DE112014005718B4 - Casting method and casting device - Google Patents

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DE112014005718B4 DE112014005718.5T DE112014005718T DE112014005718B4 DE 112014005718 B4 DE112014005718 B4 DE 112014005718B4 DE 112014005718 T DE112014005718 T DE 112014005718T DE 112014005718 B4 DE112014005718 B4 DE 112014005718B4
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D39/00—Equipment for supplying molten metal in rations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D37/00—Controlling or regulating the pouring of molten metal from a casting melt-holding vessel

Abstract

Gießverfahren zum Gießen von geschmolzenem Metall zum Füllen eines Gießraums, der in einer Form vorgesehen ist, wobei das Verfahren umfasst:
sequentielles, aber diskontinuierliches Gießen von Teilen des geschmolzenen Metalls in den Gießraum mit nur einer Düse mehrere Male mit Zeitintervallen,
wobei die Zeitintervalle derart festgelegt werden, dass eine obere Oberfläche einer nicht verfestigten flüssigen Phase des geschmolzenen Metalls, das in der Form aufgenommen ist, nicht von der Form beabstandet, sondern mit dieser in Kontakt ist.

Figure DE112014005718B4_0000
A casting method for casting molten metal to fill a casting space provided in a mold, the method comprising:
sequential but discontinuous pouring of molten metal into the pouring space with a single nozzle several times at time intervals;
wherein the time intervals are set such that an upper surface of an unconsolidated liquid phase of the molten metal received in the mold is not spaced from the mold but in contact therewith.
Figure DE112014005718B4_0000

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gießverfahren und eine Gießvorrichtung zu seiner Durchführung und insbesondere auf ein Gießverfahren, das die Rückgewinnungsrate erhöhen und Gießdefekte an gegossenen intakten Einheitsteilen minimieren kann, und eine Gießvorrichtung zu seiner Durchführung.The present invention relates to a casting method and apparatus for carrying it out, and more particularly to a casting method which can increase the recovery rate and minimize casting defects on molded intact unit parts and a casting apparatus for carrying it out.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

In einem herkömmlichen Gießprozess mit statischer Form wird ein gesamtes geschmolzenes Metall auf einmal gegossen, dann verfestigt und dann wird ein Gussstück hergestellt. Der herkömmliche Gießprozess sieht Setzstufen, Angüsse, Angusskanäle oder dergleichen vor, um die unvermeidliche Schrumpfung, die während der Verfestigung aufgrund von Dichteunterschieden zwischen einer Flüssigkeit und einem Feststoff erzeugt wird, an einem anderen Ort als einem Gussstück zu induzieren, und führt eine Nachverarbeitung zum Trennen derselben vom Gussstück nach der Verfestigung durch, wodurch ein bestimmt geformtes Gussstück hergestellt wird. Gemäß dem herkömmlichen Gießprozess ist eine Rückgewinnungsrate, d. h. das Verhältnis der Menge eines gegossenen Produkts zur Gesamtmenge eines Gießmaterials, nicht höher als etwa 60 % und zusätzliche Kosten und Zeit werden durch eine Nachverarbeitung verbraucht, wodurch der Einheitspreis von gegossenen Produkten erhöht wird.In a conventional static mold casting process, all of the molten metal is poured all at once, then solidified, and then a casting is made. The conventional casting process provides risers, gates, sprues, or the like to induce the inevitable shrinkage created during solidification due to density differences between a liquid and a solid at a location other than a casting, and performs post-processing for separation from the casting after solidification, thereby producing a well-formed casting. According to the conventional casting process, a recovery rate, i. H. the ratio of the amount of a cast product to the total amount of casting material, not higher than about 60%, and additional cost and time are consumed by post-processing, thereby increasing the unit price of molded products.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

TECHNISCHES PROBLEMTECHNICAL PROBLEM

Die vorliegende Erfindung schafft ein Gießverfahren, das die Rückgewinnungsrate erhöhen, Gießdefekte minimieren und einen Nachgießprozess weglassen kann, und eine Gießvorrichtung zum Durchführen desselben. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt.The present invention provides a casting method which can increase the recovery rate, minimize casting defects and omit a refilling process, and a casting apparatus for performing the same. However, the scope of the present invention is not limited thereto.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gießverfahren zum Gießen von geschmolzenem Metall, um einen Gießraum zu füllen, der in einer Form vorgesehen ist, geschaffen, wobei das Verfahren das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen von Teilen des geschmolzenen Metalls in den Gießraum mit nur einer Düse mehrere Male mit Zeitintervallen umfasst, um einen Ort, eine Krümmung und einen flüssigen Anteil einer festen/flüssigen Grenzfläche zu steuern, wobei die Zeitintervalle derart festgelegt werden, dass eine obere Oberfläche einer nicht verfestigten flüssigen Phase des geschmolzenen Metalls, das in der Form aufgenommen ist, nicht von der Form beabstandet, sondern mit dieser in Kontakt ist.According to one aspect of the present invention, there is provided a casting method for casting molten metal to fill a casting space provided in a mold, the method comprising casting sequentially but discontinuously parts of the molten metal into the casting space with only one Nozzle multiple times at time intervals to control a location, a curvature and a liquid portion of a solid / liquid interface, the time intervals being set such that an upper surface of an unconsolidated liquid phase of the molten metal received in the mold is not spaced from the mold, but is in contact with it.

Das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen der Teile des geschmolzenen Metalls kann das Einstellen einer Gießrate, einer Menge des geschmolzenen Metalls pro Gießen, eines Zeitintervalls zwischen dem Gießen und/oder der Temperatur des in die Form gegossenen geschmolzenen Metalls in Abhängigkeit von einer Verfestigungsrate des geschmolzenen Metalls umfassen. Hier kann das Einstellen das Steuern einer Menge einer flüssigen Phase des geschmolzenen Metalls, das den Gießraum füllt, und eines Orts und/oder einer Krümmung einer festen/flüssigen Grenzfläche des geschmolzenen Metalls umfassen, um eine Schrumpfung eines Gussstücks zu unterdrücken.The sequential but discontinuous casting of the parts of the molten metal may include adjusting a casting rate, an amount of molten metal per casting, a time interval between casting and / or the temperature of the molten metal poured into the mold depending on a solidification rate of the molten metal include. Here, the adjusting may include controlling an amount of a liquid phase of the molten metal filling the casting space and a location and / or a curvature of a solid / liquid interface of the molten metal to suppress a shrinkage of a casting.

Das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen der Teile des geschmolzenen Metalls kann das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen von Teilen des geschmolzenen Metalls in den Gießraum mehrere Male mit Zeitintervallen umfassen, so dass eine Krümmung einer festen/flüssigen Grenzfläche des geschmolzenen Metalls, das in der Form aufgenommen ist, jedes Mal sequentiell abnimmt, wenn die Teile des geschmolzenen Metalls sequentiell gegossen werden.The sequential but discontinuous casting of the portions of the molten metal may include sequentially but discontinuously pouring portions of the molten metal into the casting space a plurality of times at time intervals such that a curvature of a solid / liquid interface of the molten metal received in the mold is decreasing sequentially each time the parts of the molten metal are poured sequentially.

Das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen der Teile des geschmolzenen Metalls kann das Aufteilen des geschmolzenen Metalls, so dass zumindest ein Teil des geschmolzenen Metalls eine Menge aufweist, die von jener mindestens eines anderen Teils des geschmolzenen Metalls verschieden ist, und das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen aller aufgeteilten Teile des geschmolzenen Metalls in den Gießraum mehrere Male mit Zeitintervallen umfassen. The sequential but discontinuous casting of the portions of the molten metal may include dividing the molten metal so that at least a portion of the molten metal has an amount different from that of at least one other portion of the molten metal and sequential but discontinuous casting all of the divided parts of the molten metal into the casting room several times with time intervals include.

Das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen der Teile des geschmolzenen Metalls kann das Aufteilen des geschmolzenen Metalls, so dass mindestens ein Teil des geschmolzenen Metalls eine Menge aufweist, die von jener mindestens eines anderen Teils des geschmolzenen Metalls verschieden ist, und das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen der Teile des geschmolzenen Metalls in den Gießraum mehrere Male mit Zeitintervallen umfassen, so dass der größere Teil des geschmolzenen Metalls zuerst gegossen wird und dann der kleinere Teil des geschmolzenen Metalls gegossen wird.The sequential but discontinuous casting of the parts of the molten metal may involve dividing the molten metal such that at least a portion of the molten metal has an amount different from that of at least one other part of the molten metal and sequential but discontinuous casting the parts of the molten metal into the casting space several times at time intervals, so that the greater part of the molten metal is poured first and then the smaller part of the molten metal is poured.

Das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen der Teile des geschmolzenen Metalls kann das gleiche Aufteilen des geschmolzenen Metalls und das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen von allen aufgeteilten Teilen des geschmolzenen Metalls in den Gießraum mehrere Male mit Zeitintervallen umfassen.The sequential but discontinuous casting of the parts of the molten metal may involve equally dividing the molten metal and sequentially but discontinuously pouring all the divided parts of the molten metal into the casting space a plurality of times at intervals of time.

Die Form kann eine Form mit einer adiabatischen Beschichtung umfassen und das Gießverfahren kann ferner das Durchführen einer Entgasung, bevor das geschmolzene Metall gegossen wird, umfassen.The mold may comprise a mold having an adiabatic coating, and the casting process may further comprise conducting degassing before the molten metal is poured.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gussstück zum Implementieren des obigen Gießverfahrens und zum Gießen von geschmolzenem Metall, um einen Gießraum, der in einer Form vorgesehen ist, zu füllen, geschaffen, wobei die Vorrichtung eine Hauptkammer zum Aufnehmen des geschmolzenen Metalls, eine Düse, die direkt mit einem Loch in Verbindung steht, das in der Hauptkammer vorgesehen ist, und von einem unteren Teil der Hauptkammer vorsteht, um einen Kanal für das geschmolzene Metall vorzusehen, einen Stopfen, der dazu konfiguriert ist, das in der Hauptkammer vorgesehene Loch zu öffnen und zu schließen, und eine Steuereinheit zum Steuern des Betriebs des Stopfens, so dass Teile des geschmolzenen Metalls sequentiell, aber diskontinuierlich mit der einen Düse in den Gießraum mehrere Male mit Zeitintervallen gegossen werden, umfassen, wobei die Intervalle derart festgelegt werden, dass eine obere Oberfläche einer nicht verfestigten flüssigen Phase des geschmolzenen Metalls, das in der Form aufgenommen ist, nicht von der Form beabstandet, sondern mit dieser in Kontakt ist.According to one aspect of the present invention, there is provided a casting for implementing the above casting method and pouring molten metal to fill a casting space provided in a mold, the apparatus comprising a main chamber for receiving the molten metal, a nozzle directly communicating with a hole provided in the main chamber and projecting from a lower part of the main chamber to provide a molten metal passage, a plug configured to admit the hole provided in the main chamber and a control unit for controlling the operation of the plug, so that parts of the molten metal are sequentially but discontinuously poured with the one nozzle into the pouring space a plurality of times at intervals, the intervals being set such that a upper surface of an unconsolidated liquid phase of the melted en metal, which is received in the form, not spaced from the mold, but in contact with this.

