DE112006000461T5

DE112006000461T5 - Gießverfahren

Info

Publication number: DE112006000461T5
Application number: DE112006000461T
Authority: DE
Inventors: Vito R. New Berlin Gervasi; Adam J. Kiel Schneider; Josh Jefferson Rocholl; Doug C. Shorewood Stahl
Original assignee: Milwaukee School of Engineering
Current assignee: Milwaukee School of Engineering
Priority date: 2005-02-22
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2008-03-13
Also published as: US20070035066A1; US8312913B2; WO2006091619A3; JP2008531289A; WO2006091619A2

Abstract

Verfahren zum Gießen, gekennzeichnet durch:
Beschichten zumindest eines Bereiches einer Form mit einer nicht porösen Beschichtung;
Platzieren der Form in einer Kammer, die in der Lage ist, Druck zu induzieren; und
Aufbringen von Druck auf die Kammer, um Material in einen Hohlraum in der Form einzupressen.

Description

BEZUGSANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil des Anmeldedatums der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/655 127 , eingereicht am 22. Februar 2005, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Rückbeziehung inkorporiert wird.
HINTERGRUND
Ein konventionelles Verfahren, das sogenannte Hitchiner-Gießverfahren entgegengesetzt zur Gravität, sieht ein Mittel zum Reduzieren von Gasdefekten in Gussteilen vor, indem eine Kanalanordnung (investment tree) in einer Vakuumkammer versiegelt wird, wobei ein Saugrohr vom Inneren der Kammer vorsteht. Ein metallisches Saugrohr wird in geschmolzenes Metall platziert, und das Metall wird durch atmosphärischen Druck nach oben in den Formhohlraum gepresst. Jedoch erforderte es dieses bekannte Verfahren, dass keramische Formen so ausgebildet werden mussten, dass sie dem Druck des injizierten Metalls widerstehen, da ansonsten ein Fehler der keramischen Formschale resultieren würde. Mit einem Fehler der keramischen Form wäre es schwierig, den Transfer oder Austritt einer großen Menge flüssigen Metalls in die Kammer (die Kammer ist in der Lage, Druck und Vakuum zu vertragen) zu vermeiden wäre. Ferner ist dieses konventionelle Verfahren auf Drücke beschränkt, die angenähert einem Druckgradienten von einer Atmosphäre entsprechen. Zusätzlich stellen Gussmerkmale kleiner als 0,5 mm eine Herausforderung dar.
Ein anderes, konventionelles Hitchiner-Gießverfahren, das Pneucast genannt wird, verwendet eine Kammer, die hohen Druck (z.B. bis ca. 2500 PSI = ca. 175,7 kg/cm²) verträgt, sowie eine Form, die am Grund der Kammer positioniert ist. Nachdem Metall eingeführt ist, wird hoher Druck aufgebracht und die resultierenden Gussteile zeigen dann reduzierte Porosität und höhere Festigkeit. Jedoch ist das Einrichten der Kammer nicht einfach und kann die Kammer mit jedem Gussvorgang verloren sein. Ferner kann die keramische Form eine nicht gleichförmige Druckverteilung zeigen, und resultieren dann Regionen lokaler Spannung in Sprüngen der keramischen Form. Falls die keramische Form reißt, kann Metall auch den Formhohlraum verlassen und Formgrate schaffen und möglicherweise an der Kammer haften und/oder die Kammer beschädigen. Zusätzlich könnte das auf die keramische Form aufgebrachte Vakuum von nicht ausreichender Qualität sein, wenn Metall in die Kammer gegossen wird.
