(57)【要約】      （修正有）【課題】加工物の着座表面上に被覆を付着させる方法および加工物の提供。【解決手段】加工物３の着座表面２に被覆１を付着させる方法。着座表面２は、加工物３の穴４の入り口開口部５からある所定の距離Ｌのところに穴４内に設けられる。先行するステップで、被覆材料が着座表面２に付着させられ、次のステップで、被覆１が、穴４を通り着座表面２上に導かれるエネルギー・ビームを使用して着座表面２に形成される。さらに被覆された着座表面２を有する加工物３。【選択図】図３ｄ
2010209464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物（３）の着座表面（２）に被覆（１）を付与する方法において、前記着座表面（２）が、穴（４）の入り口開口部（５）から所定の距離（Ｌ）のところで前記加工物（３）の前記穴（４）内に設けられ、
先行ステップで、被覆材料（１００、１０１、１０２）が前記着座表面（２）に付着させられ、
次のステップで、前記穴（４）を通り前記着座表面（２）に導かれるエネルギー・ビーム（６）を使用して前記着座表面（２）上に前記被覆（１）が形成されることを特徴とする、被覆（１）を付与する方法。
【請求項２】
前記被覆材料（１００）が、前記エネルギー・ビーム（６）を使用してエネルギーを加える前に、前記着座表面（２）の少なくとも一部分上に被覆粉体（１０１）の形態で、及び／又は被覆線（１０１）の形態で、及び／又は予備組み立てされた被覆本体（１０２）の形態で付着させられる、請求項１に記載された方法。
【請求項３】
前記エネルギー・ビーム（６）を使用してエネルギーが前記着座表面に加えられるのと同時に、前記被覆材料（１００）が前記着座表面（２）に付着させられる、請求項１又は請求項２に記載された方法。
【請求項４】
前記着座表面（２）に前記被覆（１）を形成した後に、機能的な穴（７）が前記被覆（１）を貫通して設けられる、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項５】
前記エネルギー・ビーム（６）として、レーザ・ビーム（６）又は電子ビーム（６）が使用される、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項６】
前記入り口開口部（５）と前記着座表面（２）との間の領域の前記穴（４）の最小直径（Ｄ）が、前記距離（Ｌ）の最大５０％、とりわけ前記距離（Ｌ）の最大２５％であり、前記穴（４）の前記最小直径（Ｄ）が好ましくは前記距離（Ｌ）の最大１０％である、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項７】
前記加工物（３）がノズル（３１）、とりわけ大型２ストローク・ジーゼル・エンジンの噴射ノズル（３１）のノズル本体であるか、又は噴射システムの構成部品用の安全バルブ若しくは制御バルブであるか、又はシリンダ・インサート若しくはライナ内の潤滑油穴である、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項８】
前記被覆材料（１００、１０１、１０２）がコバルト基合金及び／又はクロム基合金及び／又は鉄基合金である、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項９】
着座表面（２）が穴（４）の入り口開口部（５）から前記穴（４）内の所定の距離（Ｌ）のところに設けられた加工物（３）において、被覆（１）が前記着座表面（２）に形成され、前記被覆が、前記穴（４）を通り前記着座表面（２）に導かれるエネルギー・ビーム（６）を使用して被覆材料（１００、１０１、１０２）から作られることを特徴とする、加工物。
【請求項１０】
機能的な穴（７）が前記被覆（１）を貫通して設けられている、請求項９に記載された加工物。
【請求項１１】
前記入り口開口部（５）と前記着座表面（２）との間の領域の前記穴（４）の最小直径（Ｄ）が、前記距離（Ｌ）の最大５０％、とりわけ前記距離（Ｌ）の最大２５％であり、前記穴（４）の前記最小直径（Ｄ）が好ましくは前記距離（Ｌ）の最大１０％である、請求項９又は請求項１０に記載された加工物。
【請求項１２】
