DE10042151A1

DE10042151A1 - Kalter Induktionstiegel

Info

Publication number: DE10042151A1
Application number: DE2000142151
Authority: DE
Inventors: Hans Guenter Fellmann; Georg Jarczyk; Matthias Blum; Rainer Glaeser
Original assignee: ALD Vacuum Technologies GmbH
Current assignee: ALD Vacuum Technologies GmbH
Priority date: 2000-08-26
Filing date: 2000-08-26
Publication date: 2002-03-14
Anticipated expiration: 2020-08-27
Also published as: DE10042151C2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen kalten Induktionstiegel, der auf seiner zur Schmelze gerichteten Seite mit einer elektrisch schlecht leitenden Schicht versehen ist, wobei diese Schicht auf einer Temperatur gehalten wird, die chemische Reaktionen zwischen der Schicht und dem Schmelzgut ausschließt. Zwischen der elektrisch schlecht leitenden Schicht und der zur Schmelze gerichteten Seite des Tiegels ist eine Zwischenschicht vorgesehen, die zwischen den verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Tiegel und Isolierschicht ausgleicht.

Description

Die Erfindung betrifft einen kalten Induktionstiegel nach dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1.

Kalte Induktionstiegel werden zum Schmelzen von Werkstoffen eingesetzt, die reak tiv sind und erst bei sehr hohen Temperaturen schmelzen. Solche Tiegel weisen meh rere wassergekühlte Palisaden auf, die in der Regel aus Kupfer bestehen. Damit zwi schen den zu schmelzenden Werkstoffen und dem Tiegel keine chemischen Reaktio nen entstehen, wird vermieden, dass die Tiegelinnenflächen, die mit dem Werkstoff in Berührung kommen können, Keramiken enthalten.

Es ist indessen auch ein Verfahren zum Schmelzen schwer schmelzbarer Metalle, ins besondere von Tantal, Wolfram, Thorium oder Legierungen dieser Metalle in einem wassergekühlten Behälter bekannt, bei dem zwischen dem gekühlten Tiegelmaterial und dem Schmelzgut eine besonders dünne Schicht angebracht wird, die die Wärme sehr schlecht leitet (DE-PS 51 84 99). Durch das Aufbringen der dünnen Isolations schicht soll vermieden werden, dass Schmelzgut bis zur Tiegelinnenwand schmilzt und sich keine feste Schicht dieses Schmelzguts im Übergangsbereich zur Tiegelin nenwand ausbildet. Als dünne Schicht kommt hierbei z. B. ein Überzug eines Oxids in Frage, wobei die Wirkung die sein kann, dass das Oxid zum Teil verdampft und das Leidenfrostsche Phänomen auftritt. Durch das Verdampfen des Oxids und das Leidenfrostsche Phänomen entstehen jedoch chemische Reaktionen zwischen diesem Oxid und dem Schmelzgut. Hierdurch wird die Tiegelstandzeit erheblich einge schränkt. Ein weiteres Problem tritt vor dem teilweisen Verdampfen des Oxids auf, weil seine elektrische Leitfähigkeit um bis zu zwei Zehnerpotenzen zunimmt. Durch diese starke Zunahme der elektrischen Leitfähigkeit können sich undefinierte elektri sche Betriebszustände einstellen, die den elektrischen Tiegelwirkungsgrad verschlechtern, was wiederum zu einer unerwünscht starken Skull-Ausbildung im Tiegel führen kann. Unter einem Skull wird hierbei das noch nicht geschmolzene oder das wieder erstarrte Schmelzgut verstanden.

