:马勒国际公司