前記加工物（３）がノズル（３１）、とりわけ大型２ストローク・ジーゼル・エンジンの噴射ノズル（３１）のノズル本体、又は噴射システムの構成部品用の安全バルブ若しくは制御バルブ、又はシリンダ・インサート若しくはライナ内の潤滑油穴である、請求項９から請求項１１までのいずれか一項に記載された加工物。
【請求項１３】
前記被覆材料（１００、１０１、１０２）がコバルト基合金及び／又はニッケル基合金である及び／又は鉄基合金である、請求項９から請求項１２までのいずれか一項に記載された加工物。
【請求項１４】
前記被覆（１）の硬さが前記加工物（３）の硬さと異なっている、請求項９から請求項１３までのいずれか一項に記載された加工物。
【請求項１５】
前記被覆（１）の耐食性が前記加工物（３）の耐食性と異なっている、請求項９から請求項１４までのいずれか一項に記載された加工物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれのカテゴリの独立請求項の前提部に記載された、加工物の着座表面上に、とりわけ大型２ストローク・ジーゼル・エンジンの噴射ノズルのノズル本体内の着座（シート、ｓｅａｔ）表面に被覆を付与する方法、及び加工物、とりわけ被覆された着座表面を有する噴射ノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、バルブのノズル・ニードル、例えば燃焼エンジンの燃焼空間内に燃料を噴射するための噴射バルブ内のノズル・ニードルが着座表面と機能的に協働できるように、ニードル・バルブがしばしば極めて長く細い穴内の深くに着座表面を有することは周知である。この結果、例えば噴射ノズルの場合、ノズル・ニードルはバルブとして着座表面と機能的に協働する。バルブ・ピンがバルブ座から外れて上昇するとき、燃料は圧力空間から出てバルブ座の下流に隣接する長手方向の穴に流れ込み、そこからノズル孔を介して燃焼エンジンの燃焼空間内に到達できる。バルブ・ピンが再びバルブ座に戻る場合には、ノズル孔への燃料供給は中断され、燃焼空間内への燃料の噴射は終了する。
【０００３】
この点において、加工物が例えば大型２ストローク・ジーゼル・エンジン等の噴射ノズル、例えば噴射ポンプ用の制御バルブなど噴射構成部品用の制御バルブ、燃焼エンジンのシリンダ・インサート又はライナ内の潤滑油穴内の着座表面である場合、問題の加工物に使用可能な材料に関して特別な要求がしばしば求められる。したがって、例えば腐食性の環境で動作する加工物は、対応する構成部品がとりわけ高温に対して又は化学的侵蝕に対して保護されるように、耐食材料から製造される。
【０００４】
そのような高度に応力が掛かる構成部品の顕著な実例は、とりわけ極めて腐食性の重油でしばしば動作する大型２ストローク・ジーゼル・エンジン用の噴射ノズルによって代表される。
【０００５】
とりわけ、船舶用又は固定ユニット内での発電用の駆動ユニットとして使用される大型ジーゼル・エンジンに対しては、通常上述のように重油又は異なる種類のジーゼル燃料である燃料が、燃料噴射ノズルを使用して燃焼空間に導入される。これらの噴射ノズルは、燃焼空間内に部分的に突き出すノズル・ヘッドを通常含み、これはスプレー・ノズルとしても知られている。このノズル・ヘッドは、極めて多種多様の応力、すなわち熱応力、機械的応力及び化学的現地代理人に曝される消耗部品である。これらの応力の程度に応じて、損傷、例えば腐蝕、侵食及び／又は摩耗の結果としての材料の剥離、また分解することにまでなる可能性のあるクラックが、ノズル・ヘッドのところに起きる可能性がある。
【０００６】
１０００バールを越える可能性のある高い噴射圧力に起因する機械的な応力も存在する。ノズル・ヘッドの内部では、キャビテーション及び／又は侵食を介した材料損失が起きる可能性がある。燃焼空間内の高温から、また燃焼温度と供給される新鮮な掃気空気温度との間の極端な温度変化から、熱応力が結果として生じる。同様に、間歇的な噴射は、燃料が挿入されるノズル・ヘッドの内部での衝撃のような温度変化に繋がる。ノズル・ヘッドの化学的応力は主として高温腐蝕又は高熱腐蝕から始まる。燃料に含まれるバナジウム、ナトリウム及び硫黄によって主として引き起こされるこの高熱腐蝕は、材料磨耗及び侵食を促進させる。特にこの腐蝕は、ノズル・ヘッドが数千動作時間後に使用できなくなり、交換しなければならなくなることの原因である。
【０００７】
