Laserhonen

Die Forderung nach Effizienz und Nachhaltigkeit bedeuten für moderne Verbrennungsmotoren eine Reduzierung von Reibung und Verschleiß. Ein wesentlicher Beitrag hierzu ist das von Gehring entwickelte Laserhonen, welches inzwischen weltweit in der Serienfertigung von Zylinderkurbelgehäusen aus Gusseisen angewendet wird. Sowohl bei Diesel- als auch bei Benzinmotoren erfolgt die Laserstrukturierung der Zylinder aktuell im Bereich des oberen Kolbenumkehrpunkts.

Die Kombination aus Lasersstrukturieren und Honen von Zylinderlaufflächen wird als Laserhonen verstanden.

Prinzip des LaserHonens

Unter Laserhonen wird das kombinierte Honen und Laserstrukturieren von Zylinderlaufflächen verstanden. Bei dem Prozess durchläuft der Motorblock zuerst das konventionelle Vor- und Zwischenhonen, um die gewünschte Ausgangsoberfläche für das Laserstrukturieren zu erhalten. Hierbei werden nun per Laserstrahl mikroskopisch kleine Taschen, die motorspezifische Laserstruktur, in die Laufbahnoberfläche eingebracht.

Als letzte Arbeitsgänge dienen Entgraten und Fertighonen zum Abtragen der bei der Laserbearbeitung entstandenen Schmelzaufwürfe und zur Erzeugung einer extrem feinen Oberfläche.

Ziel des LaserHonen

Grundsätzlich sollen die Reibkräfte im tribologischen System aus Kolbenring und Zylinderlaufbahn reduziert werden. Der gepulste energiereiche Laserstrahl wird im Werkstoff ablatiert und somit entstehen lokal geschlossene Vertiefungen, welche als Mikrodruckkammern Schmierstoff bevorraten und einen hydrodynamischen Druck aufbauen. Dadurch erfolgt die Reduzierung von Reibung und Verschleiß.

Als Beitrag zur Zukunftsfähigkeit des Verbrennungsmotors bietet Laserhonen eine Möglichkeit zur Verbesserung der Abgasqualität, so dass die Abgasnormen wie Euro 5 und Euro 6 erreicht werden.

Ihr Nutzen

Die Vorteile des Laserhonens wurden in Prüfstands- und Flottentests sowie in zahlreichen Serienanwendungen nachgewiesen. Alle Prozessschritte, sowohl die Hon- und Entgratoperationen als auch die Laserbearbeitung, sind in einer Maschine angeordnet und arbeiten taktzeitkonform in der gesamten Fertigungslinie. Das Verfahren wurde in zahlreichen Projekten realisiert, so dass täglich weltweit bis 18.000 Kurbelgehäuse lasergehont werden.

Aufgrund der glatten Laufbahnoberfläche und der überlagerten Mikrotaschenstruktur bietet das tribologische System Kolbenring- Zylinderlaufbahn zahlreiche Kundenvorteile:

• Ölverbrauchsreduzierung
• Emissionsverbesserung
• Reibungsreduzierung
• Verschleißreduzierung