DE2361555A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von rohlingen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen von rohlingenInfo
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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Description
. 7. Dez. 1973
6 rr-.t..K-Ί. ..n. i>.siη 70 .
■;«i,.3r-sn:,-,...:'/ :„ *:o-9 Gzf/os.
liowmet Corporation, Greenwich, Connecticut (USA)
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Kohlingen
Die Erfindung betrifft Verbesserungen in der Metallgiesserei-Teehnik.
Im besonderen ist die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung gerichtet, um das Schmelzen
und Giessen von Metall zu ermöglichen, wobei das Metall in einer bestimmten Richtung erkaltet, um Rohlinge zu formen,
die gewünschte entsprechende Eigenschaften besitzen.
Die Herstellung ausgerichtet erkalteter Kohlinge ist gut bekannt, obwohl viele Verfahren entwickelt wurden, um die
Kornstruktur und Ausrichtung von gegossenem Metall zu kontrollieren,
wodurch die Eigenschaften eines Rohlings auf
einem gewünschten Niveau erhalten werden in einer Richtung, die die grössten Belastungen während des Gebrauchs erträgt.
Eine typische Anwendung ist die Verwendung ausgerichtet erkalteter Giessmethoden in der Produktion von Düsenmaschinen-Schaufeln
und Flügeln aus Hochtemperaturlegierungen. Gerichtet erkaltete oder sogenannte Säulenstrukturen eigenen
sich in hohem Masse für Hochtemperaturbetrieb, besonders hinsichtlich Bruchfestigkeit und Dehnung unter Dauerstandsbedingungen. Hochtemperaturlegierungen auf Nickel- und Kobaltbasis
sind typische Legierungen dieser Art für die Produktion von Düsenmaschinen-Schaufeln und Flügeln.
Die Produktion ausgerichtet erkalteter Rohlinge schliesst im
allgemeinen das Giessen des geschmolzenen Metalls in eine Form ein, die von einer Kukillenplattform oder. anderen wärmeleitenden
Vorrichtungen unterstützt wird. Die Wärme wird in
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einer Richtung von der Form abgeleitet, wodurch die Kristallstruktur
des Rohlings sich senkrecht zu dem Formträger einstellt.
In der Praxis können die Formen in einer Wärmekainmer vorgeheizt
werden. Nach dein Eingiessen wird die Ableitung der Wärme in eine Richtung oft durch die Anwendung der Wärme
auf die Form in der Wärmekammer geregelt. Z.B. kann die Form allmählich aus der Wärmekammer herausgezogen werden, wobei
stufenweise die Anwendung der Wärme auf die Formwände herabgesetzt wird.
Gewöhnlich wird Vakuum oder eine inerte Atmosphäre verwendet, und um den Wirkungsgrad des Verfahrens zu verbessern, wird
das Schmelzen des Metalls im gleichen Ofen durchgeführt. Um Platz für das Schmelzen und das Giessen zu haben, wird ein
relativ grosser Ofen und entsprechend relativ hohe Investitionen benötigt. Die Notwendigkeit für zwei Energiequellen
für das Schmelzen und Giessen ist ein Grund, der zu hohen Kosten führt.
Nach dem Stand der Technik werden Induktionsschmelzverfahren
verwendet, was bedeutet, dass das Metall dauernd gerührt wird. Dies macht es schwierig, irgendeine Schlackenbildung von dem
Metall vor dem Giessen zu trennen. Aus diesen und anderen Gründen ist es wünschenswert, das Giessverfahren dieser Art
zu vereinfachen und die Qualität der Giessprodukte zu verbessern.
Es ist eine allgemeine Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes Verfahren für das Schmelzen und Giessen von Metallen
zu liefern. Insbesondere liefert diese Erfindung ein verbessertes Verfahren, Metalle, wie z.B. Nickel-und Kobaltlegierungen
zu schmelzen, die für Ilochtemperaturanwendungen vorgesehen sind, wobei das Verfahren ebenso das Giessen der Me-
aus—
talle einschliesst, um ein/gerichtetes Erkalten zu erreichen.