Weiterhin ist ein Induktionsofen zum Schmelzen von Metallen bekannt, der einen hohlen Metalltiegel enthält, welcher oben und unten offen ist und über seine ganze Höhe den gleichen Querschnitt aufweist (US-PS 3 775 091). Dieser Tiegel besitzt Seitenwände, die durch Längsschlitze in wenigstens zwei Segmente unterteilt sind, wobei jedes Segment von einem benachbarten Segment durch eine elektrische Isola tion getrennt ist. Hierbei wird fortlaufend eine Isolationsschicht auf der Innenwand des Tiegels und in den Längsschlitzen erzeugt und aufrechterhalten, die eine Metall verbindung enthält, die im festen Zustand Isolationseigenschaften aufweist und die einen Schmelzpunkt hat, der unterhalb des Schmelzpunkts des zu schmelzenden Me talls liegt. Bei der dünnen Isolationsschicht handelt es sich um Schlacke, beispiels weise um ein Fluorid eines alkalischen Erdmetalls. Diese Schlacke darf mit dem Schmelzgut keine chemischen Reaktionen eingehen, was z. B. bei Titan als Schmelz gut eine praktisch nicht zu realisierende Forderung darstellt.

Nachteilig ist bei den vorbeschriebenen Induktionsöfen, dass es zum Verdampfen der Oxidschicht kommen kann oder dass die Oxidschicht, wenn sie nicht richtig ausge wählt wird, mit dem Schmelzgut chemische Verbindungen eingeht.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das Verdampfen der Oxidschicht zu verhindern und eine chemische Reaktion dieser Oxidschicht mit dem Schmelzgut unabhängig von dem jeweiligen Schmelzgut auszuschließen.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung betrifft also einen kalten Induktionstiegel, der auf seiner zur Schmelze gerichteten Seite mit einer elektrisch schlecht leitenden Schicht versehen ist, wobei diese Schicht auf einer Temperatur gehalten wird, die chemische Reaktionen zwi schen der Schicht und dem Schmelzgut ausschließt. Zwischen der elektrisch schlecht leitenden Schicht und der zur Schmelze gerichteten Seite des Tiegels ist eine Zwi schenschicht vorgesehen, die zwischen den verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Tiegel und Isolierschicht ausgleicht.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, dass die elektrische und thermische Belastung der Tiegelinnenseite, in erster Linie der Palisadenkanten, stark reduziert wird. Durch die Reduktion des Palisadenkantenverschleißes ist es möglich, einen Tiegel weitaus länger als bisher zu betreiben. Erreicht wird die Redu zierung des Palisadenkantenverschleißes durch eine Temperatureinstellung der dün nen, elektrisch nicht leitenden Schicht auf einen Wert unterhalb ihrer Reaktionstem peratur. Von den aus der Reaktionskinetik bekannten Einflussgrößen auf die Reak tion bzw. auf die Reaktionsgeschwindigkeit - Konzentration, Temperatur, Strahlung, Katalysatoren und Druck - spielt im Falle des kalten Induktionstiegels praktisch nur die Temperatur eine Rolle. Liegen heterogene, d. h. mehrphasige Systeme vor, müs sen gegebenenfalls Einflüsse der Diffusion, Kondensation und Adsorption berück sichtigt werden. Wegen der Komplexität der Reaktionskinetik (vgl. Keith J. Laidler: Reaktionskinetik I, Mannheim 1970) werden die Temperaturen, bei denen die dünnen Oxidschichten chemische Verbindungen mit dem Schmelzgut eingehen, am einfach sten experimentell ermittelt. Dadurch, dass die Oxidschicht nicht mit der Schmelze reagiert, bleibt die Schmelze frei von Fremdstoffen. Es wird durch die Erfindung so mit nicht nur die Tiegelstandzeit verlängert, sondern die Schmelze wird auch beson ders rein gehalten. Mit einer Zwischensicht zwischen Tiegel und Isolierschicht wird erreicht, dass die Isolierschicht haftet und nicht abplatzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen kalten Induktionstiegel;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen kalten Induktionstiegel;

Fig. 3 das Prinzip einer Temperaturregelung für einen Induktionstiegel.