VORTEILHAFTE EFFEKTEBENEFICIAL EFFECTS

Wie vorstehend beschrieben, können gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Gießverfahren, das die Rückgewinnungsrate erhöhen, Gießdefekte minimieren und einen Nachgießprozess weglassen kann, und eine Gießvorrichtung zum Durchführen desselben geschaffen werden. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf den obigen Effekt begrenzt.As described above, according to an embodiment of the present invention, a casting method that can increase the recovery rate, minimize casting defects and omit a refilling process, and a casting apparatus for performing the same can be provided. However, the scope of the present invention is not limited to the above effect.

Figurenlistelist of figures

  • 1 ist ein Ablaufplan eines Gießverfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 1 FIG. 10 is a flowchart of a casting method according to embodiments of the present invention. FIG.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm einer Gießvorrichtung und einer Form zum Implementieren des Gießverfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 2 FIG. 10 is a schematic diagram of a casting apparatus and mold for implementing the casting method according to embodiments of the present invention. FIG.
  • 3 umfasst schematische Diagramme zum Beschreiben des Gießverfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 3 includes schematic diagrams for describing the casting method according to embodiments of the present invention.
  • 4 ist ein Ablaufplan eines Gießverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 FIG. 10 is a flowchart of a casting method according to an embodiment of the present invention. FIG.
  • 5 ist ein Ablaufplan eines Gießverfahrens gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 Fig. 10 is a flowchart of a casting method according to another embodiment of the present invention.
  • 6 ist ein Graph, der eine Schrumpfung von Gießmaterialien zeigt, die gemäß Versuchsbeispielen der vorliegenden Erfindung implementiert werden. 6 Figure 10 is a graph showing a shrinkage of casting materials implemented according to experimental examples of the present invention.
  • 7 ist ein Diagramm, das Querschnitte der Gießmaterialien zeigt, die gemäß den Versuchsbeispielen der vorliegenden Erfindung implementiert werden. 7 Fig. 10 is a diagram showing cross sections of the casting materials implemented according to the experimental examples of the present invention.
  • 8 ist ein Graph, der Rückgewinnungsraten von Gießmaterialien zeigt, die gemäß Versuchsbeispielen der vorliegenden Erfindung implementiert werden. 8th Figure 10 is a graph showing recovery rates of casting materials implemented according to experimental examples of the present invention.
  • 9 umfasst Graphen, die Ergebnisse der Messung von Denritenarmabstandswerten (DAS-Werten) der Gießmaterialien zeigen, die gemäß den Versuchsbeispielen der vorliegenden Erfindung implementiert werden. 9 includes graphs showing results of the measurement of denit arm spacing (DAS values) of the casting materials implemented according to the experimental examples of the present invention.
  • 10 umfasst Graphen, die Ergebnisse der Analyse von Röntgenfluoreszenzwerten (XRF-Werten) zeigen, die die Gehalte an Silizium in den Gießmaterialien angeben, die gemäß den Versuchsbeispielen der vorliegenden Erfindung implementiert werden. 10 includes graphs showing results of analysis of X-ray fluorescence (XRF) values indicating the levels of silicon in the casting materials implemented according to the experimental examples of the present invention.
  • 11 umfasst Graphen, die Härteergebnisse der Gießmaterialien zeigen, die gemäß den Versuchsbeispielen der vorliegenden Erfindung implementiert werden. 11 includes graphs showing hardness results of the casting materials implemented according to the experimental examples of the present invention.

AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGEMBODIMENT OF THE INVENTION

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung durch Erläutern von Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.

Die Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen verkörpert sein und sollte nicht als auf die hier dargelegten Ausführungsformen begrenzt aufgefasst werden; vielmehr sind diese Ausführungsformen so vorgesehen, dass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und das Konzept der Erfindung einem Fachmann auf dem Gebiet vollständig vermittelt. In den Zeichnungen sind die Dicken oder Größen von Schichten der Deutlichkeit halber übertrieben.However, the invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein; rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to one skilled in the art. In the drawings, the thicknesses or sizes of layers are exaggerated for the sake of clarity.

Gleiche Bezugszeichen beziehen sich durchweg auf gleiche Elemente. Wie hier verwendet, umfasst der Begriff „und/oder“ jegliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Elemente. Die hier verwendete Terminologie dient nur für den Zweck der Beschreibung von speziellen Ausführungsformen und soll Ausführungsformen nicht begrenzen. Wie hier verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der“ ebenso die Pluralformen umfassen, wenn der Zusammenhang nicht deutlich anderes angibt. Ferner ist selbstverständlich, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassen“, wenn sie in dieser Patentbeschreibung verwendet werden, die Anwesenheit von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten angeben, aber die Anwesenheit oder Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.Like reference numerals refer to like elements throughout. As used herein, the term "and / or" includes any combinations of one or more of the associated listed items. The terminology used herein is for the purpose of describing specific embodiments only and is not intended to limit embodiments. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" are also intended to encompass the plural forms unless the context clearly indicates otherwise. Further, it is to be understood that the terms "comprising" and / or "comprising" when used in this specification indicate the presence of indicated features, integers, steps, operations, elements and / or components, but the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components and / or groups thereof.

Ausführungsformen der Erfindung werden hier mit Bezug auf schematische Darstellungen von idealisierten Ausführungsformen (und Zwischenstrukturen) der Erfindung beschrieben. An sich sind Abweichungen von den Formen der Darstellungen beispielsweise infolge von Fertigungstechniken und/oder Fertigungstoleranzen zu erwarten. Folglich sollten die Ausführungsformen der Erfindung nicht als auf die speziellen Formen von Bereichen, die hier dargestellt sind, aufgefasst werden, sondern sollen Abweichungen in den Formen umfassen, die sich beispielsweise aus der Fertigung ergeben.Embodiments of the invention are described herein with reference to schematic representations of idealized embodiments (and intermediate structures) of the invention. As such, deviations from the forms of the representations are to be expected, for example due to production techniques and / or manufacturing tolerances. Thus, the embodiments of the invention should not be construed as limited to the specific shapes of regions shown herein but are intended to include variations in shapes, such as resulting from manufacturing.

1 ist ein Ablaufplan eines Gießverfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, 2 ist ein schematisches Diagramm einer Form und einer Gießvorrichtung zum Durchführen des Gießverfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und 3 umfasst schematische Diagramme zum Beschreiben des Gießverfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 1 FIG. 10 is a flowchart of a casting method according to embodiments of the present invention; FIG. 2 FIG. 12 is a schematic diagram of a mold and a casting apparatus for carrying out the casting method according to embodiments of the present invention and FIG 3 includes schematic diagrams for describing the casting method according to embodiments of the present invention.

Mit Bezug auf 1 und 2 ist das Gießverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Gießverfahren zum Gießen von geschmolzenem Metall 71, um einen Gießraum 85 in der Form 80 zu füllen, und umfasst den Schritt des sequentiellen, aber diskontinuierlichen Gießens von Teilen des geschmolzenen Metalls 71 in den Gießraums 85 mehrere Male mit Zeitintervallen.Regarding 1 and 2 For example, the casting method according to an embodiment of the present invention is a casting method for casting molten metal 71 to a casting room 85 in the shape 80 and includes the step of sequentially but discontinuously casting portions of the molten metal 71 in the casting room 85 several times with time intervals.

Im Gießverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können beispielsweise der Schritt des Gießens eines ersten Teils des geschmolzenen Metalls, der Schritt des Verfestigens zumindest eines Anteils des ersten Teils des geschmolzenen Metalls ohne Gießen von zusätzlichem geschmolzenem Metall während eines ersten Intervalls, der Schritt des Gießens eines zweiten Teils des geschmolzenen Metalls und der Schritt des Verfestigens zumindest eines Anteils des zweiten Teils des geschmolzenen Metalls ohne Gießen von zusätzlichem geschmolzenem Metall während eines zweiten Intervalls sequentiell durchgeführt werden. Schritte ähnlich zu den obigen Schritten können fortgesetzt werden und schließlich werden der Schritt des Gießens eines (N-1)-ten Teils des geschmolzenen Metalls, der Schritt des Verfestigens zumindest eines Anteils des (N-1)-ten Teils des geschmolzenen Metalls ohne Gießen von zusätzlichem geschmolzenem Metall während eines (N-1)-ten Intervalls und der Schritt des Gießens eines N-ten Teils des geschmolzenen Metalls durchgeführt. Daher kann der Gießraum 85 der Form 80 mit dem geschmolzenen Metall gefüllt werden, wodurch ein gegossenes Produkt hergestellt wird. Hier ist N eine positive ganze Zahl gleich oder größer als 2.In the casting method according to an embodiment of the present invention, for example, the step of casting a first part of the molten metal, the step of solidifying at least a portion of the first part of the molten metal without pouring additional molten metal during a first interval, the step of casting a second part of the molten metal and the step of solidifying at least a portion of the second part of the molten metal without pouring additional molten metal sequentially during a second interval. Steps similar to the above steps may be continued, and finally, the step of casting a (N-1) th part of the molten metal, the step of solidifying at least a portion of the (N-1) th part of the molten metal without casting of additional molten metal during a (N-1) th interval and the step of casting an Nth portion of the molten metal. Therefore, the casting room 85 the form 80 be filled with the molten metal, whereby a molded product is produced. Here, N is a positive integer equal to or greater than 2 ,

Der erste bis N-te Teil des geschmolzenen Metalls kann gleiche Mengen aufweisen. Hier kann das Gießverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Schritt des gleichen Aufteilens des geschmolzenen Metalls 71, das den Gießraum 85 füllen soll, und den Schritt des sequentiellen, aber diskontinuierlichen Gießens von jedem aufgeteilten Teil des geschmolzenen Metalls 71 in den Gießraum 85 mehrere Male mit Zeitintervallen umfassen. The first to the Nth part of the molten metal may have equal amounts. Here, the casting method according to an embodiment of the present invention may include the step of equally dividing of the molten metal 71 that the casting room 85 to fill, and the step of sequential, but discontinuous casting of each divided part of the molten metal 71 in the casting room 85 several times with time intervals.