Ein noch anderes konventionelles Verfahren zum Herstellen von Metallverbundmatrizes verwendet ein Verfahren, das dem Hitchiner-Hochdruckverfahren ähnlich ist. Hierbei gibt es ähnliche Probleme wie bei dem Hitchiner-Verfahren. Ein noch anderes Verfahren zum Aufbringen von Druck beim Gießen ist Zentrifugalgießen, das üblicherweise für Schmuck benutzt wird. Das Zentrifugalgießverfahren resultiert in der gewaltsamen Einführung von Metall in die Form. Ferner ist die keramische Form während des Gießvorganges unter Spannung. Zusätzlich können die dickwandigen Formen zu Problemen beim Kühlen führen, und schafft das Aufbringen eines Vakuums Probleme. Die meisten bekannten Metallgießverfahren werden unter Konditionen durchgeführt, die in dem Formmaterial in Spannungen resultieren. Wie in Gießereien wohlbekannt ist, sind Spannungen in keramischen oder Sandformen nicht ideal und müssen diese minimiert werden, um das Überleben der Form gerade lange genug sicherzustellen, bis der Hohlraum durch das Metall ausgefüllt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
In einer Ausführungsform schafft die Erfindung ein Verfahren zum Gießen, einschließlich der Beschichtung zumindest eines Bereiches einer Form mit einer nicht porösen Beschichtung, das Platzieren der Form in einer Kammer, die es ermöglicht, Druck zu induzieren, und das Aufbringen von Druck auf die Kammer, um Material in einen Hohlraum in der Form zu pressen.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung schlägt ein Verfahren zum Gießen vor, einschließlich der Beschichtung zumindest eines Bereiches einer Form mit einer nicht porösen Beschichtung, das Platzieren eines ersten Füllrohrs in einem Material, das Aufbringen eines Vakuums auf ein zweites Füllrohr, um ihn in der nicht porösen Beschichtung ein Vakuum einzurichten, und es zu ermöglichen, dass atmosphärischer Druck das Material in die Form injiziert, ohne die Form in eine Kamme zu platzieren, die in der Lage ist, Druck zu induzieren.
Andere Aspekte der Erfindung erschließen sich unter Berücksichtigung der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A und 1B sind schematische Illustrationen eines Gießprozesses entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ehe irgendwelche Ausführungsformen der Erfindung im Detail erläutert werden, ist anzumerken, dass die Erfindung in ihrer Verwendung nicht auf die Details der Ausbildung und der Anordnung von Komponenten entsprechend der nachfolgenden Beschreibung oder wie in den Zeichnungen dargestellt beschränkt ist. Die Erfindung lässt auch andere Ausführungsformen zu und lässt sich auf verschiedenen Wegen praktizieren oder ausführen. Es ist auch anzumerken, dass die hier benutzte Wortwahl nur den Zweck der Beschreibung hat und nicht beschränkend anzusehen ist. Die Verwendung von „einschließlich, umfassend, oder mit" und Variationen davon bedeutet, dass die danach aufgelisteten Objekt umfasst sind wie auch Äquivalente davon und auch zusätzliche Objekte. Wenn nicht anders spezifiziert oder beschränkt, werden die Ausdrücke „montiert, verbunden, abgestützt und gekuppelt und Variationen davon in breitem Umfang verwendet und umfassen diese Ausdrücke sowohl direkte als auch indirekte Montagen, Verbindungen, Abstützungen und Kopplungen. Ferner sind die Ausdrücke „verbunden und gekuppelt" nicht auf physikalische oder mechanische Verbindungen oder Kupplungen beschränkt.
Die 1A und 1B illustrieren ein Gießverfahren entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung. Die Ausführungsformen der Erfindung schaffen ein Verfahren zum Gießen, einschließlich einem oder mehreren der nachfolgenden Schritte: Beschichten zumindest eines Bereiches einer Form 10 (z.B. irgendeine poröse Form, die aus keramischem Material, Sand, einem refraktorischen Material, etc. ausgebildet ist) mit einer nicht porösen Beschichtung 12 (z.B. einer Glasur); Platzieren der Form 10 in einer Kammer 14, die in der Lage ist, Vakuum und Druck zu vertragen; Platzieren eines Rohrs 16 in einem Material 18; Aufbringen eines im Wesentlichen gleichen Vakuums auf das Rohr 16 und die Innenseite der Kammer 14; Aufbringen von Druck auf die Kammer 14 zum Pressen des Materials 18 in einen Hohlraum 20 in der Form 10, während das Vakuum in dem Rohr 16 aufrechtgehalten wird; dem Material 18 zu gestatten, in dem Hohlraum 20 abzukühlen; und Entfernen der Form 10.
