CZ7994A3 - Process and apparatus for producing bands and closed bodies from metal - Google Patents

Process and apparatus for producing bands and closed bodies from metal Download PDF

Info

Publication number
CZ7994A3
CZ7994A3 CS9479A CS799492A CZ7994A3 CZ 7994 A3 CZ7994 A3 CZ 7994A3 CS 9479 A CS9479 A CS 9479A CS 799492 A CS799492 A CS 799492A CZ 7994 A3 CZ7994 A3 CZ 7994A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cooling
metal
nozzle
metal film
melt
Prior art date
Application number
CS9479A
Other languages
English (en)
Inventor
Heinrich K Prof Dr Feichtinger
Derek H Feichtinger
Markus O Prof Dr Speidel
Original Assignee
Feichtinger Ilse H
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Feichtinger Ilse H filed Critical Feichtinger Ilse H
Publication of CZ7994A3 publication Critical patent/CZ7994A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/007Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of composite ingots, i.e. two or more molten metals of different compositions being used to integrally cast the ingots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0611Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a single casting wheel, e.g. for casting amorphous metal strips or wires
    • B22D11/062Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a single casting wheel, e.g. for casting amorphous metal strips or wires the metal being cast on the inside surface of the casting wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

(57) Paprsek (6) roztavené kovové taveniny je nanášen ze zásobníku (9) výlevnou tryskou (11) jako uzavřený nebo rozptýlený do kapek plynným médiem na bod doteku (S) na vnitřní plochu ve formě (1) rotujícího pásového vinutí nebo uzavřeného tělesa a tak se vyrábí tekutý kovový film (8), na který se nanáší na ve směni otáčení vůči bodu doteku (5) s taveninou přesazené chladící místo (13) z chladící trysky (12) tekutý chladící prostředek, s výhodou hluboce podchlazený zkapalněný plyn jako je argon nebo dusík, který odvádí hlavně odpařováním podstatnou část tepla z kovového filmu (8). Kovový film (8) se, podle zbytkového tepla, které mu po ochlazení zůstalo buď od předtím nanesené nejvnitřnější vrstvy (7) kovu izoluje, takže vzniká pásové vinutí nebo se s ní protaví, takže vznikne v podstatě rotačně symetrické uzavřené těleso.
'l
I i
Způsob a zařízení k výrobě pásů a uzavřených těles z kovu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby pásů a uzavřených těles z kovu, kde je veden alespoň jeden paprsek roztavené kovové taveniny proti příčné, vůči směru paprsku pohybující se, ploše na které se tak vytváří zpočátku tekutý kovový film.
Dosavadní stav techniky
V poslední době získávají na významu způsoby rychlého tuhnuti kovů, neboť umožňují výrobu nových materiálů se z části zlepšenou nebo zcela neobvyklou strukturou a tím i vlastnostmi. S přibývající rychlostí tuhnutí přitom dochází k stále větším odchylkám od rovnováhy, jak je určeno rovnovážnými diagramy, neboť extrémně krátké difúzní časy ztěžují navození této rovnováhy. To vede na jedné straně ke stále jemnější morfologii, např. ke vzniku jemnějších dendridů nebo eutektika přisníženímezidendridického resp. mezicelulárního odměšování a může vést u určitých materiálů ke vzniku silně metastabilních struktur,až k vytvoření kovových skel ve zvláštním případě. U krystalického tuhnutí je přitom výhodou, že se oblast ^rozpustnosti určitých žádaných prvků podstatně rozšiřuje, zatímco nežádoucí výměstky jsou potlačeny.
Podstatou všech způsobů rychlého tuhnutí je rychlý odvod tepla. Tento postup je umožněn jednak schopností vést teplo u kovů, na druhé straně mechanismem přenosu tepla na hranicích fází na teplo odebírající medium. Zatímco přestup tepla, charakterizovaný koeficienty přestupu tepla se dá opř timalizovat ve velkém rozsahu volbou správných technologických podmínek, může se tepelný transport v kovu, který je charakterizován koeficienty tepelné vodivosti, zlepšit jen volbou kratších transportních drah. Proto vedou všechny dnes známé metody rychlého tuhnutí k formám, které alespoň vě směru přestupu tepla mají jen slabou tloušťku.Příkladem pro to je např. spínací kokila, kde jsou kapky kovu mezi dvěma deskami rychle přetvařovány na folii, způsob zvlákňování taveniny, kde jé kovový paprsek většinou nanášen na vnější plochu rychle rotujícího válce, přičemž se kontinuálním způsobem tvoří při vlivu zrychlení , tepelného přestupuva jako rychlého -chladiče sloužícího válce kovový film, a rovněž způsob rozprašování kovového prášku, kde se kovový-paprsek rozbije za vlivu rozprašovacího média, čímž může být plyn nebo kapalina, do malých kapek, které na vzduchů ztxihnou a potom jsou vedeny ke spékacímu procesu práškové metalurgie. ‘Teoretické podklady pro způsoby s rychlým tuhnutím jsou uvedeny např. v publikaci Rapid Solidification od R. Mehrabtana vydané americkou společností pro kovyna str. 186-209 a -to přehledným způsobem. Nejužitečně jší Tzpůsoby jsou popsány v kapitolách od G. Haoura a H. Bodého Rrom Melt to Wire a R. Maringena Payoff Decade for Advanced Materials ze stejné knihy na str. 111-120 a 121-128.
Možnost výroby větších odlévaných struktur, přičemž polotovar se dá vyrobit v rozměrech blízkých konečným mírám při vyšších rychlostech ochlazení, umožňuje aplikace s nástřikem. Zde se rozprašuje obvykle na 50-150° K ohřátá tavenina nad teplotu likvidu většinou pomocí argonu nebo dusíku, podobně jako je tomu u výroby z prášků. Během letu je podstatná část tepla odebrána rozprašovacím plynem, takže kapky, podle jejich velikosti, dopadají na substrát ve více méně částečně tekutém stavu a tam se svařují s již naneseným materiálem. Tento postup je v zásadě vhodný pro výrobu plošných výrobků, zvláště ale pro výrobu rotačně symetrických polotovarů, jako jsou kulaté tyče a trubky, přičemž substrát zde provádí během nástřiku rotační pohyb s bočním přesazením. Protože kovově kapky dopadají už jen s mírným přehřátím, musí se substrát, t.j. už dříve uložený materiál, nacházet na dostatečně vysoké teplotě, aby došlo ještě k homogenímu svaření. Pokud je však teplota příliš vysoká,, dochází ke ,vzniku tekuté vrstvy na povrchu substrátu, která jednak tuhne pomalu konvenčním způsobem a jednak je odmrštována v důsledku odstředivé síly od substrátu. Protože přehřátí nastříkávaných částeček kovu není v důsledku nestejné velikosti zrn konstantní, dochází i při optimálních podmínkách k tvorbě, t.zn. overspraye. Toto je podíl rozstříkávaných částeček, které buď od počátku minuly substrát nebo které byly v důsledku příliš nízké teploty odmrštěny. Zvláště u drahých materiálů to vede k nehospodárnostem a kromě toho jsou rozptýlené jemné části prášku v důsledku jejich explozivity a toxicity nebezpečné. Ačkoli má nástřik vůči klasické práškové metalurgii výhodu, že všechny mezistupně mezi rozprašováním prášku a slinování prášku odpadají
- a tím se i redukuje možnost znečištění povrchu prášku
- tvoří se přece jenom jako u normální práškové metalurgie enormní povrch a u vysoce reaktivních materiálů, ale i při nepatrném znečištění plynové atmosféry v nástřikové komoře, může dojít přes krátké reaktivní časy k poškození materiálu.
