TEHNOLOGIA DE FABRICARE A PISTONULUI
Tolerantele impuse cotelor nominale ale suprafetelor existente si alezajului pentru bolt sunt optimizate īn procesul asamblarii, pe baza sortarii acestora pe grupe de dimensiuni sau greutate.
Īmperecherea piston-bolt, piston-cilindru
(segmenti) se evidentiaza prin marcajele realizate prin vopsire
sau prin codurile obtinute prin poansonare. Toleranta privind masa
pistonului se admite īn limitele 
% din masa totala a pistonului.
Īn figura 5.1 se prezinta principalele conditii tehnice impuse unui piston, evidentiind īn acest exemplu tolerantele dimensiunilor, abaterile de forma si pozitie, rugozitatea suprafetelor, excentricitatea axei alezaj 616h721g ului pentru bolt, profilul īn sectiune longitudinala si transversala, profilul capului pistonului, etc.
Conditiile tehnice sunt completate cu elemente ce privesc insertiile care asigura o rezistenta suplimentara īn zona canalului primului segment sau a cavitatii camerei de ardere din capul pistonului. Se adauga prescriptiile despre acoperirea tribologica, treptele de reparatii, etc.
Materiale
Conditiile functionale impuse pistoanelor au
promovat pentru motoarele autovehiculelor aliaje de aluminiu (siluminuri - pe
baza de siliciu din grupa Al - Si - Cu - Mg -Ni si aliaje Y - pe
baza de cupru Al - Cu - Mg 
- Ni).
Conditii tehnice: Profilul lonfitudinal si transversal se vor efectua conform normei. Se aplica un tratament de stabilizare (205 C timp de 5 ore). Dupa finisarea completa, se aplica stanarea prin imersie īntr-o baie de stanat de sodiu. Se efectueaza sortarea īn functie de masa pistonului īn clase de 5 g, īn functie de diametrul suprafetei exterioare īn clase de 40 mm, īn functie se diametrul boltului īn clase de 2 mm.
Aliajele pe baza de cupru necesita jocuri mari de montaj ale pistonului īn cilindru, din cauza coeficientului de dilatare mai mare si se utilizeaza la executia pistoanelor pentru m.a.c. cu o puternica solicitare termica.
Materiale compozite pentru pistoane se refera la utilizarea actualelor aliaje de aluminiu ca matrice, ranforsata cu fibre ceramice din alumina si titanat de aluminiu. Īn acest fel, capul pistonului capata rezistenta la uzura termica, rezistenta la oboseala, dilatare termica redusa, etc.
Pistoanele integral armate cu nitrura de siliciu se obtin prin tehnologia de sinterizare cu reactie, cotele putānd avea tolerante mai mici de 0,05 mm, prelucrabilitatea fiind rezolvata prin intermediul sculelor diamantate.
Pistoanele cu insertie de fibra de alumina īnglobata īntr-un aliaj de aluminiu, fabricate prin presare īn stare semilichida (squeeze casting) au un modulul de elasticitate cu 40 % mai mare decāt aliajul de baza si rezistenta termica crescuta cu 90.150 %.
Semifabricate
La executia pistoanelor, semifabricatele se obtin prin turnare īn cochila sau matritare. Tehnologia de sinterizare din pulberi de aliaje de aluminiu hipereutectice este una din cele mai moderne, dar cu costuri ridicate. Insertia din fonta cenusie sau aliata pentru canalul primului segment se īncorporeaza īn fazele procesului de turnare.
Pentru a asigura aderenta aliajului de aluminiu cu insertia din fonta, atāt pentru canalul primului segment cāt si pentru insertii (de exemplu, calota camerei de ardere din piston) este necesara acoperirea insertiilor cu aluminiu tehnic pur. Materialul pentru insertii poate fi de tipul nirezist (2,7.3,1 % C, 1,5.2,5 % Si, 0,75.1,5 % M, 5.7 % Cu, 1.3 %Cr, 15.17 % Ni) si cu structura austenitica. Matritarea īn trepte este un procedeu mai pretentios, mai scump, aplicabila pistoanelor solicitate puternic mecanic si termic (motoarele automobilelor de curse, autovehiculelor militare, etc.).
Tratamente termice si acoperiri de protectie
Tratamentul termic presupune calirea urmata de īmbatrānire artificiala. Calirea se executa dupa diagrama:
- īncalzire pāna la 500.520 C;
- mentinerea la aceasta temperatura timp de 4.6 ore;
- racire īn ulei.
Īmbatrānirea se face dupa ciclul:
- īncalzire la 170.190 C;
- mentinere timp de 6.12 ore;
- racire lenta.
Acoperirile de protectie se executa pentru īmbunatatirea rezistentei la uzura, la solicitari termice si chimice, īnlocuind īn perioada de pornire a motorului pelicula de ulei.
Eloxarea (oxidarea anodica) este un proces de transformare
electrochimica a suprafetei pieselor supuse la uzura, pe o
adāncime de 10.30 
.
Pentru eloxare se foloseste un amestec de acid sulfuric tehnic (H2SO4) si carbonat de sodiu anhidru tehnic (Na2CO3 - 10H2O).
Pistoanele se degreseaza īn solventi organici, se decapeaza īn solutii alcaline si acide, se spala si se usuca īnainte de eloxare cu atentie pentru a elimina orice urma de elemente de oxidare anodica.
Stanarea pistoanelor se aplica atāt īn varianta electrolitica, cāt si īn varianta termica (prin imersie īn baia de staniu topit) pentru a obtine straturi protectoare de diverse grosimi.
Se executa cu un dispozitiv cu trei cutite pentru cele trei trepte (cep tehnologic, cap piston, fusta piston), pentru a asigura precizia pozitiei reciproce a celor trei suprafete, cu rugozitatea Ra=3,2 cu acelasi regim de lucru.
Se executa cu cutit multiplu (pentru cele trei canale), cu Ra=0,8, cu acelasi regim de lucru.
Postul 5. Strunjire tesire - canale pentru segmenti, capul si fusta pistonului.
Postul 6. Strunire finitie canale pentru segmenti, respectānd conditiile de rugozitate Ra=0,8 si de concentricitate fata de R.
Dupa efectuarea celei de-a sasea operatii, se executa controlul complex al pistonului, pentru a determina impreciziile dimensionale, de forma si de pozitie.
|
