KR20010067393A

KR20010067393A - 배향성 응고 노 장치와, 배향성 응고 방법 및 이에 의해제조된 제품

Info

Publication number: KR20010067393A
Application number: KR1020000077631A
Authority: KR
Inventors: 휴고프란쯔발데머에르노트; 베츠율리히; 메이어헬무트
Original assignee: 제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹; 제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2001-07-12
Also published as: KR100718412B1; EP1110645B1; DE60020505D1; US6308767B1; EP1110645A2; EP1110645A3; JP2001232457A; DE60020505T2

Abstract

융해금속으로부터 제품의 배향성 응고가 가능하게 액체 금속 베스를 이용하는 주조 노와, 이러한 노를 작동시키는 방법은 가열 챔버내로부터의 몰드를 가열 챔버 바로 아래에 위치된 액체 금속 베스내로 하강시키는 것을 포함한다. 자동화 수단은 가열 챔버 바로 아래의 상대적으로 일정한 위치에서 액체 금속 베스의 높이를 자동적으로 유지하도록 제공되며, 베스내에 몰드가 잠기게 되어 베스의 높이 동시에 상승될 시에, 베스는 하강되며, 이에 의해 액체 금속 베스의 높이가 이러한 실질적으로 일정한 위치에서 유지될 수 있게 한다.

Description

배향성 응고 노 장치와, 배향성 응고 방법 및 이에 의해 제조된 제품{LIQUID METAL BATH FURNACE AND CASTING METHOD}

본 발명은 금속의 주조에 관한 것이며, 보다 상세하게 초합금의 배향성 응고에 사용되는 금속 베스 노와, 배향성 응고를 이용하는 초합금의 주조를 실시하는 방법에 관한 것이다.

부품을 구성하고 있는 그들의 상대적인 복잡한 형상과 가혹한 작동 환경으로 인해서 가스 터빈 엔진용의 터빈 블레이드 및 고정자 베인과 같은 특정 부품은 고강도이고 전형적으로 매우 높은 용융 온도를 가진 것으로 초합금으로서 공지되어 있는 니켈-기제 합금 및 코발트-기제 합금의 주조물로 구성된다.

이들 부품의 강도는 실질적으로 단결정 부품을 제조하기 위해 배향성 응고 주조를 이용하여 터빈 베인(고정자), 특히 터빈 블레이드를 제조함으로써 개선된다. 이러한 프로세스는 종래에 공지되어 있다.

미국 특허 제 4,108,236 호 및 제 4,175,609 호에 개시된 배향성 응고 주조 장치 및 방법과 같은 배향성 응고 주조를 위한 다양한 프로세스 및 방법이 본 산업 분야에 공지되어 있고 다양하게 실시되고 있다. 이들 프로세스에 있어서, 가스 터빈 엔진 블레이드 또는 베인과 같은 주조물인 특정 부품을 위해서 특별히 적당한 세라믹 몰드가 형성된다. 이러한 몰드는 사전가열되는 가열 챔버내로 하강되고, 다음에 초가열된 액체 융해금속 상태의 필요한 초합금으로 충전된다. 그 후에, 몰드의 바닥은 단결정 형성을 위해 필요한 단결정 응고 프로세스를 개시하기 위해서 몰드를 통해 상방으로 이동하는 선택적인 냉각이 가해진다.

몰드의 냉각은 상이한 방법으로 성취될 수 있다. 하나의 종래의 프로세스에 있어서, 용융 주석 또는 알루미늄과 같은 적당한 액체 금속 냉각제는 몰드 아래의베스내에 포함되며, 다음에 몰드는 배향성 응고를 향상시키기 위해서 융해금속내의 실질적으로 큰 온도 구배에 영향을 주기 위해서 냉각 베스내에 잠겨진다.

전형적인 배향성 응고 주조 노에 있어서, 충전물로서 공지된 고체 초합금은 충전물을 용융시켜서 적당한 과열을 가진 액체 융해금속을 형성하는 유도 가열기와 같은 적당한 가열기에 의해서 둘러싸인 용융 도가니 내측에 최초에 위치된다. 몰드는 이 몰드를 적당한 상승된 온도로 가열하는 것으로 노내에 있는 가열 챔버 내측에 최초에 위치된다. 그리고, 노 및 몰드는 액체 금속 냉각 베스상에 위치된다. 이들 부품은 노를 형성하는 공통 가압 용기 또는 하우징내에 통상 배치되며, 이 용기 또는 하우징은 통상 비어있거나, 적당한 불활성 가스로 충전된다.