Einige Ausführungsformen der Erfindung schlagen ein Verfahren zum Gießen von Metall und Metallverbundmatrix-Komponenten (u.a. Materialien) vor. Das Verfahren schafft ein einfaches und kostengünstiges Mittel zum Aufbringen eines Druckgradienten (z.B. größer als eine Atmosphäre) auf geschmolzenes Metall während des Formfüllprozesses. Die Form kann unter Vakuum gefüllt werden, und dienlicher Druck kann auf das Metall während des Füllens und bei der Verfestigung aufgebracht werden. Die Form kann während des Gießverfahrens unter isostatischem Kompressionsdruck gehalten werden.
Um die Qualität von Gussteilen zu verbessern (und von Metallverbundmatrizes), und um eine Merkmalsgröße zu reduzieren, kann es dienlich sein, auf die Form und den Formhohlraum ein Vakuum aufzubringen, während auf das zugeführte geschmolzene Metall Druck ausgeübt wird. Das Vakuum und der Druck können während des Einfüllens und Einfrierens des Metalls aufrechtgehalten werden. Die Anwesenheit von Gas in dem Formhohlraum und der Form kann zu Gasdefekten führen. Die Abwesenheit eines „Kopfdrucks" an dem Metall kann dazu führen, dass kleine Formmerkmale nicht ausgefüllt werden, und zwar als Folge der Oberflächenspannung des Metalls.
Einige Ausführungsformen der Erfindung schlagen ein Gießverfahren vor, das eine Glasur oder eine nicht poröse Beschichtung auf einem Bereich oder auf der gesamten äußeren Oberfläche der Form verwendet. Die nicht poröse Beschichtung kann aufgebracht werden durch Eintauchen der Form in die Beschichtung, durch Aufsprühen der Beschichtung auf die Form, oder/und durch Aufbürsten der Beschichtung auf die Form. Die Form selbst kann porös sein (z.B. keramisch) oder nicht porös (z.B. aus Glas oder Silikon). Die Glasur oder die Beschichtung kann eine nicht poröse Beschichtungsbarriere schaffen, die in der Lage ist, auf die äußere Oberfläche einer Form von der benachbarten Atmosphäre Druck zu transferieren.
Ein erstes, nicht poröses Füllrohr kann vorgesehen sein. Das erste, nicht poröse Füllrohr kann zwischen dem Formhohlraum und der Zufuhr des geschmolzenen Metalls durch die Glasur oder die nicht poröse Beschichtung kommunizieren. In einigen Ausführungsformen kann ein zweites, nicht poröses Rohr durch die Glasur oder die nicht poröse Beschichtung zwischen einem Vakuum und dem Formhohlraum kommunizieren (z.B. über eine Porosität des keramischen Materials der Form oder über einen Filter oder eine Öffnung, die mit dem Formhohlraum in Kommunikation ist). In anderen Ausführungsformen kann eine Vielzahl von Vakuum- und/oder Füllrohren verwendet werden. Jedoch ist in einigen Ausführungsformen das zweite, nicht poröse Rohr nicht unbedingt erforderlich. In einigen Ausführungsfor men kann nämlich das zweite, nicht poröse Rohr durch ein Fenster oder eine Öffnung in der nicht porösen Beschichtung ersetzt sein, um es zu ermöglichen, dass die poröse Form mit dem Vakuum oder dem niedrigen Druck kommuniziert.
Außerhalb der Form und auf die Oberfläche des geschmolzenen Metalls kann substantiell gleicher Gasdruck aufgebracht werden, während innerhalb der Form und der Barrierenbeschichtung ein Vakuum appliziert sein kann. Der Druckgradient kann das geschmolzene Metall mit einer Strömungsrate in den Formhohlraum bewegen, welche durch den Druckgradienten gesteuert werden kann. Nach dem Einfüllen des Metalls können höhere Drücke aufgebracht werden, welche das Formmaterial unter isostatische Kompressionslast setzen. Die Form kann allgemein daran gehindert werden, zu bersten, da substantiell gleichförmiger Kompressionsdruck allgemein im Inneren der Form und auf die äußere Oberfläche aufgebracht wird. Ein steiler Druckgradient kann in Formmerkmalen resultieren, die kleiner sind als etwa 0,1 mm und die durch das Metall auszufüllen sind. Der Druckgradient kann auch während der Verfestigung dienlich sein, da er Verfestigungsdefekte reduziert.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist die keramische Form nicht unter Spannung, da während des Gießvorganges substantiell gleiche Drücke im Inneren und auf die Außenseite aufgebracht werden. In diesen Ausführungsformen können Drücke höher als eine Atmosphäre unmittelbar aufgebracht werden und ist die Gefahr des Berstens der keramischen Form reduziert. Einige Ausführungsformen der Erfindung führen mit isostatischem Formdruck zu einem reduzierten Risiko für Sprünge in der Keramik.
