JPH1177281A - 金属溶融体を指向性凝固する方法および装置 - Google Patents
金属溶融体を指向性凝固する方法および装置Info
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- JPH1177281A JPH1177281A JP10201885A JP20188598A JPH1177281A JP H1177281 A JPH1177281 A JP H1177281A JP 10201885 A JP10201885 A JP 10201885A JP 20188598 A JP20188598 A JP 20188598A JP H1177281 A JPH1177281 A JP H1177281A
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- melt
- heating chamber
- cooling
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/003—Heating or cooling of the melt or the crystallised material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
- B22D27/045—Directionally solidified castings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/007—Mechanisms for moving either the charge or the heater
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属溶融体上に浮遊する断熱層があらゆる条
件下で、コンシステンシーにおいて一様な流動性質量体
として挙動し、塊形成、焼結、または他の種類の局部的
な硬化の傾向を有することがないようにする。 【解決手段】 断熱層をモータ駆動されるレーキ、パド
ルまたは撹拌器によって活発に運動させるかまたはかき
まぜる。
件下で、コンシステンシーにおいて一様な流動性質量体
として挙動し、塊形成、焼結、または他の種類の局部的
な硬化の傾向を有することがないようにする。 【解決手段】 断熱層をモータ駆動されるレーキ、パド
ルまたは撹拌器によって活発に運動させるかまたはかき
まぜる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳型内に注入され
た金属溶融体例えばニッケルを、鋳型を加熱室から外方
に動かし、鋳型内の金属溶融体よりも低い融点を有す
る、冷却溶融体として使用される液体金属浴内、例えば
アルミニウム内に鋳型を侵入させることによって指向性
凝固するための方法であって、加熱室と鋳型との間をシ
ールするために、冷却溶融体上に、流動性材料から成る
浮遊する断熱層を供給し、鋳型が断熱層を貫通して冷却
溶融体内に侵入する前に、加熱室または冷却溶融体を、
加熱室が断熱層に接触するかまたは該断熱層内に侵入す
るまで移動する方法に関する。
た金属溶融体例えばニッケルを、鋳型を加熱室から外方
に動かし、鋳型内の金属溶融体よりも低い融点を有す
る、冷却溶融体として使用される液体金属浴内、例えば
アルミニウム内に鋳型を侵入させることによって指向性
凝固するための方法であって、加熱室と鋳型との間をシ
ールするために、冷却溶融体上に、流動性材料から成る
浮遊する断熱層を供給し、鋳型が断熱層を貫通して冷却
溶融体内に侵入する前に、加熱室または冷却溶融体を、
加熱室が断熱層に接触するかまたは該断熱層内に侵入す
るまで移動する方法に関する。
【０００２】さらに本発明はこの方法を実施するための
装置、つまり、鋳型内に注入された金属溶融体例えばニ
ッケルを、鋳型を加熱室から外方に動かし、鋳型内の金
属溶融体よりも低い融点を有する、冷却溶融体として使
用される液体金属浴内、例えばアルミニウム内に鋳型を