したがって、通常は鋼又はニッケル基合金又はコバルト基合金、例えばステライト６が、大型ジーゼル・エンジンのノズル・ヘッド用の材料として使用される。今日、コバルト基合金のステライト６を使用して、大型ジーゼル・エンジンのノズル・ヘッドに対する（特にノズル・ヘッドの穴内の）侵食、摩耗及びキャビテーションに関して、許容される構成部品稼働時間を達成することができる。
【０００８】
この点において、クロム含有量及びニッケル含有量が例えば約５０重量％である高クロム含有量及び高ニッケル含有量を有する合金のみならず、とりわけ、いわゆるＨＩＰ工程を使用して製造される例えばＣｒ６５／Ｎｉ３５合金など５０重量％を超えるクロム含有量を有する合金が、高温腐蝕又は高熱腐蝕に伴う上述の問題点に関して確かに非常に良好な特性を有することが示されている。高クロム含有量を有し、高温腐蝕及び高熱腐蝕に関して優れた化学的特性を有するそのような材料は、既に欧州特許第１３５３０６１号に開示され、そこに詳細に記載されている。
【０００９】
この点において、本出願人は、脆性及び／又は延性に対して顕著な改善を特に与える改善された材料を既に欧州特許第２０００５５０号に提案している。特に、とりわけ大型２ストローク・ジーゼル・エンジンの場合のエンジン構築における開発によって、将来のより強力なエンジンに対して、とりわけ、特にノズル・ヘッド又はプレチャンバなど高度に応力の掛かる部品のための機械的応力要件もさらに増大するであろうと予想することができる。これは、新規な材料又は改変された材料が益々必要になるであろうが、同時に高温腐蝕又は高熱腐蝕に関する上記で説明した材料の優れた化学的特性が維持されなければならないことを意味する。したがって、欧州特許第２０００５５０号では、０．１重量％未満の窒素含有量を有する材料を用いて、燃焼エンジン、特に大型ジーゼル・エンジンの構成部品を形成するための開始材料としての半仕上げ部品を製造するための、ＣｒＮｉ合金系での新規な材料が提案されている。
【００１０】
欧州特許第２０００５５０号に提案されるこの新規な材料は、それを用いて作られる構成部品の化学的及び物理的な応力に関して顕著に改善された特性に繋がるが、いくつかの構成部品に対して妥協も伴っている。
【００１１】
したがって、いくつかの材料の良好な腐蝕特性は、例えば硬さを犠牲にして達成される。例えば燃料噴射用の噴射ノズルの場合、ノズル本体はそれ自体化学的及び物理的に腐食性の環境に対して比較的良好に保護される。しかし、例えばノズル・ニードルが相互作用する着座表面は、対応する着座表面及び／又はノズル・ニードルの早すぎる磨耗に繋がる可能性のある不十分な硬さしか有さず、それが漏れ、不正確な燃料投入量等に繋がる可能性がある。
【００１２】
全体としてのエンジンに対する損傷を回避するために、噴射バルブの早すぎる磨耗に起因する燃料消費の増加を回避するために、或いは例えば燃焼ガス内の有害物質の増加を回避するために、噴射ノズル又は少なくともそれらの影響を受ける構成部品を、まだ早いうちに交換又は補修しなければならず、これが当然多くの労力を必要とし且つ多くのコストを必要とすることになり、この磨耗損傷が適時に認識されないと、この損傷は、特に大洋を航海する船では相当な安全性リスクに繋がる。
【００１３】
原理的にはこれらの問題点は、被覆によって必要な物理的及び／又は化学的特性が与えられるように、着座表面に適切な被覆を設けることによって解決することができる。
【００１４】
しかし、長く細い穴内で深くに設けなければならない、着座表面の製造又は被覆のためのどのような方法も今までのところ使用可能ではない。
【００１５】
以下に、問題点の図示のために、大型２ストローク・ジーゼル・エンジン用の噴射ノズルを、図２ａを参照して実例として簡単に考察する。従来技術を本発明からより良好に区別するために、公知の加工物の構成の符号はこの明細書では引用符を付し、一方本発明による構成の参照番号は引用符を付さない。
【００１６】
図２ａの公知の噴射ノズル３１’は、ノズル本体３００’に連結されたノズル・ヘッド３０１’を有するノズル本体３００’を含む。本明細書に記載される例では、この連結は、燃料噴射ノズル３０１’の長手方向軸線Ａ’に向かってその下側端部のところにテーパの付いている保持ブッシュ３０２’を使用して行われる。この長手方向軸線Ａ’は同時に、ノズル・ヘッド３０１’の長手方向軸線Ａ’でもある。保持ブッシュ３０２’は、連結リング３０３’を使用して、並びに弾性要素３０４’、例えばサークリップを使用してノズル本体３００’に固定される。ノズル・ヘッド３０１’は、保持ブッシュ３０２’のテーパの付いた部分内に支持される。
