氧化覆膜以及带有氧化覆膜的部件制造技术

本发明专利技术形成能够以低成本且容易地在由铝母材构成的部件的表面形成、并能够抑制热量在部件表面的流出的氧化覆膜。氧化覆膜(18)形成于由铝母材构成的部件(12)的表面(12a)，且包括呈束状密集的由Al2O3构成的实心的柱状组织(22)，在相邻的柱状组织(22)彼此的边界(23)，沿着边界(23)形成有多个粒状的空孔(24)。沿着边界(23)形成有多个粒状的空孔(24)。沿着边界(23)形成有多个粒状的空孔(24)。

【技术实现步骤摘要】
氧化覆膜以及带有氧化覆膜的部件


[0001]本专利技术涉及氧化覆膜以及带有氧化覆膜的部件。

技术介绍

[0002]从形成内燃机的燃烧室的活塞等的部件表面向外部流出的热量成为热损失，并带来内燃机的热效率的下降。作为抑制热量在部件表面的流出的方法，减小部件表面的热容量使部件表面的温度容易追随燃烧气体温度而减小温度差、提高部件表面的隔热性是有效的。在专利文献1中，公开有：利用溅射覆膜将沿阳极氧化覆膜的厚度方向延伸的多个孔的上方的开口封闭，将形成有多个空孔部的覆膜形成于活塞的上表面而提高隔热性。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2017
‑
61722号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]但是，如专利文献1那样，通过溅射处理将由阳极氧化处理而形成的孔封闭的方法存在工序数量多并繁琐，且带来成本增加的课题。
[0008]本专利技术的目的在于，提供能够以低成本容易地形成、且能够抑制热量在部件表面的流出的氧化覆膜以及具备所述氧化覆膜的带有氧化覆膜的部件。
[0009]用于解决课题的方案
[0010]作为上述课题的解决方案，技术方案1所记载的专利技术是在由铝母材构成的部件12的表面12a形成的氧化覆膜18，其中，所述氧化覆膜包括呈束状密集的由Al2O3构成的实心的柱状组织22，沿着相邻的所述柱状组织22彼此的边界23形成有多个粒状的空孔24。
[0011]根据该结构，多个粒状的空孔24、即多个封闭的气泡沿着柱状组织22彼此的边界23存在，由此氧化覆膜18的热容量与铝母材相比较小，另外隔热性较高，因此氧化覆膜18作为隔热层而发挥功能。另外，无需在空孔24的形成中进行利用溅射的封孔处理，因此氧化覆膜18的形成容易且能够降低成本。
[0012]在技术方案2所记载的专利技术中，多个柱状组织22呈束状密集而得到的柱状组织束区域26沿所述部件12的表面12a的面方向形成有多个，各个所述柱状组织束区域26至少与相邻的所述柱状组织束区域26一部分重叠，在所述柱状组织束区域26彼此重叠的部分存在边界27。
[0013]根据该结构，在柱状组织束区域26彼此重叠的边界27附近形成较多的空孔24，因此氧化覆膜18的隔热性提升。
[0014]在技术方案3所记载的专利技术中，氧化覆膜18的平均膜厚H为10μm以上且75μm以下。
[0015]根据该结构，能够兼顾隔热性的维持、以及由氧化覆膜18容易将热量释放出带来的表面温度对燃烧气体温度的追随性的提升。
[0016]在技术方案4所记载的专利技术中，柱状组织22的平均宽度D为1.1μm以下。
[0017]根据该结构，氧化覆膜18的隔热效果提升。
[0018]技术方案5所记载的专利技术是在由铝母材构成的部件12的表面12a形成有氧化覆膜18的带有氧化覆膜的部件20。
[0019]根据该结构，能够提供能够以低成本容易地制造的、具有优异的隔热效果的带有氧化覆膜的部件20。
[0020]在权利要求6所记载的专利技术中，部件是活塞12，所述氧化覆膜18形成于所述活塞12的上表面12a的、比沿着俯视下的所述活塞12的轮廓的规定的宽度d的环状区域A靠内侧的区域B。
[0021]根据该结构，成为能够以低成本容易地制造的、具有优异的隔热效果的活塞12。另外，燃烧室2内的挤气区(squish area)的面粗糙度管理变得容易，因此容易抑制自发点火(爆震(knocking))。