In der Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen kalten Induktionsschmelzofen 1 darge stellt, der einen Induktor 2, Schmelzgut 3 und einen Tiegel 4 aufweist. Der Induktor 2 besteht aus einer Spule, die eine Induktivität und einen ohmschen Widerstand auf weist. Durch den Induktor 2 fließt ein Wechselstrom, der im Schmelzgut 3, das aus leitfähigem Material besteht, eine Spannung induziert, die ihrerseits einen Wirbel stromfluss im Schmelzgut 3 bewirkt, der eine Erwärmung des Schmelzguts 3 zur Folge hat. Der Tiegel 4 ist in verschiedene Segmente oder Palisaden 5, 6, 7 unterteilt und um einen äußeren Umfang mit dem Induktor 2 versehen. In den einzelnen Palisaden 5, 6, 7 des Tiegels 4 verlaufen Kühlrohre 8, 9, die an einen Wasserzufluss 10 bzw. an einen Wasserabfluss 11 angeschlossen sind.

Der Tiegel 4 besteht vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Metall, z. B. Kup fer oder Silber. Da gut wärmeleitende Metalle auch gute elektrische Leiter sind, dringt die von der Spule 2 erzeugte magnetische Energie hauptsächlich durch die Schlitze 12, 13 zwischen den Segmenten 5, 6, 7 des Tiegels 4 zum Schmelzgut 3 vor. Dieses Schmelzgut ist im oberen Bereich flüssig und stützt sich auf einer Platte 16 ab, die den Boden des Tiegels 4 bildet und die mit einer isolierenden Schicht 15 ver sehen ist. Die Platte 16 wird ihrerseits mittels Wasser gekühlt und kann mit einer Stange 17 nach oben oder nach unten bewegt werden.

Wäre der Tiegel 4 eine geschlossene Einheit, d. h. wiese er keine Schlitze 12, 13 auf, würde er durch die sich in ihm bildenden Wirbelströme praktisch ein Schild darstel len, welches das Eindringen von Wechselfeldern in das Schmelzgut verhinderte. Die Schlitze 12, 13 dürfen allerdings nicht offen bleiben, weil sonst Schmelzgut durch sie nach außen dringen könnte. Außerdem würde dieses Schmelzgut eine elektrische Verbindung zwischen den Palisaden 5, 6, 7 herstellen, sodass ein geschlossener Me talltiegel entstünde, der die erwähnte Abschirmung der magnetischen Felder bewir ken würde.

In die Schlitze 12, 13 werden deshalb gut abdichtende elektrische Nichtleiter 30, 31 eingebracht.

Für die Erfindung wesentlich ist eine auf der Innenseite des Tiegels 4 aufgebrachte elektrisch isolierende Schicht 32, die gleichzeitig als Wärmedämmung wirkt. Diese Schicht 32 besteht vorzugsweise aus einem Metalloxid, z. B. Al₂O₃.

In der Fig. 2, die einen Querschnitt II-II durch den Induktionsschmelzofen 1 gemäß Fig. 1 darstellt, ist die Schicht 32 noch einmal deutlich zu sehen. Man erkennt hierbei die Palisaden 5 bis 7 und 18 bis 22 sowie die Schlitze 12, 13 und 23 bis 28 mit den Isolierschichten 30, 31, 33 bis 38 sowie die isolierende Schicht 32.

Die isolierende Schicht 32 kann beispielsweise nach der Montage der einzelnen Pali saden 5, 6, 7, 18 bis 22 zu einem geschlossenen Tiegel 4 auf der Innenfläche der Pali saden mittels eines Aufdampf-Verfahrens aufgebracht werden, sodass sich eine ge schlossene Isolierschicht-Hülse ergibt. Die Platte 16 kann bei diesem Aufdampf-Ver fahren ebenfalls mit der isolierenden Schicht 15 versehen werden.

Sind die Isolierschichten 30, 31, 33 bis 38 nicht bis an den äußersten inneren Rand des Tiegels 4, also bis an das Schmelzgut 3 herangeführt, verbleibt bei jedem Schlitz ein kleiner Raum, in den die isolierende Schicht 32 eindringt.

Die isolierende Schicht 15, 32 bildet in Bezug auf die Schmelze 3 gewissermaßen ei nen Keramiktiegel, der jedoch nicht mit der Schmelze 3 reagiert, weil er stets eine Temperatur hat, die unterhalb seiner Reaktionstemperatur liegt.

