Das thermische Beschichten von Zylinderbohrungen ist eine stark nachgefragte Technologie, wobei die Steigerung des Wirkungsgrades des Verbrennungsmotors das vorrangige Ziel ist.
Bei dem Laseraufrauen ist die Effizienzsteigerung des Verbrennungsmotors das übergeordnete Ziel. Um einen belastbaren Verbund von Schicht und Substrat herzustellen, bedarf es leistungsfähiger Aufrauverfahren, die die Funktion in jeder Hinsicht sicherstellen. Der Formschluss durch Hinterschnitte und eine vollständige mikrokonforme Auffüllung des Aufrauprofils mit Spritzgut sind die wesentlichen Voraussetzungen für die Haftung einer Schicht.
Mit dem Auftreffen des energiereichen Lichtstrahls auf den Werkstoff wird lokal Energie absorbiert und in Wärme umgewandelt. Bei geeigneter Parameterauswahl führt dies zu der funktionsgerechten Ausbildung des Rauheitsprofils sowohl in Aluminium als auch in Gusseisen. Der Lichtstrahl führt eine überlagerte Dreh- und Vorschubbewegung aus, so dass taktzeitkonform eine Bearbeitung der gesamten Bohrung stattfindet.
Der flächendeckende Mikroformschluss ermöglicht hohe Haftzugfestigkeiten. Diese sind für die motorische Funktion der Schicht von besonderer Bedeutung. Damit ist die Schicht in alle Richtungen ausreichend belastbar. Ein weiteres Ziel ist die flexible Gestaltung des Rauheitsprofils. Strahlparameter und Prozesskinematik ermöglichen sowohl spiralförmig verlaufende Profilrillen als auch geschlossene Kavitäten. Da keine mechanische Bearbeitung mit hohen Werkzeugkosten stattfindet, sind die Betriebskosten vergleichsweise gering. Ebenso ist mit dem Laseraufrauen eine erhebliche Einsparung von Beschichtungswerkstoff möglich, da bereits bei niedrigen Rauheiten hohe Haftzugfestigkeiten erreicht werden.
Der Prozess Laseraufrauen ist durch die innovative Rotationsoptik bestimmt. Durch die kompakte Bauart der Gehring Maschinen ist eine Twin-Bearbeitung von zwei Zylinderbohrungen gleichzeitig möglich. Der quasi schwingungsfreie Betrieb wird durch Hohlwellenmotor und stehende Tauchoptik ermöglicht. Die Verwendung von hochwertigen Werkstoffen garantiert eine hohe Lebensdauer der optischen Komponenten.
Eine Industriekamera dient der Prozessbeobachtung, insbesondere beim Einrichten. Die Peripherie für das vollautomatische Aufraumodul mit optimiertem Footprint besteht aus Absauganlage und Kühlmitteleinrichtung für Strahlquelle und Rotationsoptik.
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