talle einschliesst, um ein/gerichtetes Erkalten zu erreichen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine verbesserte
Vorrichtung zu liefern, um Schmelzen und Giessen gemäß den vorgenannten Aufgaben zu erhalten.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden
Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung im Querschnitt
einer Ofenkonstruktion, geeignet für die Durchführung
der Erfindung,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt, der eine Form
und eine Trägeranordnung, verbunden mit der Ofenkonstruktion, entsprechend der Erfindung
zeigt, und ■■
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt, der eine Form
und eine Trägerkonstruktion während des Giessens einer Anordnung entsprechend den
Merkmalen der Erfindung zeigt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung,
die vorgesehen ist für das Schmelzen eines Metalls und das Giessen eines Metalls in eine Form. Im besonderen betrifft
die Erfindung das Schmelzen und Giessen von Legierungen, wie z.B. llochtemperaturlegierungen auf Nickel- und Kobaltbasis,
die fortschrittlicherweise durch Vorrichtungen gegossen werden, die ein ausgerichtetes Erkalten erlauben.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung schliesst Vorrichtungen
für einen Formträger ein, die aus einer Kukillenplatt— form oder ähnlichem bestehen, um ein Ableiten der Wärme von ·
dem Boden der Form zu erreichen. Die Form besitzt eine obere Oberfläche und einen Durchgang, der zu einem Form-Hohl-
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raum führt und diesen mit der oberen Oberfläche verbindet,
wodurch das geschmolzene Metall, das auf die obere Oberfläche gegossen wird, in den Form-Hohlraum eintreten kann.
wodurch das geschmolzene Metall, das auf die obere Oberfläche gegossen wird, in den Form-Hohlraum eintreten kann.
Das erfindungsgeraässe Verfahren schliesst die Anordnung
eines Schmelzträgers direkt auf die obere Oberfläche der Form ein. Diese Unterstützung oder Träger besteht aus einem Boden, der wenigstens eine Öffnung für die Verbindung mit dem Inneren der Unterstitzung besitzt. Durch eine ebene obere Ober» fläche für die Form und einen ebenen Boden für die Unterstützung bewirkt das Eingreifen der ebenen Wände der Unterstützung und der Form diese Öffnung abzudichten, so dass
das geschmolzene Metall in der Unterstützung normalerweise nicht durch diese Öffnung fliesst.
eines Schmelzträgers direkt auf die obere Oberfläche der Form ein. Diese Unterstützung oder Träger besteht aus einem Boden, der wenigstens eine Öffnung für die Verbindung mit dem Inneren der Unterstitzung besitzt. Durch eine ebene obere Ober» fläche für die Form und einen ebenen Boden für die Unterstützung bewirkt das Eingreifen der ebenen Wände der Unterstützung und der Form diese Öffnung abzudichten, so dass
das geschmolzene Metall in der Unterstützung normalerweise nicht durch diese Öffnung fliesst.
Ein sphärisch oder konisch geformter Einsatz oder Vorsprung in der Form kann als Stöpsel für das Metall verwendet werden,
bis das Giessen gewünscht wird. Andere Verfahren,um
das Metall für den ßodenausfluss abzustöpseln, sind in die» ser Erfindung mit eingeschlossen.
das Metall für den ßodenausfluss abzustöpseln, sind in die» ser Erfindung mit eingeschlossen.
Die Erfindung betrifft das Anordnen einer Form und Schmelztiegelkombination
in einem Ofen, wodurch das Metall in dem Schmelztiegel über seinen Schmelzpunkt erhitzt werden kann.
Wenn sich das Metall in geschmolzenem Zustand befindet,
kann die Dichtung«— oder Stöpseleinrichtung durch Schrägstellen des Schmelztiegels gebrochen werden. Hierdurch kann das Metall aus dem Schmelztiegel auf die Formoberfläche und dann in den Formhohlraum fliessen. Entsprechend dem Stand
der Technik ist die Form vorgeheizt, und zumindest im An—
fangsstadium der Metallerstarrung wird die Wärme von dem
Metall nur von dem Boden der Form abgeleitet. Die Heizvor- · richtung des Ofens oder andere Vorrichtungen können verwendet werden, um die gewünschte ausgerichtete Erstarrung zu ge-
kann die Dichtung«— oder Stöpseleinrichtung durch Schrägstellen des Schmelztiegels gebrochen werden. Hierdurch kann das Metall aus dem Schmelztiegel auf die Formoberfläche und dann in den Formhohlraum fliessen. Entsprechend dem Stand
der Technik ist die Form vorgeheizt, und zumindest im An—
fangsstadium der Metallerstarrung wird die Wärme von dem
Metall nur von dem Boden der Form abgeleitet. Die Heizvor- · richtung des Ofens oder andere Vorrichtungen können verwendet werden, um die gewünschte ausgerichtete Erstarrung zu ge-
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währleisten. Das Ausgiessen des geschmolzenen Metalls kann
durch Anheben des Schmelztiegels oder durch Entfernen der Form aus dem Schmelztiegel erreicht werden.