Da Keramiken spröder sind als Metalle, ist darauf zu achten, dass dann, wenn sich die aus Kupfer bestehenden Palisaden 5, 6, 7, 18 bis 22 ausdehnen und zusammenzie hen, die isolierende Schicht 32 nicht aufreißt. Als besonders geeignet für eine isolie rende Schicht hat sich α-Al₂O₃ mit einer Zumischung von 15% ZrO₂ erwiesen, weil diese Legierung außergewöhnlich zäh ist (Römpp, Chemie Lexikon, Band 1, A-Cl, 1995, S. 139, rechte Spalte).

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, werden durch die Schicht 32 auch die nach innen ge richteten Kanten der Palisaden 5 bis 7, 18 bis 22 geschützt. Dies ist besonders vorteil haft, weil diese Kanten besonderen thermischen und elektrischen Beanspruchungen ausgesetzt sind.

Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung des Induktionsschmelzofens 1 werden zunächst die Innenseiten der Palisaden 5 bis 7, 18 bis 22 einzeln mit einer isolieren den Schicht versehen, die auch um die Palisadenkanten herumgeführt ist. Nachdem alle Palisaden mit einer isolierenden Schicht versehen sind, werden sie zu einem Tie gel zusammengebaut, wobei in die Lücken zwischen den jeweils benachbarten Pali saden ein Isoliermittel 30, 31, 33 bis 38 eingeführt wird.

Die isolierende Schicht 32 ist vorzugsweise zwischen 1 µ und 1,5 mm dick, und die Frequenz, mit der die Induktionsspule 2 betrieben wird, liegt etwa zwischen 3 kHz und 40 kHz oder - bei Strahlführungssystemen - zwischen 60 kHz und 300 kHz.

Als zu schmelzende Materialien kommen insbesondere Titan, Niob, Tantal, Wolfram, Zirkonium, Thorium oder Legierungen hiervon in Frage, die alle als reaktive Metalle bezeichnet werden können und sehr hohe Schmelzpunkte haben, z. B. Titan bei 1610 °C, Tantal bei 3020°C, Wolfram bei 3400°C und Thorium bei 1755°C, wobei die Siedepunkte noch wesentlich höher liegen.

Die Isolierschicht 32 besteht vorzugsweise aus keramischen Werkstoffen, und zwar aus oxidkeramischen Werkstoffen, die zu den sonderkeramischen Werkstoffen zäh len. Diese keramischen Werkstoffe sind in der Regel fein und dicht, d. h. nicht porös, und zeichnen sich durch einen hohen elektrischen Widerstand aus. Neben Alumini umoxid (Al₂O₃) und Zirkonoxid (ZrO₂) können auch Magnesiumoxid (MgO), Be rylliumoxid (BeO) oder Yttriumoxid (Y₂O₃) verwendet werden. Magnesiumoxid hat einen Schmelzpunkt von ca. 2800°C und einen Siedepunkt von 3600°C. Für Zirko niumoxid bzw. Zirkoniumdioxid liegt der Schmelzpunkt bei 2715°C. Da ZrO₂ von den meisten metallischen Schmelzen nicht benetzt wird, eignet es sich besonders für feuerfeste Schmelztiegel. Berylliumoxid schmilzt erst bei 2530°C, während Yttrium oxid bei 2410°C schmilzt. Berylliumoxid bildet eine Ausnahme vom Wiedemann- Franz'schen Gesetz, weil es bei hohem elektrischen Widerstand eine gute Wärmeleit fähigkeit besitzt. Yttriumoxid kann auch zur Erhöhung der Zähigkeit spröder kerami scher Werkstoffe verwendet werden, z. B. durch Zugabe von 18% ZrO₂/Y₂O₃ zu Al₂O₃ oder zur Stabilisierung von Zirkoniumoxid.

