DE3218326A1

DE3218326A1 - Induktionsgiessmaschine und giessverfahren

Info

Publication number: DE3218326A1
Application number: DE19823218326
Authority: DE
Inventors: Charles Great Neck N.Y. Blechner; David F. 11777 Port Jefferson N.Y. Pascoe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-05-14
Filing date: 1982-05-14
Publication date: 1982-12-09

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Gießvorrichtung
und insbesondere bestimmte neue und nützliche Verbesserungen von Vorrichtungen und Verfahren zum automatischen Gießen von Präzisionsgußstücken, wie Dental-Prothesen, Schmuck und kleinen Präzisionsteilen.
Dentalgußstücke, wie Gebisse, Kronen und Brücken sind ein häufig vorkommendes Beispiel von Gußstücken, die große Genauigkeit erfordern, damit sie richtig passen.
Typischerweise wurden solche Gußstücke daher unter Verwendung des Wachsausschmelzverfahrens mit einer Form hergestellt, die aus einem porösen Investment bzw. einem feuerfesten Formstoff zum Umhüllen der Modelle hergestellt wurde. Das Investment weist einen Hohlraum auf, der mit dem geschmolzenen Metall, wie Gold oder einer Nickellegierung gefüllt werden soll. Eine Eintrittsöffnung zu.dem Hohlraum kann als halbkugelige Vertiefung in der äußeren Oberfläche des Investments geformt sein. Die Eingangsöffnung ist über Eingußkanäle mit dem Hohlraum verbunden. Es wurde dabei das folgende Verfahren verwendet.
Ein Barren des zu gießenden Metalls wird zuerst in einen getrennten Schmelztiegel eingebracht und beispielsweise mittels eines Gebläsebrenners oder einer Induktionsspule.
erhitzt. Danach läßt man zwangsweise das geschmolzene Metall aus dem Schmelztiegel in die Eingangsöffnung der Form hineinfließen, und danach über die Eingußkanäle in den Hohlraum, und zwar indem man den Schmelztiegel zusammen mit der Form zentrifugiert. Wenn die Erhitzung mittels einer Induktionsspule erfolgt, wird die Spule um den Schmelztiegel herum in einem Abstand zur Form angeordnet, da der Eisenring oder der Kolben, der häufig zum Einschließen des Investments verwendet wurde, die elektromagnetische Energie daran hindern würde, den Barren zu erreichen. Eine derartige Erhitzungs- oder Schmelzspule wird vor der Zentrifugierung von dem Schmelztiegel entfernt.
Die Strömungsgeschwindigkeit des Metalls muß hoch genug sein, um die Form vollständig vor dem Erhärten oder der VerEstigung des Metalls entlang der Oberflächen der Eingußkanäle und des Hohlraums zu füllen. In dem Hohlraum eingeschlossene Luft kann durch einen Entlüftungskanal oder durch die Poren des Investmentmaterials unter dem Druck des eindringenden Metalls entweichen. Das Investmentmaterial ist typischerweise eine feuerfeste Keramikmasse, wie ein Siliziumoxid, das durch Bindemittel, wie Gips zusammengehalten wird.
Bisher ergab sich in der Praxis das Problem, daß während des Aufheizens des Metallbarrens Verunreinigungen aus der Atmosphäre und aus der Heizflamme im geschmolzenen Metall absorbiert werden und der Kohlenstoff aus der Heizflamme zusätzlich die-sich ergebenden Gußstücke verunreinigt.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß bei Gußstücken aus Metallen geringer Dichte, bei denen die resultierenden Kräfte einer Zentrifuge vermindert sind, die Wahrscheinlichkeit erhöht ist, daß Leerräume aufgrund der verminderten Kräfte im Gußstück auftreten. Wegen der verfügbaren verminderten Kräfte war es bisher alternativ allgemein üblich, eine überschüssige Menge geschmolzenen Metalls zu verwenden, gelegentlich bis zu zweimal so viel wie für das gewünschte Gußstück erforderlich, und zwar in dem Bestreben, sicherzustellen, daß die erwünschte Menge geschmolzenen Metalls in den Formhohlraum hineingedrückt wird.
Dieses Vorgehen ist unter dem Gesichtspunkt der Materialien wirtschaftlich nachteilig und ferner auch weil Oxidverunreinigungen auf der Schmelztiegel-Oberfläche zurückbleiben, die entfernt werden müssen. Das Wiedereinschmelzen und die Wiederverwendung des überschüssigen Metalls ist ebenfalls sowohl wirtschaftlich nachteilig als auch unerwünscht.
Früher erhitzten Fachleute auf dem Gießsektor die Metalle mittels eines Gebläsebrenners unmittelbar in der Eingangsöffnung zum Form-Eingußkanal-System, wobei die Eintrittsöffnung als Schmelztiegel diente, jedoch wurde in letzterer Zeit das Metall in einem getrennten Schmelztiegel erhitzt, und zwar häufig auf Temperaturen, die über der Schmelztemperatur liegen, wonach das geschmolzene Metall rasch und beispielsweise unter Verwendung der Zentrifuge in die Form eingebracht wurde. Die frühere Praxis ist zwar dahingehend zu bevorzugen, daß während der überführung des Metalls aus dem Schmelztiegel in den Formhohlraum weniger Wärme verloren geht, doch ergab sich dabei der Nachteil, daß die Metallbehälter, welche das Investment enthielten, die Verwendung von Induktionsheizung nicht zuließen, die andererseits bei einem getrennten Schmelztiegel verwendet werden konnte. Derzeit verwendete Investmentmaterialien benötigen keinen Metallbehälter für eine ausreichende Formfestigkeit. Zusätzlich werden beide Verfahren häufig unter Verwendung von Temperaturen durchgeführt, die erheblich über der Schmelztemperatur des Metalls liegen, was den Eigenschaften des Gußmaterials abträglich ist.
