Reparatur von Elementen aus Aluminiumlegierungen

Gussteile aus Aluminiumlegierungen werden in den meisten Motorradmotoren und -getrieben als Blöcke, Kappen und tragende Elemente verwendet. Nach vielen Betriebsjahren, auch mit lockeren Schrauben, bei schlechten Witterungsbedingungen, ist in der Regel eine Reparatur erforderlich. Gebrochene Gewinde, mit Kabel verschlossene Öldeckel, nicht kalibrierte Löcher für Zentrierhülsen sowie große Risse durch gebrochene oder lockere Ketten – das ist bei der Arbeit mit Oldtimern Alltag. Wie gehe ich damit um?

Alle Gussteile wieder in die Werksform bringen.

Typischerweise wird hierfür das WIG-AC-Schweißverfahren eingesetzt. Es handelt sich um Elektroschweißen mit einer nicht verbrauchbaren Elektrode und von Hand hinzugefügtem Material. Dieses Verfahren wird häufig beim Verbinden von Aluminiumlegierungen, bei der Reparatur von Blöcken und Abdeckungen sowie bei Aluminiumkonstruktionen eingesetzt. Sie können damit eine Schweißnaht mit oder ohne Materialzugabe herstellen, indem Sie lediglich das native Material schmelzen. Es erfordert eine ruhige Hand und Erfahrung, um eine ästhetische Schweißfläche und eine ordnungsgemäße Eindringung und damit hohe Festigkeitseigenschaften zu erzielen. Die Auswahl der Elektroden-, Zusatzwerkstoff- und Schweißparameter ist sehr wichtig. Üblicherweise wird Siliziumbinder verwendet, der zum Schweißen von Gussteilen geeignet ist. Warum?

Gussteile werden üblicherweise aus einer Aluminium-Silizium-Legierung hergestellt. Der Prozentsatz des hinzugefügten Siliziums wird durch die Merkmale auf den Blöcken, Abdeckungen und Körpern angezeigt. Unten sehen wir die Legierung LA2A – so wurde einst die spätere AK9 bezeichnet, also AlSi9. Eine solche Legierung enthält den Zusatz von Silizium in einer Menge von 8 bis 11 % (nach Gewicht).

Durch den Zusatz von Silizium wird die thermische Ausdehnung der Legierung verringert und somit deren thermische Stabilität erhöht. Dadurch schwellen die Kolben nicht an und die Lager fallen nicht aus den Sitzen des beheizten Gehäuses.
Die Zusammensetzung des Bindemittels sollte der Zusammensetzung des nativen Materials möglichst nahe kommen. Andernfalls kann es zu Rissen und anderen Schäden kommen.

Das ordnungsgemäße Schweißen des Elements ist jedoch keine Garantie für eine ordnungsgemäß durchgeführte Reparatur. Es bleibt nur noch, die Schweißnaht so zu bearbeiten, dass sie:
– ästhetisch
– nahe oder identisch mit der ursprünglichen Form des Elements
– die mit dem Gehäuse zusammenwirkenden Elemente nicht beeinträchtigen
 
An manchen Stellen lohnt es sich bei einer vom Hersteller schlecht entwickelten Gusskonstruktion, die Verstärkung einzuschweißen oder das Element nur durch die Schweißnaht zu verstärken.
Die Schweißnahtbearbeitung selbst ist eine große Chance für eine geschickte Hand, Einfallsreichtum im Umgang mit Werkzeugmaschinen und Maschinen sowie Geduld bei der Handarbeit. Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für die Reparatur des Gewindes der Ölablassschraube im Kurbelgehäuse des S01-Motors. Im Original handelt es sich um ein M14x1,5 Gewinde. Im Kurbelgehäuse fand ich ein M16x1,5-Gewinde, sehr deformiert, praktisch kurz vor dem Bruch. Die auf den Fotos dargestellten Reparaturschritte sind:
– Reinigen und Schweißen des alten Lochs
– Planung des Kegeldichtsitzes
– Bohren eines Lochs für das Gewinde
– Lochgewinde M14x1,5

Dank der Bearbeitung in einer Montage wurde die Rechtwinkligkeit des Lochs zur Kegeldichtfläche erreicht.

Der Effekt der Reparatur ist rechts sichtbar.