Die beiliegenden Zeichnungen liefern eine Darstellung des erfindungsgemässen Systems. Es zeigen
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt der erfindungsgemässen
Vorrichtung,
Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch den Schmelztiegel, wobei sich die Form ii abgesenktem Zustand
befindet,
Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch den Schmelztiegel,
in dem sich die Form in angehobenem Zustand befindet.
In Fig. 1 ist eine Gehäuseanordnung dargestellt, die aus einem oberen Gehäuse Io und einem unteren Gehäuse 12 besteht. Die Legierungen, die in der Praxis der Erfindung am
meisten verwendet werden, werden geschmolzen und gegossen in Vakuum- oder Inertatmosphäre, und Durchgänge 14 sind vorgesehen,
um diese Bedingungen zu erreichen.
Das obere Gehäuse Io besteht aus einem Induktionsofen 16
mit einer Induktionsheizspule 18. Die Heizspule 18 ist um
die feuerfeste Wand 2o gelegt, die auf der Innenseite mit einem Strahlungsfutterstück 22 versehen ist. Der Ofen hat
also die Konstruktion eines Induktionsofens mit einer Spule
18, welche Wärme in dem Futterstück 22 erzeugt und diese Wärme wiederum nach innen abstrahlt. Eine Ofendeckplatte 2h
weist ein Loch 26 auf, wodurch man in das Innere des Ofens hineinsehen kann über ein Sichtfenster 28, das in der oberen
Wand des oberen Gehäuses Io gebildet wird. -Die Anordnung
kann z.B. dafür verwendet werden, um Temperaturablesungen mit einem optischen Pyrometer vorzunehmen. Ein durch einen Widerstand
beheizter Ofen oder andere Vorrichtungen, um Wärme
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zu erzeugen, können ebenso verwendet werden.
Eine Gussplatte Jo ist vorgesehen, um die Form 52 relativ
zu dem Ofen zu unterstützen. Die Gussplatte ist mit Wasserkühl schlangen 3;i versehen, um es zu ermöglichen, die Wärme
während des Betriebes des Systems abzuziehen. Eine Abschirmung 36 ist von wassergekühlten Kühlschlangen 38 umgeben
und geeignet, um die Form 32 angeordnet zu werden, η' chdem die Form herabgesenkt wurde, um Vorrichtungen zu liefern,
die die Ri ditung der Wärmeabfuhr von der Form regeln. Die
Gussplatte wird von einer Stange 4o getragen, die in einem Zylinder 42 aufgenommen ist, wobei der Kolben wechselweise
angetrieben wird, um die Gussplatte mit der Form älmählich nach oben oder nach unten zu bewegen.
Ein Klappenventil 44 ist vorgesehen, um eine Isolation der Schmelzkammer von der Füllkammer und ein Vakuum oder eine
inerte Atmosphäre um den Ofen zu gestatten, während die Formeji übergeführt werden. Dies liefert eine bessere Wirksamkeit
des Betriebes, indem die Notwendigkeit des Abkühlens des Ofen zwischen den Kreisläufen eliminiert wird.
Fig. 2 zeigt eine Form 32, die auf einer Gussplatte 30 getragen
wird, wobei diese Form eine Schalenform aufweist, die durch Aufbauen von Lagen geschmolzenen Materials um eine auszufüllende
Form gebildet wird. Die Giesshohlräume 46 sind in der Form gekennzeichnet, und diese Hohlräume sind mit dem
Oberteil der Form durch Durchgänge 48 verbunden. Es soll bemerkt werden, dass die Hohlräume 46 sich direkt bis zur oberen
Oberfläche 5o der Gussplatte 3o erstrecken, wodurch die
Erstarrung des Metalls, das in die Form gegossen wird, an dem Boden der Form beginnt. Entsprechend dem Stand der Technik
wird das Abführen der Wärme in dieser Richtung fortgeführt und hat die Ausbildung säuienartiger Kornstrukturen in einer
Richtung senkrecht zur Oberfläche 5o zum Ergebnis.