Es ist bekannt, daß die Auswirkungen der thermischen Expansion/Kontraktion zwischen dem Gußstück und der Form dadurch kompensiert werden können, daß die Form vorgeheizt wird, wodurch beim Abkühlen des Guß stückes die Dimensionsgenauigkeit sichergestellt ist. In dieser Hinsicht ergab sich jedoch ein weiteres Problem bei den vorstehend erläuterten Gießverfahren, das darin besteht, daß die unabhängige Steuerung der Formtemperatur und der Metalltemperatur nicht gleichzeitig geschaffen werden kann. Bei der früheren Praxis, und zwar unabhängig davon, ob das Metall in dem Schmelztiegel oder entfernt von dem Schmelztiegel erhitzt worden ist, war es nicht möglich, die Aufheizung des Metalls während des Durchtritts durch die Eingußkanäle und innerhalb des Hohlraums aufrechtzuerhalten, um die Verfestigung zu verzögern, bis der Hohlraum vollständig ausgefüllt ist.
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine neuartige und verbesserte Vorrichtung für den automatischen Präzisionsguß zu schaffen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine neuartige und verbesserte Vorrichtung und Verfahren für den automatischen Präzisionsguß zu schaffen, welche die Nachteile und Mängel früherer bekannter Gießvorrichtungen und -verfahren beseitigen oder überwinden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine neuartige und verbesserte Vorrichtung und Verfahren für das automatische Präzisionsgießen zu schaffen, mit welchen Gußstücke erheblich verbesserter Qualität und mit erheblich verbesserter Verläßlichkeit und wirtschaftlichen Vorteilen erzielbar sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine neuartige und verbesserte Vorrichtung und Verfahren für das automatische Präzisionsgießen zu schaffen, welche das Erfordernis eines getrennten Schmelztiegels oder eines das Investmentmaterial der Form umgebenden Metallgehäuserings beseitigen und einen Gußvorgang gestatten, bei dem sowohl das geschmolzene Gußmaterial als auch das Investmentmaterial auf abgesenkten Temperaturen gehalten werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Gießsystem wird das Metall für den Guß geschmolzen und gegen Verunreinigungen während des Schmelzvorganges und der nachfolgenden Einspritzung des Metalls in den Formhohlraum geschützt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die thermische Energie zum Schmelzen des Metalls dem Metall während und nach der Einspritzung des Metalls in den Formhohlraum zugeführt. Es wird ein ausreichender Druck an das geschmolzene Metall angelegt, so daß eine rasche Einspritzung sichergestellt wird, welche ein vorzeitiges Verfestigen des Metalls ausschließt.
Gemäß der Erfindung umfaßt das Gießsystem eine Umhüllung für den Metallbarren. Die Umhüllung ist mit einer Druckquelle eines inerten Gases, wie Argon, verbunden, um atmosphärische Verunreinigungen zu verdrängen. Die Mündung der Umhüllung ist mit der Eingangsöffnung der Form abgedichtet, um den Barren und das nachfolgend geschmolzene Metall gegen atmosphäre Verunreinigungen zu schützen.
Die Umhüllung ist aus einem Material, wie Keramik, hergestellt, das bei Vorliegen der erhöhten Temperatur des geschmolzenen Metalls dimensionsstabil ist und gegenüber der Ausbreitung elektromagnetischer Energie transparent bzw. durchlässig, um die Aufheizung des Metalls durch elektromagnetische Induktion zu gestatten. Das System umfaßt ferner eine durch Wechselstrom erregte Spule, welche die Umhüllung umgibt, und legt ein zeitlich veränderliches elektromagnetisches Feld an das Metall innerhalb der Umhüllung an, um das Metall zu schmelzen. Bei einer bevorzugten Ausführung sind die Umhüllung, die Form und die Spule derart aufgebaut, daß die Spule sowohl die Umhüllung als auch den Formhohlraum umgibt und die Anlegung der Hitze an das Metall bis zu dem Zeitpunkt aufrechterhalten, zu dem das geschmolzene Metall in den Hohlraum eintritt, sowie ferner auch noch danach, falls erwünscht. Das zu formende Metall wird daher von Verunreinigungen freigehalten, die beim Erhitzen mit einer offenen Flamme auftreten, und die Aufrechterhaltung seines geschmolzenen. Zustandes wird sichergestellt, bis es den Hohlraum innerhalb der Form erreicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Form mit einer schüsselförmigen Eintrittsöffnung versehen, die als vorgeheizter Schmelztiegel dient, in welchem der Barren oder die Barren erhitzt und geschmolzen werden. Die Form ist mit der Eingangsöffnung oder dem Schmelztiegel oben angeordnet, so daß der oder die zu schmelzenden Barren in dem Schmelztiegel und auch teilweise innerhalb der Umhüllung gehalten werden. Bei einer alternativen Ausführungsform können die Form und die Umhüllung einstückig sein und/oder einen einzigen Durchmesser aufweisen.
Ebenfalls alternativ kann die Heizspule nur denjenigen Abschnitt der Umhüllung und der Form umgeben, der den Schmelztiegel und die Gußmaterialbarren enthält. Ein oder mehrere Eingußkanäle erstrecken sich von dem Schmelztiegel nach unten zum Formhohlraum. Eine Strömung des inerten Gases wird während der Aufheizung der Barren unter einem verhältnismäßig geringen Anstieg des Druckes, von beispielsweise 34,474 mb (0,5 psi) aufrechterhalten, um Verunreinigungen in der Atmosphäre auszutreiben, die von dem erhitzten Investment der Form ausgehen könnten., wobei das Investment typischerweise auf eine Temperatur im Bereich von 871 bis 9270C (1600 bis 17000F) aufgeheizt wird, wobei das Investment jedoch gemäß der Erfindung in einem Ofen vor dem Gußvorgang auf eine Temperatur aufgeheizt werden kann, die nur etwa 7600C (14000F) beträgt. Die Durchmesser der Eingußkanäle sind derart dimensioniert, daß beim Schmelzen des Barrens oder der Barren die Oberflächenspannung des geschmolzenen Materials ausreicht, und zwar sogar bei Vorliegen des vorstehend erwähnten kleinen Druckanstiegs beim Austreiben der Verunreinigungen durch das inerte Gas, um das geschmolzene Metall innerhalb des Schmelztiegels zu halten. Auf diese Weise hält die Oberflächenspannung das geschmolzene Metall.
in dem Schmelztiegel bis zu dem Zeitpunkt, an dem es in den Formhohlraum injiziert werden soll.