【００１７】
ノズル・ヘッド３０１’は、長手方向穴３０５’を有しており、その下側端部の領域に、長手方向穴３０５’から出て、燃料をそこを通して燃焼空間Ｂ’内に放出できる、少なくとも１つのノズル孔３０６’、通常例えば５つのノズル孔３０６’を有する。
【００１８】
ノズル本体３００’の内部に、燃料用の供給ライン３０８’がその中に通じている圧力空間３０７’が設けられる。この圧力空間３０７’は、バルブ座２’によって軸線方向で境界を画されている。さらにノズル本体３００’の内部に、基本的に長手方向軸線Ａ’の方向に延び、バルブ座２’と協働するノズル・ニードル７’が配置される。図２ａに示す閉じた設定では、ノズル・ニードル７’の下側先端部は、圧力空間３０７’から下流に隣接する長手方向穴３０５’内に入る通路が閉じられるように、バルブ座２’内におし込まれる。このノズル・ニードル７’は、それ自体知られた方法で、図示されない圧力ばねを使用してばねで荷重が掛けられ、バルブ座２’に向けて予応力が掛けられている。ノズル・ニードル７’の開いた設定では、通路がノズル・ニードル７’の下側端部とバルブ座２’の間に開き、そこを通り燃料が圧力空間３０７’から長手方向穴３０５’内に到達するように、バルブ座２’から外れて上向きに上昇させられる。
【００１９】
バルブ座２’とノズル孔３０６’の間の体積は、通常盲孔として知られている。
【００２０】
本明細書で説明する具体的な実例では、この長手方向穴３０５’は、基本的に長手方向軸線Ａ’の方向に延びる円筒状の穴として作られる。この長手方向穴３０５’の直径ｄ’は、燃料の流れに対して利用可能な長手方向穴３０５’の横断面積を意味する、流れ横断面を規定する。
【００２１】
スペースの理由で図２ａに部分的にしか図示されず、入り口開口部を通りノズル・ニードル７’を穴４’内に挿入することができる入り口開口部５’を有する穴４’内に、ノズル・ニードル７’が設けられる。着座表面２’は入り口開口部５’の前に、ある距離Ｌ’のところに設けられ、穴４’それ自体は、ノズル・ニードル７’が穴４’内で安全に且つ正確に案内されるように、ノズル・ニードル７’の外径よりも少し大きい内側パラメータＤ’を有している。
【００２２】
この点において、この距離Ｌ’は、穴４’の直径Ｄ’と比較して通常大きい。これは、長く細い穴が本発明の文脈で述べられるとき、穴は、その直径がその穴の典型的な長さ及び／又は基本的な長さと比較して小さいことを意味する。
【００２３】
図２ａによる噴射ノズルの実例では、入り口開口部５’の着座表面２’の距離Ｌ’は、例えば、Ｌ’＝３０ｍｍの領域にあり、一方穴４’の直径Ｄ’は、例えば、Ｄ’＝２．５ｍｍの大きさしかない。
【００２４】
これは、本発明の意味での長く細い穴によって、この穴の直径が例えばこの穴の当該長さの約１０％であることを意味し、当然、加工物について考慮されている穴に応じて、穴に対する直径の相当に異なる比も可能である。
【００２５】
前に例示的に説明した実例から、長く細長い穴の内部に着座表面を機械加工することは原理的に困難であることは明らかである。上記で論じた燃料噴射ノズルの実例での場合のように、絶対寸法が例えば、わずか数ミリメートルから数１０ミリメートルまでの範囲にあるときでさえ、そのような細い穴の内部深くの着座表面の被覆は、今まで全く不可能であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】欧州特許第１３５３０６１号明細書
【特許文献２】欧州特許第２０００５５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
したがって、本発明の目的は、加工物の着座表面の従来技術で知られている問題点を回避することができるように、特により長い稼働時間を達成することができ、したがってより短い保守間隔及び究極的により高い動作安全性が達成できるように、加工物の着座表面に被覆を付与する方法を提供すること、並びに対応する加工物を提供することである。
【００２８】