Podstatná nevýhoda slinování nástřikem spočívá ve skutečnosti, že sice během letu ochlazení teplotě likvidu dosahuje poměrně velké rychlosti - i několik tisíc stupňů za vteřinu - přesto na substrátu, kde je kritická oblast mezi teplotou likvidu a solidu, je rychlost ochlazování jen několik stupňů za vteřinu. Tím se objeví na jedné straně z klasického tuhnutí známě fenomény jako odměšování nebo tvorba stašenin a výměstků, ale umožní se také zvětšení původní slévárenské morfologie. Další nevýhoda způsobu spočívá v tom, že qdvod tepla, jako u všech běžných způsobů tuhnutí, probíhá přes již předtím ztuhlé vrstvy, čímž se přestup tepla se sílicí tloušťkou substrátu snižuje, což vede ke nestacionárním podmínkám tuhnutí. Naproti tomu je velkou výhodou nástřiku, že se dají přenést velká množství kovu “V rozsahu až několika kilogramů za vteřinu, což je zajímavé při výrobě velkých polotovarů. Technické aspekty způsobu nastřikování jsou popsány v práci dr. Kahla a J. Lenppa Spray Depositipn of High Performance Aluminium Alloys via the Osprey Process v časopise Swiss Materials 2/4 (1990) na str. 17-19.
·«.
Vynález má za cíl takový způsob výroby kovových pásů rychlým stuhnutím z taveniny, přičemž se tyto pásy navařují za využití zbytkového tepla k tlustostěným rotačně symetrickým uzavřeným tělesům a rovněž vhodné zařízení k jeho provádění.
Podstata \rynálezu
Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje způsob a zařízení k výrobě pásů a uzavřených těles z kovu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na kovový film je nanášena tekutá chladící kapalina a při jejím vypařování se kovový film ochladí alespoň do fáze tuhnutí.
Podobným způsobem jako při zvlákňování taveniny se přitom nanáší přehřátá tavenina ve formě více či méně uzavřeného paprsku s výhodou na vnitřní plochu rotující a v podstatě rotačně symetrické duté formy, podobně jako u odstředivého lití. Na rozdíl od zvlákňování taveniny, kde se teplo odebírá výhradně rotujícím chladicím válcem, probíhá odvod tepla u předkládaného způsobu hlavně přechodem tepla do kapalného chladícího média, které je nanášeno na právě uložený kovový film na místo v přibližně té samé rovině otáčení, přesto přesazené; o určitý úhel otáčení vůči místu, kam je přiváděn kov, přičemž se tvoří chladicí film. Oba filmy vznikají přitom na jedné straně za působení mechanických zrychlení na místech jejich nanášení, dále za působení podmínek přechodu tepla v průběhu poslední otáčky vytvořené vrstvy kovu a na druhé straně při podmínkách mezi filmy, zvláště v závislosti na teplotách ploch na které je nanášen kov, stejně jako na fyzikálních vlastnostech zúčastněných fází jako je tepelná vodivost, hustota, oblast tuhnutí, podmínky podchlazení apod.
Při chlazení kapalinou je možno rozlišovat tři oblasti^ U teplot pod bodem varu chladícího prostředku se dá všeobecně docílit velkého chladícího účinku, protože přechod teplá probíhá bezprostředně do tekuté fáze s její poměrně vysokou hustotou a tepelnou kapacitou. Pokud se teplota zvýší do oblasti nad bodem varu, dosáhne se druhé oblasti, kde se objerví tzv. Leydenfrostův fenomén: na hranicích fází dochází díky parciálnímu vypařování chladícího prostředku ke tvorbě filmu pÁry, který umožňuje přímý kontakt koncové fáze s kapalným chladícím prostředkem. Přechod tepla se proto může několikanásobně snížit. Ve třetí - a ve smyslu předloženého vynálezu rozhodující oblasti - se dosáhne, když tekutá chla-* dící fáze dosáhne vůči ochlazovanému horkému povrchu na jedné straně yelkého teplotního gradientu a na druhé straně má vysokou relativní rychlost. Díky s tím spojeným turbulentním poměrům na hranici fází chladícího prostředku a ochlazované plochy se nemůže vytvářet žádný film páry, přičemž je zajištěn plný chladící výkon přímo v chladící kapalině. Takové podmínky vládnou u rozprašování pomocí tekutého plynu, kdy je tavenina rozprašována rychle pohybujícím se paprskem hluboce podchlazeného zkapalněného plynu do malých práškových částeček.Praktické pokusy ukázaly, že se u tohoto způsobu objevují takové koeficienty přechodu tepla, které podstatně převyšují ty u zvlákňování taveniny.
Vůči klasickým způsobům zvlákňování taveniny se způsob podle vynálezu liší ve dvou podstatných prvcích; za prvé se sice část tepla čerstvě naneseného kovového filmu převede do pod ním ležící pevné vrstvy kovu, avšak u tohoto kovu se jedná o v průběhu poslední otáčky vytvořené odlité těleso a za druhé se odvede podstatná část tepla přímo do kapalného chladicího prostředku. Jako dodatečný, nikoliv však podstatný prvek způsobu může být oceněna skutečnost, že oba filmy, t.zn. kov i chladící prostředek jsou za působení odstředivého zrychlení natlačovány vždy na pod nimi ležící vrstvu, což vede ke zlepšení přechodu tepla.
Od konvenčního odstředivého lití se způsob podle vynálezu jednoznačně liší tím, že ke ztuhnutí taveniny dochází z podstatné části v průběhu otáčky po kterou byla nanesena.
Podle míry tepelného podílu, který přechází přímo do tekutého chladícího media še objevují podstatné a rozlišující následky na tvar a strukturu vznikajícího odlévaného výrobku. Pokud je přiváděné množství kovu v poměru k rychlostí otáčení zvoleno nižší, asi tolik, kolik je běžné u zvlákňování taveniny, pak vznikají při obvodových rychlostech např. v oblasti 50—100 m/sec pásy o tloušťce bolem 0,05 mm. Krátce po vyrobení kovového filmu se nanese chladící prostředek a chladící účinek se zachová během delší doby v průběhu další otáčky, potom se dostane podstatný díl tepla čerstvě nanesené vrstvy kovu do chladícího prostředku, který toto teplo absorbuje za současného vypařování. Při dokončení otáčky se chladící prostředek zcela vypaří, takže nová tvorba kovového filmu se odehrává na čisté a chladné ploše substrátu. Protože množství tepla ve filmu nestačí pro navaření na nejposledněji nanesenou vrstvu kovu, vzniká takto tzv. ”coil”, což je na sebe se navíjející vinutí pásu. Přitom dosažené rychlosti ochlazení mohou dosáhnout hodnot stovek milionů stupňů Kelvina za vteřinu.