Nachstehend wird dieses Gießverfahren Gießverfahren mit Gießen von festen Mengen genannt.Hereinafter, this casting method will be referred to as pouring solid quantities.

Mindestens einer der ersten bis N-ten Teile des geschmolzenen Metalls kann eine Menge aufweisen, die von jener mindestens eines anderen verschieden ist. Hier kann das Gießverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Schritt des Aufteilens des geschmolzenen Metalls 71, das den Gießraum 85 füllen soll, so dass mindestens ein Teil des geschmolzenen eine Menge aufweist, die von jener mindestens eines anderen Teils des geschmolzenen Metalls verschieden ist, und den Schritt des sequentiellen, aber diskontinuierlichen Gießens jedes aufgeteilten Teils des geschmolzenen Metalls 71 in den Gießraum 85 mehrere Male mit Zeitintervallen umfassen. Nachstehend wird dieses Gießverfahren Gießverfahren mit Gießen von variierenden Mengen genannt.At least one of the first to Nth portions of the molten metal may have an amount different from that of at least one other. Here, the casting method according to an embodiment of the present invention may include the step of dividing the molten metal 71 that the casting room 85 so that at least part of the molten one has an amount different from that of at least one other part of the molten metal and the step of sequentially but discontinuously casting each divided part of the molten metal 71 in the casting room 85 several times with time intervals. Hereinafter, this casting method is called pouring method of varying amounts.

Insbesondere umfasst das Gießverfahren mit Gießen von variierenden Mengen ein Gießverfahren, das den Schritt des Aufteilens des geschmolzenen Metalls 71, das den Gießraum 85 füllen soll, so dass mindestens ein Teil des geschmolzenen Metalls 71 eine Menge aufweist, die von jener mindestens eines anderen Teils des geschmolzenen Metalls 71 verschieden ist, und den Schritt des sequentiellen, aber diskontinuierlichen Gießens der Teile des geschmolzenen Metalls 71 in den Gießraum 85 mehrere Male mit Zeitintervallen in einer solchen Weise, dass der größere Teil des geschmolzenen Metalls zuerst gegossen wird und dann der kleinere Teil des geschmolzenen Metalls 71 gegossen wird, umfasst. Dieses Gießverfahren kann beim Verhindern der Erzeugung einer Schrumpfung in einem Gussstück wirksamer sein.More specifically, the pouring method of varying amounts comprises a casting method including the step of dividing the molten metal 71 that the casting room 85 should fill so that at least part of the molten metal 71 has an amount that of at least one other part of the molten metal 71 is different, and the step of sequential but discontinuous casting of the parts of the molten metal 71 in the casting room 85 several times at time intervals in such a way that the greater part of the molten metal is poured first and then the smaller part of the molten metal 71 is poured. This casting method can be more effective in preventing the generation of shrinkage in a casting.

Um die Erzeugung einer Schrumpfung in gegossenen Produkten zu unterdrücken, kann das Gießverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Schritt des Steuerns der Menge der flüssigen Phase des geschmolzenen Metalls 71, das den Gießraum 85 füllt, und/oder des Orts und/oder der Krümmung der festen/flüssigen Grenzfläche des geschmolzenen Metalls 71 durch Einstellen der Gießrate, der Menge des geschmolzenen Metalls, der Zeitintervalle zwischen den Gießvorgängen und/oder der Temperatur des in die Form 80 gegossenen geschmolzenen Metalls 71 in Abhängigkeit von der Verfestigungsrate des geschmolzenen Metalls 71 umfassen. Insbesondere wird nachstehend dieses Gießverfahren grenzflächengesteuertes fortschreitendes Gießen (IPC) genannt.In order to suppress the generation of shrinkage in molded products, the casting method according to an embodiment of the present invention may include the step of controlling the amount of the liquid phase of the molten metal 71 that the casting room 85 fills, and / or the location and / or the curvature of the solid / liquid interface of the molten metal 71 by adjusting the casting rate, the amount of molten metal, the time intervals between the casting operations and / or the temperature of the mold 80 cast molten metal 71 depending on the solidification rate of the molten metal 71 include. In particular, this casting method will be referred to as Interface Controlled Continuous Casting (IPC).

Mit Bezug auf 1 bis 3 kann das Gießverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Schritt des sequentiellen, aber diskontinuierlichen Gießens von Teilen des geschmolzenen Metalls 71 in den Gießraum 85 mehrere Male mit Zeitintervallen umfassen und die Intervalle können in einer solchen Weise festgelegt werden, dass eine obere Oberfläche einer nicht verfestigten flüssigen Phase des geschmolzenen Metalls 71, das in der Form 80 aufgenommen ist, während des mehrfachen Gießens des geschmolzenen Metalls 71 nicht von der Form 80 beabstandet, sondern mit dieser in Kontakt ist.Regarding 1 to 3 For example, the casting method according to an embodiment of the present invention may include the step of sequentially but discontinuously casting portions of the molten metal 71 in the casting room 85 include multiple times with time intervals and the intervals can be set in such a way that an upper surface of an unconsolidated liquid phase of the molten metal 71 that in the form 80 is received during the multiple pouring of the molten metal 71 not of the form 80 spaced, but is in contact with this.

Außerdem kann das Gießverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Schritt des sequentiellen, aber diskontinuierlichen Gießens von Teilen des geschmolzenen Metalls 71 in den Gießraum 85 mehrere Male mit Zeitintervallen in einer solchen Weise umfassen, dass eine Krümmung der festen/flüssigen Grenzfläche S/L des geschmolzenen Metalls 71, das in der Form 80 aufgenommen ist, sequentiell jedes Mal abnimmt, wenn die Teile des geschmolzenen Metalls 71 sequentiell gegossen werden.In addition, the casting method according to an embodiment of the present invention may include the step of sequentially but discontinuously casting portions of the molten metal 71 in the casting room 85 several times at time intervals in such a way that a curvature of the solid / liquid interface S / L of the molten metal 71 that in the form 80 is absorbed, sequentially decreasing every time when the parts of the molten metal 71 be poured sequentially.

Mit Bezug auf (a) von 3 kann beispielsweise ein erster Teil des geschmolzenen Metalls mit einer vorbestimmten Menge in den Gießraum der Form 80 gegossen werden und kann dann während eines ersten Intervalls in einer solchen Weise gehalten werden, dass zumindest ein Anteil des ersten Teils des geschmolzenen Metalls verfestigt wird. Nach dem ersten Intervall kann hier der erste Teil des geschmolzenen Metalls, das in der Form 80 aufgenommen ist, eine verfestigte feste Phase 71_1S und eine nicht verfestigte flüssige Phase 71_1L umfassen, und die feste/flüssige Grenzfläche S/L zwischen der festen Phase 71_1S und der flüssigen Phase 71_1L kann eine erste Krümmung aufweisen.With reference to (a) of 3 For example, a first portion of the molten metal having a predetermined amount may be poured into the casting space of the mold 80 can be poured and then held during a first interval in such a way that at least a portion of the first part of the molten metal is solidified. After the first interval here can be the first part of the molten metal that is in the mold 80 is included, a solidified solid phase 71_1S and an unconsolidated liquid phase 71_1L include, and the solid / liquid interface S / L between the solid phase 71_1S and the liquid phase 71_1L may have a first curvature.

Mit Bezug auf (b) von 3 kann nach dem ersten Intervall ein zweiter Teil des geschmolzenen Metalls mit einer vorbestimmten Menge in den Gießraum der Form 80 gegossen werden und kann dann während eines zweiten Intervalls in einer solchen Weise gehalten werden, dass zumindest ein Anteil des zweiten Teils des geschmolzenen Metalls verfestigt wird. Nach dem zweiten Intervall kann hier einiges oder alles des ersten Teils des geschmolzenen Metalls, das in der Form 80 aufgenommen ist, in der verfestigten festen Phase 71_1S bleiben, der zweite Teil des geschmolzenen Metalls 71 kann eine verfestigte feste Phase 71_2S und eine nicht verfestigte flüssige Phase 71_2L umfassen und die feste/flüssige Grenzfläche S/L zwischen der festen Phase 71_2S und der flüssigen Phase 71_2L kann eine zweite Krümmung aufweisen.With reference to (b) of 3 For example, after the first interval, a second portion of the molten metal having a predetermined amount may be poured into the casting space of the mold 80 can be poured and then held for a second interval in such a way that at least a portion of the second part of the molten metal is solidified. After the second interval, here can be some or all of the first part of the molten metal that is in the mold 80 is absorbed, in the solidified solid phase 71_1S remain, the second part of the molten metal 71 can be a solidified solid phase 71_2S and not one solidified liquid phase 71_2L and the solid / liquid interface S / L between the solid phase 71_2S and the liquid phase 71_2L may have a second curvature.

Mit Bezug auf (c) von 3 kann nach dem zweiten Intervall ein dritter Teil des geschmolzenen Metalls mit einer vorbestimmten Menge in den Gießraum der Form 80 gegossen werden und kann dann während eines dritten Intervalls in einer solchen Weise gehalten werden, dass zumindest ein Anteil des dritten Teils des geschmolzenen Metalls verfestigt wird. Nach dem dritten Intervall kann hier einiges oder alles des zweiten Teils des geschmolzenen Metalls 71, das in der Form 80 aufgenommen ist, in der verfestigten festen Phase 71_2S bleiben, der dritte Teil des geschmolzenen Metalls 71 kann eine verfestigte feste Phase 71_3S und eine nicht verfestigte flüssige Phase 71_3L umfassen und die feste/flüssige Grenzfläche S/L zwischen der festen Phase 71_3S und der flüssigen Phase 71_3L kann eine dritte Krümmung aufweisen.With reference to (c) of 3 For example, after the second interval, a third portion of the molten metal having a predetermined amount may be poured into the casting space of the mold 80 can be poured and then held during a third interval in such a way that at least a portion of the third part of the molten metal is solidified. After the third interval, some or all of the second part of the molten metal may be here 71 that in the form 80 is absorbed, in the solidified solid phase 71_2S remain, the third part of the molten metal 71 can be a solidified solid phase 71_3S and an unconsolidated liquid phase 71_3L and the solid / liquid interface S / L between the solid phase 71_3S and the liquid phase 71_3L may have a third curvature.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung stellten fest, dass die Schrumpfung unterdrückt oder minimiert werden kann, wenn Intervalle in einer solchen Weise festgelegt werden, dass eine obere Oberfläche einer nicht verfestigten flüssigen Phase des in der Form 80 aufgenommenen geschmolzenen Metalls 71 nicht von der Form 80 beabstandet, sondern mit dieser in Kontakt ist (siehe mit gestrichelten Linien eingekreister Bereich A in 3).The inventors of the present invention found that shrinkage can be suppressed or minimized if intervals are set in such a way that a top surface of an unconsolidated liquid phase of the mold 80 absorbed molten metal 71 not of the form 80 but is in contact with it (see with circled lines circled area A in 3 ).