したがって、細く長い穴内の、すなわち直径に対して長い穴内の着座表面上に被覆を有する加工物、特にノズルを製造することができる方法が具体的に提供される。本発明の別の目的は、細く長い穴内の着座表面上に被覆を生じさせることができる方法を提供することである。特に加工物の細く長い穴内の着座表面に被覆を遡及的に設けることができる方法も提供される。さらに、細く長い穴内に被覆された着座表面を有する加工物、特にノズル本体を提供することが本発明の１つの目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
この目的を満足させる本発明の主題は、それぞれのカテゴリの独立請求項の構成によって特徴付けられる。
従属請求項は本発明の特に有利な具体例に関する。
【００３０】
したがって、着座表面が加工物の穴内で穴の入り口開口部からある所定の距離のところに設けられる、加工物の着座表面に被覆を付与する方法が提案される。本発明によれば、先行のステップで被覆材料が着座表面に付着させられ、次のステップで、この被覆は、穴を通り着座表面上に向けられるエネルギー・ビームを使用して着座表面に形成される。
【００３１】
本発明のこの方法によって初めて、加工物の長く細長い穴の内部深くで信頼性高く機能する着座表面に対する材料の要件とは完全に独立に、加工物、例えば大型２ストローク・ジーゼル・エンジン用の噴射ノズルが製造されるベース材料の材料特性を選択することが可能になる。
【００３２】
これは、長く細長い穴の内部深くの着座表面に、着座表面の特性に対する要求に応じて被覆材料を自由に選択できる被覆を設けることにより達成される。
【００３３】
したがって、加工物それ自体に対しては、例えば、比較的軟らかいが高熱ガス腐蝕又は化学的侵蝕に対する保護に関して極めて優れた特性を有する、Ｎｉ基合金、Ｃｒ基合金、Ｃｕ基合金で、又はＦｅ基合金の系で材料を選択することができる。次いで、例えば材料腐蝕、キャビテーション、腐蝕、微細溶接又は材料疲れ等に起因する早すぎる磨耗に対してより良好に、着座表面を永続的な機械的応力に対して保護することができるように、例えば、相当により硬い材料を着座表面用の被覆材料として選択することができる。
【００３４】
異なる実例では、例えば着座表面のところでより良好な密封性を達成するために、或いは着座表面のところで異なる所望の材料特性を実現するために、加工物それ自体よりも軟らかな材料から着座表面の被覆を生じさせ、或いはその硬さが例えば金属マトリックスと同じ又は金属マトリックスよりも大きい粒子を埋め込んだ金属マトリックスの材料を使用することもできる。
【００３５】
他の特性も着座表面の被覆によって最適化することができる。例えば、着座表面それ自体が、例えば有害な影響を伴う異なる腐食性の環境に曝される加工物それ自体の外壁よりも腐蝕効果を有する異なるプロセスに対して保護しなければならなくなることもあり得る。
【００３６】
当業者は、着座表面の被覆のための材料の適切な選択によって、および／又は例えばエネルギー・ビームのエネルギー密度又は被覆工程中のエネルギー・ビームの作用時間などの被覆工程それ自体における特定の被覆条件を直接選択することで、着座表面上に実際的に任意の所望の特性の被覆を直接設定できるほど、本発明が非常に柔軟であることを直ちに理解するであろう。
【００３７】
この点において、エネルギー・ビームを使用してエネルギーを加える前に、この被覆材料は着座表面の一部分上に少なくとも部分的に、好ましくは被覆粉体の形態で及び／又は被覆線の形態で又は被覆線の小さな部片の形態で及び／又は予備組立てされた被覆体の形態で付着される。
【００３８】
本発明の異なる具体例では、この被覆材料はエネルギー・ビームを使用してエネルギーが着座表面に加えられると同時に着座表面に付着させることもでき、すなわちそれは、それ自体知られている、一般に知られているビルドアップ溶接の特別な場合となる。
【００３９】
特に、例えば大型２ストローク・ジーゼル・エンジン用の新規な噴射ノズルの新規な加工物の製造のためには、着座表面上に被覆を形成した後、動作状態で例えば燃料を輸送することのできる機能的な穴を被覆を貫通して導入することができる。
【００４０】
特に好ましくは、エネルギー・ビームとしてレーザ・ビームが使用されるが、いくつかの場合には例えば電子ビームなどのエネルギーの異なるビームも有利に使用することができる。
【００４１】