Pokud je záměrem vyrobit způsobem podle vynálezu místo pásu tlustší, v podstatě rotačně symetrické těleso, např. ve tvaru prstence, potom se dá v zásadě použít výše uvedený postup, ovšem v poměru k množství kovu se užije malé množství chladícího prostředku, přičemž množství kovu a otáčivý pohyb jsou s výhodou vůči sobě určeny tak, aby byl nanášený kovový film zpravidla o tloušťce vyšší než 0,2 mm. Při tomto způsobu je také výhodou, když je okamžik nanášení chladícího prostředku vůči předtím uvedenému příkladu opožděn. Tímto způsobem začne chladící účinek působit později, takže čerstvě nanesený film má více času ke svaření s nejpozději nanesenou vrstvou kovu, a také se zredukované množství chladícího prostředku ve srovnání s množstvím kovu postará o to, že chladící účinek po úplném vypaření chladícího prostředku náhle ustane, takže v navařeném filmu zůstane vyšší zbytkové teplo, které v rámci nanášení dalšího filmu zjednoduší úspěšné navaření.
Poměry při tomto svařování vedou tedy k jakémusi druhu odlévaného laminátu a leží mezi pomalým tuhnutím při výše zmíněném způsobu nastřikování taveniny a mezi rychlým tuhnu*9 tím při plasmatickém nástřiku nebo nástřikem pomocí laseru. Zatímco při nástřiku taveniny je možné svaření poměrně studených kapek kovu jen s horkým substrátem, mohou se spojovat při vysoceenergetických povrchových způsobech i tenké vrstvy se studeným podkladem, protože vysoká místní energická hustota vede ke svaření dříve než podstatná část tepla taveniny pro navaření unikne neužitečně do hlubších oblastí substrátu.
Na rozdíl od nástřiku taveniny je zde ještě jiná podstatná výhoda u způsobu podle vynálezu. Zatímco u nástřiku taveniny je tvořen velký počet malých kapek s obrovským kumulativním povrchem, který může reagovat s nečistotami v atmosféře většinou objemné a uzavřené nástřikové komory během dlouhé doby a při poměrně vysokých teplotách, je specifické plocha uzavřeného filmu podstatně menší a k tomu je možnost reakce na základě krátké nanášecí vzdálenosti stejně jako vyšší ochlazovací rychlosti silně omezená. Velký význam mé další výho4a: zatímco u nástřiku taveniny se část materiálu ztrácí jako tzv. overspray, u způsobu podle vynálezu zůstane veškerá tavenina ve vyráběném produktu.
Přehled obrázku na výkresech
Způsob a zařízení podle vynálezu budou dále popsány pomocí výkresů na nichž obr. 1 představuje průběh způsobu podle vynálezu v prvním provedení v řezu na odpovídajícím zařízení, obr. 2 představuje řez podél linie II-II z obr. 1, obr. 3a-3c znázorňují radiální teplotní profily tak, jak se objevují u první varianty způsobu podle vynálezu, obr; 4a-4c znázorňují radiální teplotní profily tak, jak se objevují u druhé varianty způsobu podle vynálezu, obr. 5 znázorňuje druhé provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu v průřezu, obr. 6 představuje třetí provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu v průřezu, obr. 7 znáf zorňuje čtvrté provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu v průřezu, obr. 8 představuje páté provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu v průřezu, obr. 9 znázorňuje šesté provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu v podélném řezu, obr. 10a představuje první speciální provedení způsobu podle vynálezu pomocí odpovídajícího zařízení v perspektivním pohledu, obr. 10b a 10c představují dvě fáze provedení způsobu podle obr. 10a v detailu na podélných řezech, obr. 11a představuje druhé speciální provedení způsobu podle vynálezu pomocí odpovídajícího zařízení v perspektivním pohledu, obr. 11b znázorňuje způsob podle obr. 11a v .detailu v podélném řezu.
Příklady provedeni vynálezu
Na obr. 1 a 2 je znázorněn průřez resp. podélný ře provedením zařízení podle vynálezu. Válcová forma 1 rotuji ve směru šipky 2 kolem osy rotace, přičemž otáčivý pohyb je vyvolán válečky 4. uloženými na osách 3, z kterých jsou n obrázku znázorněny dva. Alespoň jeden z těchto válečků mus být proveden jako hnací. Ve znázorněném případě a také n následujících obrázcích je osa otáčení uspořádána horizon tálně, avšak ve smyslu vynálezu je možné rovněž vertikální uspořádání, neboť zemské tíhové zrychlení má ve srovnání s rotačním zrychlením jen malý vliv. V bodu doteku 5 dopadá paprsek 6 horké taveniny na vnitřní plochu v rámci poslední otáčky vytvořené poslední vnější vrstvy 7 kovu, přičemž se vytvoří tekutý film 8 kovu.
Paprsek 6 je výstupem taveniny 10, která se nachází v zásobníku 9, přičemž se v zásobníku 9 jedná buď o tavící nebo udržovací pec nebo jen o neohřívaný mezizásobník pro ohřátou taveninu. Výstupní otvor pro taveninu ve formě výlevné trysky 11 může být podle podmínek při zvlákňování taveniny jak svým tvarem, tak i relativním uspořádáním vůči bodu doteku 5 vytvořen tak, aby byly vytvořeny optimální hydrodynamické podmínky pro tvorbu filmu. Výlevná tryska 11 může mít kruhovitý nebo jiný, např. pravoúhlý průřez. Je také možné, jak je ostatně u způsobu zvlákňování taveniny známé, zapojit pro vytvoření širšího pásu nebo uzavřených těles více paralelních výlevných trysek 11. Kromě toho může být tavenina 10 v zásobníku 9 pod určitým tlakem, takže bude z výlevné trysky vystupovat požadovanou rychlostí nebo v množství za určitou časovou jednotku, přičemž se dá zároveň dosáhnout toho, aby byla tavenina chráněna před kontaktem s vnější atmosférou.
Paprsek 6. může být, tak jak je znázorněno, podobně jako při zvlákňování taveniny veden jako v podstatě uzavřený proti bodu doteku 5 nebo podobně jako při rozprašování jako proud fluidního, . s výhodou plynného média nanášen po kapkách. V prvním případě vznikne tenká vrstva taveniny s odpo12 vidajícně nízkou možností reakce s okolní atmosférou, v druhém případě dochází k rovnoměrnému nanášení taveniny.Na rozdíl od rozprašování však rozložení paprsku 6 neslouží, k rychlému ochlazení za teploty tuhnutí , ale kapky mají zůstat kapalné.
Chladící kapalina, např. tekutý dusík, se přivádí z chladících trysek 12a, 12b na ochlazovací místa 13a,13b na kovový film 8., přičemž na něm tvoří chladící film 14, který se v místě 15 zcela vypaří. V mnohých případech stačí jediná chladící tryska. Tak jako kovová tavenina, tak i chladící prostředek může být přiváděn z několika vedle sebe uspořádá· ných trysek v případě, že je požadován širší kovový film 8. Další trysky se zařadí v zákrytu za ty znázorněné na obr 1. Budou mít analogickou funkci jako ty znázorněné. Kovový film 8. je ve znázorněném případě v místě 16 zcela ztuhlý. Ve většině případů se místo 16 nachází po směru otáčení před ochlazovacíčh místem 13, takže kapalné chladivo přichází do styku pouze se zcela ztuhlým kovovým filmem £ .
Z obr, 2 je vidět, že válcová forma 1 má na své vnitřní stěně drážkovitě zahloubení, které je stranově omezeno s vnitřní stěnou spojenou boční stěnou 17a a s odmontovatelrnou boční stěnou 17b . Do tohoto zahloubení se přivádí tavenina 10 z výlevné trysky ll ve formě paprsku 6. na bod doteku
5., přičemž se tvoří kovový film 8. na nejvnitřnější vrstvě 7 kovu na už při dřívějších otáčkách vytvořených kovových vrstvách.