Gemäß einem Verfahren der Erfindung kann eine keramische Form mit den folgenden Merkmalen ausgebildet sein: Aus dem Formhohlraum kann ein erstes, nicht poröses Rohr vorstehen, und zwar durch die äußere Oberfläche der Form; durch die äußere Oberfläche der Form kann auch ein zweites, nicht poröses Rohr vorstehen; und eine Glasur oder eine nicht poröse Beschichtung kann substantiell auf die gesamte poröse äußere Oberfläche der keramischen Form aufgebracht sein.
Das Verfahren kann auch das Verarbeiten beim Gießen umfassen, durchgeführt entsprechend den folgenden Schritten: Platzieren der Form in einer Kammer, die in der Lage ist, ein Vakuum und Druck aufzunehmen; Platzieren des ersten, nicht porösen Rohres in geschmolzenem Metall; Aufbringen eines substantiell gleichförmigen Vakuums auf das zweite, nicht poröse Rohr und in die Innenseite der Kammer; und Aufbringen eines Drucks auf die Kammer zum Einpressen des Metalls in den Hohlraum, während in dem zweiten, nicht po rösen Rohr ein Vakuum aufrechtgehalten wird. Metall kann in den Hohlraum eingepresst werden, während ein substantiell gleichförmiger Gasdruck auf die äußere Oberfläche der Form aufgebracht sein kann, was eine ideale Kompressionskondition an der Form schafft. Schließlich kann es das Verfahren umfassen, dem Metall zu gestatten, einzufrieren oder zu verfestigen, und die Keramik wie erforderlich zu entfernen.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Verfahren außerhalb einer Kammer durchgeführt werden. Ein erstes Füllrohr kann mit einer thermisch reversiblen Kappe abgedeckt oder offengelassen sein. Ein Vakuum kann auf ein zweites Füllrohr aufgebracht werden, um im Inneren der Glasurbarriere an der porösen keramischen Form ein Vakuum einzurichten. Das erste Füllrohr kann in dem geschmolzenen Material platziert sein. Die Kappe an dem ersten Füllrohr kann wegschmelzen, um es zu ermöglichen, dass atmosphärischer Druck Metall in die Form injiziert. In dieser Ausführungsform ist eine Kammer nicht unbedingt erforderlich.
Bei konventionellen Gießverfahren, und falls eine Form unter Vakuum steht, dann tritt das Metall in die Form mit einer hohen Geschwindigkeit ein und stoppt schlagartig, wenn die Form gefüllt ist. Dies resultiert in einem Transfer von kinetischer Energie an die Form. In einigen Ausführungsformen kann dieser Impakt reduziert, verhindert oder gesteuert werden, indem die Form unter Kompression gehalten und/oder die Geschwindigkeit des Metalls gesteuert wird.
Ausführungsformen der Erfindung sind zweckmäßig zur Verwendung in einer Unterrichtsraumumgebung, da viele Ausführungsformen der Erfindung vollständig abgeschlossen und aus der Ferne bedienbar durchführbar sind. Dies ermöglicht eine sicherere Demonstration des Metallgießens.