프로세스 동안에, 융해금속은 용융 도가니로부터 사전가열된 몰드내로 주입된다. 다음에, 몰드는 잠김 냉각을 위해서 베스내로 바닥 단부가 우선 하강되어 몰드 내측의 융해금속을 상방으로 배향성으로 응고시킨다. 몰드 내측의 융해금속 응고의 완료시에, 몰드는 베스, 노 및 하우징으로부터 상방으로 제거된다. 새로운 충전물 및 몰드가 하우징 내측에 위치되며, 프로세스는 추가적인 부품을 주조하기 위해 반복된다.

수직 상방으로의 비배향성 결정 성장을 성취하기 위해서, 몰드내에 수평 액체-고체 계면이 있도록 축방향(수직)으로 균일한 높은 열적 구배가 필요하다는 것은 공지되어 있으며, 상기 계면은 융해금속이 냉각될 때 수직 상방으로 이동된다. 따라서, 냉각은 수직(축방향) 방향으로 비배향성으로 이뤄져야 한다. 반경방향(즉, 몰드의 반경방향 외측)으로의 열손실 또는 열적 구배는 바람직하지 못하며, 몰드의 외부 부분이 몰드의 내부 부분에 앞서 냉각되는 경향이 있는 비배향성 결정 형성부에 나뿐 영향을 미쳐서, 비배향성 냉각과 그에 따른 결정 성장 형성부에 나뿐 영향을 미치는 비평면 액체-고체 계면을 야기시킨다. 몰드를 위한 가열 챔버와 액체 금속 베스의 높이의 모든 공간은, 몰드의 일부분, 특히 베스내로 잠기게 하기 위해 가열 챔버를 벗어나 하강될 시의 몰드의 외부가 소위 노출된 몰드의 내부보다 신속하게 복사를 통해 열을 손실하며, 그 결과 바람직하지 못한 반경방향 열적 구배가 야기되는 것을 의미한다.

따라서, 비배향성 냉각을 위해 다수의 축방향(수직방향) 열적 구배를 성취하기 위해서, 액체 금속 컨테이너를 특히 가열 챔버 바로 아래의 액체 금속 베스의 높이로 위치시킬 수 있도록 가변적으로 위치시킬 수 있게 하는 것은 공지되어 있다. 이러한 방법에서, 가열 챔버와 액체 금속 베스 사이에는 공간이 없으며, 냉각제내로 잠기게 하기 위해 가열 챔버를 벗어나게 하강시키는 경우 몰드는 이러한 냉각제내로 바로 밀려진다. 가열 부재 하부로 바로 위치시킬 수 있는 액체 금속 베스를 구비하는 이러한 노는 1993년 2월 2일자로 출원된 유럽 특허 출원 공개 제 0 631 832 호에 개시되어 있으며, 상기 특허는 에이엘디 베큠 테크놀로지스 게엠베하(ALD Vacuum Technologies Gmbh)에게 양도되었다. 액체 금속 냉각제의 높이가 액체 금속 베스를 포함한 컨테이너내에 몰드를 잠기게 할 때에 가열 챔버 바로 아래에 위치되는 상황에 있어서, 액체 금속 냉각제의 높이는 이러한 컨테이너내의 액체 금속이 잠겨진 몰드에 의해 변위되는 것으로 인해 상승되게 된다. 이러한 용융액체 냉각제의 높이의 어떠한 상승은 매우 바람직하지 못한데, 그 이유는 냉각제가가열 챔버에 근접하여 가열 챔버에 바로 들어가고, 이러한 가열 챔버가 과도하게 손상되고 및/또는 액체 금속 냉각제의 증발과 같은 다른 문제점이 야기된다. 이러한 문제점은 가열 챔버가 유도 또는 저항 가열 코일을 이용하고 그리고 액체 금속이 이러한 가열 코일에 접촉하는 경우에 매우 민감하다. 이러한 상항에서, 액체 금속 냉각제의 온도보다 상당히 높은 온도로 인해 가열 코일의 손상이 통상 야기된다.