Obr. 3a-c představují tři typické fáze u první varianty způsobu podle vynálezu - při výrobě rychle tuhnoucího pásu, a to na diagramu, který ukazuje radiální teplotní profil přes vícero vrstev.
Přitom na obr. 3a je ukázán moment, kdy byl nanesen nový kovový film 8. taveniny o teplotě Τ , což je znázorněno částí 18 křivky. Pokles teploty 19 representuje odpor proti přechodu tepla k o otáčku dříve vytvořené nejvnitřnější vrstvě 7 taveniny, jejíž teplota je znázorněna částí 20 křivky. Také další předchozí vrstva - část 21 křivky - ukazuje rychlý pád teploty k části 20 křivky. Ve všech případech je tento prudký pokles teploty způsoben existencí vzduchové štěrbiny, t.zn. příčinou,, že při tvorbě pásu nedošlo ke svaření.
Obr. 3b znázorňuje rychle nato následující fázi, okamžik krátce po nanesení kapalného chladícího filmu 14 o teplotě T3 na povrch alespoň částečně ztuhlého kovového filmu
8. V důsledku původního přehřátí na obr. 3a znázorněná vysoká teplota , části 18 křivky se teď v důsledku přechodu tepla na přiléhající nejvnitřnější vrstvu 7 kovu, zvláště však v důsledku přechodu tepla do chladícího filmu 14 rychle snížila, přičemž se ocelový film 8. ochladí v zóně 8b při teplotě tuhnutí T= a tím zcela ztuhne- Ačkoliv se během celého procesu teplota nejvnitřnější vrstvy 7 kovu o něco zvýšila - viz část 20 křivky, přesto teplota v kapalné zbytkové zóně 8a nedostačuje na to, aby se dosáhlo svaření s přiléhající nejvnitřnější vrstvou 7 kovu.
Obr. 3c znázorňuje fázi bezprostředně před koncem otáčky, krátce před nanesením dalšího kovového filmu 8 podle obr. 3a. Teplota kovového filmu 8 může v této fázi natolik kles^ nout, že se tepelný tok otočí, t.zn., že již dříve vytvořené vrstvy kovu předávají teplo naposledy nanesenému kovověny filmu 8.. Je jasné, že mezi obr. 3c a 3a, t.zn. počátku dalšího cyklu musí být k dispozici nejméně tolik času, aby sé chladící film 14 mohl zcela vypařit. Protože při způsobu podle vynálezu se předává na jedné straně, jako u zvlákňová* ní taveniny, teplo taveniny na kovový substrát, zároveň však se odvádí podstatná část tepla do kapalné podchlazené chla-r dici kapaliny, objeví se potenciálně vyšší ochlazovací rychlosti.
Obr. 4a - c znázorňují tři fáze při druhé variantě způsobu podle vynálezu - při vytváření z pásů vzniklých svařených spojených těles v kvazi formě odlévaného svazku vrstev
Na obr. 4a je znázorněn ohřátý kovový film 8. o teploty Τχ částí 18 teplotní křivky. Protože ještě nedošlo ke svaření s nejvnitřnější vrstvou 7 kovu, dochází k silnému poklesu ^teploty, což je znázorněno částí 19 křivky, na teplotu poslední vrstvy, která je reprezentována částí 20 křivky. Na obě strany klesající průběh části 20 teplotní křivky je způr soben skutečností, že v této oblasti leží teplotní centrum tuhnutí v průběhu poslední otáčky. Teplo teče nyní od obou stran dolů mezi části 19 a 20 křivky, takže dochází k rychlému ohřátí povrchu nejvnitřnější vrstvy 7 kovu.
Obr. 4b představuje moment bezprostředně před svařením. Teplota naposledy ztuhlé nejvnitřnější vrstvy 7 kovu odpovídá téměř bodu tavení, přičemž teplota tekutého kovového filmu 8 je ještě stále nad teplotou likvidu T2.
Obr. 4c představuje moment určitý čas po svaření právě na začátku nanášení tekutého chladícího filmu 14.. Vidět už není okrajová oblast nejvnitřnější vrstvy 7 kovu, který se ještě krátce roztavil, ale mezitím rovněž jako na ně nanesený kovový film 8 ztuhne. Z důvodu svaření přechází ztuhlá okrajová oblast 8 nakonec bez přechodu do nejvnitřnější vrstvy 7 kovu, což se projeví ve stálém průběhu části 20 teplotní křivky.
Obr. 5 představuje provedení zařízení podle vynálezu, které obsahuje zařízení pro nanášení dvou tavenin 10a a 10b v sérii v průběhu jedné otáčky jako kovových filmů 8a a 8b. které následovně, jak je vysvětleno v souvislosti s obr. 4a-c, se spolu svaří, což je způsobeno odpovídá jícím dávkováním chladícího prostředku na ochlazovací místo 13. Za bodem doteku 5 následuje neznázorněné nanášení dalšího chladícího filmu s intenzivním ochlazovacím účinkem. Na základě
I tohoto intenzivního očhlazovacího účinku do jde ke svaření obou vrstev 7a a 7b kovu, avšak ne s pod nimi ležící vrstvou 7c. Pokud je složení obou vrstev 7a a 7b identické, vyrobí se takto silnější pás při vyšší ochlazovací rychlosti. Pokud je složení těchto vrstev rozdílné, získá se bimetalový pás. Pochopitelně mohou být také naneseny více.jak dva tekuté kovové filmy za sebou, takže namísto jednoho bimetalu vzniknou pásy s komplexnějším složením.
Obr. 6 představuje provedení zařízení podle vynálezu, které je vhodné zvláště pro výrobu tenších, rychle tuhnoucích pásů. Analogicky se zvlákňováním taveniny se přitom udržuje vzdálenost 22 mezi bodem doteku 5 a výstupním otvorem výlevné trysky 11 co nejkonstantnější. Protože na rozdíl od zvlákňování taveniny se v průběhu poslední otáčky vzniklá, nejvnitřnější vrstva 7 kovu použije jako substrát, dojde k plynulému posunutí místa doteku 5 vzhledem k původnímu povrchu formy 1. Konstantní vzdálenost 22 se v předloženém příkladu dodržuje, přičemž se po naposledy vytvořené nejvnitřnější vrstvě 7 kovu odvaluje distanční válec 23, který posunuje přes uchycení 24 zásobník 9. s kovovou taveninou
10. takže výlevná tryska 11 sleduje pohyb při odvalování Pokud se nepoužije tohoto mechanického provedení je možné udržovat odstup výlevné trysky 11 od místa doteku 5 elektronickou měřicí sondou, přičemž regulační okruh se stará o to aby poloha, výlevné trysky 11 byla zhruba vedena elektromechanickým nastavovacím členem.