Ausführungsformen der Erfindung können für eine Vielzahl von Einsatzfällen benutzt werden, wie sie allgemein für Metallgussteile und Metallverbundmatrizes üblich sind. Die Möglichkeit, auch Gussmerkmale zu gießen, die kleiner sind als 0,1 mm, kann in der medizintechnischen Industrie verwendet werden (beispielsweise für Stents oder Implantate) und auch in der Schmuckindustrie. Die Luftfahrt, die Energiegewinnung, das Militär, die Medizin, die Schmucktechnik, die Automobiltechnik und die Computerindustrie sind insgesamt potentielle Anwender von Ausführungsformen der Erfindung. Ein anderer möglicher Gebrauch von Ausführungsformen der Erfindung besteht darin, irgendwelche Produkte herzustellen, für die Gussteile oder Metallverbundmatrizes mit hoher Qualität gebraucht werden, speziell mit ultrafeinen Gussmerkmalen.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung können unterschiedliche Typen von Beschichtungsbarrieren verwendet werden, wie Silikon. In einigen alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann ein Null-Gravität-Gießen benutzt werden. Bimetallische Gussteile können ausgebildet werden unter Verwendung einiger Ausführungsformen der Erfindung. In einer Ausführungsform der Erfindung kann eine sekundäre Hinzufügung einer zweiten Phase angewandt werden, um Eigenschaften zu verbessern (z.B. zum Optimieren von Gitterstrukturen). Für Einkristallobjekte können Ausführungsformen der Erfindung das Vergießen viskoser Materialien oder schmieriger Materialien inkludieren, wie das von Metallen zwischen soliden und flüssigen Phasen, oder das von unterschiedlichen Glassorten, einschließlich metallischen Glassorten.
Einige Ausführungsformen der Erfindung besitzen eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale. Das Gießen von Metall in einer vorgeheizten Form kann durchgehend nahezu gleichförmigen kompressiven Lasten unterworfen sein. In anderen Ausführungsformen wird die Form nicht vorgeheizt und wird ein Gussteil produziert durch Füllen der Form, ehe das Metall einfriert. Ein dienliches Vakuum kann aufgebracht werden auf einen relativ hohen Prozentanteil der Metallgussoberfläche und durch die keramische Porosität, wobei in einigen Fällen sogar 100% erreicht werden. Metall kann unter Druck eingeführt werden, und dieser Druck kann eine Atmosphäre übersteigen und potentiell Drücke größer als 1000 PSI (70,3 kg/cm²) übersteigen. Metall kann in den Formhohlraum mit einer gesteuerten Strömungsrate eingeführt werden, die, beispielsweise, in Bereichen von Kilogramm pro Sekunde bis zu Mikrogramm pro Sekunde liegen. Metall kann in eine vorgeheizte keramische Form langsam eingeführt werden, was in einem reduzierten Risiko von Einschlüssen, Gasdefekten, und einer Beschädigung der Form resultiert. Das Gießen in einer vorgeheizten Form ermöglicht es, die Form mit Schmelzen zu füllen, welche einige wenige Grade an Überhitzung haben und ermöglicht gegebenenfalls auch das Gießen von Materialien bei Temperaturen unterhalb des Liquidus. Metall kann vor oder während der Verfestigung unter Druck platziert werden, um auch außergewöhnlich feine Formmerkmale ausfüllen zu können, die beispielsweise kleiner sind als 25 Mikron. Eine Bandbreite von Materialien kann unter Verwendung der Verfahren der Erfindung verarbeitet werden, z.B. Blei, Zink, auf Kupfer basierende Legierungen, Aluminium, Eisenlegierungen, auf Nickel basierende Superlegierungen, Glas, einzelne Kristalle von Metall, Metallverbundmatrix, viskose Materialien, etc. Das Mate rial kann vorher beladen werden, so dass Materialien mit hoher Viskosität gegossen werden können. Materialien, die hohe Viskosität haben und mit Verstärkungspartikeln beladen sind, können so gegossen werden. Auch können Verfahren gemäß der Erfindung bevorzugte Verfahren zum Gießen reaktiver Metalle zu sein, wie Chrom, Kobaltlegierungen, Titanlegierungen und Magnesiumlegierungen. Verfahren gemäß der Erfindung können kombiniert werden mit fortschrittlichen Legierungen, und mit einer Formkomplexität, die die konventioneller Gießverfahren bei weitem übersteigt.
In einigen Ausführungsformen kann ein HIP-Verfahren (heißisostatisches Druckverfahren) eliminiert sein. Das HIP-Verfahren wird konventionell eingesetzt, um die Porosität eines fertiggestellten Gussteiles zu reduzieren, indem um den Gussteil ca. 3000 bis 6000 PSI eingeführt werden (ca. 211 bis 422 kg/cm²).