Nach Vollendung des Schmelzvorgangs wird plötzlich ein Hochdruckgas aus der Quelle inerten Gases dem Innenraum der Umhüllung zugeführt. Eine Mündung, durch welche das Hochdruckgas in die Umhüllung eintritt, ist vorzugsweise zu einer Wand der Umhüllung hin gerichtet, die von dem geschmolzenen Metall entfernt ist, so daß ein Spritzen des Metalls verhindert wird. Das Hochdruckgas drückt rasch das geschmolzene Metall durch die Eingußkanäle in den Formhohlraum, und zwar in einer Zeitspanne, die kurz genug ist, im wesentlichen momentan, um die Verfestigung einer mehr als vernachlässigbaren Menge des Metalls entlang der Oberflächen der Eingußkanäle und des Hohlraums auszuschließen.
Es ist somit ersichtlich, daß die vorstehend genannten Ziele der Erfindung durch die beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung erreicht werden.
Bei der praktischen Anwendung der Vorrichtung und der Verfahren gemäß der Erfindung wurde gefunden, daß der Formhohlraum reproduzierbar mit einem reinen Metall gefüllt wird, das bemerkenswert frei von Verunreinigungen ist und das sich nachfolgend verfestigt, um ein sehr präzises Gußstück zu liefern, das bemerkenswert frei von Leerräumen und Oberflächenimperfektionen ist. Überdies ist sehr wenig überschüssiges Gußmaterial erforderlich, um ein gutes, präzises Gußstück sicherzustellen, wobei Fehlgüsse minimal sind.
Es wird dabei angenommen, daß die Fähigkeit des erfindungsgemäßen Systems, ein reines geschmolzenes Material in Kombination mit der durch pneumatischen Druck erzielten Geschwindigkeit der Injektion zu erzielen dafür verantwortlich ist, daß ständig bemerkenswert verbesserte Gußstücke erzielt werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Verfahren besteht darin, daß Güsse mit der minimalen Temperatur ausgeführt werden können, die zum Schmelzen des Gußmaterials erforderlich ist, und daß das Investmentmaterial der Form auf eine niedrigere Temperatur als bisher notwendig aufgeheizt werden kann. Diese minimalen oder abgesenkten Temperaturen tragen auch zur Möglichkeit bei, Gußstücke zu erzielen, die vollständiger ausgefüllt sind, eine größere Dichte aufweisen und weniger Porosität.
Das erfindungsgemäße Gießsystem kann auch zum Gießen von nichtmetallischem Material, wie Glas, verwendet werden, indem ein chemisch inerter metallischer Einsatz in die Eingangsöffnung der Form eingesetzt wird. Dieser Einsatz ist schüsselförmig zur Halterung eines Barrens oder mehrerer Barren des Gußmaterials ausgebildet und wird bei Wechselwirkung mit dem elektromagnetischen Feld heiß und schmilzt das nichtmetallische Gußmaterial.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt: Fig. 1 eine stilisierte Bildansicht eines erfindungsgemäßen Gießsystems, wobei ein Teil der Umhüllung ausgebrochen ist, um ein Investment in angehobener Position zum Guß zu zeigen, während andere Teile des Systems schematisch dargestellt sind; Fig. 2 eine Schnittansicht der Umhüllung der Fig. 1 mit einer daran gehalterten Schmelzspule, wobei das Investment in einer aus der Umhüllung zurückgezogenen abgesenkten Position gezeigt ist und wobei ferner eine Positioniereinheit zum Anheben und Absenken des Investments relativ zur Umhüllung dargestellt ist; Fig. 3 eine Steuervorrichtung der Fig. 1; Fig. 4 ein Zeitdiagramm des Betriebs des Systems der Fig. 1; Fig. 5 eine der Fig. 2 ähnliche Teilschnittansicht in der angehobenen Position, wobei eine alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, in welcher die Form einen metallischen Einsatz umfaßt, der in die Schmelztiegel-Eingangsöffnung eingesetzt ist, so daß nichtmetallische Barren ebenfalls erfindungsgemäß gegossen werden können; und Fig. 6 eine weitere, der Fig. 2 ähnliche Teilschnittansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung, wobei die Umhüllung für die Barren und das Investment den gleichen Durchmesser aufweisen und als einziges einheitliches Teil ausgebildet sind, wobei die Induktionsspule eng in der Nähe, jedoch getrennt von der Umhüllung und den Investmentteilen gehaltert ist.
In den Fig. 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Gießsystem 20 dargestellt. Ein Investment bzw. eine Hülle 22 ist herausnehmbar mittels eines Kolbens 26 in einer Umhüllung bzw.
einem Gehäuse 24 positioniert. Das Investment 22 weist einen Innenhohlraum 28 und Eingußkanäle 30 auf, die beide in gestrichelten Linien gezeigt sind, wobei die Eingußkanäle 30 den Hohlraum 28 mit einer äußeren Vertiefung in der oberen Oberfläche des Investments 22 verbinden. Die Vertiefung dient als Schmelztiegel 32 zum Tragen von einem oder mehreren Barren 34 während des Aufheizens des Barrens oder der Barren 34, sowie als Eintrittsöffnung, durch welche das geschmolzene Metall in den Investment-Hohlraum eintritt.
Vorteilhafterweise sind erfindungsgemäß die Eingußkanäle 30 und ihre dazupassenden Öffnungen im Unterteil des Schmelztiegels 32 derart dimensioniert, daß die Oberflächenspannung des geschmolzenen Gießmetalls ausreicht, um das Abfließen des geschmolzenen Metalls in die Eingußkanäle 30 vor der Anwendung des Spritzgießdruckes zu verhindern, wie nachstehend im einzelnen erläutert wird. Zu diesem Zweck wurde gefunden, daß bei Präzisionsmetallen, wie Gold, Goldlegierungen und Chrom-Kobalt-Legierungen der Eingußkanal 30 vorteilhafterweise einen Durchmesser von etwa 1,63 mm (14 gauge oder 0,064 Zoll) aufweist; bei Nicht-Edelinetallen, wie Nickel-Chromlegierungen, weist der Eingußkanal vorLeilhafterweise einen Durchmesser von 3,26 mm (8 gauge oder 0,128 Zoll) auf.
Die Umhüllung bzw. das Gehäuse 24 ist vorteilhafterweise aus einem Keramikmaterial geformt, wie Aluminiumoxid, das hinsichtlich der Ausbreitung elektromagnetischer Energie durchlässig bzw. transparent ist. Der obere Teil der Umhüllung 24 umfaßt eine Kappe 36 und der untere Teil der Umhüllung 24 umfaßt eine Schürze 37, die von der Kappe 36 nach unten hängt. Eine hitzebeständige Dichtung 38, die aus Asbest hergestellt sein kann, ist an der unteren Wippe der Kappe 36 vorgesehen, um abdichtend auf die obere Oberfläche des Investments 22 beim Anheben des Investments 22 durch den Kolben 26 zu passen.
