146242. lajstromszámú szabadalom • Eljárás sajtolt, hőkezelt könnyűfémdugattyú előállítására belsőégésű motorhoz

Megjelent: 1960. február 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.242. SZÁM 31. c 1—5. OSZTÁLY — KA—279. ALAPSZÁM Eljárás sajtolt, hőkezelt könnyűfémdugattyú előállítására belsőégésű motorhoz Hosszufalussy György anyagvizsgáló, Kasza Jenő műszaki ellenőr, Tálos Sándor diszpécser, mindhárman Budapesten A bejelentés napja: 1958. január 20. A könnyűfémdugattyúk ezeknek a fémeknek előnyös tulajdonságait fokozottan érvényre juttatják a belsőégésű motorokban. Súlyukhoz viszonyítva nagy a mechanikai szilárdságuk, a hőt jól vezetik és súrlódási viszonyaik öntöttvason jobbak, mint öntöttvasnak öntöttvason; emellett megmunkálásuk és általában előállításuk kedvezőbb mind technológiai, mind gazdaságossági szempontból, mint az öntöttvasé. A nyers dugattyú előállításához eddig az öntési eljárást alkalmazzák. Az öntés általában véve előnyös technológiai módszer, de könnyűfémdugattyú gyártásánál nem. Ennek az az oka, hogy az eljárás következtében a nyers darab szemcséje gyakran durva, egyenetlen, az anyag lyukacsos, zárványos. A készítésnél tehát nagy selejtképződéssel kell számolnunk. A kész dugattyún is jelentkeznek az öntött alumínium egyes káros tulajdonságai, mint például a nagy hőtágulási együttható, minekfolytán a hideg dugattyút nagy hézaggal kell a hengerbe illeszteni. Ez a motornak hideg állapotban zajos járását (kopogás), a dugattyú sarkítását és ezzel fokozott kopását, a sűrítési arány csökkenését és a dugattyúgyűrűk fokozottabb igénybevételét okozza. Ha pedig kisebb mérettűréssel illesztjük a dugattyút a hengerbe, ezzel fokozzuk a motor bemaródásának, illetve a dugattyú elkenődésének veszélyét. A találmány szerinti eljárással készült dugattyú, a könnyűfém jó tulajdonságait megőrizve kiküszöböli a hátrányokat és ezzel kielégíti a korszerű dugattyúkkal szemben támasztott követelményeket. A találmány alapgondolata az, hogy a dugattyú előállítása nem öntés, hanem sajtolás révén történik. Az így készült dugattyú fémanyagának szerkezete egyenletes, finom szemcséjű, szabályosan haladó szálakkal. A selejtképződés csekély, tágulási együtthatója pedig oly kicsi, hogy kismotoroknál szereléskor csupán néhány századmilliméter hézagot kell a dugattyú és a furatátmérő között hagyni. A nyers darab, amely lyukacsosság, zárvány és repedés nélkül van, könnyebben megmunkálható mint az öntvény és a megmunkálásra kevesebbet kell ráhagyni, emellett a dugattlúja nagymértékben kopásálló. Ennek a célnak elérésére a találmány szerinti eljárás lényege az, hogy a nyers darabot villamos kemencében 450—500 C°-ra, előnyösen 480 C°-ra felmelegítjük, amíg teljes tömegében képlékennyé válik, majd a kb. 200 C°-ra felmelegített szerszámmal célszerűen egy menetben sajtoljuk a kész belső átmérőre, ráhagyásos külső átmérővel. A sajtolt dugattyút zsírtalanítjuk, tisztítjuk, majd villamos kemencében 2—5, előnyösen kb. 3 órán át 500—530 C° hőmérsékleten tartjuk, ami után kb. 20 C° hőmérsékletű vízben hirtelen lehűtjük. Hűtés után előnagyoljuk a külső átmérőt, ami után a dugattyú 4—8 órán át, előnyösen 6 órán át kb. 150—200 C°-on fészültségtelenítjük. Ezt követőleg szobahőmérsékleten lehűtjük, majd pedig készméretre megmunkáljuk. Az így készült dugattyú, tapasztalat szerint a kis illesztési hézag ellenére kitűnően működik és a motor igen erős igénybevételét teszi lehetővé, a megszorulás minden veszélye nélkül. Ezt az eredményt csak a fentiekben leírt technológiával lehet elérni. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás könnyűfémdugattyú készítésére belsőégésű motorhoz, melynek jellemzője, hogy a nyers munkadarabot 450—500 C° közötti hőmérsékletűre melegítjük, amíg teljes tömegében képlékennyé válik, majd sajtoljuk, tisztítjuk, 2—5 órán át 500—530 C° hőfokon nemesítjük, ezt kölretőleg 16—24 C° hőmérsékletű vízben lehűtjük és azután nagyoló ráhagyással megmunkáljuk, 4—8 órán át 150—200 C° hőmérsékleten feszültségtelenítjük és szobahőmérsékletre lehűtjük, végül készméretre megmunkáljuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, melynek jellemzője, hogy a sajtolást előmelegített szerszámmal végezzük. A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 594583. Terv Nyomda, Budapest V., Balassi Bálint utca 21-23.