Obr. 7 znázorňuje provedení zařízení podle vynálezu které je vhodné především pro výrobu silnějších pásů nebo plechu, zvláště pokud se žádá větší šířka. Zatímco u velmi tenkých pásů je geometrie určena vlastní dynamikou kovového filmu, t.zn. jeho termickými a reologickými vlastnostmi stejně jako sílami zrychlení při nanášení na plochu, takže šířka a tloušťka pásu je v závislosti na materiálových konstantách plochy a taveniny, na jejich teplotě a relativní rychlosti, u silnějších pásů nebo plechu je to méně důležité. Aby se zde dosáhlo stejnoměrného rozdělení po celé šířce oblasti výlevu taveniny, vytvoří se bod doteku 5 jako ocelová lázeň 25., přičemž obsah této ocelové lázně je omezen na jedné straně bočními stěnami 17a, 17b rotující válcové formy 1 a vnitřní plochou v rámci poslední otáčky vyrobené ztuhlé nejvnitřnější vrstvy 7 kovu ve třech směrech, zatímco ve směru otáčení tvoří hranici pomocí držáku 26 upevněná hrázná stěna 27 z materiálu odolného vůči tavenině, přičemž tato hrázná stěna 27 tvoří vůči stěnám 17a, b rotující formy 1 minimální štěrbinu, která v podstatě zamezuje odtékání kovové taveniny z lázně 25, na druhé straně tvoří dole u vnitřní plochy nejvnitřnější vrstvy 7. kovu výlevnou štěrbinu určité šířky, která určuje tloušťku tekutého kovového filmu 8.. V zájmu konstantní šířky této výlevné štěrbiny mohou být použita opatření naznačená na obr. 6, t.zn., že držák 26 hrázné stěny 27 může být udržován na konstantní vzdálenosti buď distančním válcem 23 nébo elektronickými prostředky.
Obr. 8 představuje další provedení zařízení podle vynálezu s podobným účelem, jako hylo popsáno u obr. 7. Přívod ocelové taveniny je rovněž přes lázeň 25, ale stranové omezení ve směru otáčení je v tomto případě tvořeno hrázným válcem 28, který tvoří výlevnou štěrbinu mezi ním a při poslední otáčce vytvořenou nejvnitřnější vrstvou 7 kovu, podobně jako v předešlém případě hrázná stěna 27. Na chladícím místě 13 se přivádí chladící kapalina přes chladící trysku 12, přičemž o rozdělení chladící kapaliny, podobně jako v předcházejících případech taveniny, se stará válec 29. Je rovněž možné uspořádání, na obr. 7 neznázorněné, u kterého je přívod chladící kapaliny ve směru otáčení za válcem 29 V takovém případě slouží válec 29 jednak k tomu, aby zaválcovával částečně nebo úplně ztuhlý kovový film 8, do roviny a kromě toho zabraňuje zpětnému toku tekutého nebo plynného chladícího prostředku do oblasti ještě tekutého kovového filmu 8.
Obr. 9 představuje další provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu, které je vhodné k výrobě komplexně tvarovaných, v podstatě rotačně symetrických dílců. Za tímto účelem jsou výlevné trysky 11 a chladící tryska 12 upevněný na společném držáku 30 a mohou se pohybovat ve směru šipký 31 ve vnitřku rotační formy 1. V uvedeném případě je chladící místo 13 v zájmu přednosti obrázku přesazeno o polovinu otáčky vůči bodu doteku 5 ve směru otáčení. Pochopitelně jsou možné i jiné úhly přesazení , musí se jen dbát na to, aby časový rozdíl před nanesením chladícího prostředku dostačoval k dostatečnému předběžnému ztuhnutí kovového filmu 8, aby se vyloučily vlivy eventuální bouřlivé ochlazovací reakce a aby časová prodleva po nanesení chladícího prostředku byla dostatečně velká, aby se chladící prostředek vypařil před nanesením dalšího kovového filmu.
V předloženém případě sestává forma 1 kromě dvou čelních stranových stěn 17a.b tvarovou vnitřní stěnou 32., která musí být z materiálu odolávajícímu termicky i mechanicky tavenině. Protože odvod tepla probíhá v hlavních částech smě19 rem dovnitř přes vypařující se chladící prostředek, může být tvarovaná vnitřní stěna 32 alespoň v části, která je na povrchu, z keramického materiálu s nižší tepelnou vodivostí. V takovém případě sestává rotující forma 1 z vnější stěny, která sestává z materiálu, který dokáže vstřebat při rotaci vzniklé mechanické síly, to je například z kovu, a z vnitřního dílu, který unese zase termické zatížení. Přitom může být vnitřní díl vyměnitelný. To má tu výhodu, že se dají odlévat také podbroušené tvary bez dělící čáry, protože keramický formovací materiál je možno vyjmout společně s v zásadě válcově symetrickým odlitkem z formy 1.
Výroba v podstatě rotačně symetrického tělesa probíhá tedy následovně; na bod doteku 5 nanesená kovová tavenina vytvoří kovový film 8., který se v průběhu další otáčky navaří na již deponovaný kov a alespoň zčásti ztuhne. Po určitém úhlu otočení se nanese chladící prostředek, např. tekutý dusík, přičemž se zvolí takové množství ., aby po úplném vypaření chladícího prostředku zůstalo v nově naneseném kovovém filmu 8. zbytkové teplo,, které dovolí v průběhu následujících otáček svaření s nově deponovaným materiálem. Držák 30 se může pohybovat poděl osy rotace ve -směru šipky 31 určitou posuvnou rychlostí , je však také, podle množství deponovaného materiálu, možný -určitý pohyb sem a tam, při kterém se řízeným způsobem navrstvuje vyráběné těleso. V nej jednodušším případě může sloužit “takového zařízení k výrobě trubek. I v tomto případě, jako ve všech popsaných, je možné nanášet jiné materiály, např. keramické či kovové fáze ve formě prášků nebo vláken nebo podobně během nebo po vytvoření tekutého koncového filmu z jiného, neznázorněného zařízení za použití např. pneumatického přísuvu, na rotující vnitřní plochu vznikajícího tělesa, takže může vzniknout vícesložkový materiál.
Obr. 10a představuje provedení zařízení podle vynálezu k výrobě nekonečné trubky, přičemž obr. 10b a 10c demonstrují schematicky dvě charakteristické situace z průběhu výroby. Výlevná tryska 11 a chladící tryska 12 jsou jako na obr. 9 upevněny na společném držáku, přičemž bod doteku 5 a ochlazovací místo 13 jsou vůči sobě přesazeny o určitý úhel. Přitom zmíněná místa nemusejí být bezpodmínečně uspořádána ve stejné otáčivé rovině, nýbrž mohou být ve směru osy rotačce vůči sobě posunuty. Držák 30 a s ním výlevná tryska 11 a chladící tryska 12 prováděni k rotující formě 1. relativní oscilační pohyby v axiálním směru podle dvojité šipky 34a.
Trubka 33 je odtahována ve směru šipky 35.
Obr. 10b představuje okamžik nanášení nové vnější vrstvy nekonečné trubky, přičemž tento okamžik odpovídá na předcházejícím obrázku asi levému konečnému bodu oscilačního pohybu držáku 30 ve směru šipky 34c. Tavenina dopadá z výlevné trysky 11 ve formě paprsku 6 na vnitřní plochu rotující formy 1, přičemž se tvoří tekutý kovový řílm 8., který tvoří v bezprostředním kontaktu s ze vnějšku chlazenou válcovou formou 1 pevnou okrajovou vrstvu Ta, která je alespoň v podstatné části ztuhlá, takže poskytuje dostatečnou mechanickou pevnost. Tato z velké části ztuhlá vrstva 7a přechází na už zcela ztuhlou část trubky 33.