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Der obere Teil der Form 32 bildet eine ebene, zentrisch
angeordnete überfläche 52, die von nach oben stehenden Wänden
5zi umgeben ist. Diese Kombination weist eine sehüssel-
oder tellerartige Form auf, die entsprechend dimensioniert
ist, um den Schmelztiegel 56 aufzunehmen.
Der Schmelztiegel 56 bildet einen flachen Boden 58, der geeignet
ist, mit der Oberfläche 52 der Schmelzform in Eingriff
zu kommen. Ein Austritt 6o wird durch die Grundwand des Schmelztiegels ausgebildet, wodurch das geschmolzene Metall
durch den Boden des Sehmelztiegels gegossen werden kann. Der Schmelztiegel nimmt eine feste Schale 62 einer Metallegierung
auf, die gegossen werden soll, wodurch Teile erhalten werden
entsprechend der Form, die durch die Kohlräume der
Form h6 gebildet werden.
In der Anordnung von Fig. 2 ist der Schmelztiegel 56 zuerst
auf der Gegenseite des unteren Teils der Spule 18 angeordnet.
Wenn volle Energie auf die Spule aufgebracht wird, wird der Schmelztiegel auf eine Temperatür gebracht, die ausreicht, um
das Metall zu schmelzen. Die Plattform 3o wird dann angehoben,
um die Schmelzform 32 in djs beheizte Zone zu bringen, wodurch
die Schmelzform auf Temperatiir gebracht wird. Dieses
zusätzliche Heizen dient dazu, die Schmelztemperatur zu erhöhen oder zumindest zu halten, während die Schmelztemperatur
stabilisiert wird, um das Giessen vorzubereiten.
Um eine alternative Betriebsmethode zu liefern, werden die
Ofeninduktionsspulen 18 in eine obere Sektion 6k und eine
untere Sektion 66 geteilt. Mit der Anordming von Schmelztiegel
56 und Schmelzform 32, wie in Fig. 3 gezeigt, wird volle Energie auf den oberen Teil 54 aufgebracht, um das Metall
in dem Schmelztiegel 56 zu schmelzen. Gegen Ende des Schmelzvorganges wird die Energie auf beide Teile 6k und 66 aufgebracht. Diese Anordnung erlaubt ein Vorheizen der Form, wäh-
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rend, das Metall in geschmolzenem Zustand bleibt.
Wie gezeigt, verhindert der Eingriff zwischen den entsprechenden flachen Oberflächen des Schmelztiegels und der JForm
wirkungsvoll ein Durchtreten des geschmolzenen Metalls durch die Öffnung 60, wodurch der Schmelz- und Vorheizvorgang vollendet werden kann, ohne dass Metall in die Form eintritt.
Hierfür dient eine einfache und wirkungsvolle Methode, Es gibt jedoch auch andere Abdichtmethoden.
Wenn die Form auf ein geeignetes Niveau vorgeheizt ist, wird die Schmelztiegel-Schrägstellkonstruktion betätigt. Die
Schrägstellkonstruktion besteht aus einem drehbar befestigten Arm 68, der an einem Betätigungsstab Jo befestigt ist, wobei
letzterer von der Aussenseite des oberen Gehäuses Io aus betätigt werden kann. Durch Ziehen des Stabes 70 kommt das. Ende
des Armes 68 in Eingriff mit dem Schmelztiegel 7o, wobei der Schmelztiegel schräggestellt wird, wie in Fig. 3 dargestellt.
Wenn dieses Schrägstellen erfolgt, fliesst das geschmolzene Metall durch die Öffnung 60 in den Hohlraum der Form 46. Die
durcn
tellerartig geformte Anordnung wird/die nach oben stehenden Wände ^h des geschmolzenen Metalls vorgesehen. Ein Leitblech
72 kann auf der Oberseite der Form angebracht werden, um als
Spritzplatte zu dienen, wobei es auch das Innere des Ofens zum
oberen Teil des Gehäuses hin isoliert, besonders mit der Form 32 in ihrer unteren, in Fig. 2 gezeigten Position. Das Leitblech
kann aus flexiblem Material sein, um ein Anheben oder Absenken der Form zu erleichtern.