Wie man aus den vorstehenden Werten für die Schmelz- und Siedepunkte ersehen kann, liegen diese Werte für oxidkeramische Werkstoffe zwar sehr hoch, aber nicht höher als etwa bei Tantal oder Wolfram. Hinzu kommt, dass die chemische Löslich keit aufgrund der Reaktionskinetik schon bei wesentlich niedrigeren Temperaturen einsetzt.

Damit diese oxidkeramischen Werkstoffe nicht schmelzen oder chemisch angelöst werden, wenn sie mit geschmolzenen Metallen in Berührung kommen, müssen sie auf einer Temperatur gehalten werden, die unterhalb ihrer Reaktionstemperatur liegt.

Diese Temperatur wird in der Regel eingehalten, wenn der z. B. aus Kupfer bestehende Tiegel auf einer Temperatur gebracht wird, die auf der Tiegelinnenseite unterhalb von 250°C liegt.

Wenn dafür gesorgt wird, dass die auf den Kupfer-Palisaden aufgebrachte Isolier schicht des Tiegels 4 an ihren Berührungsstellen mit der Metallschmelze 3 beispiels weise keine Temperatur höher als 450°C aufweist, ist gleichzeitig sichergestellt, dass diese Isolierschicht keine Verbindung mit dem Schmelzgut eingeht, weil diese Tem peratur bewirkt, dass auch an der zur Schmelze gerichteten Oberfläche der Isolier schicht keine Temperatur auftritt, die über der Reaktionstemperatur dieser Isolier schicht mit der meist reaktiven Schmelze 3 liegt.

Der in der Isolierschicht auftretende Temperaturgradient beträgt in der Praxis oft 200 °C. Die vorstehend genannten Werte beanspruchen indessen keine Allgemeingültig keit, weil sie von den jeweils verwendeten Materialien abhängen.

Damit dies gewährleistet ist, darf allerdings die Isolierschicht 32 eine bestimmte Stär ke nicht überschreiten, weil sonst durch die Trägheit der Temperaturausbreitung die Temperatur des Kupfers nicht schnell genug auf die Temperatur der Isolierschicht 32 einwirkt. Wie sich herausgestellt hat, beträgt die Dicke der Isolierschicht vorzugswei se 1 µ bis 1,5 mm. Bei einer dickeren Isolierschicht würden auch die unterschiedli chen Wärmeausdehnungskoeffizienten von z. B. Kupfer und Metalloxidkeramiken zu Abplatzungen der Isolierschicht führen. Dies würde einen direkten partikelförmigen Keramikeintrag in die Schmelze bedeuten, was z. B. bei hochwertigen, in der Luft fahrt verwendeten Bauteilen, zum Versagen führen kann.

Von besonderer Bedeutung ist eine zwischen der Isolierschicht 32 und den Palisaden 5-7 und 18-22 befindliche Zwischenschicht, welche die verschiedenen Wärme-Aus dehnungskoeffizienten des Tiegelmaterials und der Isolierschicht ausgleicht. Diese Zwischenschicht hat vorzugsweise einen Ausdehnungskoeffizienten, der zwischen den Ausdehnungskoeffizienten von Tiegelmaterial und Isolierschicht liegt. Wird als Isolierschicht beispielsweise Aluminiumoxid und als Tiegelmaterial Kupfer gewählt, so kann die Zwischenschicht eine Crom-Nickel-Legierung sein. Diese dünne Chrom- Nickel-Schicht dient als Bond-Coating, um ein Abplatzen der Isolierschicht zu ver hindern. Sie wird vor der Isolierschicht auf die Palisaden aufgebracht. Die Isolier schicht 32 wird dann z. B. mittels eines Plasma-Spray-Verfahrens auf die Zwischenschicht gesprüht. Es ist jedoch auch ein galvanisches Aufbringen der Isolierschicht möglich.

Die in der Fig. 2 dargestellten Palisaden 5-7 und 18-22 müssen, damit sie aufrecht ste hen bleiben, irgendwie befestigt werden. Diese Befestigung erfolgt an den oberen und/oder unteren Tiegelenden, wo die Palisaden an nicht dargestellten Elementen eingeklemmt werden. Außerhalb der Klemmung werden die Palisaden mit einer hochfesten Kunststoffschicht ummantelt, um den Palisaden die beim Betrieb nötige Festigkeit zu geben.