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Verfahren zum Gießen umfasst das Beschichten zumindest eines Bereiches einer Form mit einer nicht porösen Beschichtung, das Platzieren der Form in einer Kammer, die in der Lage ist, Druck zu induzieren, und das Aufbringen von Druck auf die Kammer, um Material in einen Hohlraum in der Form einzupressen. Ein anderes Gießverfahren umfasst das Beschichten zumindest eines Bereiches einer Form mit einer nicht porösen Beschichtung, das Platzieren eines ersten Füllrohres in einem Material, das Aufbringen eines Vakuums auf ein zweites Füllrohr, um im Inneren der nicht porösen Beschichtung ein Vakuum einzurichten, und das Injizieren des Materials in die Form durch atmosphärischen Druck, ohne die Form in einer Kammer zu platzieren, die in der Lage ist, Druck zu induzieren.

Claims

Verfahren zum Gießen, gekennzeichnet durch: Beschichten zumindest eines Bereiches einer Form mit einer nicht porösen Beschichtung; Platzieren der Form in einer Kammer, die in der Lage ist, Druck zu induzieren; und Aufbringen von Druck auf die Kammer, um Material in einen Hohlraum in der Form einzupressen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch das Platzieren eines Rohres in dem Material und durch das Aufbringen eines Vakuums auf das Rohr und die Kammer.
Verfahren gemäß Anspruch 2, weiterhin gekennzeichnet durch das Aufrechterhalten des Vakuums in dem Rohr, während auf die Kammer Druck ausgeübt wird, um das Material in den Hohlraum in der Form einzupressen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet dadurch, dass es dem Material gestattet wird, in dem Hohlraum auszukühlen, und dass die Form entfernt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch das Beschichten zumindest eines Bereiches der Form mit zumindest einem von einer Glasur und einem Silikon.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch das Bereitstellen einer Öffnung in der nicht porösen Beschichtung, und durch das Aufbringen eines Vakuums auf die Öffnung und in die Kammer.
Verfahren gemäß Anspruch 6, weiterhin gekennzeichnet durch das Aufrechterhalten des Vakuums durch die Öffnung, während auf die Kammer Druck aufgebracht wird, um das Material in den Hohlraum in der Form einzupressen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Schaffen einer porösen Form, ausgebildet aus zumindest einem Material von einem keramischen Material, Sand, und einem refraktorischen Material.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch das Schaffen einer nicht porösen Form, die aus zumindest einem Stoff von Glas und Silikon ausgebildet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Verwendung eines Materials, einschließlich zumindest eines von einem Metall und einer Metallverbundmatrix.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Schaffen eines Druckgradienten zwischen ca. einer Atmosphäre und ca. 75 Atmosphären.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Aufbringen von zumindest einem von einem Vakuum und einem Druck während der Verfestigung des Materials in der Form.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Aufbringen eines isostatischen kompressiven Drucks auf die Form.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Anordnen eines ersten, nicht porösen Füllrohrs zum Kommunizieren zwischen dem Hohlraum der Form und dem Material.
Verfahren gemäß Anspruch 14, weiterhin gekennzeichnet durch Anordnen eines zweiten, nicht porösen Füllrohrs zum Kommunizieren durch die nicht poröse Beschichtung zwischen einem Vakuum und dem Hohlraum der Form.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Steuern einer Rate der Bewegung des Materials in die Form durch Schaffen eines Druckgradienten.
Verfahren gemäß Anspruch 16, weiterhin gekennzeichnet durch das Steuern einer Rate der Bewegung des Materials zwischen mehreren Kilogramm pro Sekunde und mehreren Mikrogramm pro Sekunde.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Bereitstellen eines Druckgradienten zum Schaffen von Gussmerkmalen, die eine Größe von weniger als ca. 0,1 mm haben.
Verfahren gemäß Anspruch 18, weiterhin gekennzeichnet durch Bereitstellen eines Druckgradienten zum Schaffen von Gussmerkmalen, die eine Größe von weniger als ca. 25 Mikron haben.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch die Aufbringung eines höheren Drucks, wenn das Material den Hohlraum der Form ausgefüllt hat.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Verhindern, dass die Form Sprünge bildet, durch Schaffen eines substantiell gleichförmigen kompressiven Drucks im Inneren des Hohlraums der Form und an der äußeren Oberfläche der Form.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Verhindern, dass die Form unter Spannung ist, durch Aufbringen eines substantiell gleichförmigen Drucks im Inneren und an der Außenseite der Form.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Vorheizen der Form.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch das Gießen eines Materials mit einem Schmelzpunkt, der einige wenige Grade einer Überhitzung hat.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Gießen eines Materials bei einer Temperatur unterhalb Liquidus.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Verwenden eines Materials, einschließlich zumindest eines von Glas, Blei, Zink, auf Kupfer basierende Legierung, Aluminium, Eisenlegierung, auf Nickel basierende Superlegierung, einen einzelnen Metallkristall, viskoses Metall, eine Chrom-Kobaltlegierung, eine Titanlegierung, eine Magnesiumlegierung, und ein Material mit hoher Viskosität und Verstärkungspartikeln.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Vorbeladen des Materials mit zusätzlichen Phasen.
