[发明专利]用于准备和涂覆工件表面的方法和设施

说明书

本发明涉及一种用于为了涂覆而加工工件(16、16’)的表面(12)的方法和/或一种用于为了涂覆而准备工件(16)的表面(12)的方法，其中，在工件(16)的表面(12)中用工具引入结构(15)，尤其是肉眼可见的结构，例如沟纹和/或凸纹结构。在引入结构(15)之后，为了生成微结构(54)，给工件(16)的表面(12)加载流体，尤其是液体。此外，本发明还涉及一种用于调质工件(16)的表面(12)的方法，其中，在用这样的方法准备表面(12)之后，对工件(16)的表面(12)进行涂覆。此外，本发明还涉及一种用于为了涂覆而准备工件(16)的表面(12)的设施以及一种用于调质工件(16)的表面(12)的设施。

技术领域

本发明涉及一种用于为了涂覆而加工工件表面和/或准备工件表面的方法，其中，用工具、尤其是用切削刀具将一种结构，尤其是(肉眼可见的)沟纹和/或凸纹结构引入到工件表面中。此外，本发明还涉及一种用于调质工件表面的方法，其中，对工件表面进行涂覆。此外，本发明还涉及一种用于为了涂覆而准备工件表面的设施以及一种用于涂覆工件表面的设施。

背景技术

遭受高负载的表面可以用涂覆进行调质，以保护其免受损坏或磨损。为了例如调质内燃机的曲轴箱中的缸膛的表面，可以用不同的热喷涂法、例如LDS涂覆或者等离子涂覆用金属合金对这些表面进行涂覆。以该方式能够实现的是，改善了这些表面的摩擦特性并且因此减轻了针对活塞环的摩擦。

表面上的受机械负载的涂覆层的情况下，出现了涂覆层粘着到特别尖锐处的表面上的问题。

为了改善由第一材料制成的工件表面针对由不同的第二材料制成的涂覆层的粘着特性，公知的是，在表面中引入如下结构，利用该结构，使在涂覆过程中所施布的材料可以与表面发生形状锁合的(formschlüssig)咬合。为此，在曲轴箱中的缸膛的表面中，例如用切削刀具引入沟纹状的结构或图案(US 7,621,250 B2和EP 1 759 132 B1)。

为了改善涂覆层在工件表面上的粘着特性，还公知的是，用磨料例如沙子或刚玉使表面粗糙化。在DE 10 2011 080 852A1中描述了给工件的表面加载高压水射束，以便为了涂覆而准备该表面。

发明内容

本发明的任务是，提供一种用于为了涂覆而准备工件表面的方法，并说明一种用于调质工件表面的方法，利用该方法主要可以改善工件表面的附着特性以及施布到表面上的涂覆层的粘着。

该任务通过接下来描述的方法得以解决。方法的有利的改进方案在下文中说明。

本发明提出，通过如下方式为了涂覆而准备工件表面，即，在工件表面中用工具引入一种(肉眼可见的)结构、尤其是沟纹结构，并且紧接着给该表面加载尤其是形式为不可压缩的液体的流体。然后，通过这种用流体进行的加载，可以给(肉眼可见的)结构叠加上微结构。

(肉眼可见的)结构可以在工件表面上尤其借助精镗，也就是说，在切削机械加工方法中用形式为车刀的切削刀具引入。然而，原则上该结构也可以用其他工具、例如用铣刀、激光器或者电蚀设备生成。该结构例如以(尤其是肉眼可见的)凹陷结构的形式实施在表面中。在此，表面可以设有多个沟纹，其中，一个或多个沟纹例如可以具有带至少一个侧凹部的沟纹型廓。在具体的实施变型方案中，这些沟纹型廓设有部分倒圆的或者部分呈矩形的隆起部和/或凹陷部。可选地，在一个沟纹的凹陷部的区域中优选设置有两个侧凹部，从而例如可以得到燕尾形的沟纹型廓。根据本发明的肉眼可见的结构(例如凹陷结构)的沟纹优选深度在10μm至500μm之间，并且宽度在30μm至500μm之间，尤其是在50μm至100μm之间。工件表面中的沟纹彼此间可以例如具有在30μm至500μm之间的距离，从而在沟纹之间具有面式的拱背部分或者过梁部分(隆起部)。引入到工件表面中的结构既可以是有规律的也可以是没有规律的。然而，该结构也可以包括多个优选构造为圆凸纹的凸纹。