Das erste Intervall zwischen dem Gießen des ersten Teils des Metalls und dem Gießen des zweiten Teils des geschmolzenen Metalls kann beispielsweise derart festgelegt werden, dass die obere Oberfläche der nicht verfestigten flüssigen Phase 71_1L des ersten Teils des geschmolzenen, das in der Form 80 aufgenommen ist, nicht von der Form beabstandet, sondern mit dieser in Kontakt ist. Wenn der zweite Teil des geschmolzenen Metalls nach dem ersten Intervall gegossen wird, kann, da die nicht verfestigte flüssige Phase 71_1L des ersten Teils des geschmolzenen Metalls 71 weiter verfestigt wird, bevor der zweite Teil des geschmolzenen Metalls gegossen wird, die obere Oberfläche der nicht verfestigten flüssigen Phase 71_1L von der Form 80 beabstandet sein und die Verfestigung kann in einer Richtung parallel zur horizontalen Oberfläche des geschmolzenen Metalls fortschreiten, wodurch leicht eine Schrumpfung erzeugt wird.For example, the first interval between the casting of the first part of the metal and the casting of the second part of the molten metal may be set such that the upper surface of the unconsolidated liquid phase 71_1L of the first part of the molten, that in the form 80 is not spaced from the mold, but is in contact with this. When the second part of the molten metal is poured after the first interval, since the non-solidified liquid phase 71_1L of the first part of the molten metal 71 is further solidified before the second part of the molten metal is poured, the upper surface of the non-solidified liquid phase 71_1L from the mold 80 the solidification may proceed in a direction parallel to the horizontal surface of the molten metal, thereby easily causing shrinkage.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung stellten auch fest, dass die Schrumpfung unterdrückt oder minimiert werden kann, wenn aufgeteilte Teile des geschmolzenen Metalls 71 sequentiell in den Gießraum 85 in einer solchen Weise gegossen werden, dass beispielsweise die zweite Krümmung der festen/flüssigen Grenzfläche S/L, die durch die feste Phase 71_2S und die flüssige Phase 71_2L des zweiten Teils des geschmolzenen Metalls 71 definiert ist, kleiner ist als die erste Krümmung der festen/flüssigen Grenzfläche S/L, die durch die feste Phase 71_1S und die flüssige Phase 71_1L des ersten Teils des in der Form 80 aufgenommenen geschmolzenen Metalls definiert ist, und die dritte Krümmung der festen/flüssigen Grenzfläche S/L, die durch die feste Phase 71_3S und die flüssige Phase 71_3L des dritten Teils des geschmolzenen Metalls 71 definiert ist, kleiner ist als die zweite Krümmung. Hier ist eine Krümmung der Kehrwert eines Krümmungsradius und der Krümmungsradius bedeutet den Radius eines Bogens, wenn ein Teil einer Kurve (z. B. eine feste/flüssige Grenzfläche) als Bogen betrachtet wird.The inventors of the present invention also found that the shrinkage can be suppressed or minimized when divided parts of the molten metal 71 sequentially in the casting room 85 are poured in such a way that, for example, the second curvature of the solid / liquid interface S / L passing through the solid phase 71_2S and the liquid phase 71_2L of the second part of the molten metal 71 is less than the first curvature of the solid / liquid interface S / L passing through the solid phase 71_1S and the liquid phase 71_1L of the first part of the in the form 80 absorbed molten metal and the third curvature of the solid / liquid interface S / L passing through the solid phase 71_3S and the liquid phase 71_3L of the third part of the molten metal 71 is defined smaller than the second curvature. Here, a curvature is the reciprocal of a radius of curvature, and the radius of curvature is the radius of an arc when a portion of a curve (eg, a solid / liquid interface) is considered an arc.

Unterdessen ist die Gießvorrichtung 1 zum Durchführen des Gießverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Gießen des geschmolzenen Metalls 71, um den in der Form 80 vorgesehenen Gießraum 85 zu füllen. Die Gießvorrichtung 1 umfasst eine Hauptkammer 40 zum Aufnehmen des geschmolzenen Metalls 71, eine Düse 34, die direkt mit einem Loch 40a in Verbindung steht, das in der Hauptkammer 40 vorgesehen ist, und von einem unteren Teil der Hauptkammer 40 vorsteht, um einen Kanal für das geschmolzene Metall 71 vorzusehen, einen Stopfen 41, der dazu konfiguriert ist, das in der Hauptkammer 40 vorgesehene Loch 40a zu öffnen und zu schließen, und eine Steuereinheit 90 zum Steuern des Betriebs des Stopfens 41 in einer solchen Weise, dass das geschmolzene Metall 71 aufgeteilt wird und die aufgeteilten Teile des geschmolzenen Metalls 71 sequentiell, aber diskontinuierlich in den Gießraum 85 mehrere Male mit Zeitintervallen gegossen werden, wobei die Intervalle derart festgelegt werden, dass eine obere Oberfläche einer nicht verfestigten flüssigen Phase des geschmolzenen Metalls 71, das in der Form 80 aufgenommen ist, nicht von der Form 80 beabstandet, sondern mit dieser in Kontakt ist.Meanwhile, the casting machine is 1 for performing the casting method according to an embodiment of the present invention, an apparatus for casting the molten metal 71 to the in the form 80 provided casting room 85 to fill. The casting device 1 includes a main chamber 40 for receiving the molten metal 71 , a nozzle 34 that directly with a hole 40a communicating in the main chamber 40 is provided, and from a lower part of the main chamber 40 protrudes to a channel for the molten metal 71 to provide a stopper 41 which is configured in the main chamber 40 provided hole 40a to open and close, and a control unit 90 for controlling the operation of the plug 41 in such a way that the molten metal 71 is divided and the divided parts of the molten metal 71 sequential, but discontinuous in the casting room 85 are poured several times at time intervals, the intervals being set such that an upper surface of an unconsolidated liquid phase of the molten metal 71 that in the form 80 is absorbed, not of the form 80 spaced, but is in contact with this.

Der Stopfen 41 ist dazu konfiguriert, das Loch 40a des Haupt 40 zu öffnen und zu schließen. In einer Ausführungsform kann der Stopfen 41 in der Form einer Stange vorliegen, die sich nicht nur durch die Hauptkammer 40, sondern auch eine Heizvorrichtung 31 zur Außenseite eines Gehäuses 30 erstreckt. Ein pneumatischer Zylinder 45 kann über dem Gehäuse 30 vorgesehen sein, um den Stopfen 41 anzuheben und abzusenken. Ein Teil, an dem der Stopfen 41 mit dem Loch 40a der Hauptkammer 40 in Kontakt steht, kann verjüngt sein, um eine innere Öffnung der Düse 34 allmählich zu öffnen und zu schließen.The stopper 41 is configured to the hole 40a of the main 40 to open and close. In one embodiment, the plug 41 in the form of a rod, not just through the main chamber 40 but also a heating device 31 to the outside of a housing 30 extends. A pneumatic cylinder 45 can over the case 30 be provided to the stopper 41 raise and lower. A part where the plug 41 with the hole 40a the main chamber 40 In contact, may be tapered to an inner opening of the nozzle 34 gradually open and close.

Die Steuereinheit 90 kann den Betrieb des Stopfens 41 unter Verwendung des pneumatischen Zylinders 45 steuern. Ferner kann die Steuereinheit 90 beispielsweise Hub- und Absenkzeitpunkte des Stopfens 41 in einer solchen Weise, dass das geschmolzene Metall 71 mit einer vorbestimmten Menge durch das Loch 40a der Hauptkammer 40 zur Düse 34 abgegeben wird, durch Messen des Gewichts und/oder des Drucks des geschmolzenen Metalls 71, das in der Hauptkammer 40 aufgenommen ist, bestimmen. The control unit 90 can stop the operation of the plug 41 using the pneumatic cylinder 45 Taxes. Furthermore, the control unit 90 For example, lifting and lowering times of the plug 41 in such a way that the molten metal 71 with a predetermined amount through the hole 40a the main chamber 40 to the nozzle 34 is discharged by measuring the weight and / or the pressure of the molten metal 71 that in the main chamber 40 recorded, determine.

Die Gießvorrichtung 1 mit den vorstehend beschriebenen Komponenten kann in einer Vielfalt von Formen verkörpert sein und folglich ist die technische Idee der vorliegenden Erfindung selbstverständlich nicht auf die in 2 dargestellte Konfiguration begrenzt. Eine Beschreibung der anderen Komponenten der Gießvorrichtung 1 wird nun gegeben.The casting device 1 The above-described components may be embodied in a variety of forms, and thus, of course, the technical idea of the present invention is not limited to those described in U.S. Pat 2 limited configuration shown. A description of the other components of the casting machine 1 will be given now.

Die Gießvorrichtung 1 kann ferner das Gehäuse 30, die Heizvorrichtung 31, die aus einem feuerfesten Material besteht und innerhalb des Gehäuses 30 angeordnet ist, eine Heizvorrichtungsleitung 32, die in einer Innenwand der Heizvorrichtung 31 vergraben ist, die der Hauptkammer 40 zugewandt ist, ein Gaseinspeisungsrohr 51 und ein einen Unterdruck bildendes Rohr 61 umfassen.The casting device 1 can also the housing 30 , the heater 31 , which consists of a refractory material and inside the housing 30 is arranged, a heater line 32 placed in an interior wall of the heater 31 is buried, that of the main chamber 40 facing, a gas feed pipe 51 and a negative pressure forming pipe 61 include.