이러한 문제점을 극복하기 위해서, 종래 기술의 실시예는 베스 컨테이너를 액체 금속 냉각제로 상부로 정확하게 충전하여, 어떠한 잉여물이 가열 챔버내로 올라가는 것이 아니라 베스 컨테이너의 상부 립상으로 넘치는 대신에 노의 바닥상으로 떨어진다. 이것은 응고된 냉각제가 노의 바닥상으로 흩트려지고 형성되어 단점이 있을 뿐만 아니라 다음 주조를 실행하기 위해서 각 주조후에 베스 컨테이너에 액체 금속 냉각제가 첨가되어야 하는 뚜렷한 단점을 갖고 있다. 한편, 다른 추가 액체 금속이 변위를 통해서 분실된 액체 금속의 양만큼 추가되지 않고, 다음 주조 작동에서 베스 컨테이너가 이동되어 나머지 액체 금속의 높이가 액체 금속 냉각제의 높이로 잠겨질 때에 가열 챔버 바로 아래에 위치된다면, 일부 금속 냉각제가 이전에 손실되기 때문에 베스 컨테이너에서 상승되는 공간을 가진 액체 금속은 상승되고 가열 챔버에 들어가서, 바람직하지 못하고 조악한 결과가 야기된다.

액체 금속이 노의 바닥으로 유출되는 문제점을 극복하기 위한 공지된 수단은 상술한 유럽 공개 특허 공보 제 0 631 832 호에 개시되고 도 4에 도시된 바와 같이 액체 금속 냉각제 유출물을 포착하고 보유하는 유출로를 구비하는 베스 컨테이너를제공하는 것이다. 불행하게도, 액체 금속 "유출물"은 이러한 유출로에 의해 보유되지만, 다음 주조 작동에 앞서 베스 컨테이너에 액체 금속을 재추가해야 한다. 종종, 이러한 액체 금속은 응고되며 그로 인해서 재가열해야 하고, 그로 인해 시간과 열에너지를 낭비하게 된다. 그러나 보다 중요하게, 각 주조 작동을 위해서 "유출물"을 재추가하는 것은 많은 부품을 주조하는데 있어서 연속적인 시간의 소비와 비효율성이 야기되고, 각 개별 주조 제품의 비용이 증가되게 한다. 선택적으로, 유출물을 보상하기 위해서 베스 용기가 충분히 깊어서 몰드에 잠겨질 때에 상부 립상의 유출물이 발생되지 않는다면, 노의 조작자는 양자 모두 바람직하지 못한 2개의 선택권을 남겨두고 있다. 조작자는 베스 컨테이너내의 용융 액체 금속의 높이를 가열 챔버 바로 아래에 위치시키도록 선택할 수 있고, 몰드가 잠겨질 경우에 높이는 상승되고 가열 챔버에 들어가고 그 결과 나뿐 결과가 나타난다. 선택적으로, 조작자는 액체 금속의 높이를 가열 챔버 바로 아래에 위치시키도록 선택하여 몰드가 완전히 잠겨진 후에만 가열 챔버의 최하부 말단으로 액체 금속의 높이를 상승시킬 것이다. 불행하게도, 이것은 냉각제 베스와 가열 챔버 사이에 최초에 "공간"이 존재하여 상술한 비배향성 냉각 문제점을 야기시킬 것이다.

따라서, 종래 기술의 상술한 문제점을 극복하는 초합금의 비배향성 응고를 위한 노 장치가 필요하게 되었다.

종래 기술의 문제점을 극복하기 위해서 그리고 초합금 비배향성 응고를 위한노의 효율적인 작을 제공하기 위해서, 본 발명의 가장 넓은 실시예중 하나는 융해금속의 제품을 배향성 응고시키기 위한 노 장치에 있어서, 하우징과; 몰드 부재를 사전가열시키도록 작동될 때 상기 몰드 부재가 상기 융해금속을 수납하고 그리고 상기 융해금속을 상기 몰드 부재내에 액체 상태로 유지시키기에 적합한 것으로 상기 하우징내에 있는 가열 챔버와; 상기 가열 챔버 하부에 위치되어 액체 금속 베스를 포함하기 위한 도가니 부재와; 상기 가열 챔버내로부터 상기 도가니 부재내로 상기 몰드 부재를 하강시키기 위한 수단과; 상기 도가니 부재의 수직 방향 이동을 허용하는 수단과; 상기 액체 금속 베스의 높이가 상승될 시에 상기 도가니 부재를 자동적으로 하강시키며, 이에 의해 상기 몰드 부재를 상기 액체 금속 베스내로 하강시키는 동안에 상기 가열 챔버 바로 아래의 실질적으로 일정한 위치에 상기 액체 금속 베스의 상기 높이를 유지시킬 수 있게 하는 자동화 수단을 포함하는 배향성 응고 노 장치가 제공된다.