[0022]专利技术效果
[0023]根据本专利技术，能够提供能够以低成本容易地形成、且能够抑制热量在部件表面的流出的氧化覆膜以及具备所述氧化覆膜的带有氧化覆膜的部件。
附图说明
[0024]图1是示出具备带有实施方式的氧化覆膜的活塞(带有氧化覆膜的部件)的发动机的主要部分的概要图。
[0025]图2是图1的发动机所具备的活塞的俯视图。
[0026]图3是图2的活塞的上部的I
‑
I剖视图。
[0027]图4是将图3的氧化覆膜的一部分放大而示出的放大图。
[0028]图5是示出向活塞的上表面一边扫描激光一边照射激光而形成氧化覆膜的情形的说明图。
[0029]图6是将其他实施方式的氧化覆膜的一部分放大而示出的放大图。
[0030]图7是实施例1的氧化覆膜的厚度方向的剖面的显微镜照片。
[0031]附图标记说明：
[0032]1ꢀꢀꢀ
发动机1
[0033]10
ꢀꢀ
工作缸
[0034]12
ꢀꢀ
活塞(部件)
[0035]12a 活塞的上表面(部件的表面)
[0036]14
ꢀꢀ
吸气阀
[0037]16
ꢀꢀ
排气阀
[0038]18、18A 氧化覆膜
[0039]20
ꢀꢀ
带有氧化覆膜的部件
[0040]22
ꢀꢀ
柱状组织
[0041]23
ꢀꢀ
柱状组织彼此的边界
[0042]24
ꢀꢀ
空孔
[0043]26
ꢀꢀ
柱状组织束区域
[0044]27
ꢀꢀ
柱状组织束区域彼此的边界
[0045]28
ꢀꢀ
微小柱状组织
[0046]30
ꢀꢀ
块
[0047]31
ꢀꢀ
晶界。
具体实施方式
[0048]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。需要说明的是，在以下的说明中例示的图的尺寸等为一例，本专利技术不必限定于此，能够在不变更其主旨的范围内适当变更而实施。
[0049]实施方式的氧化覆膜是在由铝母材构成的部件的表面形成的氧化覆膜。图1是示出实施方式的发动机1的主要部分的概要图。
[0050]发动机1具备工作缸10、活塞12、吸气阀14以及排气阀16。发动机1的内部的由工作缸10的壁面10a、气缸盖的燃烧室的壁面11、吸气阀14、排气阀16以及活塞12的上表面12a包围的区域成为燃烧室2。
[0051]活塞12由铝构成。即，活塞12是由铝母材构成的部件。
[0052]活塞12具备收容活塞环15的活塞环收容槽13。活塞环收容槽13以绕活塞轴线O1的周围环绕的方式形成于活塞12的外周面。在活塞12的活塞环收容槽13的下侧以绕活塞轴线O1环绕的方式形成有油环收容槽17。
[0053]已知在活塞环收容槽13的与活塞轴线O1大致正交的一对侧面部13a、13b形成有耐摩擦用的镀层，而抑制活塞的摩擦。但是，该方法需要专用的镀敷流程(日文：
メツキ
行程)，工序数量增加且需要镀敷设备，而带来成本的增加。
[0054]在本实施方式中，活塞环收容槽13的与活塞12的往复运动方向大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化覆膜，其是在由铝母材构成的部件(12)的表面(12a)形成的氧化覆膜(18)，其中，所述氧化覆膜包括呈束状密集的由Al2O3构成的实心的柱状组织(22)，沿着相邻的所述柱状组织(22)彼此的边界(23)形成有多个粒状的空孔(24)。2.根据权利要求1所述的氧化覆膜，其中，多个柱状组织(22)呈束状密集而得到的柱状组织束区域(26)沿所述部件(12)的表面(12a)的面方向形成有多个，各个所述柱状组织束区域(26)至少与相邻的所述柱状组织束区域(26)一部分重叠，在所述柱状组织束区域(26)彼此重叠的部分存在边界(27)。3.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井秀纪，渡边健太郎，成濑裕行，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：