Das Gehäuse 30 ist ein Behälter, der von der äußeren Umgebung abgedichtet ist. Die Heizvorrichtung 31, die im Gehäuse 30 vorgesehen ist, ist aus einem feuerfesten Material ausgebildet und minimiert eine Verringerung der Temperatur des geschmolzenen Metalls 71 durch Verhindern der Emission von Wärme des geschmolzenen Metalls 71 von innen nach außen. Außerdem ist die Heizvorrichtung 31 als elektrische Heizvorrichtung konfiguriert, so dass die darin vergrabene Heizvorrichtungsleitung 32 mit einer Leistungsversorgung 33 verbunden ist. Die Leistungsversorgung 33 kann eine Leistungsquelle und ein Stromkabel umfassen, das dazu konfiguriert ist, externe Leistung zur Heizvorrichtung 31 zuzuführen, und das Stromkabel kann sich von der in der Wand der Hauptkammer 40 vorgesehenen Heizvorrichtung 31 durch die Hauptkammer 40 und das Gehäuse 30 nach außen erstrecken.The housing 30 is a container that is sealed from the outside environment. The heater 31 in the housing 30 is formed of a refractory material and minimizes a reduction in the temperature of the molten metal 71 by preventing the emission of heat of the molten metal 71 from the inside to the outside. In addition, the heater is 31 configured as an electric heater so that the heater line buried therein 32 with a power supply 33 connected is. The power supply 33 may include a power source and a power cable configured to provide external power to the heater 31 supply, and the power cord may be different from that in the wall of the main chamber 40 provided heating device 31 through the main chamber 40 and the case 30 extend to the outside.

Das Gaseinspeisungsrohr 51 ist vorgesehen, um Stickstoff oder ein Inertgas in die Hauptkammer 40 einzuspeisen. Wie das Gaseinspeisungsrohr 51 ist das einen Unterdruck bildende Rohr 61 als Rohr konfiguriert, das das Gehäuse 30 durchdringt und mit der Außenseite verbunden ist, um das Gas und die Luft, die in die Hauptkammer 40 gefüllt sind, nach außen abzuführen. Das Gaseinspeisungsrohr 51 und das einen Unterdruck bildende Rohr 61 sind mit einem Gastank 50 bzw. einem Unterdrucktank 60 verbunden. Der Unterdrucktank 60 ist als Tank konfiguriert, der mit dem einen Unterdruck bildenden Rohr 61 verbunden ist, das zur Außenseite des Gehäuses 30 vorsteht, und ein Unterdruck wird im Unterdrucktank 60 aufgrund des Betriebs einer Vakuumpumpe, die mit dem Unterdrucktank 60 verbunden ist, geschaffen.The gas feed pipe 51 is intended to introduce nitrogen or an inert gas into the main chamber 40 feed. Like the gas feed pipe 51 is the pipe forming a negative pressure 61 configured as a tube that encloses the case 30 penetrates and is connected to the outside to the gas and the air entering the main chamber 40 are filled to dissipate to the outside. The gas feed pipe 51 and the negative pressure forming pipe 61 are with a gas tank 50 or a vacuum tank 60 connected. The vacuum tank 60 is configured as a tank, which is connected to the negative pressure forming pipe 61 connected to the outside of the housing 30 protrudes, and a negative pressure is in the vacuum tank 60 due to the operation of a vacuum pump connected to the vacuum tank 60 connected, created.

In einigen Ausführungsformen kann die Gießvorrichtung 1 in der Form einer Pfanne vorgesehen sein und die Pfanne kann angehoben oder abgesenkt werden und kann entlang einer Schiene 10 gleiten, die an der Decke eines Arbeitsraums installiert ist, durch eine an der Schiene 10 vorgesehene Hubvorrichtung. In diesem Fall ist das Gehäuse 30 so vorgesehen, dass es die Heizvorrichtung 31 und die Hauptkammer 40 aufnimmt und umgibt, und kann durch die an der Schiene 10 vorgesehene Hubvorrichtung angehoben oder abgesenkt werden und kann entlang der Schiene 10 gleiten, beispielsweise unter Verwendung eines Drahts und von Ringen 12, die am Gehäuse 30 vorgesehen sind. Anstelle der Pfanne kann die Gießvorrichtung 1 unterdessen an einem Hauptrahmen vorgesehen sein, der am Boden befestigt ist.In some embodiments, the casting apparatus 1 be provided in the form of a pan and the pan can be raised or lowered and can along a rail 10 glide, which is installed on the ceiling of a work space, by one on the rail 10 provided lifting device. In this case, the case is 30 so provided that it is the heater 31 and the main chamber 40 absorbs and surrounds, and can by the at the rail 10 provided lifting device can be raised or lowered and can along the rail 10 slide, for example using a wire and rings 12 on the case 30 are provided. Instead of the pan, the casting device 1 Meanwhile, be provided on a main frame, which is fixed to the ground.

Um zu helfen, die vorliegende Erfindung besser zu verstehen, wird nun eine Beschreibung von Versuchsbeispielen gegeben, einschließlich jener, auf die die vorstehend beschriebene technische Idee angewendet wird. Die folgenden Versuchsbeispiele dienen jedoch nur für das bessere Verständnis der vorliegenden Erfindung und daher ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt.To help better understand the present invention, a description will now be given of experimental examples including those to which the technical idea described above is applied. However, the following experimental examples are only for the better understanding of the present invention, and therefore, the present invention is not limited thereto.

Die Tabelle 1 zeigt Versuchsbeispiele von Legierungen mit A1 7 Gew.-% Si, die unter Verwendung einer Vielfalt von Gießverfahren verkörpert sind. In diesen Versuchsbeispielen ist die Form 80 unter Verwendung von SKD61 hergestellt, so dass sie einen Innendurchmesser von 60 mm und eine Länge von 350 mm aufweist, und die Versuchsbeispiele sind die Versuche, die durch Erhitzen der Form 80 auf eine Temperatur von 573 K und Halten des geschmolzenen Metalls 71 auf einer Temperatur von 1023 K ausgeführt wurden. [Tabelle 1] Anzahl des Gießens Menge pro Gießen Intervall Gießverfahren Vorverarbeitung Versuchsbeispiel 1 1 2700 g (1.) 0 s Vollständiges Gießen X Versuchsbeispiel 2 5 540 g (1. bis 5.) 7,5 s 5-mal, feste Menge X Versuchsbeispiel 3 10 270 g (1. bis 10.) 3,3 s 10-mal, feste Menge X Versuchsbeispiel 4 15 180 g (1. bis 15.) 2,1 s 15-mal, feste Menge X Versuchsbeispiel 5 6 1200 g (1.) → 300 g (2. bis 6.) 4 bis 10 s 6-mal, variierende Menge/allmähliche Verfestigung X Versuchsbeispiel 6 11 1000 g (1.) → 500 g (2.) → 300 g (3.) → 200 g (4.) → 100 g (5. bis 11.) 2 bis 12 s 11-mal, variierende Menge/allmähliche Verfestigung X Versuchsbeispiel 7 11 1000 g (1.) → 500 g (2.) → 300 g (3.) → 200 g (4.) → 100 g (5. bis 11.) 2 bis 12 s 11-mal, variierende Menge/allmähliche Verfestigung Formbeschichtung/Entgasung Table 1 shows experimental examples of Al 7% by weight Si alloys, which are embodied using a variety of casting methods. In these experimental examples, the shape 80 using SKD61 so as to have an inner diameter of 60 mm and a length of 350 mm, and the experimental examples are the experiments conducted by heating the mold 80 to a temperature of 573 K and holding the molten metal 71 were carried out at a temperature of 1023 K. [Table 1] Number of casting Amount per pour interval casting process preprocessing Experimental Example 1 1 2700g (1.) 0 s Complete casting X Experimental Example 2 5 540 g (1st to 5th) 7.5 s 5 times, fixed amount X Experimental Example 3 10 270 g (1st to 10th) 3.3 s 10 times, fixed amount X Experimental Example 4 15 180 g (1st to 15th) 2.1 s 15 times, fixed amount X Experimental Example 5 6 1200 g (1st) → 300 g (2nd to 6th) 4 to 10 s 6 times, varying amount / gradual solidification X Experimental Example 6 11 1000 g (1.) → 500 g (2.) → 300 g (3.) → 200 g (4.) → 100 g (5. to 11.) 2 to 12 s 11 times, varying amount / gradual solidification X Experimental Example 7 11 1000 g (1.) → 500 g (2.) → 300 g (3.) → 200 g (4.) → 100 g (5. to 11.) 2 to 12 s 11 times, varying amount / gradual solidification Mold coating / degassing

In den Versuchsbeispielen 1 bis 7 ist die Gesamtmenge des geschmolzenen Metalls 71 zum Füllen des Gießraums 85 jeweils 2700 g.In the experimental examples 1 to 7 is the total amount of molten metal 71 for filling the casting room 85 each 2700 g.

Im Versuchsbeispiel 1 wurde gemäß einem typischen Gießverfahren das gesamte geschmolzene Metall 71 in den Gießraum 85 der Form 80 auf einmal gegossen.In Experimental Example 1, according to a typical casting process, all of the molten metal 71 in the casting room 85 the form 80 poured all at once.

In den Versuchsbeispielen 2 bis 4 wurde gemäß dem vorstehend beschriebenen Gießverfahren mit Gießen von festen Mengen das in den Gießraum 85 der Form 80 zu gießende geschmolzene Metall 71 gleich aufgeteilt und jeder aufgeteilte Teil des geschmolzenen Metalls wurde sequentiell, aber diskontinuierlich in den Gießraum 85 mehrere Male mit Zeitintervallen gegossen.In the experimental examples 2 to 4 was poured into the casting room according to the pouring method of solid quantities described above 85 the form 80 to be poured molten metal 71 divided equally and each divided part of the molten metal was sequentially, but discontinuously in the casting room 85 poured several times with time intervals.