侵入させることによって指向性凝固するための装置であ
って、加熱室と鋳型との間をシールするために、冷却溶
融体上に、流動性材料から成る浮遊する断熱層が供給さ
れており、鋳型が断熱層を貫通して冷却溶融体内に侵入
する前に、加熱室または冷却溶融体が、加熱室が断熱層
に接触するかまたは該断熱層内に侵入するまで移動され
るようになっている形式のものに関する。
装置、つまり、鋳型内に注入された金属溶融体例えばニ
ッケルを、鋳型を加熱室から外方に動かし、鋳型内の金
属溶融体よりも低い融点を有する、冷却溶融体として使
用される液体金属浴内、例えばアルミニウム内に鋳型を
侵入させることによって指向性凝固するための装置であ
って、加熱室と鋳型との間をシールするために、冷却溶
融体上に、流動性材料から成る浮遊する断熱層が供給さ
れており、鋳型が断熱層を貫通して冷却溶融体内に侵入
する前に、加熱室または冷却溶融体が、加熱室が断熱層
に接触するかまたは該断熱層内に侵入するまで移動され
るようになっている形式のものに関する。
【０００３】
【従来の技術】このような方法およびこのような形式の
鋳造装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２８１５
８１８号明細書に開示されている。鋳型を冷却溶融体内
に侵入させることは、鋳型内の鋳造部分の凝固時にイン
テンシブな軸方向の熱流によってできる限り小さな高さ
の固体・液体ゾーンを達成し、かつ鋳造部分の主延在方
向に対して横方向に延びる、固体と液体との間のできる
限り平らな相境界を達成するのに役立つ。これにより、
結晶が成長して軸方向で鋳造部分内に入り込む。このよ
うな目的を達成するには、冷却溶融体の上方の熱が半径
方向に放射することをできる限り僅かに保つことが必要
となる。このためにこの公知の鋳造装置の場合、加熱室
の下側に、鋳型に向けられた、全体的にバッフルと呼ば
れる放射遮蔽体が設けられている。付加的に、冷却溶融
体には、断熱性材料から成る分離プレートが浮遊してい
る。この分離プレートは、冷却溶融体内に鋳型を侵入さ
せるために１つの開口を有している。しかしながら、特
に鋳造部分が下方に向けられた複数の部分を有している
場合、断熱は不完全にしか行われない。それというのは
この場合には、放射遮蔽体と分離プレートとが、前記下
側に向けられた部分相互間の領域には到達できないから
である。このことは別にして、鋳型と放射閉鎖体との
間、ならびに鋳型と分離プレートとの間には必然的に、
熱が通って放出されるギャップが残される。
鋳造装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２８１５
８１８号明細書に開示されている。鋳型を冷却溶融体内
に侵入させることは、鋳型内の鋳造部分の凝固時にイン
テンシブな軸方向の熱流によってできる限り小さな高さ
の固体・液体ゾーンを達成し、かつ鋳造部分の主延在方
向に対して横方向に延びる、固体と液体との間のできる
限り平らな相境界を達成するのに役立つ。これにより、
結晶が成長して軸方向で鋳造部分内に入り込む。このよ
うな目的を達成するには、冷却溶融体の上方の熱が半径
方向に放射することをできる限り僅かに保つことが必要
となる。このためにこの公知の鋳造装置の場合、加熱室
の下側に、鋳型に向けられた、全体的にバッフルと呼ば
れる放射遮蔽体が設けられている。付加的に、冷却溶融
体には、断熱性材料から成る分離プレートが浮遊してい
る。この分離プレートは、冷却溶融体内に鋳型を侵入さ
せるために１つの開口を有している。しかしながら、特
に鋳造部分が下方に向けられた複数の部分を有している
場合、断熱は不完全にしか行われない。それというのは
この場合には、放射遮蔽体と分離プレートとが、前記下
側に向けられた部分相互間の領域には到達できないから
である。このことは別にして、鋳型と放射閉鎖体との
間、ならびに鋳型と分離プレートとの間には必然的に、
熱が通って放出されるギャップが残される。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許出願公告第１９５３
