本发明专利技术涉及一种在活塞装置上涂覆抗磨涂层的方法，其包括在活塞表面区域的至少一部分上涂覆抗磨涂层，该抗磨涂层包括粘结基体和固体润滑剂，局部固化能量施加到表面区域的仅一部分上，局部固化能量包括第一固化能量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 夺叉引用 本专利技术要求在此引用美国在先专利申请No.61/794, 459,申请日2013年3月15 日，其全文引入作为参考。
本专利技术涉及一种机械系统和设备中使用的抗磨涂层。
技术介绍
已知的是，机械系统中的活动部件可能会承受摩擦力。作为非限制性的示例，在正 常运转过程中，内燃机中的活塞会承受摩擦力。活塞的面常常直接与汽缸筒的汽缸壁直接 接触，该汽缸筒用于容纳活塞。在正常的发动机运转过程中，腔内的活塞运动偶然会将汽缸 壁上的润滑膜去除。润滑膜的去除会导致有害的金属与金属的接触同时加速磨损。 在内燃机到达逐渐提高的较高性能时，较高的功率，和较高的运转压力，活塞必须 具有完美的耐磨和耐磨损性能。涉及众多活塞及其组件的通常已知的技术问题是，其并不 具有足够的耐磨性。机械部件的外表面，通常进行涂覆从而改进部件的性能特性，例如，通 过改变表面的摩擦性质或者磨损特性，该机械部件包括但并不限于，内燃机的活塞。已知通 过在不同活塞组件上涂覆能够获得改进耐磨性的材料来获得提高的耐磨性。 然而，用于实施这些涂层的许多现有工艺非常昂贵，消耗大量的能源，和/或产生 大量的浪费。由于至少的这些原因，仍存在需求，对于改进的系统，方法，成分和设备用于获 得耐磨工件，其更加经济和有效率，具有更短的工作时间，和更加不浪费。【附图说明】 参考附图中任何一个示例和公开的示例性实施方式的各种特征可以与一个或更 多其它附图中示例给出的特征结合，本领域技术人员应该是能够理解的。可替换的方法是 能够得到的，虽然该方法没有解释性示例出或者公开。示出的特征组合对于一种或多种可 能的应用提供了公开示例。然而，在本专利技术教导范围内的特征的各种组合和改变对于具体 使用和应用也是可以预期的。 图1包括活塞装置的示例性说明； 图2包括活塞装置上抗磨涂层的喷涂应用（spray application)的示例性说明； 图3包括活塞装置上抗磨涂层的丝网应用（silk screening application)的示 例性说明； 图4包括活塞装置上抗磨涂层的红外线辐射固化的示例性说明； 图5包括活塞装置上抗磨涂层的紫外线辐射固化的示例性说明； 图6包括活塞装置上抗磨涂层的感应固化的示例性说明。【具体实施方式】 附图示出了示例性实施方式。虽然附图给出了本文的示例性实施方式，但是附图 并不需要标尺尺寸，同时某些可能会进行夸大从而更好的示例和解释示例性说明的创新 面。另外，本文给出的和下文详细给出的，示例性说明并不是排他性的或者用于限制或者限 用附图示出的精确形状和配置。 说明书中涉及到"示例性说明"，"实施例"或相似的语言含义是，与示例性方法结 合的具体特征，结构，或特性包括在至少一个实例说明中。在说明书的不同地方出现的"在 一种实例中"或类似类型的语言并不是必需的均指相同的实例或实施例。 本文公开的方法的示例性说明，该方法为在表面上应用抗磨涂层，其中涂层通过 在表面上应用抗磨涂层材料和应用局部固化能量固化材料生产得到，其中固化能量例如为 红外线辐射，紫外线辐射，或感应辐射。在一些方法中，涂层在固化之前通过喷涂应用或丝 网方法实施。对于在机加工组件部件的接触摩擦表面上获得高耐磨性能，该涂层是有效的， 该机加工组件部件包括但不限于，活塞和相关组件，活塞连接杆，汽缸套，和其它直接接触， 磨损倾向表面。 现在参考图1，其为部件装置10的示例性说明，该部件装置作为活塞装置描述。该 活塞装置10可以包括活塞12,该活塞12包括活塞顶14,或"环"，和活塞裙16。活塞顶14 可以包括多个活塞槽18,活塞槽沿其外表面形成，配置用于接收相应地活塞环，并因此相对 于发动机内腔的汽缸壁密封。在发动机运转期间，活塞裙16通常配置用于支撑活塞顶14， 通过与汽缸壁的相应表面相交界，在内腔中往复运动期间来稳定活塞。 -种示例性的连接杆20可以包括活塞销端22和一种曲轴端或大头端24,该活塞 销端22可以包括活塞销孔26,其限定了活塞销孔表面28。该曲轴端24包括曲轴销孔30， 其限定了曲轴孔表面32。连接杆可以进一步由梁34限定，该梁在活塞销端和曲轴端之间延 伸。 连接杆可以以可旋转形式与活塞连接，从而形成活塞和连接杆装置。连接杆可以 通过活塞销36与活塞相连。活塞销36可以插入到活塞销孔38中，并插入到连接杆的活塞 销端22中，因此总体将连接杆20固定到活塞23上。 在内燃机中，连接杆可以从活塞传输燃烧能至发动机的曲轴，因此将活塞的线性 运动转变为曲轴的转动运动。燃烧能是由燃料的间歇点火产生的，燃料例如汽油，其注入到 燃烧室内，从而产生极端压力，应用到活塞和连接杆上。 在现代内燃机中，活塞无论是在热度上还是机械负载上都达到了特定的范围。其 还应用到活塞裙16和其接触面，特别是在活塞接触面和汽缸壁接触面之间交界期间，这就 导致了接触面疲劳。为了抵消这种疲劳，已知的是提供给接触面涂层，其用于耐机械和热载 荷，同时改良活塞相对于汽缸壁接触面的摩擦行为。 现在参考图2,其是实施抗磨涂层方法的一个示例性说明。在一种示例性的方法 中，希望得到的是，抗磨涂层50实施到部件10或活塞装置的表面区域的至少一部分。示例 的该抗磨涂层50利用可控喷涂技术实施，在该示例性的实施方式中，使用喷涂装置52将抗 磨涂层50喷涂到活塞裙16上，在其它示例性的方法中，希望得到的是，抗磨涂层50可以利 用丝网工艺实施，如图3中所示。在该示例性说明中，抗磨涂层50利用丝网装置54实施到 活塞裙16上。 在一种示例性实施例中打算，抗磨涂层50可以包括粘结基体和固体润滑剂。有效 的粘结系统的实施例包括，但是不限于，选自于聚酰胺亚胺（"PAI")，聚醚醚酮（"PEEK")， 聚芳醚酮（"PEK"），聚芳醚双酮（"PEKK"），聚芳基甲酮（"PAEK"）族的聚合物，和/或不 同化学式的环氧树脂，和/或所述材料的任意组合。该固体润滑剂可以包括的例子例如为， 六角硼化氮（"hBN"），石墨，二硫化钼（MoS 2)，二硫化钨（WS2)，硫化锌（ZnS)，PTFE。 除了粘结基体和固体润滑剂外，抗磨涂层50可以还包括与粘结基体和固体润滑 剂的硬度相比的硬质颗粒，用于提高耐磨性。一些非限制性的实施例可以包括碳化钨（WC)， 碳化硅（SiC)，氮化硅（Si 3N4),碳化硼（B4C),立方氮化硼（cBN)，氧化铝（Al2O 3),二氧化钛 (TiO2)，氮化钛（TiN)。例如短碳纤维的材料也可以在一些实施方式中使用。另外，活性物质 (reactive contributor)，仅作为一个实施方式，磷酸锌，可以改良所述系统的滑动性能。 在特定的环境下，活性物质可以基于化学原理与配对物反应从而形成滑动组件。例如，磷酸 锌可以与硬脂酸反应（如果在油中存在）从而形成硬脂酸锌。 在一种示例性方法中，对抗磨涂层50实施局部固化能量，如图4中所示。图4示 意了红外线辐射产生器60的使用方法，其利用对应聚焦镜片装置62指引红外线辐射64至 仅活塞10的局部区域。在示例性说明中，该局部区域为活塞裙16。红外线辐射64产生了 区域固化热能，其中其对活塞裙16产生作用而不是加热整个部件。如此获得了固化工艺的 更加快速和更精确的控制。在一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种将抗磨涂层应用到活塞装置上的方法，包括：应用抗磨涂层至活塞表面区域的至少一部分上，所述抗磨涂层包括粘结基体和固体润滑剂；应用局部固化能量至所述表面区域的仅一部分上，所述局部固化能量包括第一固化能量。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·赫克曼，赖因哈德·罗泽，沃尔克·魏瑟，多巴·塞德里克，泽伊内普·卡拉，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。