しばしば述べたように本発明によるこの着座表面は加工物内に、加工物の長く細長い穴深く設けられ、入り口開口部と着座表面との間の領域の穴の最小直径は、入り口開口部からの距離の最大限でも５０％、特に最大限でも距離の２５％であり、この穴の最小直径は好ましくは入り口開口部からの距離の最大限でも１０％である。
【００４２】
この点においてこの加工物は、好ましくはただし必須ではなく、ノズルのノズル本体、特に大型２ストローク・ジーゼル・エンジンの噴射ノズル、又は噴射システムの構成部品用の安全バルブ又は制御バルブ又はシリンダ・インサート又はライナ内の潤滑油穴である。
【００４３】
原理的に、着座表面上に所望の特性の被覆を設定できる任意の材料を被覆材料として考えることができる。好ましくは例えば、コバルト基合金及び／又はクロム基合金及び／又はニッケル基合金及び／又は鉄基合金を、被覆材料として選択することができる。
【００４４】
さらに本発明は、着座表面が穴の入り口開口部からある所定の距離のところで穴内に設けられ、被覆が着座表面に形成され、穴を通り着座表面上に導かれるエネルギー・ビームを使用して被覆材料から製造される、加工物に関する。
【００４５】
特に、機能的な穴をこの被覆を貫通して設けることができる。
【００４６】
入り口開口部と着座表面の間の領域の穴の最小直径は、着座表面から入り口開口部までの距離の最大限で５０％、特に、最大限でこの距離の２５％であり、この穴の最小直径は好ましくはこの距離の最大限で１０％であることができる。
【００４７】
着座表面上の被覆の特性は実際的に任意の所望の柔軟性で設定することができるので、例えば、被覆の硬さは加工物の硬さと異なることができ、及び／又は被覆の耐食性は加工物の耐食性と異なることができ、及び／又は被覆の全ての他の特性は加工物の対応する特性と異なることができる。
【００４８】
以下に、本発明を概略図を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１ａ】着座表面上に被覆を生じさせるための本発明による方法を示す図。
【図１ｂ】着座表面上に被覆を生じさせるための本発明による方法を示す図。
【図１ｃ】着座表面上に被覆を生じさせるための本発明による方法を示す図。
【図２ａ】着座表面被覆が遡及的に設けられる噴射ノズルのための本発明による方法を示す図。
【図２ｂ】着座表面被覆が遡及的に設けられる噴射ノズルのための本発明による方法を示す図。
【図２ｃ】着座表面被覆が遡及的に設けられる噴射ノズルのための本発明による方法を示す図。
【図２ｄ】着座表面被覆が遡及的に設けられる噴射ノズルのための本発明による方法を示す図。
【図３ａ】着座表面被覆を有する噴射ノズルの製造のための本発明による方法を示す図。
【図３ｂ】着座表面被覆を有する噴射ノズルの製造のための本発明による方法を示す図。
【図３ｃ】着座表面被覆を有する噴射ノズルの製造のための本発明による方法を示す図。
【図３ｄ】着座表面被覆を有する噴射ノズルの製造のための本発明による方法を示す図。
【実施例】
【００５０】
加工物３の細く長い穴４内の着座表面２に被覆１を生じさせる方法の最初の簡単な実施例を図１ａ〜図１ｃを参照して例示的に説明する。図１の加工物３は、大型２ストローク・ジーゼル・エンジン用の噴射システムの構成部品の、部分的に断面で示す制御バルブ３である。この制御バルブ３の組み立てられた状態では、着座表面２は、軸線Ａに沿って移動可能であり被覆１がバルブ座２に付着させられた後でのみ制御バルブ３内に導入されるバルブ・ニードルの支持部の役目をする。図１ａ〜図１ｃによればこの穴４は、本出願の意味で細く長い穴である。この場合には、この穴は３．５ｍｍの直径を有し、着座表面２は入り口開口部５〜約２５ｍｍの距離Ｌのところに穴内深く配置される。この場合には軸線Ａに沿って一定であるこの穴の最小直径Ｄが、入り口開口部５からの着座表面２の距離Ｌの約１４％しかないことを意味する。
【００５１】
図１ａによれば先行するステップで、被覆粉体１００、１０１が、被覆１を着座表面２上に所定の厚さ及び形状で生じさせるようなある所定の量で着座表面２上に付着させられる。図１ｂによれば、次のステップで、この場合には穴４の直径Ｄよりも小さな直径を有する極めて細いレーザ・ビーム６であるエネルギー・ビーム６が、レーザ６００によって発生させられ、穴４を通り着座表面２上に導かれる。レーザ・ビーム６を使用してエネルギーを加えることによって、被覆粉体１００は加熱されそれによって全体的に又は部分的に溶融又は融解させられ、その結果、例えば層の金属溶融処理結合又は溶着のために、最終的に着座表面２に被覆１が形成される。