７１６号明細書はやはり、冷却しようとする金属溶融体
を有する鋳型を侵入させるために、冷却溶融体を備えた
容器を既に開示している。この容器の表面は断熱性の層
によってカバーされている。このような層は、冷却溶融
体の酸化または過度の冷却を阻止しようとするものであ
る。鋳型は冷却溶融体内への侵入時に断熱性の層を貫通
する。しかしながら鋳型は加熱室から外方へ運動させら
れることはない。
７１６号明細書はやはり、冷却しようとする金属溶融体
を有する鋳型を侵入させるために、冷却溶融体を備えた
容器を既に開示している。この容器の表面は断熱性の層
によってカバーされている。このような層は、冷却溶融
体の酸化または過度の冷却を阻止しようとするものであ
る。鋳型は冷却溶融体内への侵入時に断熱性の層を貫通
する。しかしながら鋳型は加熱室から外方へ運動させら
れることはない。
【０００５】ドイツ連邦共和国特許出願公告第２２４２
１１１号明細書に基づき、冷却溶融体の表面を加熱室の
下方に密接に設け、鋳型の冷却プレートを鋳型の侵入前
に少なくとも部分的に冷却溶融体内に侵入させる方法が
公知である。これにより、冷却プレートが鋳型の充填時
に既に冷却溶融体によって冷却されているので、この冷
却プレートは特に良好な冷却作用をもたらす。加熱室の
下端部と鋳型との間の熱損失を回避するために、ドイツ
連邦共和国特許出願公告第２２４２１１１号明細書に基
づく装置の場合、熱シールドが設けられている。
１１１号明細書に基づき、冷却溶融体の表面を加熱室の
下方に密接に設け、鋳型の冷却プレートを鋳型の侵入前
に少なくとも部分的に冷却溶融体内に侵入させる方法が
公知である。これにより、冷却プレートが鋳型の充填時
に既に冷却溶融体によって冷却されているので、この冷
却プレートは特に良好な冷却作用をもたらす。加熱室の
下端部と鋳型との間の熱損失を回避するために、ドイツ
連邦共和国特許出願公告第２２４２１１１号明細書に基
づく装置の場合、熱シールドが設けられている。
【０００６】さらに欧州特許出願公開第５７１７０３号
明細書に基づき、精密鋳造法に基づく金属鋳造体、特に
アルミニウムまたはアルミニウムを含有する合金から成
る鋳造体を、有孔性の壁を有するセラミックスから成る
鋳型内に金属溶融体を注入することにより製造し、この
溶融体を冷却媒体の使用下で冷却し凝固する方法が公知
である。この場合冷却媒体として、鋳型壁に徐々に浸透
する冷却液体が使用される。この冷却液体の沸騰温度は
鋳込み温度よりも低く、この冷却媒体中に、溶融体と既
に凝固された金属との間の境界面として形成された凝固
面と、鋳型壁が冷却液体によってその厚さ全体にわたっ
て浸透させられている浸透領域とがほぼ、自由な溶融体
表面に向かって運動させられるように、鋳型が一方の端
部から始まって徐々に侵入させられる。冷却液体内への
鋳型の侵入速度、鋳型壁の厚さおよび有孔度、ならびに
冷却液体の粘性および濃度が、凝固面の運動方向で見て
浸透領域が凝固面に追従するように互いに調和される。
明細書に基づき、精密鋳造法に基づく金属鋳造体、特に
アルミニウムまたはアルミニウムを含有する合金から成
る鋳造体を、有孔性の壁を有するセラミックスから成る
鋳型内に金属溶融体を注入することにより製造し、この
溶融体を冷却媒体の使用下で冷却し凝固する方法が公知
である。この場合冷却媒体として、鋳型壁に徐々に浸透
する冷却液体が使用される。この冷却液体の沸騰温度は
鋳込み温度よりも低く、この冷却媒体中に、溶融体と既
に凝固された金属との間の境界面として形成された凝固
面と、鋳型壁が冷却液体によってその厚さ全体にわたっ
て浸透させられている浸透領域とがほぼ、自由な溶融体
表面に向かって運動させられるように、鋳型が一方の端
部から始まって徐々に侵入させられる。冷却液体内への
鋳型の侵入速度、鋳型壁の厚さおよび有孔度、ならびに
冷却液体の粘性および濃度が、凝固面の運動方向で見て
浸透領域が凝固面に追従するように互いに調和される。
【０００７】さらに、加熱室から鋳型を外方に動かし、
鋳型内の金属溶融体例えばアルミニウムよりも低い融点
を有する、冷却溶融体として役立つ液体金属浴に鋳型を