Wie in 4 dargestellt, umfasst das Gießverfahren gemäß dem Versuchsbeispiel 2 beispielsweise den Schritt des Gießens eines ersten Teils des geschmolzenen Metalls 71 von 540 g (S101), den Schritt des Haltens des ersten Teils des geschmolzenen Metalls ohne Gießen von zusätzlichem geschmolzenem Metall während eines ersten Intervalls von 7,5 s (S102), den Schritt des Gießens eines zweiten Teils des geschmolzenen Metalls 71 von 540 g (S103), den Schritt des Haltens des zweiten Teils des geschmolzenen Metalls ohne Gießen von zusätzlichem geschmolzenem Metall während eines zweiten Intervalls von 7,5 s (S104), den Schritt des Gießens eines dritten Teils des geschmolzenen Metalls 71 von 540 g (S105), den Schritt des Haltens des dritten Teils des geschmolzenen Metalls ohne Gießen von zusätzlichem geschmolzenem Metall während eines dritten Intervalls von 7,5 s (S106), den Schritt des Gießens eines vierten Teils des geschmolzenen Metalls 71 von 540 g (S107), den Schritt des Haltens des vierten Teils des geschmolzenen Metalls ohne Gießen von zusätzlichem geschmolzenem Metall während eines vierten Intervalls von 7,5 s (S108) und den Schritt des Gießens eines fünften Teils des geschmolzenen Metalls 71 von 540 g (S109).As in 4 For example, the casting method according to Experimental Example 2 includes the step of casting a first part of the molten metal 71 from 540 g ( S101 ), the step of holding the first part of the molten metal without pouring additional molten metal during a first interval of 7.5 seconds ( S102 ), the step of casting a second portion of the molten metal 71 from 540 g ( S103 ), the step of holding the second part of the molten metal without pouring additional molten metal during a second interval of 7.5 seconds ( S104 ), the step of casting a third portion of the molten metal 71 from 540 g ( S105 ), the step of holding the third part of the molten metal without pouring additional molten metal during a third interval of 7.5 s ( S106 ), the step of casting a fourth portion of the molten metal 71 from 540 g ( S107 ), the step of holding the fourth part of the molten metal without pouring additional molten metal during a fourth interval of 7.5 s ( S108 ) and the step of casting a fifth portion of the molten metal 71 from 540 g ( S109 ).

In den Versuchsbeispielen 5 bis 7 wurde das vorstehend beschriebene Gießverfahren mit Gießen von variierenden Mengen angewendet. Das heißt, ein Gießverfahren, das den Schritt des Aufteilens des geschmolzenen Metalls 71 zum Füllen des Gießraums 85 der Form 80, so dass mindestens ein Teil des geschmolzenen Metalls eine Menge aufweist, die von jener mindestens eines anderen Teils des geschmolzenen Metalls verschieden ist, und den Schritt des sequentiellen, aber diskontinuierlichen Gießens jedes aufgeteilten Teils des geschmolzenen Metalls 71 in den Gießraum 85 mehrere Male mit Zeitintervallen umfasst, wurde verwendet. Insbesondere wurden in den Versuchsbeispielen 5 bis 7 die Menge an geschmolzenem Metall pro Gießen, eine Gießzeit, Zeitintervalle zwischen Gießvorgängen usw. gemäß einer Verfestigungsrate eingestellt, die von Computersimulationsdaten erhalten wurde.In the experimental examples 5 to 7 For example, the pouring method of varying amounts described above was used. That is, a casting process that involves the step of dividing the molten metal 71 for filling the casting room 85 the form 80 such that at least a portion of the molten metal has an amount different from that of at least one other portion of the molten metal, and the step of sequentially but discontinuously casting each divided portion of the molten metal 71 in the casting room 85 multiple times with time intervals was used. In particular, in the experimental examples 5 to 7 the amount of molten metal per casting, a pouring time, time intervals between pouring operations, etc. set according to a solidification rate obtained from computer simulation data.

Ferner wurde in den Versuchsbeispielen 5 bis 7 ein Gießverfahren, das den Schritt des Aufteilens des geschmolzenen Metalls 71 zum Füllen des Gießraums 85 in einer solchen Weise, dass mindestens ein Teil des geschmolzenen Metalls eine Menge aufweist, die von jener mindestens eines anderen Teils des geschmolzenen Metalls verschieden ist, und den Schritt des sequentiellen, aber diskontinuierlichen Gießens der Teile des geschmolzenen Metalls 71 in den Gießraum 85 mehrere Male mit Zeitintervallen in einer solchen Weise, dass der größere Teil des geschmolzenen Metalls zuerst gegossen wird und dann der kleinere Teil des geschmolzenen Metalls 71 gegossen wird, umfasst, verwendet.Further, in the experimental examples 5 to 7 a casting process comprising the step of dividing the molten metal 71 for filling the casting room 85 in such a way that at least a portion of the molten metal has an amount different from that of at least one other portion of the molten metal and the step of sequentially but discontinuously casting the portions of the molten metal 71 in the casting room 85 several times at time intervals in such a way that the greater part of the molten metal is poured first and then the smaller part of the molten metal 71 is poured, includes, uses.

Wie in 5 dargestellt, umfasst beispielsweise das Gießverfahren gemäß dem Versuchsbeispiel 5 den Schritt des Gießens eines ersten Teils des geschmolzenen Metalls von 1200 g (S201), den Schritt des Haltens des ersten Teils des geschmolzenen Metalls ohne Gießen von zusätzlichem geschmolzenem Metall während eines ersten Intervalls von 4 bis 10 s (S202), den Schritt des Gießens eines zweiten Teils des geschmolzenen Metalls von 300 g (S203), den Schritt des Haltens des zweiten Teils des geschmolzenen Metalls ohne Gießen von zusätzlichem geschmolzenem Metall während eines zweiten Intervalls von 4 bis 10 s (S204), den Schritt des Gießens eines dritten Teils des geschmolzenen Metalls von 300 g (S205), den Schritt des Haltens des dritten Teils des geschmolzenen Metalls ohne Gießen von zusätzlichem geschmolzenem Metall während eines dritten Intervalls von 4 bis 10 s (S206), den Schritt des Gießens eines vierten Teils des geschmolzenen Metalls von 300 g (S207), den Schritt des Haltens des vierten Teils des geschmolzenen Metalls ohne Gießen von zusätzlichem geschmolzenem Metall während eines vierten Intervalls von 4 bis 10 s (S208), den Schritt des Gießens eines fünften Teils des geschmolzenen Metalls von 300 g (S209), den Schritt des Haltens des fünften Teils des geschmolzenen Metalls ohne Gießen von zusätzlichem geschmolzenem Metall während eines fünften Intervalls von 4 bis 10 s (S210), und den Schritt des Gießens eines sechsten Teils des geschmolzenen Metalls von 300 g (S211). Eine Beschreibung der Einflüsse der Anzahl von Gießen (oder Gießzyklus), der Menge an geschmolzenem Metall pro Gießen (oder einer Gießmenge pro Zyklus), der Zeitintervalle zwischen Gießvorgängen (oder Gießintervallzeit zwischen Gießzyklen) usw., auf die Schrumpfung in den Versuchsbeispielen wird nun gegeben.As in 5 For example, the casting method according to Experimental Example 5 includes the step of casting a first portion of the molten metal of 1200 g (FIG. S201 ), the step of holding the first part of the molten metal without pouring additional molten metal during a first interval of 4 to 10 seconds ( S202 ), the step of pouring a second portion of the molten metal of 300 g ( S203 ), the step of holding the second part of the molten metal without pouring additional molten metal during a second interval of 4 to 10 s ( S204 ), the step of casting a third portion of the molten metal of 300 g ( S205 ), the step of holding the third part of the molten metal without pouring additional molten metal during a third interval of 4 to 10 s ( S206 ), the step of pouring a fourth portion of the molten metal of 300 g ( S207 ), the step of holding the fourth part of the molten metal without pouring additional molten metal during a fourth interval of 4 to 10 s ( S208 ), the step of pouring a fifth portion of the molten metal of 300 g ( S209 ), the step of holding the fifth part of the molten metal without pouring additional molten metal during a fifth interval of 4 to 10 s ( S210 ), and the step of casting a sixth portion of the molten metal of 300 g ( S211 ). A description will be given of the influences of the number of casting (or casting cycle), the amount of molten metal per casting (or casting amount per cycle), the time intervals between casting operations (or casting interval time between casting cycles), etc., on the shrinkage in the experimental examples ,

6 ist ein Graph, der die Schrumpfung von Gießmaterialien zeigt, die gemäß den Versuchsbeispielen 1 bis 7 der vorliegenden Erfindung verkörpert sind, und 7 ist ein Diagramm, das Querschnitte von Gießmaterialien zeigt, die gemäß den Versuchsbeispielen 1 bis 7 der vorliegenden Erfindung verkörpert sind. 6 is a graph showing the shrinkage of casting materials according to the experimental examples 1 to 7 embodying the present invention, and 7 is a diagram showing cross-sections of casting materials, according to the experimental examples 1 to 7 embodying the present invention.

Die Querschnitte der Gießmaterialien 100, die gemäß den Versuchsbeispielen 1 bis 7 der vorliegenden Erfindung verkörpert sind, zeigen, dass die Schrumpfung S erzeugt werden kann. Die Schrumpfung S wird durch eine thermische Kontraktion von einer Gießtemperatur auf eine Temperatur der flüssigen Phase, eine thermische Kontraktion von der Temperatur der flüssigen Phase auf eine Temperatur der festen Phase, eine Phasentransformation von einer flüssigen Phase in eine feste Phase oder dergleichen verursacht. Insbesondere da interne Defekte in den Gießmaterialien 100 aufgrund der Schrumpfung S erzeugt werden, die durch einen Dichteunterschied zwischen einer flüssigen Phase und einer festen Phase verursacht wird, wenn das geschmolzene Metall 71 verfestigt wird, ist ein Gießverfahren, das die Schrumpfung S unterdrücken kann, erforderlich.The cross sections of the casting materials 100 , according to the experimental examples 1 to 7 of the present invention show that the shrinkage S can be generated. The shrinkage S is caused by a thermal contraction from a casting temperature to a temperature of the liquid phase, a thermal contraction from the temperature of the liquid phase to a temperature of the solid phase, a phase transformation from a liquid phase to a solid phase, or the like. In particular, there are internal defects in the casting materials 100 due to shrinkage S caused by a density difference between a liquid phase and a solid phase when the molten metal 71 is solidified, a casting process that can suppress the shrinkage S is required.