Obr. 10c představuje okamžik po procesu z obr. 10b. Držák 30 prováděl pohyb ve směru šipky 34d doprava a nachází se krátce před bodem obratu. Zároveň trubka 33 prováděla otáčivý pohyb jak je naznačeno na obr. 10a. Bod doteku 5 se nachází na něm dále vpravo uvnitř rotující formy 1, rovněž chladící místo 13 je posunuto doprava, přičemž chladící tryska 12 byla v zájmu jednoduchosti nákresu položena do stejné obrázkové roviny jako výlevná tryska 11, ačkoliv je ve skutečnosti přesazena o určitý úhel ve směru otáčení. Působení chladícího prostředku vede k prudkému ochlazení počáteční části trubky 33. takže tuhnutí postupuje rychle v celém nanášeném průřezu trubky v průběhu operace znázorněné na obr. 10b. Zároveň se vytvoří pomocí doprava posunuté výlevné trysky 11 pro nanášení taveniny trubka 33 až do dosaženi konečného vnitřního průměru. Tuhnutí trubky 33 na základě odvodu tepla směrem dovnitř díky chladícímu prostředku vede ke smršťování vnějšího průměru trubky 33., čímž se vytvoří vůči rotující formě 1 štěrbina 36. Totose děje mezi okamžiky znázorněnými na obr. 10b a 10c, tedy v průběhu pohybu držáku 30 ve směru šipky 34d. ..
Jakmile je přerušen kontakt mezi čerstvě vytvořeným vnějším povrchem trubky 33 a rotující formou 1, opírá se při rotaci trubka 33 jen o vícero na osách 38 usazených odváděčích válcích 37. Odváděči válce 37 jsou pohyblivé ve směru osy rotace a provádějí v okamžiku ztráty kontaktu trubky 33 s formou 1 krátký pohyb ve směru šipky 34b. přičemž trubka 33 je vysunuta z formy 1 o úsek, který ve velikostním uspo22 řádání odpovídá oscilační amplitudě. Jakmile se na čelní straně trubky vytvoří nový kovový film 8. - viz obr. 10b - mohou být odváděči válce 37 odsunuty od trubky 33 a posunuty o stejný úsek doleva, kde přijdou znovu do kontaktu s trubkou 33.. Z nekonečné trubky musejí být po určité časové jednotce odříznuty na neznázorněném zařízení části trub o žádané délce, podobně jako je tomu u klasického kontinuálního lití.
Obr. 11a představuje další provedení zařízení podle vynálezu, které je vhodné pro výrobu nekonečné trubky. Zatímco trubka 33 v posledním případě přebírala rotační rychlost rotující formy 1, zde je znázorněn případ, kde jen vlastní oblast nanášení provádí rotační pohyb, zatímco ztuhlá trubka 33 žádný otáčivý pohyb neprovádí. Podobně jako u zařízení znázorněném na obr. 10a jsou výlevná tryska 11 a chladící tryska 12 uloženy na společném držáku 30 a pohyblivé ve směru osy rotace formy 1, přičemž chladící místo 13 je přesazeřno ve směru otáčení o určitý úhel a může být posunuto o urr čitou vzdálenost vůči bodu doteku 5 ve směru odvádění trubky ve směru šipky 35. Válec 4 je reprezentantem i ostatních, které udržují rotaci formy 1 a odváděči válce 37 representují cí rovněž vetší počet odváděčích válců, které odvádějí trubku 33 z rotující formy 1.
Obr. 11b představuje na obr. 11a znázorněnou operaci v principiálním náčrtu ve schematickém řezu. Rotující forma 1 má boční stěnu 17.která je s výhodou z tepelně izolačního materiálu a která zabraňuje odtékání taveniny tvořící kovový film 8, směrem doleva. Protože je rotující forma 1, která sestává s výhodou z kovového kokilového materiálu, ochlazována zvnějšku, tvoří se částečně ztuhlá vrstva 7a, u které však ještě nedošlo k propojení dendridů, takže má ještě vlastnosti tixotropní kapaliny. Zároveň se nanáší z chladící trysky 12 chladící kapalina na vnitřní plochu z velké části ztuhlé trubky 33, přičemž místo tvorby chladícího filmu 14 si musíme představit za rovinou obrázku ve které leží výlevná tryska 11. Odváděči pohyb trubky 33 musí být v předloženém případě kontinuální, neboť za silného působení tekutého chladícího prostředku dochází k vytvoření částečně ztuhlé vrstvy 7b, která se však v důsledku svého vysokého stupně ztuhnuti a s tím spojeným propojením a zesíťováním dendridů drží na ztuhlé trubce 33 a otáčivý pohyb vrstvy Ta, která sleduje společně s tekutým kovovým filmem 8 rotační pohyb formy 1, už nesdílí. Přechod mezi částečně ztuhlými vrstvami 7a a 7b si nelze představovat jako ostrý přechod, jak je pro jednoduchost naznačeno na obr. lib, -nýbrž jako přechod postupný částečně tekutě a ještě lehce tvarovatelně vrstvy do částečně ztuhlé a v podstatě tuhé vrstvy.
Pokud byla ve všech předcházejících případech řeč o chladícím prostředku, mínil se tím všeobecně zkapalnělý, hluboce podchlazený plyn, např. tekutý dusík nebo tekutý argon, neboť ve většině případů má chladící prostředek další úlohu, a to chránit čerstvě vytvořenou plochu kovového filmu 8. před kontaktem se vzduchem. Pokud by se však jednalo o materiály, které by v důsledku své malé oxidační schopnosti, např. při práškové metalurgii, mohly být ochlazovány vodou - např. určité bimetaly, pak se může použít i voda. Použití reaktivní atmosféry, která vede k vytvoření kovových spojení může být použito tam, kde má být vyroben vícesložkový odlitek, u kterého jsou např. mezi kovovými vrstvami keramické mezivrstvy. Keramické mezivrstvy potom odpovídají bývalým plochám tekutého filmu 8, který před nanesením další vrstvy částečně zreagoval s kyslíkem do zoxidované vrstvy.
V závěru bude způsob podle vynálezu vysvětlen na dvou konkrétních případech, přičemž v jednom případě se jedná o výrobu ocelového pásu a ve druhém o výrobu prstencového tělesa z oceli. V obou případech bylo použito zařízení^ které v principu odpovídá těm znázorněným na obr. 1 a 2. U rotující formy 1 se jednalo o ocelový válec o vnitřním průměru 600 mm, přičemž šířka bočními stěnami 17a. b omezené výlevné štěrbiny byla 5 mm. V obou případech byla použita nerezavějící Cr-Ni ocel jako pokusná tavenina. Protože při malém pokusu je v důsledku nepříznivých poměrů mezi povrchem a množstvím obtížné dávkovat ocelovou taveninu zátkovým zařízením nebo miniaturizovaným šoupátkovým uzávěrem, podobně jako je tomu v průmyslových podmínkách, bylo pro tyto malé podmínky vynalezeno speciální řešení. U přesného lití je známa tzv. sklopná pec, ve které se taví ocel v čisté formě za působení ochranného plynu a je odlévána přímo, bez kontaktu s vnější atmosférou a bez nutnosti použití odlévací pánve do horkých přesných forem. Sklopná pec sestává z kolem horizontální osý otáčivého zásobníku na taveninu ve formě válcové nádoby z vysoce teplovzdorného magnezitu, který má na obou bočních čelních plochách v ose otáčení dvě vůči sobě posunovatelné grafitové elektrody na vytvoření oblouku. Nad odvodem v nádobě, který je při tavení orientován nahoru, se přidávají ocelové legury ve formě 15 mm tyčového materiálu. Během tavení se pec vykyvuje sem a tam aby se stěny zbavily přehřátí z kontaktu s taveninou. Směrem vzhůru orientovaný vsázkový otvor pece slouží normálně v okamžiku výlevu také k upevnění nálevného trychtýře, orientovaného nahoru a sestávajícího z předehřáté keramiky. V našem případě byl použit místo předehřáté keramiky předehřátý ocelový trychtýř s nasazenou tryskovou trubkou ze zirkonoxydu s vnitřním průměrem 5 mm. Celá sklopná pec byla zavedena do vnitřku rotující formy 1, přičemž rovina otáčení sklopné pece byla identická s rovinou otáčení formy a výlevná tryska 11 pece při jejím sklopení o 180°C ležela přesně ve středu výlevné drážky a vykyvovala se ve stejném odstupu mezi bočními stěnami 17a a 17b.