侵入させることによって、鋳型に注入された金属溶融体
例えばニッケルの指向性凝固を行う方法が公知である
（欧州特許出願公開第６３１８３２号明細書）。この公
知の方法の場合、加熱室と鋳型との間をシールするため
に、冷却溶融体に、流動性材料から成る浮遊する断熱層
が供給され、鋳型が断熱層を貫通して冷却溶融体内に侵
入する前に、加熱室が断熱層に接触するかまたは断熱層
内に侵入するまで加熱室または冷却溶融体が移動され
る。この場合断熱層は、湿分を排除する被覆体を有す
る、黒鉛、セラミックスまたは酸化アルミニウムから成
る粒状体から成っている。被覆体としては窒化硼素が使
用される。
鋳型内の金属溶融体例えばアルミニウムよりも低い融点
を有する、冷却溶融体として役立つ液体金属浴に鋳型を
侵入させることによって、鋳型に注入された金属溶融体
例えばニッケルの指向性凝固を行う方法が公知である
（欧州特許出願公開第６３１８３２号明細書）。この公
知の方法の場合、加熱室と鋳型との間をシールするため
に、冷却溶融体に、流動性材料から成る浮遊する断熱層
が供給され、鋳型が断熱層を貫通して冷却溶融体内に侵
入する前に、加熱室が断熱層に接触するかまたは断熱層
内に侵入するまで加熱室または冷却溶融体が移動され
る。この場合断熱層は、湿分を排除する被覆体を有す
る、黒鉛、セラミックスまたは酸化アルミニウムから成
る粒状体から成っている。被覆体としては窒化硼素が使
用される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた方法を改良して金属溶融体上に浮遊する断熱層
があらゆる条件下で、コンシステンシーにおいて一様な
流動性質量体として挙動し、塊形成、焼結、または他の
種類の局部的な硬化の傾向を有することがないような方
法を提供することである。
で述べた方法を改良して金属溶融体上に浮遊する断熱層
があらゆる条件下で、コンシステンシーにおいて一様な
流動性質量体として挙動し、塊形成、焼結、または他の
種類の局部的な硬化の傾向を有することがないような方
法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の方法では、断熱層をモータ駆動されるレー
キ、パドルまたは撹拌器によって活発に運動させるかま
たはかきまぜるようにした。
に本発明の方法では、断熱層をモータ駆動されるレー
キ、パドルまたは撹拌器によって活発に運動させるかま
たはかきまぜるようにした。
【００１０】さらに上記課題を解決するために本発明の
構成では、断熱層内に侵入した、振動装置または振動発
生器によって運動させられるレーキまたは撹拌器が設け
られており、振動装置または振動発生器が冷却溶融体の
ための坩堝の上縁部に固定的に配置されており、レーキ
または撹拌器が振動装置または振動発生器の、往復運動
する被駆動部材に作用結合されているようにした。
構成では、断熱層内に侵入した、振動装置または振動発
生器によって運動させられるレーキまたは撹拌器が設け
られており、振動装置または振動発生器が冷却溶融体の
ための坩堝の上縁部に固定的に配置されており、レーキ
または撹拌器が振動装置または振動発生器の、往復運動
する被駆動部材に作用結合されているようにした。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、断熱層内部の塊形成が
回避される。
回避される。
【００１２】本発明の有利な構成によれば、レーキまた
は撹拌器が、鋳型を取り囲むリングとして形成されてお
り、該リングが、振動装置によって１水平方向平面内で
往復運動させられるか、または鉛直方向に延びる、坩堝
の長手方向軸線を中心にして往復回動させられるように
なっている。
は撹拌器が、鋳型を取り囲むリングとして形成されてお
り、該リングが、振動装置によって１水平方向平面内で
往復運動させられるか、または鉛直方向に延びる、坩堝
の長手方向軸線を中心にして往復回動させられるように
なっている。
【００１３】本発明の別の有利な構成によれば、レーキ
または撹拌器がグリッドまたは格子として形成されてい