Im Graphen von 6 gibt die horizontale Achse das Versuchsbeispiel 1 (Nr. 1) bis zum Versuchsbeispiel 7 (Nr. 7) an und die vertikale Achse gibt ein Verhältnis des Ausmaßes der Schrumpfung S zur Gesamtmenge des Gießmaterials 100 an. Mit Bezug auf das Versuchsbeispiel 1 (Nr. 1) bis zum Versuchsbeispiel 4 (Nr. 4), wenn die Anzahl von Gießen unterteilt wird, wobei die Menge an geschmolzenem Metall pro Gießen konstant ist, nahm das Volumen der Schrumpfung S von 7 Vol.-% auf 1,6 Vol.-% ab, wenn die Anzahl von Gießen zunahm.In the graph of 6 the horizontal axis indicates Experimental Example 1 (No. 1) to Experimental Example 7 (No. 7), and the vertical axis gives a ratio of the amount of shrinkage S to the total amount of the molding material 100 at. With respect to Experimental Example 1 (No. 1) to Experimental Example 4 (No. 4), when the number of pouring is divided, with the amount of molten metal per pour being constant, the volume of shrinkage decreased S from 7 vol.% to 1.6 vol.% as the number of pourings increased.

Mit Bezug auf das Versuchsbeispiel 5 (Nr. 5) und das Versuchsbeispiel 6 (Nr. 6), auf das das IPC (grenzflächengesteuertes fortschreitendes Gießen) angewendet wurde, nahm das Volumen der Schrumpfung S ab, wenn die Anzahl von Gießen zunahm. Im Versuchsbeispiel 7 (Nr. 7), auf das das IPC angewendet wurde, wurde eine Entgasung zusätzlich durchgeführt, bevor das geschmolzene Metall 71 in die Form 80 mit einer adiabatischen Beschichtung gegossen wurde. Hier nahm das Volumen der Schrumpfung S drastisch auf 0,3 Vol.-% ab.

  1. (a) von 7 zeigt den Querschnitt des Gießmaterials 100, das gemäß dem Versuchsbeispiel 1 verkörpert ist, auf das das typische Gießverfahren angewendet wurde. (b) von 7 zeigt den Querschnitt der Gießmaterialien 100, die gemäß den Versuchsbeispielen 2 bis 4 verkörpert sind, auf die das vorstehend beschriebene Gießverfahren mit Gießen von festen Mengen angewendet wurde, und (c) von 7 zeigt den Querschnitt der Gießmaterialien 100, die gemäß den Versuchsbeispielen 5 bis 7 verkörpert sind, auf die das vorstehend beschrieben IPC angewendet wurde.
With reference to Experimental Example 5 (No. 5) and Experimental Example 6 (No. 6) to which IPC (Surface Controlled Progressive Casting) was applied, the volume of shrinkage decreased S when the number of pourings increased. In Experimental Example 7 (No. 7) to which the IPC was applied, degassing was additionally performed before the molten metal 71 into the mold 80 was cast with an adiabatic coating. Here took the volume of shrinkage S drastically reduced to 0.3% by volume.
  1. (a) from 7 shows the cross section of the casting material 100 , which is embodied according to Experimental Example 1, to which the typical casting method was applied. (b) from 7 shows the cross section of the casting materials 100 , according to the experimental examples 2 to 4 and to which the above described pouring method of fixed amounts has been applied, and (c) of 7 shows the cross section of the casting materials 100 , according to the experimental examples 5 to 7 to which the IPC described above has been applied.

Wie in 7 gezeigt, nahmen verglichen zum Gießmaterial 100, das gemäß dem Versuchsbeispiel 1 verkörpert ist, auf das das typische Gießverfahren angewendet wurde, Blaslöcher H drastisch in den Gießmaterialien 100 zu, die gemäß den Versuchsbeispielen 2 bis 4 verkörpert sind, auf die das vorstehend beschriebene Gießverfahren mit Gießen von festen Mengen angewendet wurde. Ferner wurden fast keine Blaslöcher H in den Gießmaterialien 100 gefunden, die gemäß den Versuchsbeispielen 5 bis 7 verkörpert sind, auf die das vorstehend beschriebene IPC angewendet wurde.As in 7 showed compared to casting material 100 , which is embodied according to Experimental Example 1, to which the typical casting method was applied, blow holes H drastically in the casting materials 100 to, according to the experimental examples 2 to 4 to which the above-described pouring method of fixed amounts has been applied. Further, almost no blow holes H in the casting materials 100 found that according to the experimental examples 5 to 7 to which the IPC described above has been applied.

Insbesondere war im Versuchsbeispiel 7, auf das das IPC angewendet wurde, nachdem die Form 80 mit einem adiabatischen Isolationsmaterial beschichtet wurde und durch einen Entgasungsprozess lief, die Rückgewinnungsrate 99,7 % und eine intakte Mikrostruktur ohne Gießdefekte fast über das gesamte Gießmaterial wurde beobachtet.Specifically, in Experimental Example 7 to which the IPC was applied after the mold 80 coated with an adiabatic insulating material and passed through a degassing process, the recovery rate of 99.7% and an intact microstructure with no casting defects almost over the entire casting material was observed.

Nachstehend werden Rückgewinnungsraten der Gießmaterialien, die gemäß den Versuchsbeispielen der vorliegenden Erfindung verkörpert sind, mit Bezug auf 8 beschrieben, der Dendritenarmabstand (DAS) der Gießmaterialien, die gemäß den Versuchsbeispielen der vorliegenden Erfindung verkörpert sind, wird mit Bezug auf 9 beschrieben, Röntgenfluoreszenzmessdaten (XRF-Messdaten), die den Gehalt an Silizium in den Gießmaterialien angeben, die gemäß den Versuchsbeispielen der vorliegenden Erfindung verkörpert sind, werden mit Bezug auf 10 beschrieben und ein Härteprofil der Gießmaterialien, die gemäß den Versuchsbeispielen der vorliegenden Erfindung verkörpert sind, wird mit Bezug auf 11 beschrieben.

  1. (a) von 8, 9, 10 und 11 zeigt das Gießmaterial, das unter Verwendung eines typischen Gießprozesses mit statischer Form verkörpert ist, der den Schritt des Gießens des gesamten geschmolzenen Metalls auf einmal umfasst,
  2. (b) von 8, 9, 10 und 11 zeigt das Gießmaterial, das so verkörpert ist, dass die Anzahl von Gießen im IPC gemäß der vorliegenden Erfindung fünf (5) ist, und (c) von 8, 9, 10 und 11 zeigt das Gießmaterial, das so verkörpert ist, dass die Anzahl von Gießen in dem IPC-Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung zehn (10) ist.
Hereinafter, recovery rates of the molding materials embodied according to the experimental examples of the present invention will be described with reference to FIG 8th described, the Dendritenarmabstand (DAS) of the casting materials, which are embodied according to the experimental examples of the present invention, with reference to 9 described, X-ray fluorescence (XRF) data indicating the content of silicon in the casting materials, which are embodied according to the experimental examples of the present invention, with reference to 10 and a hardness profile of the casting materials embodied according to the experimental examples of the present invention will be described with reference to FIG 11 described.
  1. (a) from 8th . 9 . 10 and 11 Figure 10 shows the casting material embodied using a typical static mold casting process that includes the step of casting the entire molten metal at once,
  2. (b) from 8th . 9 . 10 and 11 shows the casting material embodied such that the number of castings in the IPC according to the present invention is five ( 5 ), and (c) from 8th . 9 . 10 and 11 FIG. 12 shows the casting material embodied such that the number of passes in the IPC process according to the present invention is ten (FIG. 10 ).

Wie in 7 gibt in 9 bis 11 die horizontale Achse Distanzen P1, P2 und P3 an, die von der Oberfläche des Gießmaterials 100 gemessen sind, und die in den Legenden der Graphen angegebenen Punkte geben obere, mittlere und untere Teile des Gießmaterials 100 an.As in 7 gives in 9 to 11 the horizontal axis distances P1 . P2 and P3 attached to the surface of the casting material 100 and the points given in the legends of the graphs indicate upper, middle and lower parts of the casting material 100 at.

Mit Bezug auf 8 ist die Rückgewinnungsrate des Gießmaterials, das durch Durchführen des IPC verkörpert ist, viel höher als jene des Gießmaterials, das unter Verwendung des typischen Gießprozesses mit statischer Form verkörpert ist, in dem das gesamte geschmolzene Metall auf einmal gegossen wird. Ferner ist die Rückgewinnungsrate im IPC höher, wenn die Anzahl von Gießen zehn (10) ist, als wenn die Anzahl von Gießen fünf (5) ist.Regarding 8th For example, the recovery rate of the casting material embodied by performing the IPC is much higher than that of the casting material embodied using the typical static-form casting process in which all of the molten metal is poured all at once. Furthermore, the recovery rate in the IPC is higher when the number of pouring ten ( 10 ) is as if the number of pouring five ( 5 ).

Mit Bezug auf 9 ist die Gleichmäßigkeit des DAS des Gießmaterials, das durch Durchführen des IPC verkörpert ist, höher als jene des Gießmaterials, das unter Verwendung des typischen Gießprozesses mit statischer Form verkörpert ist, in dem das gesamte geschmolzene Metall auf einmal gegossen wird. Ferner ist die Gleichmäßigkeit des DAS im IPC höher, wenn die Anzahl von Gießen zehn (10) ist, als wenn die Anzahl von Gießen fünf (5) ist.Regarding 9 For example, the uniformity of the DAS of the casting material embodied by performing the IPC is higher than that of the casting material embodied using the typical static-form casting process in which all of the molten metal is poured all at once. Furthermore, the uniformity of the DAS in the IPC is higher when the number of pouring ten ( 10 ) is as if the number of pouring five ( 5 ).

Mit Bezug auf 10 ist die Gleichmäßigkeit der Siliziumkonzentrationsverteilung des Gießmaterials, das durch Durchführen des IPC verkörpert ist, höher als jene des Gießmaterials, das unter Verwendung des typischen Gießprozesses mit statischer Form verkörpert ist, in dem das gesamte geschmolzene Metall auf einmal gegossen wird. Ferner ist die Gleichmäßigkeit der Siliziumkonzentrationsverteilung im IPC höher, wenn die Anzahl von Gießen zehn (10) ist, als wenn die Anzahl von Gießen fünf (5) ist.Regarding 10 For example, the uniformity of the silicon concentration distribution of the casting material embodied by performing the IPC is higher than that of the casting material embodied using the typical static-form casting process in which all of the molten metal is poured all at once. Furthermore, the uniformity of the silicon concentration distribution in the IPC is higher when the number of casting is ten ( 10 ) is as if the number of pouring five ( 5 ).