【００５２】
この仕上げられた被覆１を図１ｃで着座表面２上に見ることができ、それは必要な場合、図示されないバルブ・ニードルの被覆１上への安定した嵌合を確実にするためにさらに手直ししなければならない可能性がある。
【００５３】
以下に図２ａ〜図２ｄを参照して、どのように本発明を使用して大型２ストローク・ジーゼル・エンジン用のそれ自体知られた噴射ノズル３１’に被覆１を遡及的に設けることができるかを概略的に説明する。
【００５４】
図２ａに従来技術で知られている噴射ノズル３１’を部分的に且つ断面で概略的に図示する。図２ａは、上記で既に詳細に説明されたので、図２ｂの説明に進むことができる。
【００５５】
本発明による方法の適用のために、図２ｂによればノズル・ニードル７’は最初に噴射ノズル３１’から取り外された。
【００５６】
図２ｃは、着座表面２の周りの問題の領域をもう少し明瞭に詳細に示す。被覆材料１００から作られる予備組み立てされた被覆体１０２が穴４を通り着座表面２上に配置された。次にいくら遅くても、噴射ノズル３、３１は既に本発明による加工物３であり、それは最早従来技術で知られる噴射ノズル３１’ではないため、対応する機構は本発明による噴射ノズル３、３１に関するので、今から全ての符号は引用符なしで使用される。
【００５７】
図２ｄでは、着座表面２の完成が終わったところである。レーザはまさにスイッチが切られようとしている。被覆本体１０２は、被覆本体１０２が信頼性高く着座表面２に結合され、したがって着座表面２上に本発明による被覆１を形成するように、レーザ６００からのレーザ・ビーム６によって所定の加熱方法で加熱された。この結果、それ自体知られた噴射バルブに本発明による着座被覆１が首尾よく遡及的に設けられた。
【００５８】
最後に、本発明の噴射ノズル３、３１を新規に製造することのできる本発明による方法の別の実施例を、図３ａ〜図３ｄを参照して概略的に説明する。
【００５９】
ノズル・ヘッド３０１の半加工品を図３ａに部分的に且つ断面で概略的に示す。このノズル・ヘッド３０１の半加工品は、図示によればその下側端部に着座表面２が入り口開口部５からある距離Ｌのところに、着座表面２が盲孔穴４の全横断面にわたり延びるように設けられた盲孔穴４を有する。被覆粉体１００、１０１が穴４内に導入されており、着座表面２を覆っている。レーザ６００はスイッチが入れられたばかりであり、穴４を通るレーザ・ビーム６によって被覆材料１００、１０１を暖め、それによって被覆１が着座表面２に形成される。図３ｂでは、被覆１が着座表面２上に完全に形成されたので、レーザ６００は既にスイッチが切られている。
【００６０】
この噴射ノズル３１が最終状態でその機能を達成することができるように、図３ｃによれば適切なドリル穴あけ装置を使用して盲孔穴の形態の長手方向穴３０５が穴４を通り、被覆１及び着座表面２を貫通して導入される。
【００６１】
最後に、動作状態でそれ自体知られた方法で燃料が噴射ノズル３０１を通り長手方向穴３０５及びノズル孔３０６を介して燃焼エンジンの燃焼空間内に噴射できるように、図３ｄに概略的に図示するように、ノズル孔３０６が外側からノズル・ヘッド３０１内に導入される。
【００６２】
今まで達成不可能であった稼働時間を、例えばノズル３１の形態の本発明による加工物３によって実現することができ、それは特に経済的な観点から大きな意味を有する。
【００６３】
したがって、本発明によるノズル・ヘッドは一方では、とりわけ特にさらにより効率的であり、ノズル・ヘッドが耐えることができる応力に対してさらにより高い要求を課す次世代の大型ジーゼル・エンジンに適している。他方では、既に動作している構成部品も遡及的に本発明に従って準備することができる。
【００６４】
この点において、本発明は大型ジーゼル・エンジンの具体的な用途に当然限定せず、本発明は、本発明の意味で長く細長い穴内の着座表面が特定の機能を満足させなければならない被覆を設けなければならない場所にどこであろうと首尾よく使用することができる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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