る。
または撹拌器がグリッドまたは格子として形成されてい
る。
【００１４】本発明のさらに別の有利な構成によれば、
環状のレーキまたは撹拌器の高さが断熱層の厚さにほぼ
相当する。
環状のレーキまたは撹拌器の高さが断熱層の厚さにほぼ
相当する。
【００１５】本発明のさらに別の有利な構成によれば、
レーキまたは撹拌器の運動が上下運動と、往復運動およ
び／または往復回動との組み合わせにより形成されてい
る。
レーキまたは撹拌器の運動が上下運動と、往復運動およ
び／または往復回動との組み合わせにより形成されてい
る。
【００１６】本発明のさらに別の有利な構成によれば、
レーキまたは撹拌器の上縁部が、垂直な１平面内で延び
る複数のピンを介してガイドに支持されており、これら
のガイドが、冷却溶融体を有する坩堝の上縁部に設けら
れている。
レーキまたは撹拌器の上縁部が、垂直な１平面内で延び
る複数のピンを介してガイドに支持されており、これら
のガイドが、冷却溶融体を有する坩堝の上縁部に設けら
れている。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に示した実施の
形態について説明する。
形態について説明する。
【００１８】本発明は多数の実施例を可能にする。本発
明の原理を明白にするために、そのうちの１つの実施例
を図面につき以下に説明する。
明の原理を明白にするために、そのうちの１つの実施例
を図面につき以下に説明する。
【００１９】図１は行程室１を示している。この行程室
はプランジャ２上に配置されていて、プランジャ２の移
動によって上方または下方に向かって運動することがで
きる。上方からは、行程室１に支持された保持フレーム
３が行程室１内に突入している。この保持フレームは、
黒鉛から成る篭状構造体であってよい。このような保持
フレーム３には、冷却プレート板４が支持されている。
この冷却プレートは鋳型５の底部を形成している。図示
の鋳造位置においては、鋳型５は完全に加熱室６内に走
入されている。この加熱室は電気的な加熱エレメント
７，７′を有している。これらの加熱エレメントは鋳型
を環状に取り囲んでいる。
はプランジャ２上に配置されていて、プランジャ２の移
動によって上方または下方に向かって運動することがで
きる。上方からは、行程室１に支持された保持フレーム
３が行程室１内に突入している。この保持フレームは、
黒鉛から成る篭状構造体であってよい。このような保持
フレーム３には、冷却プレート板４が支持されている。
この冷却プレートは鋳型５の底部を形成している。図示
の鋳造位置においては、鋳型５は完全に加熱室６内に走
入されている。この加熱室は電気的な加熱エレメント
７，７′を有している。これらの加熱エレメントは鋳型
を環状に取り囲んでいる。
【００２０】加熱室６の下方には、坩堝８が支持体９に
配置されている。この坩堝は冷却溶融体１０を有してい
る。支持体９は行程室１のスロット１１を通して外方に
通じており、スピンドル伝動装置として形成された鉛直
方向ガイド１２に沿って上方移動可能である。本発明に
とって重要なのは、例えば粉末形状または粒状体形状の
酸化アルミニウムから成る断熱層１３である。この断熱
層は、冷却溶融体１０上に浮遊している。
配置されている。この坩堝は冷却溶融体１０を有してい
る。支持体９は行程室１のスロット１１を通して外方に
通じており、スピンドル伝動装置として形成された鉛直
方向ガイド１２に沿って上方移動可能である。本発明に
とって重要なのは、例えば粉末形状または粒状体形状の
酸化アルミニウムから成る断熱層１３である。この断熱
層は、冷却溶融体１０上に浮遊している。
【００２１】鋳型５が液状の金属を充填されており、指
向性凝固を開始したい場合、先ず支持体９を鉛直方向ガ
イド１２に沿って上方に移動することにより、坩堝８を
冷却溶融体１０と共に上方に向かって移動する。このよ
うな移動は、加熱室６の下縁部が僅かに断熱層１３内に
侵入するまで行われるので、加熱室６の内部つまり加熱
スペースと、冷却スペースつまり冷却溶融体１０との間
が最適に分離される。次いで、プランジャ２を下方に向