In der Fig. 3 ist das Prinzip einer Regelung des Wasserdurchlaufs einer Wasserküh lung für den Tiegel 4 dargestellt. Hierbei sind in einer Palisade aus Kupfer, beispiels weise der Palisade 7, mehrere Bohrungen 40 bis 47 bis dicht an die Isolationsschicht 32 herangeführt. In diesen Bohrungen befinden sich Wärmefühler, beispielsweise Thermoelemente 48 bis 55, mit denen die Temperatur in jeweils einem Punkt in der Nähe der Schmelze erfasst werden kann. Durch die Gesamtheit aller gemessenen Punkte lässt sich ein Wärmeprofil erstellen. Dies kann in einer Auswerte- und Regel einheit 56 erfolgen, der die Messwerte zugeführt werden. In Abhängigkeit von die sem Wärmeprofil und in Abhängigkeit von weiteren Größen, beispielsweise von den zu schmelzenden Materialien und/oder dem Material, aus dem die Isolierschicht be steht, kann der Durchsatz des Kühlwassers mittels einer Pumpe 57 geregelt werden. Sind die gemessenen Temperaturen zu hoch, wird der Wasserdurchsatz erhöht, sind sie dagegen zu gering, wird auch der Wasserdurchsatz verringert.

Die von den Thermoelementen 48 bis 55 gemessenen Temperaturen sind nicht die. Temperaturen der Schmelze 3. Die Temperaturen der Schmelze 3 sind direkt nur schwer zu messen, weil es keine Messelemente gibt, die den hohen Schmelztempera turen von z. B. Wolfram über längere Zeit standhalten. Die von den Thermoelemen ten 48 bis 55 gemessenen Temperaturen sind jedoch im stationären Zustand der Schmelztemperatur im Wesentlichen proportional. Lediglich bei zeitlich schnellen Temperaturänderungen der Schmelze 3 oder bei schnellen Änderungen des Kühlwas serdurchsatzes besteht wegen der Trägheit des Wärmeflusses keine Proportionalität mehr. Aufgrund der langen bzw. großen Zeitkonstanten für Temperaturänderungen des Systems Schmelze/Tiegel im Vergleich zur aus der hohen Wärmeleitfähigkeit des Kupfers resultierenden kurzen bzw. kleinen Zeitkonstanten für das Ansprechen der Thermoelemente, kann zumindest bei vollständig aufgeschmolzenem Material eine sichere Regelung gewährleistet werden.

Beim Einsatz der Regelung in typischen Kaltwandtiegel-Gießöfen mit Schmelzvolu mina von 2 bis 10 Litern, die nur mit einer Legierungsklasse, z. B. Titanlegierungen, betrieben werden und vor dem Abguß zur Schmelzenüberhitzung immer auf der ma ximalen Generatorleistung gefahren werden, kann die Wasserkühlung des Tiegels so ausgelegt werden, dass die für die keramische Isolation kritischen Temperaturen un terschritten bleiben. Für diesen Fall sind dann nur während der Inbetriebnahme der Anlage einige Temperaturmessungen nötig. Auf eine aktive Regelung kann dann ver zichtet werden.

Claims

1. Kalter Induktionstiegel, enthaltend

1. 1.1 eine Seitenwand, die durch wenigstens einen Schlitz in zwei Palisaden getrennt ist;
2. 1.2 eine dünne, elektrisch nicht leitende Schicht auf den Innenseiten der Seiten wände,
3. 1.3 ein Kühlsystem, welches die Seitenwände des Induktionstiegels kühlt,
4. 1.4 eine Induktionsspule, welche ein in dem Induktionstiegel befindliches Material mittels Induktion erwärmt und zum Schmelzen bringt,

dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der dünnen, elektrisch nicht leitenden Schicht (32) auf einen Wert gebracht ist, der unterhalb derjenigen Temperatur liegt, ab der diese Schicht (32) chemische Reaktionen mit dem im Induktionstiegel (4) befindlichen Material (3) eingehen kann.

2. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen der zur Schmelze (3) gerichteten Oberfläche der Tiegel-Seitenwände und der elektrisch nicht leitenden Schicht (32) eine Zwischenschicht vorgesehen ist, welche einen Ausgleich zwischen den verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Tiegelmaterial und der elektrisch nicht leitender Schicht (32) herstellt.

3. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwi schenschicht eine Chrom-Nickel-Schicht ist.

4. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tem peratur fest eingestellt ist.

5. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tem peratur mittels eines Reglers geregelt ist.

6. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Palisaden (5 bis 7, 18 bis 22) derart nebeneinander angeordnet sind, dass sie einen geschlossenen Körper bilden, wobei zwischen den benachbarten Palisaden jeweils ein Schlitz verbleibt, der durch eine elektrisch nicht leitende Dichtung (30, 31, 33 bis 38) ausgefüllt ist, mit Ausnahme eines kleinen Bereichs, der sich gegenüber der Schmel ze (3) befindet und der durch eine Isolierschicht (32) ausgefüllt wird.

7. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne, elektrisch nicht leitende Schicht (32) eine Dicke von 1 µ bis 1,5 mm hat.

8. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tem peratur der elektrisch nicht leitenden Schicht (32) für einen Legierungstyp bei elektri scher Volllast auf einen Wert eingestellt ist, bei dem noch keine chemischen Reaktio nen der Schicht (32) mit dem Schmelzgut (3) stattfinden.

9. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tie gel einen Boden aufweist, der auf seiner Innenseite ebenfalls mit einer dünnen, elek trisch nicht leitenden Schicht versehen ist.

10. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der dünnen, elektrisch nicht leitenden Schicht um Aluminiumoxid (Al₂O₃) han delt.

11. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumoxid ein hexagonales α-Aluminiumoxid (Korund) mit einer Schmelztem peratur von 2053°C ist.

12. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu schmelzende Material Titan mit einer Schmelztemperatur von 1680°C und einem Siedepunkt von 3287°C ist.

13. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Aluminiumoxid zur Erhöhung der Zähigkeit 15% ZrO₂ zugemischt ist.

14. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die In duktionsquelle ein Wechselfeld von 1 kHz bis 40 kHz erzeugt.

15. Kalter Induktionstiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die In duktionsquelle bei Tiegeln bei Schmelzstrahlführungssystemen ein Wechselfeld von 60 kHz bis 300 kHz erzeugt.

16. Verfahren zur Herstellung eines kalten Induktionstiegels, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) es werden mehrere Palisaden wenigstens auf der dem Schmelzgut zugewandten Seite und an den Übergangskanten mit einer dünnen, elektrisch nicht leitenden Schicht versehen,
b) die Palisaden werden nebeneinander angeordnet, sodass sie einen geschlossenen Körper bilden,
c) zwischen den Palisaden wird ein elektrisches Isoliermaterial eingefügt.

17. Verfahren zur Herstellung eines kalten Induktionstiegels, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) es werden mehrere Palisaden derart nebeneinander angeordnet, dass sie einen ge schlossenen Körper bilden,
b) zwischen den Palisaden wird ein elektrisches Isoliermaterial eingefügt,
c) die Innenseite des geschlossenen Körpers wird vollständig mit einer elektrisch iso lierenden Schicht versehen.

18. Kalter Induktionstiegel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zur Schmelze (3) gerichteten Oberfläche des Tie gels (4) und der elektrisch nicht leitenden Schicht (32) eine Zwischenschicht vorgese hen ist, die einen Wärmeausdehnungs-Koeffizienten hat, der zwischen dem Wärme ausdehnungskoeffizienten des Tiegelmaterials und dem Wärmeausdehnungskoeffi zienten der elektrisch nicht leitenden Schicht (32) liegt.