유리하게, 상술한 형태의 노는 액체 금속 냉각제의 높이가 가열챔버 바로 아래에 연속적으로 유지될 수 있게 하여, 가열 챔버의 최하부 단부에 밀봉을 효율적으로 형성하고 가열 챔버로부터의 복사 손실을 제거한다. 액체 금속 냉각제의 높이와 가열 챔버의 최하부 말단 사이에는 상술한 바와 같이 반경방향 열 냉각 구배를 야기시켜 비배향성 응고의 손실을 야기시키는 "공간"이 존재할 필요가 없다. 더욱이, 유출물을 제거함으로써 어떠한 흩트려짐도 회피되고, 베스에 유출물을 재추가할 필요성과, 이러한 "유출물"이 다시 용융될 때까지 대기하여 실행해야 하는 시간 소비 단계가 회피된다.

또한, 상술한 노는 각 주조 단계후에 유출물을 보상하기 위해서 작동을 정지시킬 필요없이 베스내의 동일한 액체 금속을 이용하여 연속적인 주조가 이뤄질 수 있게 한다. 그 결과, 많은 주조가 지금까지의 주조에서 보다 신속하게 실행될 수 있다.

본 발명의 노 장치의 일 실시예에 있어서, 도가니 부재를 자동적으로 하강시키기 위한 자동화 수단은 몰드 부재가 잠겨지게 되는 경우에 액체 금속의 높이가 가열 챔버에 대한 소정의 지점 이상으로 상승되었는가를 표시하고 그리고 베스의 높이가 이러한 지점상으로 상승되었는가를 나타내는 검출 수단상에 도가니 부재를 연속적으로 하강시키는 검출 수단을 포함한다.

보다 상세하게, 검출 수단은 전기 유도 센서를 포함할 수 있고, 특히 전기 회로가 상승하는 전기 유도 액체 금속 냉각제에 접촉하는 센서로부터 전극상에 폐쇄되는 형태의 센서를 포함할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 센서를 이용하는 대신에, 자동화 수단은 몰드 부재가 액체 금속 베스내로 하강되는 거리와, 액체 금속 베스가 액체 금속 베스내의 액체 금속의 변위로 인해 대응적으로 상승되는 거리 사이의 공지된 변위 관계를 이용하는 것과, 이러한 액체 금속 베스의 높이를 상대적으로 일정하게 유지하기 위해서 상기 공지된 관계에 따라 도가니 부재를 이러한 베스내로 자동적으로 하강시키기 위한 수단을 포함한다.