かって動かし始める。これにより、行程室１は保持フレ
ーム３と一緒に沈め込まれるので、鋳型５は徐々に断熱
層１３を貫通し、冷却溶融体１０内に侵入する。このこ
とは図２に示されている。行程室１のこのような下方へ
の運動は、鋳型５が完全に冷却溶融体１０内に侵入し、
これにより鋳造部分がこの冷却溶融体内で凝固されるま
で続けられる。
向性凝固を開始したい場合、先ず支持体９を鉛直方向ガ
イド１２に沿って上方に移動することにより、坩堝８を
冷却溶融体１０と共に上方に向かって移動する。このよ
うな移動は、加熱室６の下縁部が僅かに断熱層１３内に
侵入するまで行われるので、加熱室６の内部つまり加熱
スペースと、冷却スペースつまり冷却溶融体１０との間
が最適に分離される。次いで、プランジャ２を下方に向
かって動かし始める。これにより、行程室１は保持フレ
ーム３と一緒に沈め込まれるので、鋳型５は徐々に断熱
層１３を貫通し、冷却溶融体１０内に侵入する。このこ
とは図２に示されている。行程室１のこのような下方へ
の運動は、鋳型５が完全に冷却溶融体１０内に侵入し、
これにより鋳造部分がこの冷却溶融体内で凝固されるま
で続けられる。
【００２２】図１および図２には付加的に、鋳造装置全
体が一般的な形式で真空室１４内に配置されている。こ
の真空室は、内方に向けられたフランジ状の鍔１５を有
している。このような鍔に加熱室６が支持されている。
図示されてはいないが、真空室１４内には旋回可能な坩
堝が配置されている。この坩堝からは、金属溶融体をカ
バーの開放後に鋳型５内に注入することができる。
体が一般的な形式で真空室１４内に配置されている。こ
の真空室は、内方に向けられたフランジ状の鍔１５を有
している。このような鍔に加熱室６が支持されている。
図示されてはいないが、真空室１４内には旋回可能な坩
堝が配置されている。この坩堝からは、金属溶融体をカ
バーの開放後に鋳型５内に注入することができる。
【００２３】湿分を排除する被覆体を有する、例えば黒
鉛、セラミックスまたは酸化アルミニウムから成る粒状
体から形成された断熱層１３が常に冷却溶融体１０の上
面全体にわたって均一に分配され、層の構成が運転中に
変化しない、つまり例えば断熱層１３が焼結し合わされ
ないようにするために、坩堝８の上縁部１６に、モータ
によって運転される振動装置または振動発生器１７が固
定的に配置されている。この振動発生器はアームまたは
突き棒１８を介してリング１９を矢印方向Ａ−Ｂで水平
方向に往復運動させる。このようなリング１９は、孔あ
けされた薄板断裁片から形成されているか、ソリッドな
円環状の円筒体であってもよい。リング１９が傾動して
冷却溶融体１０内に落下するのを阻止するために、リン
グ１９は半径方向外側に向かって延びるピン２０を介し
て孔内で保持され、案内されている。この孔は坩堝の上
縁部１６から鉛直方向に延びるアーム２１に設けられて
いる。
鉛、セラミックスまたは酸化アルミニウムから成る粒状
体から形成された断熱層１３が常に冷却溶融体１０の上
面全体にわたって均一に分配され、層の構成が運転中に
変化しない、つまり例えば断熱層１３が焼結し合わされ
ないようにするために、坩堝８の上縁部１６に、モータ
によって運転される振動装置または振動発生器１７が固
定的に配置されている。この振動発生器はアームまたは
突き棒１８を介してリング１９を矢印方向Ａ−Ｂで水平
方向に往復運動させる。このようなリング１９は、孔あ
けされた薄板断裁片から形成されているか、ソリッドな
円環状の円筒体であってもよい。リング１９が傾動して
冷却溶融体１０内に落下するのを阻止するために、リン
グ１９は半径方向外側に向かって延びるピン２０を介し
て孔内で保持され、案内されている。この孔は坩堝の上
縁部１６から鉛直方向に延びるアーム２１に設けられて
いる。
【図１】本発明による鋳造装置を、鋳型が加熱室内に走
入された状態で示す概略的な縦断面図である。
入された状態で示す概略的な縦断面図である。
【図２】図１に対応する部分を、鋳型が部分的に加熱室
から冷却溶融体内に移動された状態で示す図である。
から冷却溶融体内に移動された状態で示す図である。