Mit Bezug auf 11 ist die Gleichmäßigkeit der Festigkeitsverteilung des Gießmaterials, das durch Durchführen des IPC verkörpert ist, höher als jene des Gießmaterials, das unter Verwendung des typischen Gießprozesses mit statischer Form verkörpert ist, in dem das gesamte geschmolzene Metall auf einmal gegossen wird. Ferner ist die Gleichmäßigkeit der Festigkeitsverteilung im IPC höher, wenn die Anzahl von Gießen zehn (10) ist, als wenn die Anzahl von Gießen fünf (5) ist.Regarding 11 For example, the uniformity of the strength distribution of the casting material embodied by performing the IPC is higher than that of the casting material embodied using the typical static-form casting process in which all of the molten metal is poured all at once. Furthermore, the uniformity of the strength distribution in the IPC is higher when the number of casting is ten ( 10 ) is as if the number of pouring five ( 5 ).

Der IPC-Prozess gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann nicht nur eine feste/flüssige Grenzfläche von geschmolzenem Metall zur Bewegung zum endgültigen Verfestigungsort steuern, sondern auch gleichzeitig und genau eine Krümmung der festen/flüssigen Grenzfläche, die Menge einer flüssigen Phase vor der festen/flüssigen Grenzfläche usw. durch Einstellen der Gießrate, der Menge des geschmolzenen Metalls pro Gießen, der Zeitintervalle zwischen Gießvorgängen, der Temperatur des in die Form gegossenen geschmolzenen Metalls usw. auf der Basis einer Verfestigungsrate steuern, wenn endkonturnahes 3D-Gießen durchgeführt wird, um Einheitsteile mit bestimmten Formen herzustellen. An sich kann die Schrumpfung eines Gussteils unterdrückt werden und die Rückgewinnungsrate des Gussteils kann gleich oder größer als 99 % sein.The IPC process according to an embodiment of the present invention can not only control a solid / liquid interface of molten metal for movement to the final solidification site, but also simultaneously and precisely curvature of the solid / liquid interface, the amount of a liquid phase before solid / liquid interface, etc. by adjusting the casting rate, the amount of molten metal per casting, the time intervals between casting operations, the temperature of the molten metal poured into the mold, etc. on the basis of a solidification rate when final-contour 3D casting is performed to control unit parts to produce with certain shapes. As such, the shrinkage of a casting can be suppressed and the recovery rate of the casting can be equal to or greater than 99%.

Im Vergleich zu einem herkömmlichen Gießprozess kann der IPC-Prozess gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung helfen, eine höhere Rückgewinnungsrate zu erreichen, während er keine Nachverarbeitung zum Entfernen von Angüssen, Angusskanälen, Seitensetzstufen, Anschnitten, oberen Setzstufen usw. erfordert, wodurch die Produktionskosten eines Gussteils verringert werden.As compared with a conventional casting process, the IPC process according to an embodiment of the present invention can help to achieve a higher recovery rate while requiring no post-processing for removing sprues, runners, side risers, gates, top risers, etc., thereby reducing the production cost of a Casting be reduced.

Obwohl die vorliegende Erfindung speziell mit Bezug auf deren Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, ist für den Fachmann auf dem Gebiet verständlich, dass verschiedene Änderungen an der Form und den Details darin durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie durch die folgenden Ansprüche definiert, abzuweichen.Although the present invention has been particularly shown and described with respect to the embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention, as illustrated by FIGS following claims defined to deviate.

Claims (8)

Gießverfahren zum Gießen von geschmolzenem Metall zum Füllen eines Gießraums, der in einer Form vorgesehen ist, wobei das Verfahren umfasst: sequentielles, aber diskontinuierliches Gießen von Teilen des geschmolzenen Metalls in den Gießraum mit nur einer Düse mehrere Male mit Zeitintervallen, wobei die Zeitintervalle derart festgelegt werden, dass eine obere Oberfläche einer nicht verfestigten flüssigen Phase des geschmolzenen Metalls, das in der Form aufgenommen ist, nicht von der Form beabstandet, sondern mit dieser in Kontakt ist.A casting method for casting molten metal to fill a casting space provided in a mold, the method comprising: sequential but discontinuous pouring of molten metal into the pouring space with a single nozzle several times at time intervals; wherein the time intervals are set such that an upper surface of an unconsolidated liquid phase of the molten metal received in the mold is not spaced from the mold but in contact therewith. Gießverfahren nach Anspruch 1, wobei das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen der Teile des geschmolzenen Metalls das Einstellen einer Gießrate, einer Menge des geschmolzenen Metalls pro Gießen, eines Zeitintervalls zwischen dem Gießen und/oder der Temperatur des geschmolzenen Metalls, das in die Form gegossen wird, in Abhängigkeit von einer Verfestigungsrate des geschmolzenen Metalls umfasst, um einen Ort, eine Krümmung und einen flüssigen Anteil einer festen/flüssigen Grenzfläche zu steuern.Casting after Claim 1 wherein sequential but discontinuous casting of the molten metal parts comprises adjusting a casting rate, an amount of molten metal per casting, a time interval between casting and / or the temperature of the molten metal being poured into the mold, depending on a solidification rate of the molten metal to control a location, a curvature and a liquid portion of a solid / liquid interface. Gießverfahren nach Anspruch 1, wobei das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen der Teile des geschmolzenen Metalls das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen von Teilen des geschmolzenen Metalls in den Gießraum mehrere Male mit Zeitintervallen umfasst, so dass eine Krümmung einer festen/flüssigen Grenzfläche des geschmolzenen Metalls, das in der Form aufgenommen ist, sequentiell jedes Mal abnimmt, wenn die Teile des geschmolzenen Metalls sequentiell gegossen werden.Casting after Claim 1 wherein the sequential but discontinuous casting of the portions of the molten metal comprises sequentially but discontinuously pouring portions of the molten metal into the casting space a plurality of times at time intervals such that a curvature of a solid / liquid interface of the molten metal present in the mold is absorbed sequentially every time the parts of the molten metal are poured sequentially. Gießverfahren nach Anspruch 1, wobei das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen der Teile des geschmolzenen Metalls umfasst: Aufteilen des geschmolzenen Metalls derart, dass zumindest ein Teil des geschmolzenen Metalls eine Menge aufweist, die von jener mindestens eines anderen Teils des geschmolzenen Metalls verschieden ist; und sequentielles, aber diskontinuierliches Gießen aller aufgeteilten Teile des geschmolzenen Metalls in den Gießraum mehrere Male mit Zeitintervallen.Casting after Claim 1 wherein the sequential but discontinuous casting of the parts of the molten metal comprises: splitting the molten metal so that at least a part of the molten metal has an amount different from that of at least another part of the molten metal; and sequentially, but discontinuously, pouring all of the divided parts of the molten metal into the casting space a plurality of times at time intervals. Gießverfahren nach Anspruch 1, wobei das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen der Teile des geschmolzenen Metalls umfasst: Aufteilen des geschmolzenen Metalls derart, dass mindestens ein Teil des geschmolzenen Metalls eine Menge aufweist, die von jener mindestens eines anderen Teils des geschmolzenen Metalls verschieden ist; und sequentielles, aber diskontinuierliches Gießen der Teile des geschmolzenen Metalls in den Gießraum mehrere Male mit Zeitintervallen, so dass der größere Teil des geschmolzenen Metalls zuerst gegossen wird und dann der kleinere Teil des geschmolzenen Metalls gegossen wird. Casting after Claim 1 wherein the sequential but discontinuous casting of the portions of the molten metal comprises: dividing the molten metal so that at least a portion of the molten metal has an amount different from that of at least one other portion of the molten metal; and sequentially but discontinuously pouring the parts of the molten metal into the casting space several times at intervals so that the greater part of the molten metal is poured first and then the smaller part of the molten metal is poured. Gießverfahren nach Anspruch 1, wobei das sequentielle, aber diskontinuierliche Gießen der Teile des geschmolzenen Metalls umfasst: gleiches Aufteilen des geschmolzenen Metalls; und sequentielles, aber diskontinuierliches Gießen aller aufgeteilten Teile des geschmolzenen Metalls in den Gießraum mehrere Male mit Zeitintervallen.Casting after Claim 1 wherein the sequential but discontinuous casting of the parts of the molten metal comprises: equally dividing the molten metal; and sequentially, but discontinuously, pouring all of the divided parts of the molten metal into the casting space a plurality of times at time intervals. Gießverfahren nach Anspruch 1, wobei die Form eine Form mit einer adiabatischen Beschichtung umfasst, und wobei das Gießverfahren ferner das Durchführen einer Entgasung umfasst, bevor das geschmolzene Metall gegossen wird.Casting after Claim 1 wherein the mold comprises a mold having an adiabatic coating, and wherein the casting process further comprises performing degassing before casting the molten metal. Gießvorrichtung zum Gießen von geschmolzenem Metall zum Füllen eines in einer Form vorgesehenen Gießraums, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Hauptkammer zum Aufnehmen des geschmolzenen Metalls; eine Düse, die direkt mit einem Loch in Verbindung steht, das in der Hauptkammer vorgesehen ist, und von einem unteren Teil der Hauptkammer vorsteht, um einen Kanal für das geschmolzene Metall vorzusehen; einen Stopfen, der dazu konfiguriert ist, das in der Hauptkammer vorgesehene Loch zu öffnen und zu schließen; und eine Steuereinheit zum Steuern des Betriebs des Stopfens in einer solchen Weise, dass das geschmolzene Metall aufgeteilt wird und die aufgeteilten Teile des geschmolzenen Metalls sequentiell, aber diskontinuierlich mit der einen Düse in den Gießraum mehrere Male mit Zeitintervallen gegossen werden, wobei die Zeitintervalle derart festgelegt werden, dass eine obere Oberfläche einer nicht verfestigten flüssigen Phase des geschmolzenen Metalls, das in der Form aufgenommen ist, nicht von der Form beabstandet, sondern mit dieser in Kontakt ist.A casting apparatus for casting molten metal to fill a casting space provided in a mold, the apparatus comprising: a main chamber for receiving the molten metal; a nozzle directly communicating with a hole provided in the main chamber and projecting from a lower part of the main chamber to provide a molten metal passage; a plug configured to open and close the hole provided in the main chamber; and a control unit for controlling the operation of the plug in such a manner that the molten metal is divided and the divided parts of the molten metal are poured sequentially but discontinuously with the one nozzle into the pouring space a plurality of times at time intervals; wherein the time intervals are set such that an upper surface of an unconsolidated liquid phase of the molten metal received in the mold is not spaced from the mold but in contact therewith.
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