본 발명은 상술한 액체 금속 베스 노를 이용하여 융해 금속 초합금의 배향성 응고를 위한 방법에 있어서, 액체 금속 냉각제의 베스를 포함하는 도가니 상의 가열 챔버내의 몰드 부재를 사전가열하는 단계와; 상기 사전가열된 몰드 부재내로 상기 융해금속을 주입하는 단계와; 상기 액체 금속 베스를 상기 가열 챔버 바로 아래에, 특히 상기 액체 금속 베스내의 상기 액체 금속의 높이에 위치시키는 단계와; 상기 몰드 부재 및 융해금속을 상기 액체 금속 베스내로 하강시키는 단계와; 상기 몰드 부재가 상기 베스내로 하강될 시에 상기 가열 챔버에 대한 상기 액체 금속 베스의 높이의 실질적인 상승을 방지하기 위해서 상기 액체 금속 베스를 포함한 상기 도가니 부재를 하강시키는 단계를 포함하는 배향성 응고 방법이 제공된다. 배향성 응고를 이용할시에, 통상 굴절성 세라믹 재료이고 무르고 비교적 약한 몰드가 사전가열된 몰드내로 최초 융해금속 주입 공정 동안에 파손되거나 크랙되지 않으며, 선택적으로 몰드내로 주입되는 경우에 융해금속이 유출되지 않게 하며, 그 결과 어떠한 파손된 몰드도 포함하지 않은 모든 이러한 재료가 가열 챔버를 통해 냉각 베스내로 하방으로 통상 떨어지게 한다. 베스의 바람직하지 못한 오염은 다음 주조 작동전에 다시 제거되어야 한다. 따라서, 몰드 파손의 경우에 냉각 베스 및 몰드 노(몰드 부스러기로 더렵혀진 것으로 인해 손상될 수 있음)가 오염되는 것을 보호하기 위해서, 본 발명의 장치는 몰드 부스러기를 포획하기 위한 캐치 수반 또는 리셉터클을 가열 챔버와 도가니 부재 사이에 더 삽입하기에 특히 적합하다. 도가니 부재의 수직 이동을 허용하는 수단은 수반 부재가 가열 챔버와 도가니 부재 사이의 삽입된 위치에 있는 경우에 수반 아래의 하강된 위치로부터 수반이 삽입된 위치로부터 제거되는 경우에 가열 챔버 바로 아래의 상승된 위치까지 도가니 부재 및 액체 금속 베스를 이동시키기에 적합하다. 유사하게, 이동가능한 베스를 위해 실행될 수 있는 본 발명의 방법은 이러한 다른 노를 포함해서 유사하게 용이하게 적용될 수 있다. 특히, 본 발명의 방법은 몰드의 파손 또는 누설의 경우에 몰드 부스러기를 포획할 수 있도록 몰드내로 융해금속을 주입하기 전에 가열 챔버와 액체 금속 베스 사이에 수반을 위치시키는 단계와, 융해금속을 사전가열된 몰드 부재내로 주입한 후에 수반 부재를 제거하는 단계와, 액체 금속 베스의 높이가 가열 챔버 바로 아래에 있도록 액체 베스를 상승시키는 단계를 더 포함한다.

마지막으로, 액체 금속 베스를 몰드가 잠겨있는 동안에 가열 챔버에 매우 근접하게 유지시킬 수 있는 것으로 성취되는 비배향성 응고로 얻어지는 장점으로 인해서, 본 발명은 상술한 배향성 응고의 방법에 의해 형성된 제품을 포함한다.

하기의 도면은 본 발명의 특정 실시예를 도시한 것이다.

도 1a는 몰드를 액체 금속 베스내로 하강시키기 위한 수단과, 베스 컨테이너내의 용융 금속을 가열 챔버 바로 아래에 위치시키기 위한 수단을 구비하는 종래 기술의 배향성 응고 노의 측단면도로서, 몰드가 베스내에 대체로 잠겨있는 것을 도시한 도면,

도 1b는 도 1a에 도시된 종래 기술의 배향성 응고 노의 측단면도로서, 프로세스내의 몰드가 액체 금속 베스내에 잠겨있는 것을 도시하는 도면,

도 2는 본 발명의 배향성 응고 노의 측단면도로서, 노가 가열 챔버 바로 아래에 위치되도록 상승된 액체 금속 베스를 도시하는 도면,

도 3은 도 2의 배향성 응고 노의 측단면도로서, 몰드는 액체 금속 베스내에 부분적으로 잠겨있고, 액체 금속 베스는 본 발명의 방법에 따라서 대응적으로 하강되어 약체 금속 베스 높이가 가열 챔버 바로 아래의 일정한 위치에 유지되게 하는 도면,

도 4는 융해금속 주입 단계 동안을 도시하는 것으로 본 발명의 동일한 배향된 응고 노의 측단면도로서, 몰드 부스러기를 수납하기 위한 리셉터클의 다른 이용을 도시하고, 이러한 리셉터클은 연장된 위치에 있는 것을 도시한 도면,

도 5는 도 4의 배향성 응고 노로서, 리셉터클이 후퇴된 위치에서 몰드 부스러기를 수납하는 것을 도시한 도면,

도 6은 몰드가 액체 메탈 베스내에 부분적으로 잠겨진 것을 도시한 도 4의 배향성 응고 노로서, 액체 금속 베스 높이는 액체 금속 베스의 높이의 증가를 보상하기 위해서 본 발명의 방법에 따라 대응적으로 하강되며, 후퇴된 위치의 리셉터클을 더 도시하는 도면,

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

30 : 주조 노 32 : 원통형 하우징

40 : 초합금 융해금속 42 : 진공 펌프

46 : 몰드 50 : 제 1 또는 상부 엘리베이터

60 : 도가니 62 : 유도 가열기

70 : 컨테이너 72 : 냉각제

76 : 제 2 엘리베이터 90 : 냉각 플레이트

94 : 유압 펌프 100 : 리셉터클 또는 수반

도 1a 및 도 1b는 배향성 응고 주조 프로세스의 2개의 별개 단계 동안에 종래 기술의 배향성 응고 노(14)의 도면이다. 이러한 노(14)는 주조 프로세스를 진공하에서 실행하기 위한 하우징(15)을 포함하며, 하우징(15)은 도시된 실시예에 있어서 각기 3개의 섹션(15a, 15b, 15c)을 포함한다.

가열 챔버(6)는 내부에 위치된 몰드(5)를 사전가열하기에 적합한 유도 가열 코일(7)을 포함한다. 용융된 초합금이 연속적인 배향성 응고 주조를 위해 위치되어 있는 몰드(5)는 개구부(20)를 통해 주입되는 용융된 초합금을 수납하기에 적합하다. 피스톤(2)에 의해 상하 이동할 수 있는 엘리베이터 챔버(1)는 몰드(5)가 그위에 위치되는 냉각 플레이트(4)를 지지한다.

몰드를 급냉하기 위해 몰드(5)가 내부에 잠겨지기에 적합한 것으로 전형적으로 용융된 주석 또는 알루미늄으로 구성되는 액체 금속 급냉 베스(10)를 포함하는 액체 금속 컨테이너(8)는 가동 아암(9)상에 장착된다. 나사형 로드(12)에 의해서, 액체 금속 베스(10)는 수직으로 이동가능하여, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 이러한 베스(10), 특히 그 내부의 액체 금속(10)을 가열 챔버(6) 아래에 위치시킬 수 있다. 가동 아암(9)은 급냉 베스(10)가 가열 챔버(6) 하부에 위치될 때까지 엘리베이터 챔버(1)내의 개구부(11)에 의해 상방으로 이동되게 한다. 베스(10)는 몰드(5)가 베스(10)내로 하강할 때 몰드가 통과될 수 있는 단열층(13)을 구비한다.

컨테이너(8) 및 액체 금속 베스(10)가 몰드(5)내에 존재하는 초합금의 배향 응고를 실행하기 위해서 도 1a에 도시된 바와 같이 가열 챔버(6) 하부에 일단 위치되면, 엘리베이터 챔버(1)는 도 1b에 도시된 바와 같이 활주가능한 피스톤(2)에 의해 하강되어, 몰드(5) 및 냉각 플레이트(4)가 냉각 베스(10)내에 잠기게 하며, 이에 의해 몰드(5)의 배향성 응고를 개시하며, 몰드(5)가 베스(10)내에 점진적으로 잠겨질 때 바닥으로 상부까지 몰드의 점진적인 냉각이 이뤄진다.

냉각 프로세스 동안에 몰드(5)내의 반경방향 열적 구배의 문제점을 방지하기 위해서, 베스 컨테이너(8)는 바로 최상부 에지까지 용융된 금속(10)으로 통상 충전되며, 다음에 베스 컨테이너(8) 및 용융된 금속 베스(10)가 챔버(8)를 효율적으로 밀봉하도록 가열 챔버(6) 바로 아래에 위치되며, 이에 의해 가열 챔버(6)의 바닥을 통한 반경방향 열 손실이 감소된다(도 1a 참조).

그러나, 불행하게도 피스톤(2)이 도 1b에 도시된 바와 같이 냉각 베스(10)내의 몰드(5)를 잠기게 하도록 하강되는 경우에, 몰드가 내부에 잠기게 되는 용융된 액체 금속(10)의 변위로 인해서, 다량의 냉각제(10a)가 도 1b에 도시된 바와 같이 노의 바닥상으로 흘려질 것이다. 연속적인 주조 작동을 실행하기 위해서, 베스 컨테이너(8)는 베스 컨테이너(8)를 가득 채우기 위해서 흘러내린 냉각제로 또는 흘러내린 냉각제와 동일한 다량의 금속으로 재충전될 것이다. 이것은 배경기술에서 언급한 이유 때문에 매우 만족스럽지 못하다.