Ein Temperaturfühlerelement, wie ein Pyrometer 40, ist durch die Wand der Kappe 36 eingesetzt und darin mittels einer Durchführungshülse 42 befestigt. Ein Einlaßrohr 44 tritt durch die Wand der Kappe 36 hindurch und ist daran mittels einer Durchführungshülse 48 befestigt. Eine Auslaßöffnung 50 umfaßt ein Rohr 52 mit einem Ventil 54 an seinem äußeren Ende, wobei das innere Ende des Rohrs 52 durch die Wand der Kappe 36 hindurchtritt und daran mittels einer Durchführungshülse 56 befestigt ist.
Ein Tank 58 führt komprimiertes Gas über ein Paar von Druckregulatoren 59-60 zu, wobei das Gas in dem Tank 58 mit einem Druck von ungefähr 206,844 bar (3000 psi) gespeichert ist, während der Regler 59 auf einen Druck von ungefähr 3,4474 bar (50 psi) und der Regler 60 auf einem verhältnismäßig niedrigen Druck von ungefähr 34,474 mbar (0,5 psi) eingestellt sind. Das Gas wird von den Reglern 59-60, wie schematisch dargestellt, über die Ventile 61-62, die Rohre 63-65 und das Rohr 44 zur Umhüllung 24 gefördert.
Das Rohr 64 ist mit dem Rohr 44 durch ein T-Stück 70 in dem Rohr 44 gekoppelt.
Eine koaxial zur Umhüllung 24 angeordnet dargestellte Schmelzspule 74 ist in Rippen bzw. Leisten 7 entlang der äußeren Oberfläche der Umhüllung 24 gehaltert und durch elektrischen Strom aus einer Quelle 76 versorgt, die durch eine Steuerung 78 aktiviert wird. Der Strom in der Spule 74 erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das mit dem Metall des Barrens oder der Barren 34 zusammenwirkt, um das Metall in dem Barren oder den Barren durch elektromagnetische Induktion aufzuheizen.
Als bevorzugte Ausführung umschließt vorteilhafterweise die Spule 74 sowohl. die Kappe 36 als auch'die Schürze 37 der Umhüllung 24, so daß Wärme an das Metall in seinem festen Zustand im Barren 34 geliefert wird, ferner in seinem geschmolzenen Zustand innerhalb des Schmelztiegels 32 und auch danach, während es durch die Eingußkanäle 30 in den Hohlraum 28 hindurchtritt. Als bevorzugte Ausführungsform ist der Durchmesser der Kappe 36 geringer als der Durchmesser der Schürze 37. In ähnlicher Weise ist der Durchmesser des oberen Teils der Spule 34, der die Kappe 36 umgibt, kleiner als der Durchmesser des unteren Teils der Spule 74, welcher die Schürze 37 umgibt. Der verminderte Durchmesser des oberen Teils der Spule 74 besorgt daher eine Konzentration des magnetischen Flusses an der Stelle des Barrens 34, so daß ein rascheres Schmelzen erreicht wird.
Überdies kann die Aufheizung des Metalls auch über den tatsächlichen Gußvorgang hinaus um eine Zeitspanne fortgesetzt werden, die ungefähr eine bis zwei. Sekunden bcträgt, wie nachstehend erläutert.
Wie in der Fig. 6 gezeigt und nachstehend im einzelnen erläutert werden wird, können alternativ die Umhüllung 24 und das Investment 22 auch als einzelnes einheitliches bzw. einstückiges Teil geformt sein, so daß das Erfordernis für den Dichtring 38 beseitigt wird. Als weitere Alternative, und zwar für die einzelne einheitliche Struktur der Fig. 6 oder für die bevorzugte Ausführungsform der Fig. 1 bis 4, können auch das Investment 22 und die Umhüllung 24 den gleichen Durchmesser aufweisen.
Vorteilhafterweise haltert die in der Fig. 1 schematisch gezeigte und im einzelnen in der Fig. 2 dargestellte Positioniereinheit 80 die Umhüllung 24 und justiert die Höhe des Kolbens 26 relativ hierzu. Als bevorzugte Ausführung umfaßt die Positioniereinheit 80 einen Rahmen 82 mit einem oberen Arm 84, einem unteren Arm 86 und einer Basis 88, die durch einen vertikalen Schenkel 90 im Abstand angeordnet sind. Der obere Arm 84 endet vorteilhafterweise in einer kreisförmigen Lippe 92, die mit dem oberen Rand der Kappe 36 zusammenpaßt. Der untere Arm 86 endet ebenfalls vorteilhafterweise in einer kreisförmigen Lippe 94, welche mit der unteren Lippe der Schürze 37 zusammenpaßt. Der obere und der untere Arm 84 und 86 positionieren daher die Umhüllung 24 relativ zur Basis 88 feststehend. Die Positioniereinheit 80 umfaßt ferner vorteilhafterweise einen hydraulischen Antrieb 96, der den Kolben 26 mit der Basis 88 koppelt. Der Antrieb 96 ist durch ein hydraulisches Fluid angetrieben, das mit ihm über eine Ventileinheit 98 in Abhängigkeit von Signalen von der Steuervorrichtung 78 gekoppelt wird.
In der Fig. 3 ist eine schematische Ansicht einer beispielsweisen Ausführung der Steuerung 78 der Fig. 1 gezeigt. Die Steuerung 78 umfaßt einen Taktgeber 100, eine Energiequelle 102, ein Relais 104 und einen Schrittschalter 106, der vom Taktgeber 100 betätigt ist und dessen Anschlüsse die elektrischen Leitungen der Fig. 1 mit der Kraftquelle 102 koppeln. Die Leitung 108 koppelt die Ventile 54 und 62 der Fig. 1 mit dem Anschluß 110 des Schalters 106. Die Leitung 112 koppelt das Ventil 61 der Fig. 1 mit einem Ausgangsanschluß des Relais 104. Die Leitung 114 koppelt die Stromquelle 76 der Fig. 1 mit dem Anschluß 116 des Schalters 106. Die Leitung 118 koppelt das Pyrometer 40 der Fig. 1 mit einem Steueranschluß des Relais 104 zur Verbindung der Leitung 112 mit der Quelle 102, um das Ventil 61 zu aktivieren. Die Leitung 120 umfaßt zwei elektrische Leiter zur Verbindung mit den Anschlüssen 123-124 des Schalters 106, um die Ventile der Ventileinheit 98 zu aktivieren, so daß hydraulisches Fluid jeweils über die Öffnungen 127-128 des Antriebs 96 zum Anheben und Absenken des Kolbens 26 gelenkt wird. Das hydraulische Fluid wird von einem Tank 130 mit unter Druck stehendem Fluid an die Ventileinheit 98 geliefert.