Verfahren gemäß Anspruch 27, weiterhin gekennzeichnet durch Vorbeladen des Materials mit Verstärkungspartikeln.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Schaffen eines Formmusters unter Verwendung einer soliden Freiformfabrikation.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch das Reduzieren einer Porosität eines Gussteiles, um einen heiß isostatischen Prozess zu eliminieren.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch das Beschichten zumindest eines Bereiches der Form mit einer nicht porösen Beschichtung, die eine Dicke bis zu ca. 1,0 mm hat.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch Zulassen, dass die nicht poröse Beschichtung in die Form penetriert.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch das Ausführen eines Zentrifugalgusses.
Verfahren zum Gießen, gekennzeichnet durch: Beschichten zumindest eines Bereiches einer Form mit einer nicht porösen Beschichtung; Platzieren eines ersten Füllrohres in einem Material; Aufbringen eines Vakuums auf ein zweites Füllrohr, um in der nicht porösen Beschichtung ein Vakuum einzurichten; und es dem atmosphärischen Druck zu gestatten, das Material in die Form zu injizieren, ohne die Form in einer Kammer zu platzieren, die in der Lage ist, Druck zu induzieren.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch Bedecken eines ersten Füllrohres mit einer thermische reversiblen Kappe und Abschmelzen der Kappe, um es atmosphärischem Druck zu gestatten, das Material in die Form zu injizieren.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch Offenlassen des ersten Füllrohres.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch den Schritt, es dem Material zu gestatten, in dem Hohlraum abzukühlen, und durch das Entfernen der Form.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch das Beschichten zumindest eines Bereiches der Form mit zumindest einem Material von einer Glasur und einem Silikon.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch Schaffen einer Öffnung in der nicht porösen Beschichtung, und durch das Aufbringen eines Vakuums auf die Öffnung und die Kammer.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch Schaffen einer porösen Form, die aus zumindest einem Material von einem keramischen Material, Sand, und einem refraktorischen Material ausgebildet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch Schaffen einer nicht porösen Form, die aus zumindest einem Material von Glas und Silikon ausgebildet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch Bereitstellen eines Materials, einschließlich zumindest eines Materials von Metall und einer Metallverbundmatrix.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch Vorheizen der Form.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch Vergießen eines Materials mit einem Schmelzpunkt, der einige wenige Grade an Überhitzung hat.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch das Gießen eines Materials bei einer Temperatur unterhalb Liquidus.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch Bereitstellen eines Materials, einschließlich zumindest eines Materials von Glas, Blei, Zink, auf Kupfer basierende Legierung, Aluminium, Eisenlegierung, auf Nickel basierende Superlegierung, einen einzelnen Metallkristall, viskoses Metall, Chrom-Kobaltlegierung, Titanlegierung, Magnesiumlegierung, und ein Material mit hoher Viskosität mit Verstärkungspartikeln.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch Vorbeladen des Materials mit zusätzlichen Phasen.
Verfahren gemäß Anspruch 47, weiterhin gekennzeichnet durch Vorbeladen des Materials mit Verstärkungspartikeln.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch Schaffen eines Formmusters unter Verwendung einer soliden Freiformfabrikation.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch das Beschichten zumindest eines Bereiches der Form mit einer nicht porösen Beschichtung mit einer Dicke bis zu ca. 1,0 mm.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet dadurch, dass es der nicht porösen Beschichtung gestattet wird, in die Form zu penetrieren.
Verfahren gemäß Anspruch 34, weiterhin gekennzeichnet durch das Ausführen eines Zentrifugalgusses.