１ 行程室、 ２ プランジャ、 ３ 保持フレーム、
４ 冷却プレート、５ 鋳型、 ６ 加熱室、 ７
加熱エレメント、 ８ 坩堝、 ９ 支持体、 １０
冷却溶融体、 １１ スロット、 １２ 鉛直方向ガイ
ド、 １３断熱層、 １４ 真空室、 １５ 鍔、 １
６ 坩堝の上縁部、 １７ 振動装置または振動発生
器、 １８ 突き棒、 １９ リング、 ２０ ピン、
２１アーム
４ 冷却プレート、５ 鋳型、 ６ 加熱室、 ７
加熱エレメント、 ８ 坩堝、 ９ 支持体、 １０
冷却溶融体、 １１ スロット、 １２ 鉛直方向ガイ
ド、 １３断熱層、 １４ 真空室、 １５ 鍔、 １
６ 坩堝の上縁部、 １７ 振動装置または振動発生
器、 １８ 突き棒、 １９ リング、 ２０ ピン、
２１アーム
Claims (7)
- 【請求項１】 鋳型内に注入された金属溶融体を、鋳型
を加熱室から外方に動かし、鋳型内の金属溶融体よりも
低い融点を有する、冷却溶融体として使用される液体金
属浴内に鋳型を侵入させることによって指向性凝固する
ための方法であって、加熱室と鋳型との間をシールする
ために、冷却溶融体上に、流動性材料から成る浮遊する
断熱層を供給し、鋳型が断熱層を貫通して冷却溶融体内
に侵入する前に、加熱室または冷却溶融体を、加熱室が
断熱層に接触するかまたは該断熱層内に侵入するまで移
動する方法において、 断熱層をモータ駆動されるレーキ、パドルまたは撹拌器
によって活発に運動させるかまたはかきまぜることを特
徴とする、金属溶融体を指向性凝固する方法。 - 【請求項２】 鋳型内に注入された金属溶融体を、鋳型
（５）を加熱室（６）から外方に動かし、鋳型（５）内
の金属溶融体よりも低い融点を有する、冷却溶融体とし
て使用される液体金属浴（１０）内に鋳型（５）を侵入
させることによって指向性凝固するための装置であっ
て、加熱室（６）と鋳型（５）との間をシールするため
に、冷却溶融体（１０）上に、流動性材料から成る浮遊
する断熱層（１３）が供給されており、鋳型が断熱層
（１３）を貫通して冷却溶融体（１０）内に侵入する前
に、加熱室（６）または冷却溶融体（１０）が、加熱室
（６）が断熱層（１３）に接触するかまたは該断熱層内
に侵入するまで移動されるようになっている形式のもの
において、 断熱層（１３）内に侵入した、振動装置または振動発生
器（１７）によって運動させられるレーキまたは撹拌器
（１９）が設けられており、振動装置または振動発生器
（１７）が冷却溶融体（１０）のための坩堝（８）の上
縁部（１６）に固定的に配置されており、レーキまたは
撹拌器（１９）が振動装置または振動発生器（１７）
の、往復運動する被駆動部材（１８）に作用結合されて
いることを特徴とする、金属溶融体を指向性凝固する装
置。 - 【請求項３】 レーキまたは撹拌器（１９）が、鋳型
（５）を取り囲むリング（１９）として形成されてお
り、該リングが、振動装置（１７）によって１水平方向
平面内で往復運動させられるか、または鉛直方向に延び
る、坩堝（８）の長手方向軸線を中心にして往復回動さ
せられるようになっている、請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 レーキまたは撹拌器（１９）がグリッド
または格子として形成されている、請求項２記載の装
置。 - 【請求項５】 環状のレーキまたは撹拌器（１９）の高
さが断熱層（１３）の厚さにほぼ相当する、請求項３記
載の装置。 - 【請求項６】 レーキまたは撹拌器（１９）の運動が上
下運動と、往復運動および／または往復回動との組み合
わせにより形成されている、請求項３から５までのいず
れか１項記載の装置。 - 【請求項７】 レーキまたは撹拌器（１９）の上縁部
が、垂直な１平面内で延びる複数のピン（２０）を介し
てガイド（２１）に支持されており、これらのガイド
が、冷却溶融体（１０）を有する坩堝（８）の上縁部
（１６）に設けられている、請求項３から６までのいず
れか１項記載の装置。
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