Wie in der Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt der Kolben 26 einen Isolator 132 aus feuerfestem Material, wie Asbest, um den Kolben 26 von dem Investment 22 thermisch zu isolieren.
Während der Formungs- und Gießvorgänge wird ein Investment, wie das Investment 22, vorzugsweise auf eine Temperatur voraufgeheizt, die- niedriger ist als der Verfestigungspunkt des Metalls des Barrens 34, jedoch ausreichend hoch, um die Gußschrumpfung durch Inversions-Expansion zu kompensieren, so daß die Dimensionsgenauigkeit des sich ergebenden Gusses sichergestellt ist. Obwohl, wie bisher in der Praxis angewendet, diese Temperatur in der Größenordnung von 871 bis 9270C (1600 bis 17000F) liegt, wurde gefunden, daß bei der Erfindung diese Temperatur bis auf etwa 7600C (14000F) abgesenkt werden kann. Der Isolator 132 gestattet, daß das Investment 22 auf der hohen Temperatur bleibt, indem die Wärmeleitung von dem Investment 22 zu dem relativ kalten Metall des Kolbens 26 verhindert wird. Hinsichtlich der Energieversorgung der Spule 74 mit Strom aus der Quelle 76 kann es wünschenswert sein, jeden Temperaturanstieg der Leiter 134 der Spule 74 aufgrund des Durchgangs von Strom einzuschränken. Es ist dementsprechend vorteilhaft, die Leiter 134 aus hohlen Kupferrohren zu bauen, deren Enden mit einer Kühleinheit 136 verbunden sind. Die Kühleinheit 136 umfaßt eine Wasserpumpe 138, die über elektrisch isolierende Gummirohre mit den Enden der Leiter 134 gekoppelt ist. Auf diese Weise kann Kühlwasser durch die Leiter 134 geleitet werden, während der elektrische Strom durch die Stromquelle 76 eingespeist wird.
Die zylindrische Wand der Kappe 36 ist am Oberteil mit einem Fenster 142 verschlossen, das vorteilhafterweise aus einer kreisförmigen Platte von Hochtemperaturglas, wie Ofenglas, geformt ist, um eine Beobachtung des Schmelzens des Barrens 34 zu gestatten. Das innere Ende des Rohrs 44 ist durch einen Stopfen 144 verschlossen und eine öffnung 146 ist an der Oberseite des Rohrs 44 vorgesehen, um die Strömung inerten Gases aus dem Rohr 44 zum Fenster 142 statt nach unten zum Investment 22 zu lenken, so daß eine gleichförmigere Verteilung der Fluidströmung geschaffen wird und dadurch ein Spritzen des geschmolzenen Metalls in dem Schmelztiegel 32 verhindert wird. Das Rohr 52 der Auslaßöffnung 50 ist in ähnlicher Weise mit einem Stopfen 148 versehen, um das innere Ende des Rohrs 52 abzuschließen; ferner ist es mit einer Öffnung 150 in der Seite des Rohrs versehen, die nach unten ausgerichtet ist, so daß eine Richtung der Fluidströmung innerhalb der Kappe 36 geschaffen wird, welche rascher die ursprüngliche Luftatmosphäre bei Anlegung des inerten Gases durch die Öffnung 146 beseitigt.
Im Betrieb wird der Schalter 106 durch den Taktgeber 100 angetrieben, siehe hierzu das Zeitdiagramm der Fig. 4.
Eine manuelle Übersteuerungskontrolle 152 ist mechanisch mit dem Schalter 106 gekoppelt, um die manuelle Betätigung der Schaltfunktionen in dem Fall zu gestatten, daß eine derartige manuelle Betätigung erwünscht ist. Wenn die manuelle Übersteuerung nicht vorgesehen ist, schreiten die Schaltfunktionen des Schalters 106 sequentiell und automatisch unter der Steuerung des Taktgebers 100 fort. Anfänglich wird das vorgeheizte Investment 22 mit dem oder den in den Schmelztiegel 32 eingesetzten Barren 34 auf dem Isolator 132 des Kolbens 26 positioniert. Danach folgt die automatische Folgesteuerung der Steuervorrichtung 78. Der Anschluß 123 wird zuerst mit der Kraftquelle 102 verbunden, um das Ventil 98 und den Antrieb 96 zum Anheben des Kolbens 26 zu aktivieren, wonach das Investment 22 in Kontakt mit der Dichtung 38 gebracht wird. Der Kolben 26 drückt das Investment 22 gegen die Dichtung 38 mit ausreichend hohem Druck, so daß an der Zwischenfläche zwischen der Dichtung 38 und dem Investment 22 eine luftdichte Abdichtung geschaffen wird. Die von dem Kolben 26 ausgeübte Kraft ist ausreichend groß, um hydrostatische Kräfte zu überwinden, die sich nachfolgend innerhalb der Kappe 36 bei Anlegen des inerten Gases durch das Einlaßrohr 44 entwickeln.
Dann wird der Anschluß 110 mit der Kraftquelle 102 zur Aktivierung der Ventile 54 und 62 der Fig. 1 verbunden, um die langsame Zufuhr von inertem Gas, wie Argon, über das Rohr 44 herbeizuführen, so daß Luft aus der Kappe 36 durch das Rohr 52 herausgespült wird. Das Rohr 65 weist eine Bohrung auf, die wesentlich enger ist als die des Rohrs 63, so daß in Kombination mit dem geringen Druck des Reglers 60 ein sanfter Strom des inerten Gases aus der öffnung 146 austritt, um die Luft aus der Kappe 36 herauszuspülen.