Poté <co byla tavenina v pecí přivedena na teplotu 1550®C, byla nastavena forma na otáčky 1200 ot/min. O 100“ vůči bodu doteku 5 přesazená chladící tryska 12 byla v tomto okamžiku ještě z licího zařízeni vyklopena a byla napojena na tekutý dusík několik sekund před začátkem vlastního experimentu až ze začátku paprsek sestávající z plynu a tekutiny zůstal jen tekutý, přičemž vytékal rychlostí 380 g/sec. Nato byla sklopná pec převrácena na hlavu, čímž nastalo odlévání a bezprostředně nato, asi o 0,5 sec později se začala vykyvovat chladící tryska 12 v rovině otáčení formy 1, takže chladící kapalina se dostala do výlevné štěrbiny. Během dal<ších 7 vteřin vzniklo při tomto experimentu 1050 g oceli ve formě pásu o tloušťce 0,09 mm a šířce 5 mm, přičemž podle výšky vinutí vzniklo 14 mm ze 140 nad sebou uložených vrstev. v tomtéž čase se spotřebovaly 4 litry tekutého dusíku. Okamžitým měřením kovového vinutí se zjistila teplota pod 250°C.
U druhého experimentu bylo na tomtéž zařízení vyráběno prstencové těleso s nerezavějící oceli. Avšak dno výlevné štěrbiny bylo pomocí prizmatického nástřiku předtím pokryto kalciumzirkonátem, aby se zabránilo nežádoucímu odvodu tepla přes formu 1, což překáželo rychlému navození stacionárního stavu svařování při tomto -krátkodobém pokusu. V tomto případě byla tavenina ohřátá ve sklopné peci na ÍSOO^C a forma 1 nastavena na 772 ot/min.. Chladící místo 13., na které dopadala chladící kapalina ve formě kapalného dusíku, byla přesazena o 3/4 otáčky vůči bodu doteku 5 taveniny. Stejným způsobem jako předtím byla v rámci najížděcího času, t.zn. poté co se nastavil stabilní proud chladící kapalíny, postavena sklopná pec na hlavu a ve zlomku sekundy nato se začala vykyvovat chladící tryska 12. Proces trval 9 vteřin, přičemž byl vyroben prstenec o šířce 4,5 mm s vnitřním průměrem 530 mm a vnějším průměrem něco menším než 600 mm. Optické měření teploty povrchu prstence bezprostředně po ukončení experimentu ukázalo teplotu 1200eC. Okamžitě následujícím ochlazením byl přiveden prstenec na nízkou teplotu.

Claims (19)

  1. (PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob k výrobě pásu nebo uzavřeného tělesa z kovu kde je veden alespoň jeden paprsek roztavené kovové taveniny proti příčně vůči směru paprsku pohybující se ploše a tak se na ní vytváří zpočátku tekutý kovový film, vyznačující se tím, že na kovový film (8, 8a, 8b) je nanášena tekutá chladící kapalina a při vypařování se kovový film ochladí alespoň do fáze tuhnutí.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že chladící kapalina se nanáší teprve po alespoň povrchovém ztuhnutí kovového filmu (8, 8a, 8b).
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že paprsek (6) roztavené kovové taveniny dopadá na plochu v podstatě uzavřený.
    I ~
  4. 4. Způsob podle nároků .1 nebo
    2, vyznačují c í se tím, že paprsek (6) roztavené kovové taveniny je před dopadem na plochu rozprášen do kapek prostřednictvím fluidního media.
  5. 5. Způsob podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že plocha je rotační, kolem osy rotace přibližně symetrická vnitřní plocha.
  6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující setím, že vnitřní plocha je vždy alespoň zčásti tvořena během předcházejících otáček vzniklými ztuhlými vrstvami (7, 7a, 7b) kovu.
  7. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující setím, že ochlazování chladícím prostředkem je nastaveno tak, že mezi nově naneseným kovovým filmem (8, 8a, 8b) a během předcházejících otáček vytvořenými ztuhlými vrstvami (7, 7a, 7b) kovu nedochází k protavení.
  8. 8. Způsob podle nároku 6 k výrobě uzavřeného tělesa, vyznačující setím, že ochlazení chladit cím prostředkem je nastaveno tak, že nově nanesený kovový film (8.) se protaví alespoň s jednou z během předcházejících otáček vytvořených vrstev (7) kovu.
  9. 9. Způsob podle nároku 8, k výrobě trubky, vyznačující se tím, že nově nanesený kovový film (8) je alespoň přerušovaně posunován ve směru osy rotace odváděním během předchozích otáček vyrobených spolu protavených vrstev (7) kovu, se kterými je však přeplátovaně spojen.
  10. 10. Zařízeni k provádění způsobu podle jednoho 1 až 9 s alespoň jedním zásobníkem (9,9a,9b) pro taveninu (10, 10a, 10b), vyznačujíc z nároků koncovou í se tím, že zásobník (9, 9a, 9b) je spojen s ve vnitřku kolem osy rotace rotujícího duté formy (1) uloženou výlevnou tryskou (11, 11a, 11b), která je orientována proti vnitřní stěně formy (1) a ve vnitřku formy (1) je přesazené uložena vůči alespoň jedné výlevné trysce (11, 11a, 11b) alespoň jedna chladící tryska (12, 12a, 12b, 12') ve směru otáčení, která je rovněž orientována proti vnitřní ploše formy (1).
  11. 11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující s e tím, že vícero výlevných trysek (11, 11a, 11b) a vícero chladících trysek (12, 12a, 12b) je uloženo v axiálním směru následovně za sebou a vedle sebe.
  12. 12. Zařízení podle nároku 10, nebo 11, vyznačující se tím, že alespoň dvě výlevné trysky (11a, 11b) stejně jako mezi nimi alespoň jedna chladicí tryska (12) jsou uspořádány ve směru otáčení za sebou.
  13. 13. Zařízení podle nároků vyznačující se tím, (11) je vždy alespoň v radiálním směru a pevně spojena s distančním zařízením, proti vnitřní stěně formy (1).
    10 až 12, že výlevná tryska zavěšena pohyblivě které působí silou
  14. 14. Zařízení podle nároku 13, vyznačující tím, že distanční zařízení je vytvořeno jako dis- tanční válec (23).