Die dargestellten Konstruktionen sind vollständig geeignet, um ausgerichtetes Ex-starren entsprechend dem Stand der Technik zu
erreichen. Die Gussplatte 3o ist zum Ableiten der Wärme vom Boden der Giessform vorgesehen, und die Induktionsschlange
dient der Erhaltung der Form in einem aufgewärmten Zustand, um ein seitliches Ableiten der Wärme zu verhindern. Wenn die
erste Erstarrung stattfindet, kann die Platte 3o stückweise
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abgesenkt werden, wodurch die Giessform stückweise aus dem Einfluss der Ofenschlange gezogen wird. Das Ableiten der Wärme
kann weiter durch den Einfluss des wassergekühlten Schildes 36 ^beschleunigt werden, welches mit einbezogen wird, wenn
die Form abgesenkt wird.
Beim Vorbereiten der Giessformen, die in der Praxis der Erfindung verwendet werden, ist es wichtig", eine sehr ebene
Oberfläche in dem Gebiet 52 vorzusehen, und dies kann am einfachsten
erreicht werden, indem Metallscheiben in Wachsformen verwendet werden, um die Giessforniwand darzustellen. Auf diese
Weise ist die Wachsform um die Scheibe herum ausgebildet, wodurch die Scheibe sich in dem Gebiet des Schmelzgefäßes befindet.
Die Oberfläche der Giessform, die über der Metallscheibe ausgebildet ist, hat die gewünschte ebene Fläche, um zu
dem ebenen Boden des Schmelztiegels zu passen.
In einem typischen Verfahren, in dem Rohlinge für Schaufeln und Flügel aus einer Legierung auf Nickelbasis PWA-1422 hergestellt werden, einer Legierung, die von Pratt und Wittney
hergestellt wird, werden 9»07 kg einer Metallcharge in den
Schmelztiegel eingebracht. Der Schmelztiegel wurde für ungefähr 45 Minuten aufgeheizt, um eine Temperatur von 16000 C
und das Schmelzen der Charge zu erreichen. Ein Zweizonen-Induktionsofen
mit einem inneren Durchmesser von 35,56 cm mit
einer Leistung von 5o kw wurde verwendet. Während auf. die
Ofenspulen volle Energie verwendet wurde, erhöhte man die Metalltemperatur und die Form wurde auf Temperatur gebracht.
Nach dem Schrägstellen des Schmelztiegels floss das Metall durch eine Öffnung mit einem Durchmesser von 1,8 cm,
die in dem Boden des Schmelztiegels gebildet wurde, und es folgte die geregelte Erstarrung. Die Gesamtzeit für dieses
Verfahren beträgt etwa drei Stunden.
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- Io
In der Praxis der Erfindung benötigt eine Ofenkammer unge-
. ausfähr 1/3 des üblichen Volumens eines/gerichteten Erstarrungsofens. Dies verringert die Anfangskosten des Ofens, Hochfrequenzenergieversorgung
dafür, Pumpen, Regeleinrichtungen usw., und die Wartungskosten werden ebenfalls beachtlich gesenkt
Es wurde gefunden, dass die Icohlinge vollkommen zufriedenstellend
vom Standpunkt der Kornstruktur und der physikalischen Eigenschaften waren.
Das Schmelz- und Giessverfahren entsprechend der Erfindung ist vorteilhaft, da das statische Schmelzen geringere Reaktionsprodukte
zum Ergebnis hat, während die Nichtmetalle, die gebildet werden, dio Möglichkeit haben, an die Oberfläche
der Schmelze zu steigen. Da die Methode ein Rühren des Bodens einschliesst, werden weniger !Nichtmetalle in die
Giessöffnung eingebracht. Das Verfahren erlaubt die Verwendung eines sauberen Schmelztiegels bei jeder Schmelze, welches
ebenso die Verschmutzung der Giessteile verringert. Das Verfahren ist auch gut geeignet für die Automation im
Hinblick auf seine Einfachheit, und da das Verfahren selbst einer Kreislaufkontrolle Vorschub leistet.
Verschiedene Veränderungen und Abänderungen von dem oben beschriebenen System, das die Merkmale der Erfindung aufweist,
können gemacht werden, ohne sich von dem Geist der Erfindung, der in den folgenden Ansprüchen definiert ist,
zu entfernen.
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Claims (15)
1. Vorrichtung,um Rohlinge herzustellen, dadurch gekennzeichnet,
dass geschmolzenes Metall in eine vorgeheizte Form eingebracht wird und das Metall ausgerichtet durch das
Abführen der Wärme von dem Boden der Form erstarrt, dass die Form eine ebene obere Oberfläche aufweist, dass ein
Schmelztiegel eine ebene Grundfläche, die von der Oberfläche getragen wird, hat, wobei sich das Metall in dem
Schmelztiegel zum Schmelzen des Metalls befindet, während der Schmelztiegel von der Oberfläche getragen wird,
dass eine Öffnung sich in dem Boden des Schmelztiegels befindet, dass die Verbindung der ebenen oberen Oberflache und der ebenen Grundfläche normalerweise ein Durch-
fHessen des Metalls durch diese Öffnung verhindert, dass
mindestens ein Durchgang in der Giessform gebildet wird,
.die mit der Oberfläche der Giessform in Verbindung steht,
um einen Durchgang des geschmolzenen Metalls in die Form zu bilden, und dass Vorrichtungen zum Kippen des Schmelztiegels vorhanden sind, wodurch das geschmolzene Metall
durch die Öffnung des Schmelztiegels auf die obere Oberfläche zum Durchgang in die Form gegossen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dass
die Giessform mit nach oben stehenden Seitenwänden vorgesehen ist, die die ebene Oberfläche umgeben, um das
geschmolzene Metall auf der ebenen Oberfläche aufzunehmen.
3. Vorrichtung nach Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet, dass
ein Ofen für das Aufnehmen der Giessform und einen damit verbundenen Schmelztiegel vorgesehen ist, dass der Ofen
Heizvorrichtungen enthält, um das Metall in dem Schmelz—
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tiegel zn schmelzen und die Giessform vorzuheizen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 35 dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizvorrichtungen aus einer ersten und einer zweiten Heizvorrichtung Gestehen, wobei die erste Heizvorrichtung
dazu dient, das Metall zu schmelzen, und die zweite Heizvorrichtung, die Form vorzuheizen.
5. Vorrichtung nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizvorrichtungen eine Induktionsspule aufweisen, die in einen oberen und einen unteren Teil geteilt
sind, dass der Schmelztiegel sich in dem oberen Spulenteil befindet und Vorrichtungen vorhanden sind, um den oberen
Spulenteil unabhängig von dem unteren Spulenteil zum Schmelzen des Metalls in dem Schmelztiegel zu betreiben,
und dass Vorrichtungen vorhanden/ um danach den unteren Spulenteil zum Vorwärmen der Form zu betreiben, während
das Metall in dem Schmelztiegel in geschmolzenem Zustand gehalten wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Träger für die Form aus Vorrichtungen zum
Auf- und Abbewegen des Trägers, Vorrichtungen zum Einstellen des Trägers in eine untere Position,
um den Schmelztiegel in dem Ofen mit der Schmelze des Metalls in dem Schmelztiegel anzuordnen, und Vorrichtungen,
um danach den Träger zu betätigen, um die Form und den Schmeüztiegel in dem Ofen anzuheben, um die
Form vorzuheizen, besteht, während das Metall in dem geschmolzenen Zustand gehalten wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtungen zum Kippen des Schmelztiegels vorhanden
sind, die aus einer Stange bestehen, die sich durch die
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Wand des Ofens in Eingriff mit dem Schmelztiegel erstreckt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse um den Ofen vorhanden ist und dass eine Stange
sich nach aussen aus dem Gehäuse erstreckt, um die Stange zu betätigen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtungen vorhanden sind, um ein Vakuum in dem Gehäuse zu erzeugen, wodurch das Metall unter Vakuuinbedingungen
geschmolzen und gegossen wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Ofen ein Induktionsofen ist, der Heizvorrictungen aufweist, die aus Induktionsspulen bestehen, und dass der
Ofen eine innere Auskleidung aufweist, in welcher die Wärme durch die Induktionsspulen erzeugt wird, und dass
das Schmelzen und Vorwärmen durch die Strahlung von dieser Auskleidung geschieht.
11. Verfahren zur Herstellung von Rohlingen, in dem geschmolzenes Metall in eine vorgewärmte Form eingeführt wird,
aus—
das Metall danach/gerichtet erkaltet, indem Wärme von dem Boden der Form abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aus folgenden Schritten besteht: Einführen des Metalls in einen Schmelztiegel, Anordnen des Schmelztiegels auf der Oberseite der Form, Anordnen des Schmelztiegels und der Form in einem Ofen, Aufheizen des Schmelztiegels, um das Metall darin zu schmelzen, Aufheizen der Form, um die Form vorzuwärmen, Einbringen des Metalls aus dem Schmelztiegel in die Form und ausgerichtetes Erkalten des Metalls in der Form.
das Metall danach/gerichtet erkaltet, indem Wärme von dem Boden der Form abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aus folgenden Schritten besteht: Einführen des Metalls in einen Schmelztiegel, Anordnen des Schmelztiegels auf der Oberseite der Form, Anordnen des Schmelztiegels und der Form in einem Ofen, Aufheizen des Schmelztiegels, um das Metall darin zu schmelzen, Aufheizen der Form, um die Form vorzuwärmen, Einbringen des Metalls aus dem Schmelztiegel in die Form und ausgerichtetes Erkalten des Metalls in der Form.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelztiegel einen ebenen Boden atifweist, und dass
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die Form eine ebene Oberfläche aufweist, dass der Schmelztiegel von der Form getragen wird, indem der
Boden auf der Oberfläche angeordnet wird, dass der S hmelztiegel eine Öffnung in dem Boden aufTireist, um
das geschmolzene Metall hierdurch abzulassen, und dass die Form einen Durchgang in Verbindung mit der Oberfläche
besitzt, um das geschmolzene Metall in die Form zu bringen, dass die Verbindung des Bodens mit der Oberfläche
normalerweise ein Durchtreten des geschmolzenen Metalls durch die Öffnung in dem Boden verhindert, und
das das Schrägstellen des Schmelztiegels nach Beendigung des Schmelzens das geschmolzene Metall von dem
Schmelztiegel in die Form bringt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
die Heizvorrichtungen in Verbindung mit dem Ofen das Metall in dem Schmelztiegel schmelzen und danach die
Form vorheizen, während das Metall in dem geschmolzenen Zustand gehalten wird.
lh. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
die Form und der Schmelztiegel auf einer beweglichen Plattform angeordnet sind, dass der Schmelztiegel in dem
Ofen durch die Plattform gehalten wird, um das Metall darin zu schmelzen, und dass danach die Plattform angehoben
wird, um die Form und den Schmelztiegel in dem Ofen anzuordnen.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Seizvorrixchtungen aus einem unabhängig betriebenen
ersten und zweiten Teil bestehen, dass der erste Teil zum Sciimelzen des Metalls in dem Schmelztiegel und danach
der zweite Teil zum Vorwärmen der Form dient.
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l6. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ofen ein Induktionsofen ist, dass das Vorheizen
und Schmelzen durch Strahlungswärme in dem
Schmelztiegel und der Form erreicht wird.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00334264A US3841384A (en) | 1973-02-21 | 1973-02-21 | Method and apparatus for melting and casing metal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2361555A1 true DE2361555A1 (de) | 1974-08-22 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2361555A Pending DE2361555A1 (de) | 1973-02-21 | 1973-12-11 | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von rohlingen |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US3841384A (de) |
JP (1) | JPS49115027A (de) |
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IT (1) | IT998894B (de) |
SE (1) | SE388140B (de) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5575879A (en) * | 1978-12-02 | 1980-06-07 | Arekuseeeuitsuchi Chi Washirii | Method for manufacturing casting piece solidifying with directional property and its device |
US4612969A (en) * | 1983-04-27 | 1986-09-23 | Howmet Turbine Components Corporation | Method of and apparatus for casting articles with predetermined crystalline orientation |
US4597431A (en) * | 1983-12-28 | 1986-07-01 | Kyocera Corporation | Melting and pressure casting device |
JPS62103349A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-13 | Agency Of Ind Science & Technol | 金属組織の制御方法 |
US5335711A (en) * | 1987-05-30 | 1994-08-09 | Ae Plc | Process and apparatus for metal casting |
GB2270867B (en) * | 1992-09-25 | 1996-05-01 | T & N Technology Ltd | Thermal radiation baffle for apparatus for use in directional solidification |
US5528620A (en) * | 1993-10-06 | 1996-06-18 | Fuji Electric Co., Ltd. | Levitating and melting apparatus and method of operating the same |
US5931214A (en) * | 1997-08-07 | 1999-08-03 | Howmet Research Corporation | Mold heating vacuum casting furnace |
US7418993B2 (en) | 1998-11-20 | 2008-09-02 | Rolls-Royce Corporation | Method and apparatus for production of a cast component |
US6932145B2 (en) | 1998-11-20 | 2005-08-23 | Rolls-Royce Corporation | Method and apparatus for production of a cast component |
US6276432B1 (en) * | 1999-06-10 | 2001-08-21 | Howmet Research Corporation | Directional solidification method and apparatus |
US6443213B1 (en) * | 2000-05-11 | 2002-09-03 | Pcc Airfoils, Inc. | System for casting a metal article using a fluidized bed |
US6695034B2 (en) | 2000-05-11 | 2004-02-24 | Pcc Airfoils, Inc. | System for casting a metal article |
EP1162016B1 (de) * | 2000-05-13 | 2004-07-21 | ALSTOM Technology Ltd | Vorrichtung zum Giessen eines gerichtet erstarrten Giesskörpers |
US6896030B2 (en) * | 2003-07-30 | 2005-05-24 | Howmet Corporation | Directional solidification method and apparatus |
US7448428B2 (en) * | 2005-10-14 | 2008-11-11 | Pcc Airfoils, Inc. | Method of casting |
US7849910B2 (en) * | 2008-06-12 | 2010-12-14 | Pcc Airfoils, Inc. | Method and apparatus for casting metal articles |
CN102042755B (zh) * | 2010-12-10 | 2012-05-02 | 锦州固兴科技有限公司 | 真空感应快速熔铸电炉 |
US9381569B2 (en) | 2013-03-07 | 2016-07-05 | Howmet Corporation | Vacuum or air casting using induction hot topping |
CN103951158B (zh) * | 2014-03-20 | 2017-03-08 | 中国建筑材料科学研究总院 | 一种红外玻璃的真空熔化炉以及熔制系统和方法 |
US10760179B2 (en) | 2017-10-30 | 2020-09-01 | Raytheon Technologies Corporation | Method for magnetic flux compensation in a directional solidification furnace utilizing a stationary secondary coil |
US10711367B2 (en) | 2017-10-30 | 2020-07-14 | Raytheon Technoiogies Corporation | Multi-layer susceptor design for magnetic flux shielding in directional solidification furnaces |
US10589351B2 (en) | 2017-10-30 | 2020-03-17 | United Technologies Corporation | Method for magnetic flux compensation in a directional solidification furnace utilizing an actuated secondary coil |
CN109396400B (zh) * | 2018-11-29 | 2020-11-13 | 中国科学院金属研究所 | 一种大型复杂薄壁细晶铸件一体化成型方法和装置 |
PL242831B1 (pl) * | 2019-12-31 | 2023-05-02 | Seco/Warwick Spolka Akcyjna | Sposób i urządzenie do kierunkowej krystalizacji odlewów o ukierunkowanej lub monokrystalicznej strukturze |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3506061A (en) * | 1965-06-10 | 1970-04-14 | Gen Electric | Apparatus for vacuum-casting a plurality of metal parts in a single mold |
US3434527A (en) * | 1966-01-06 | 1969-03-25 | Allis Chalmers Mfg Co | Method for ultra-high purity precision casting |
US3712368A (en) * | 1971-12-01 | 1973-01-23 | United Aircraft Corp | Apparatus for making directionally solidified castings |
-
1973
- 1973-02-21 US US00334264A patent/US3841384A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-09-24 GB GB4469273A patent/GB1438692A/en not_active Expired
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FR2218152B1 (de) | 1976-10-01 |
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