Beim weiteren Betrieb des Schalters 106 durch den Taktgeber 100 schließt sich der Kontakt am Anschluß 116, um ein elektrisches Signal auf der Leitung 114 zu erzeugen, welches den Betrieb der Stromquelle 78 auslöst. Danach schreitet die Induktionsheizung des Barrens oder der Barren 34 fort, so daß der Barren oder die Barren 34 geschmolzen werden. Während des Schmelzens der Barren 34 wird die sanfte Strömung des inerten Gases durch das Einlaßrohr 44 aufrechterhalten, um weitere Dämpfe herauszuspülen, die von dem Metall oder den Poren des Investments 22 austreten können. Nach der Feststellung, daß das Metall des Barrens oder der Barren 34 auf eine ausreichend hohe Temperatur zur Vollendung des Schmelzprozesses aufgeheizt worden ist, sendet das Pyrometer 40 ein elektrisches Signal auf der Leitung 118 aus, um ein Flip-Flop 154 zu triggern und ein Relais 104 zu aktivieren. Das Flip-Flop 154 erzeugt einen Impuls 156, dessen Dauer ungefähr 2 Sekunden beträgt und der die Spule des Relais 104 für ein entsprechendes Zeitintervall von 2 Sekunden mit Strom versorgt. Das Relais aktiviert das Ventil 61 über eine normalerweise offene Gruppe von Kontakten 157A auf der Leitung 112 und deaktiviert die Ventile 54 und 62 durch eine normalerweise geschlossene Kontaktgruppe 157B in Serie mit der Leitung 108.
Danach werden die langsame Zufuhr durch das Ventil 62 und der Ausstoß durch das Ventil 54 beendet und das inerte Gas wird rasch durch das Ventil 61 und das Rohr 44 zugeführt, um einen plötzlichen Anstieg des Gasdruckes in der Kappe 36 zu erzeugen. Der Anstieg des Gasdruckes ist auf den voreingestellten Wert des Reglers 59 begrenzt. Obwohl gefunden wurde, daß ein Druck bis hinunter zu etwa 1,03422 bar (15 psi) bei Goldlegierungen zufriedenstellend arbeitet, ist es bevorzugt, daß der Druck im Bereich von etwa 2,06844 bis nicht mehr als etwa 6,8948 bar (30 bis zu 100 psi) liegt, und zwar vorzugsweise im Bereich der vorstehend erwähnten 3,4474 bar (50 psi).
Der plötzliche Anstieg des Gasdruckes drückt das geschmolzene Metall über die Eingußkanäle 30 in den Hohlraum 28 hinein zum Guß des Metalls. Das Gießen des Metalls findet in ungefähr einer Zehntel Sekunde oder im wesentlichen momentan statt. Am Ende des Impulses 156 des Flip-Flops 154 wird das Relais 104 deaktiviert, so daß das Schnellzufuhrventil 61 geschlossen und das Auslaßventil 54 und das Langsamzufuhrventil 62 geöffnet werden. Das Öffnen des Auslaßventils 54 bewirkt eine Freigabe des Gasdruckes innerhalb der Kappe 36, wie in der unteren Darstellung des Zeitdiagramms der Fig. 4 angegeben. Der Strom in der Spule 74 wird für eine Zeitspanne von einer bis zwei Sekunden nach Beendigung der Schnellzufuhr fortgesetzt, so daß die Induktionsheizung des Metalls über den Gußvorgang hinaus aufrechterhalten bleibt. Eine manuelle Ubersteuerungskontrolle 158 ist mit den Kontakten des Relais 104 zu dessen Betätigung für den Fall verbunden, daß es erwünscht ist, den Betrieb des Relais 104 zu übersteuern. Eine weitere Betätigung des Schalters 106 durch den Taktgeber 100 öffnet den Kontakt am Anschluß 160, um die elektrischen Signale auf den Leitungen 114 und 108 zu beenden, um den Stromfluß in der Spule 74 zu beenden und die Ventile 54 und 62 zu deaktivieren. Der Kontakt am Anschluß 124 des Schalters 106 schließt sich, um den Antrieb 96 zur Rückführung des Kolbens 26 in seine abgesenkte Position zu aktivieren, so daß das Investment 22 aus dem Gußsystem 20 herausgeführt werden kann. Danach kann das Investment bzw. die Präzisionsgußform 22 zerbrochen werden, um das Gußstück zu erhalten.
Bei dem vorstehend erläuterten Schmelzen und Gießen des Metalls des Barrens oder der Barren wurden die Eigenschaften des Metalls ausgenutzt, gemäß denen das Metall mit einem zeitlich veränderlichen elektromagnetischen Feld in Wechselwirkung tritt, so daß Wirbelströme in dem Metall erzeugt werden und das Metall aufgeheizt und geschmolzen wird. Es gibt jedoch Situationen, in denen es erwünscht sein kann, einen Guß aus einem nichtmetallischen Material, wie Glas, herzustellen. Da dieses Material die vorstehend erläuterte Wechselwirkung mit dem elektromagnetischen Feld nicht zeigt, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um Energie aus dem Feld zum Schmelzen des Materials zu extrahieren, wie nachstehend mit Bezug auf die Fig. 5 beschrieben.
Gemäß der in der Fig. 5 gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird ein Einsatz 162 eines elektrisch leitenden Metalles in die Eingangsöffnung des Investments 22 eingesetzt, um einen nichtmetallischen Barren 34A, wie einen Glasbarren in einer Situation zu schmelzen, in welcher es erwünscht ist, ein nichtmetallisches Material zu vergießen. Ein Metall wie Platin ist bevorzugt zum Aufbau des Einsatzes 162, da Platin eine höhere Schmelztemperatur als der Glasbarren 34A aufweist und überdies chemisch inert in bezug auf den Glasbarren ist. Der Einsatz 162 ist gleichermaßen vorzugsweise schüsselförmig und weist eine oder mehrere Öffnungen in seinem Unterteil auf, die mit den Eingußkanälen 30 des Investments 22 in Verbindung stehen. Die Lage und die Orientierung des Einsatzes 162 bezüglich des elektromagnetischen Feldes der Spule 74 und die Symmetrieachse des Einsatzes sind parallel zu dem angelegten Feld und derart gewählt, daß eine Wechselwirkung des elektromagnetischen Feldes und die Induktion von zirkulierenden Strömen gewährleistet wird, welche den Einsatz 162 aufheizen. Wärme strömt von dem Einsatz 162 in den Glasbarren 34A hinein und heizt den Barren auf und schmilzt ihn. Wie bei der Verwendung von Metall sind die Schmelztiegelöffnungen in die dazu passenden Eingußkanäle derart dimensioniert, daß die Oberflächenspannung des geschmolzenen Glases das Glas in dem Schmelztiegel hält, bis das Anlegen von Gasdruck erfolgt. Vorteilhafterweise liegt diese Dimension in der Größenordnung eines Eingußkanals mit einem Durchmesser von 3,26 mm (8 gauge oder 0,128 Zoll). Wie vorstehend in bezug auf den Metallbarren 34 angegeben, wird danach das geschmolzene Glas durch den Druck des inerten Gases durch die Eingußkanäle 30 in den Investment-Hohlraum 28 gedrückt, wo sich beim Abkühlen das Glas verfestigt. Auf diese Weise können nichtmetallische Materialien geschmolzen und vergossen werden.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung gemäß der Fig. 5 wurde es für bestimmte Gießmaterialien, wie Gold, die sich durch Indutkionsheizung nicht ohne weiteres erwärmen, als vorteilhaft gefunden, den Schmelztiegel und/oder die innere Oberfläche der'Umhüllung mit einem Material, wie Graphit, auszukleiden.