  15. 15. Zařízení podle nároku 13, vyznačující se tím, že pro vytváření pásu (25) je opatřeno s distančním zařízením pevně spojeným, ve směru otáčení proti alespoň jedné výlevné trysce (11) odsazené uloženým hrázným prvkem, který s vnitřní plochou tvoří axiálně orientovanou drážku konstantní šířky.
  16. 16. Zařízení podle nároku 15, vyznačující se tím, že hrázný prvek je vytvořen jako hrázná stěna (27) .
  17. 17. Zařízení podle nároku 15, vyznačující se tím, že hrázný prvek je vytvořen jako hrázný válec (28) .
  18. 18. ( Zařízení podle nároků 10 až 14, vyznačující se tím, že obsahuje zařízení pro odtahování už ztuhlých úseků v zařízení vyráběného uzavřeného tělesa ve směru osy rotace.
  19. 19. Zařízení podle nároku 18, vyznačující se tím, že alespoň jedna výlevná tryska (11) a alespoň jedna chladící tryska (12) jsou upevněny na společném držáku (30), který provádí s rotací formy (1) synchronizované oscilační pohyb v axiálním směru.
CS9479A 1992-05-18 1992-05-18 Process and apparatus for producing bands and closed bodies from metal CZ7994A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CH1992/000096 WO1993023187A1 (de) 1992-05-18 1992-05-18 Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bändern und verbundkörpern aus metall

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ7994A3 true CZ7994A3 (en) 1994-08-17

Family

ID=4548104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS9479A CZ7994A3 (en) 1992-05-18 1992-05-18 Process and apparatus for producing bands and closed bodies from metal

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5573056A (cs)
EP (1) EP0594633B1 (cs)
JP (1) JPH07500053A (cs)
AU (1) AU667036B2 (cs)
BR (1) BR9206285A (cs)
CZ (1) CZ7994A3 (cs)
DE (1) DE59207549D1 (cs)
SK (1) SK5694A3 (cs)
WO (1) WO1993023187A1 (cs)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5957366A (en) * 1997-10-21 1999-09-28 Ameron International Corporation Helically formed welded pipe and diameter control
AU2005335007B2 (en) * 2005-07-25 2011-11-03 Zhuwen Ming L, R, C method and equipment for continuous casting amorphous, ultracrystallite and crystallite metallic slab or strip
WO2008111559A1 (ja) * 2007-03-15 2008-09-18 Honda Motor Co., Ltd. 中空部材、シリンダスリーブ及びそれらの製造方法
DE102010025815A1 (de) * 2010-07-01 2012-01-05 Daimler Ag Verbundbremsscheibe und Verfahren zu deren Herstellung
JP5638576B2 (ja) * 2012-08-07 2014-12-10 ミン、チュウエン 非晶質、超微結晶質、及び微結晶質金属スラブまたは他形状金属の鋳造のための連続成形システム
CN111607778B (zh) * 2020-07-09 2023-11-03 北京载诚科技有限公司 一种镀膜用冷却设备、镀膜设备、方法及卷对卷薄膜
CN116571572B (zh) * 2023-05-29 2026-01-30 中南大学 一种以薄带连铸的方式生产纯镍板的方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2148802A (en) * 1935-12-10 1939-02-28 Buderus Eisenwerk Apparatus for the manufacture of centrifugally cast pipes
FR832120A (fr) * 1937-04-02 1938-09-22 Procédé et dispositif pour la fabrication de corps creux dans des moules centrifuges tournant autour d'un axe vertical
JPS614440Y2 (cs) * 1979-04-20 1986-02-10
JPS5677051A (en) * 1979-11-27 1981-06-25 Noboru Tsuya Production of amorphous metal thin strip
EP0039169B1 (en) * 1980-04-17 1985-12-27 Tsuyoshi Masumoto Amorphous metal filaments and process for producing the same
JPS5770062A (en) * 1980-10-20 1982-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method and device for producing amorphous metallic coil
JPS57156863A (en) * 1981-03-24 1982-09-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method and device for manufacturing porous and amorphous metallic tape
JPS5947049A (ja) * 1982-09-10 1984-03-16 Nippon Steel Corp 薄板鋳造方法及び装置
JPS61119355A (ja) * 1984-11-14 1986-06-06 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 連続鋳造装置及び該装置による連続鋳造方法
JPS61135462A (ja) * 1984-12-04 1986-06-23 Kawasaki Steel Corp 金属クラツド材の連続鋳造装置
JPS61135459A (ja) * 1984-12-04 1986-06-23 Nec Corp 液体急冷装置
JPS61212449A (ja) * 1985-03-15 1986-09-20 Nippon Steel Corp 板厚が大きく機械的性質のすぐれた非晶質合金薄帯の製造方法
JPH02263542A (ja) * 1989-04-04 1990-10-26 O C C Co Ltd 単結晶からなる帯状鋳塊の連続鋳造法
US5299628A (en) * 1991-07-03 1994-04-05 Olin Corporation Method and apparatus for the casting of molten metal

Also Published As

Publication number Publication date
AU667036B2 (en) 1996-03-07
JPH07500053A (ja) 1995-01-05
US5573056A (en) 1996-11-12
EP0594633A1 (de) 1994-05-04
EP0594633B1 (de) 1996-11-20
BR9206285A (pt) 1995-11-07
WO1993023187A1 (de) 1993-11-25
DE59207549D1 (de) 1997-01-02
SK5694A3 (en) 1994-11-09
AU1743492A (en) 1993-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2815215B2 (ja) 非晶質合金固化材の製造方法
EP0409905B1 (en) Atomising apparatus and process
Das Physical aspects of process control in selective laser sintering of metals
JPS6046845A (ja) 非晶質金属の連続ストリツプ製造方法
EP0503880A1 (en) Amorphous magnesium alloy and method for producing the same
GB2146662A (en) Casting and coating with metallic particles
CZ7994A3 (en) Process and apparatus for producing bands and closed bodies from metal
WO1990013377A1 (en) Induction skull melt spinning of reactive metal alloys
US5028277A (en) Continuous thin sheet of TiAl intermetallic compound and process for producing same
Zhang Preparation methods of high-entropy materials
US5427173A (en) Induction skull melt spinning of reactive metal alloys
JP2008000783A (ja) 金属ガラス素形材の製造方法
GB2225740A (en) Continuous casting of alloys containing immiscible components, for manufacture of slide elements for bearings
JP2963225B2 (ja) 非晶質マグネシウム合金の製造方法
JP3776069B2 (ja) マグネシウム急速凝固合金製品の製造方法
JPS60257950A (ja) 板厚の大きなFe基非晶質合金薄帯の製造方法
East et al. Amorphous magnesium sheet produced by twin roll casting
US20080093045A1 (en) Method for Producing Metal Products
CA2113629A1 (en) Process and device for producing metal strip and laminates
WO2025160623A1 (en) Planar flow casting melt-delivery arrangement for producing metallic foils
US20110036530A1 (en) System and Method for Integrally Casting Multilayer Metallic Structures
KR100586870B1 (ko) 벌크응고 비정질합금의 연속주조방법 및 그 주조물
JP2912473B2 (ja) スプレイ・デポジット法による長尺プリフォームの製造法
JPH04262852A (ja) スプレイ・デポジット法による長尺のチューブ状プリフォームの製造法
JP2914776B2 (ja) 材料の連続溶解・流出制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic