JP2011501701A5 - - Google Patents

Claims (28)

1. 少なくとも１つの誘導コイルによって形成される磁界に曝される溶融あるいは半溶融金属材料の少なくとも１つの特性を決定、監視、制御またはそれらを組み合わせて処理する装置において、
   前記装置は、
   前記材料を収容するように設計された空洞を有する坩堝と、
   少なくとも１つの電気パラメータを検出する検出装置と、を含み、
   前記少なくとも１つの誘導コイルは、前記坩堝の前記空洞周りに少なくとも一部が配置され、
   前記少なくとも１つの電気パラメータは、ｉ）前記少なくとも１つの誘導コイルからのフィードバック、ｉｉ）前記少なくとも１つの誘導コイルに近接するソレノイドコイルからの情報、あるいはそれらの組み合わせから検出され、
   前記少なくとも１つの電気パラメータは、前記誘導コイルによって少なくとも一部が囲まれた領域内部の負荷抵抗、前記材料の抵抗率、前記材料の温度、前記材料の固相率、前記材料の液相率またはそれらの組み合わせを少なくとも部分的に決定するために使用される、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記検出された少なくとも１つの電気パラメータに基づいて、前記少なくとも１つの誘導コイルに対する電力レベルを、少なくとも部分的に制御する制御装置を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記制御装置は、前記材料の液相線温度から前記材料の固相線温度よりも高い温度まで溶融金属の温度の減少を少なくとも部分的に制御し、
   前記材料は、前記材料が前記坩堝から流出あるいは排出される直前まで特定の固相率と液相率を有する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
4. 前記検出された少なくとも１つの電気パラメータの時間に対する導関数が少なくとも部分的に使用されて、前記材料の経時的な温度動向を決定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記少なくとも１つの誘導コイルは、加熱装置および／または冷却装置として機能する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記材料は、純アルミニウムあるいはアルミニウム合金であり、
   前記アルミニウム合金は、少なくとも７７．５５重量パーセントのアルミニウムと、銅、鉄、マグネシウム、マンガン、ニッケル、珪素、スズ、チタン、および亜鉛からなる群から選ばれる少なくとも２種類の金属を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記少なくとも１つの電気パラメータは連続的に検出される、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
8. 少なくとも１つの誘導コイルによって形成される磁界に曝される溶融あるいは半溶融金属材料の少なくとも１つの特性を決定、監視、制御またはそれらを組み合わせて処理する方法であって、
   前記方法は、
   前記材料を前記材料容器の少なくとも１つの誘導コイルによって少なくとも一部が囲まれた空洞に導入するステップと、
   電力を、前記材料の加熱装置および／または冷却装置として機能する前記少なくとも１つの誘導コイルに印加するステップと、
   前記電力が前記少なくとも１つの誘導コイルに印加されるときに、少なくとも１つの電気パラメータを検出し、前記少なくとも１つの電気パラメータが、ｉ）前記少なくとも１つの誘導コイルからのフィードバックおよび／またはｉｉ）前記少なくとも１つの誘導コイルに近接するソレノイドコイルからの情報から検出されるステップと、
   少なくとも一部が前記検出される少なくとも１つの電気パラメータに基づいて、前記誘導コイルによって少なくとも一部が囲まれた領域内の負荷抵抗、前記材料の抵抗率、前記材料の温度、前記材料の固相率、前記材料の液相率またはそれらの組み合わせを決定するステップと、を含む、
   ことを特徴とする。
9. 前記検出された少なくとも１つの電気パラメータを用いて、前記材料容器内で、前記材料温度、前記材料の前記固相率、前記材料の前記液相率またはそれらの組み合わせを少なくとも部分的に制御するステップを含む、
   ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記材料は、前記材料の固相線温度よりも高い温度で前記材料容器に導入される、
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の方法。
11. 前記材料は純アルミニウムあるいはアルミニウム合金であり、
    前記アルミニウム合金は、少なくとも７７．５５重量パーセントのアルミニウムと、銅、鉄、マグネシウム、マンガン、ニッケル、珪素、スズ、チタンおよび亜鉛からなる群から選ばれる少なくとも２種類の金属を含む、
    ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記材料は、前記少なくとも１つの誘導コイルによって発生される磁界によって、前記材料容器内で少なくとも一部が撹拌される、
    ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記検出された少なくとも１つの電気パラメータを用いて、前記少なくとも１つの誘導コイルに対する電力レベルを少なくとも部分的に制御するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記電力レベルを制御するステップが使用されて、前記材料の固相線温度よりも高い温度までの前記材料の前記温度の減少を制御し、
    前記材料は、前記材料が前記材料容器から流出あるいは排出される直前まで特定の固相率および液相率を有する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記材料が前記材料容器に存在して、前記材料容器内の前記材料の温度動向を追跡するときに、前記検出された少なくとも１つの電気パラメータを連続的あるいは周期的に監視するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記検出された少なくとも１つの電気パラメータの時間に関連する導関数を求め、前記導関数を用いて、前記材料容器内の前記材料の経時的な温度動向を少なくとも部分的に決定するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項８乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 目標となる電気パラメータを設定し、
    前記検出された少なくとも１つの電気パラメータが前記目標となる電気パラメータと等しくなることに起因して、前記材料の前記温度が特定の温度となるように、前記少なくとも１つの誘導コイルに対する前記電力レベルを制御するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項８乃至１６のいずれか１項に記載の方法。
18. 目標となるサイクル時間を設定し、
    前記目標となるサイクル時間と等しい期間中に前記材料容器内の前記材料の前記温度が特定の温度と等しくなるように、前記少なくとも１つの誘導コイルに対する前記電力レベルを制御するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項８乃至１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 前記材料容器内の前記材料が所望の温度、ｆｓおよびそれらの組み合わせに達した後に、前記材料を成形あるいは鋳造機に投入するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項８乃至１８のいずれか１項に記載の方法。
20. 前記材料の前記温度は、熱電対によって測定されない、
    ことを特徴とする請求項８乃至１９のいずれか１項に記載の方法。
21. 前記材料の前記温度および粘度は、前記材料が前記容器に投入されるときから前記材料が前記容器から排出されるまで連続的に監視される、
    ことを特徴とする請求項８乃至２０のいずれか１項に記載の方法。
22. 前記材料の前記温度は、前記材料が前記容器に投入されるときから前記材料が前記容器から排出されるまで連続的に監視および制御される、
    ことを特徴とする請求項８乃至２１のいずれか１項に記載の方法。
23. 前記少なくとも１つの誘導コイルが、
    （ａ）少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の一定温度を維持し、
    （ｂ）少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の温度を上げ、
    （ｃ）少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の温度を下げ、または（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の組み合わせのいずれかをする、
    ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
24. 前記少なくとも１つの誘導コイルが、
    ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の一定温度を維持し、
    ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の温度を上げ、
    ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の温度を下げ、および
    ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料を攪拌させる、
    ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
25. 前記少なくとも１つの誘導コイルが、
    （ａ）少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の一定温度を維持し、
    （ｂ）少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の温度を上げ、
    （ｃ）少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の温度を下げ、または（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の組み合わせのいずれかをする、
    ことを特徴とする請求項８乃至２２のいずれか１項に記載の方法。
26. 前記少なくとも１つの誘導コイルが、
    ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の一定温度を維持すること、
    ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の温度を上げること、
    ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の温度を下げること、および
    ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料を攪拌させること、
    を特徴とする請求項８乃至２２のいずれか１項に記載の方法。
27. 少なくとも１つの誘導コイルによって形成される磁界に曝される溶融あるいは半溶融金属材料の少なくとも１つの特性を決定、監視、制御またはそれらを組み合わせて処理する装置において、
    前記装置は、
    前記材料を収容するように設計された空洞を有する坩堝を含み、
    前記少なくとも１つの誘導コイルは、前記坩堝の前記空洞周りに少なくとも一部が配置され、
    前記少なくとも１つの誘導コイルが、
    ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の一定温度を維持し、
    ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の温度を上げ、
    ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の温度を下げ、および
    ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料を攪拌させる、
    ことを特徴とする装置。
28. 少なくとも１つの誘導コイルによって形成される磁界に曝される溶融あるいは半溶融金属材料の少なくとも１つの特性を決定、監視、制御またはそれらを組み合わせて処理する方法であって、
    前記方法は、
    前記材料を前記材料容器の少なくとも１つの誘導コイルによって少なくとも一部が囲まれた空洞に導入するステップと、
    電力を、前記材料の加熱装置および／または冷却装置として機能する前記少なくとも１つの誘導コイルに印加するステップと、
    前記少なくとも１つの誘導コイルを用いて、ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の一定温度を維持し、ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の温度を上げ、ある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料の温度を下げ、及びある期間、少なくとも、部分的に、前記坩堝内の前記溶融あるいは半溶融金属材料を攪拌させるステップと、を含む、
    ことを特徴とする方法。