In der Fig. 6 ist ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei ist der obere Teil der Umhüllung, der allgemein mit dem Bezugszeichen 36' bezeichnet ist, als eine einstückige Verlängerung des Investments aufgebaut, das durch das Bezugszeichen 22' bezeichnet ist, so daß die in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 gezeigte hitzefeste Abdichtung 38 beseitigt wird. Bei dieser Ausführungsform sind die Barren 34 in dem Schmelztiegel 32' des Investments 22' derart gehalten, daß sie weitgehend innerhalb des oberen Umhüllungsabschnittes 36' enthalten sind. Schließlich ist bei dieser Ausführungsform die Schmelzspule 74 in geeigneter Weise in der Nähe und angrenzend zu, jedoch getrennt von der Umhüllung 36' und dem Investment 22' gehaltert und umgibt nur diejenigen Teile, welche den Schmelztiegel 32' und die Barren 34 enthalten. Bei dieser Ausführungsform wird das geschmolzene Gießmaterial in den Formhohlraum in der vorstehend beschriebenen Weise injiziert, und zwar mit der Ausnahme, daß die Aufheizung der Spule 74 über den tatsächlichen Gießvorgang hinaus nicht fortgesetzt wird. Es ist zwar bevorzugt, daß die Schmelzspule 74 auch denjenigen Teil des Investments umgibt, der den Formhohlraum enthält, jedoch wurden auch vollständig zufriedenstellende Gußstücke mit den vorstehend erläuterten erheblich verbesserten Dichte- und Glattheitseigenschaften bei dieser alternativen Ausführung der Erfindung erhalten.
Es ist auch anzumerken, daß der Schmelztiegel 32' zur Verwendung mit Glasblöcken mit Metall ausgekleidet werden kann, wie in der Fig. 5 gezeigt, oder daß die Umhüllung 36' und/oder der Schmelztiegel 32' mit Graphit zur Verwendung mit Gold oder anderen Metallen ausgekleidet werden können, die nicht ohne weiteres durch Induktion aufgeheizt werden.
Leerseite

Claims

Induktionsgießmaschine und Gießverfahren Patentansprüche 1. Gießvorrichtung, g e k e n n z e i c h n e t durch Investment-Einrichtungen, die aus einem nichtmetallischen Material geformt sind und die folgenden Elemente umfassen: einen Formhohlraum, Eintrittsöffnungseinrichtungen, und Eingußkanal-Einrichtungen, die von der Eingangsöffnungseinrichtung zu dem Formhohlraum führen; sowie durch Umhüllungseinrichtungen, die aus einem nichtmetallischen Material geformt sind und einen Raum zur Aufnahme eines Öder mehrerer fester Barren eines Gußmaterials begrenzen, und durch Schmelztiegeleinrichtungen zur Halterung der Gußmaterialbarren innerhalb des Umhüllunqsraums unmi.ttelbar in der Nähe und über der Eintritts(5fEnuncgseillrichtung, wobei die Schmelztiegeleinrichtungen eine Öffnung umfassen, die mit der Eingußkanal-Einrichtung in der Investment-Einrichtung in Verbindung stehen, und die Öffnungseinrichtung derart dimensioniert ist, daß die Oberflächen spannung des geschmolzenen Gußmaterials das geschmolzene Gußmaterial innerhalb der Schmelztiegeleinrichtung zurückhält; durch Einrichtungen, welche elektromagnetische Energie in den Umhüllungsraum und zur Schmelztiegeleinrichtung lenken, um die Gußmaterialbarren zu schmelzen, und durch Einrichtungen zur Einführung komprimierten Fluids in den Umhüllungsraum, um rasch das geschmolzene Gußmaterial durch die öffnungseinrichtung der Schmelztiegeleinrichtung zu drücken, und danach durch die Eingangsöffnungseinrichtung und die Eingußkanal-Einrichtung in den Investment-Formhohlraum, um- dadurch einen Guß zu formen.
2. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i.c h n e t , daß die Schmelztiegeleinrichtung in der äußeren Oberfläche der Investment-Einrichtung und einstückig damit geformt ist, und daß Einrichtungen zur abdichtend entfernbaren Montage der Umhüllungseinrichtung um die Schmelztiegeleinrichtung herum vorgesehen sind.
3. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z ei c h n e t , daß die Umhüllungseinrichtung und die Investment-Einrichtung als einzelne einheitliche Einheit geformt sind.
4. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß Einrichtungen zum Lenken der elektromagnetischen Energie zur Eingußkanal-Einrichtung und dem Investment-Formhohlraum vorgesehen sind, so daß das geschmolzene Gußmaterial während der Überführung zu dem und nach dem Erreichen des Investment-Formhohlraums aufgeheizt werden kann.
5. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß Einrichtungen zur Entfernung von Umgebungsluft aus dem Umhüllungsraum vorgesehen sind, sowie Einrichtungen zum Ersetzen der entfernten Luft durch ein inertes Gas vor dem Schmelzen der Gußmaterialbarren.
6. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Gußmaterialbarren aus Metall bestehen und daß die Lenkungseinrichtung für die elektromagnetische Energie ein zeitlich veränderliches Magnetfeld umfaßt, welches mit den Barren in Wechselwirkung tritt, um dadurch die Barren durch Induktionsheizung zu schmelzen.
7. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Gußmaterialbarren nichtmetallisch sind, und daß die Schmelztiegeleinrichtung wenigstens eine Barrentragfläche umfaßt, die aus einem chemisch inerten metallischen Material geformt ist, dessen Schmelzpunkt höher liegt als der des nichtmetallischen Gußmaterialbarrens, wodurch die Lenkungseinrichtung die elektromagnetische Energie mit der metallischen Tragoberfläche in Wechselwirkung tritt und dadurch das Metall aufheizt und den nichtmetallischen Barren schmilzt.
8. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Lenkeinrichtung für die elektromagnetische Energie ein Spulenelement umfaßt, das angrenzend an dem Umhüllungsraum und der Schmelztiegeleinrichtung und diese umgebend angeordnet ist, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um einen elektrischen Strom innerhalb des Spulenelements zu erzeugen.
9. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das komprimierte Fluid mit einem Druck im Bereich zwischen 2,06844 bar und 6,8948 bar (30 bis etwa 100 psi) eingeführt wird.
10. Gießvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Umhüllungseinrichtung einen offenen Endabschnitt umfaßt, daß ein hitzebeständiges Dichtelement an der das offene Ende bildenden Oberfläche der Umhüllungseinrichtung befestigt ist, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Investment-Einrichtung zur Bewegung in und außer Abdichteingriff mit dem hitzebeständigen Dichtelement haltern, um den Umhüllungsraum zu bilden.
11. Gießvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e -k e n n z ei c h n e t , daß die Umhüllungseinrichtung einen gegenüber der Investment-Einrichtung verminderten Durchmesser aufweist.
12. Gießvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß Einrichtungen vorgesehen sind, welche dem inerten Gas einen niedrigen Druck verleihen, das vor dem Schmelzen der Gußmaterialbarren in den Umhüllungsraum eingeführt wurde.
13. Gießvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Gießmaterial ein Edelmetall ist, und daß die Schmelztiegel-öffnungseinrichtung einen Durchmesser von ungefähr 1,63 mm (14 gauge) aufweist.
14. Gießvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Gießmaterial ein Nichtedelmetall ist, und daß die Schmelztiegel-öffnungseinrichtung einen Durchmesser von etwa 3,26 mm (8 gauge) aufweist.
15. Gießvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das nichtmetallische Gußmaterial Glas ist, daß die Barrenhalterungsoberfläche aus Platin geformt ist, und daß die Schmelztiegel-öffnungseinrichtung einen Durchmesser von ungefähr 3,26 mm (8 gauge) aufweist.
16. Gießvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Umhüllungseinrichtung ebenfalls mit dem chemisch inerten metallischen Material ausgekleidet ist.
17. Gießvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das komprimierte Fluid mit einem Druck von etwa 3,4474 bar (50 psi) eingeführt wird.
18. Gießvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e.n n -z e i c h n e t , daß der Druck des inerten Gases etwa 34,474 mbar (0,5 psi) beträgt.
19. Gießvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Gußmaterial Gold ist, und daß das komprimierte Fluid mit einem Druck von wenigstens etwa 1,03422 bar (15 psi) eingeführt wird.
20. Gießverfahren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Formhohlraum geformt wird, sowie eine Eingußkanal-Einrichtung, die in den Hohlraum innerhalb eines nichtmetallischen Investment-Materials führt, daß Gußmaterialbarren in einer Formeintrittsöffnung gehaltert werden, die in der Nähe und unmittelbar über der Eingußkanal-Eintrittseinrichtung liegen, daß die Barren abdichtend innerhalb einer nichtmetallischen Kammer eingeschlossen werden, daß elektromagnetische Energie in den Raum innerhalb der Kammer gelenkt wird, so daß dadurch die Gußmaterialbarren durch Induktionswärme geschmolzen werden, daß die Eingußkanal-Eintrittseinrichtung derart dimensioniert wird, daß das geschmolzene Gußmaterial durch Oberflächenspannung innerhalb der Formeintrittsöffnung zurückgehalten wird, und daß ein komprimiertes Fluid in den eingeschlossenen Kammerraum eingeführt wird, um rasch das geschmolzene Gußmaterial aus der Formeintrittsöffnung durch die Eingußkanal-Eintrittsöffnung in den Formhohlraum zu drücken und dadurch einen Guß zu bilden.
21. Gießverfahren nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der eingeschlossene Kammerraum evakuiert und mit einem inerten Gas niedrigen Drucks vor dem Aufheizen der Gußmaterialblöcke versorgt wird.
22. Gießverfahren nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die elektromagnetische Energie auch in die Eingußkanal-Eintrittsöffnung und in den Formhohlraum während der Überführung des geschmolzenen Gußmaterials in den Formhohlraum gelenkt wird.
23. Gießverfahren nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Investment-Material unmittelbar vor dem Beginn des Gießvorgangs auf eine Temperatur von ungefähr 7600C (14000F) aufgeheizt wird.
24. Gießverfahren nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Temperatur des Gußmaterials in der eingeschlossenen Kammer ermittelt wird und daß die komprimierte Luft in die Kammer eingeführt wird, nachdem die Schmelztemperatur des Gußmaterials erreicht worden ist.
25. Gießverfahren nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das komprimierte Fluid mit einem Druck von wenigstens 1,03422 bar (15 psi) eingeführt wird.
26. Gießverfahren nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Gußmaterialbarren nichtmetallisch sind, und daß die Umhüllungskammer mit einem metallischen Material ausgekleidet wird, wodurch nichtmetallisches Material durch Induktionsheizung gegossen wird.
27. Gießverfahren nach Anspruch 21, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das inerte Gas mit einem Druck von ungefähr 34,474 mbar (0,5 psi) zugeführt wird.
28. Gießverfahren nach Anspruch 25, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das komprimierte Fluid mit einem Druck von wenigstens 2,06844 bar (30 psi) eingeführt wird.
29. Gießverfahren nach Anspruch 26, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Gußmaterial Glas ist, und daß die metallische Auskleidung aus Platin besteht.
30. Gießverfahren nach Anspruch 28, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das komprimierte Fluid mit einem Druck von ungefähr 3,4474 bar (50 psi) eingeführt wird.