따라서, 이들 문제점을 해결하기 위해서, 도 2 내지 도 6에 도시된 본 발명은 3개의 별개의 섹션, 즉 상부 섹션(32a), 중간 섹션(32b) 및 하부 섹션(32c)으로 구성되는 원통형 하우징(32)을 포함하는 배향성 응고 주조 노(30)를 제공한다. 전형적으로 강철로 구성되는 원통형 폐쇄 하우징(32)은 거의 전체 진공 조건 또는 선택적으로 불활성 가스의 존재시에 초합금 융해금속(40)의 가열, 주입, 주조 및 배향성 응고가 실행될 수 있게 하는 대기 시일을 형성하며, 이에 의해 본 발명의 프로세스가 정상 대기 조건하에서 실행되는 경우에 달리 발생할 수 있는 것으로 초합금 융해금속(40)에 존재하는 미량 금속의 일부의 산화를 방지할 수 있다. 따라서, 주조 노(30)내에 진공을 형성하기 위한 진공 펌프(42)가 제공된다. 관찰 포트(20a, 20b)가 도 2 내지 도 6에 도시된 위치에 제공되어 프로세스를 항상 필요에 따라 관찰할 수 있다.

액체 융해금속(40)을 수용하기 전에 그리고 잠시동안 몰드(46)를 사전가열하기 위해 몰드로서 작동하는 가열 챔버(44)가 하우징(32) 내측에 적당히 배치된다.이러한 가열 챔버는 모든 종래의 형태를 취할 수 있다. 도시된 예시적인 실시예에 있어서, 가열 챔버(44)는 3개의 수직으로 정렬된 존을 구비하는 다중존 노이며, 각 존은 저항 가열 요소(48a, 48b, 48c)를 포함할 수 있는 각각 독립적으로 동력이 가해지는 존 히터를 구비한다. 존 히터(48a, 48b, 48c)를 둘러싸고 있는 것은 가열 챔버(44) 내측의 존 히터(48a, 48b, 48c)로부터의 열을 수용하기 위해 적당한 단열 재료로 구성되는 단열 챔버 또는 박스(49)이다. 가열 챔버(44)는 그 상부 및 바닥이 개방되어 있다.

몰드는 주조 프로세스의 개시시에 가열 챔버(44) 내측에 처음에 위치되며, 초합금 융해금속(40)을 수용하기 위해 적당한 내열성 또는 세라믹 재료로 형성된다.

바람직하게, 제 1 또는 상부 엘리베이터(50)는 상부 하우징(32a)상에 배치되며, 하우징(32)내로 부분적으로 연장되어 몰드(46)를 포트(92)를 거쳐서 가열 챔버(44) 및 하우징(32) 내외로 선택적으로 하강 및 승강시킨다. 상부 엘리베이터(50)는 개별 몰드(46)를 가열 챔버(44)내의 위치로 이송하기 위해 그리고 후술하는 바와 같이 주조 프로세스 동안에 연속적인 수직방향 이동을 위한 모든 종래의 형태를 취할 수 있다.

처음에 융해금속(40)은 상부 하우징 부재(32a)내의 접근 포트(52)를 통해서 하우징(32)내로 적당히 분배될 수 있는 고체 충전물의 형태로 제공되며, 처음에 도가니(60)에 배치된다. 도가니(60)는 모든 종래의 형태일 수 있으며, 유도 가열기(62)에 의해 둘러싸인 적당한 내열성 재료로 통상 형성된다. 유도가열기(62)는 도가니(60)내의 고체 초합금 충전물을 용융시켜서 액체 초합금 융해금속(40)을 형성하기 위해 독립적으로 동력이 가해진다.

융해금속 재료(40)는 예를 들면 주조 고온 보강 가스 터빈 엔진 로터 블레이드 및 고정자 베인용의 니켈-기제 또는 코발트-기제 초합금일 수 있다. 대응적으로, 몰드(46)는 블레이드 및 베인과 같은 적당한 부품을 주조하기 위한 모든 종래의 형태를 취할 수 있으며, 내부의 융해금속(40)의 응고시에 융해금속(40)의 배향성 응고가 단결정 성분으로 개선되도록 특별히 구성된다. 따라서, 몰드(46)는 복잡한 형상 및 다양한 외부 형태 또는 프로파일을 가질 수 있으며, 적당한 크기의 가열 챔버(44)내에 단순하게 또는 다중 유닛 또는 세트로 배치될 수 있다. 또한, 몰드(46)는 그 기부에 높은 열전도성 재료의 냉각 플레이트(90)를 구비하며, 이 플레이트(90)는 최하부 지점에서의 몰드의 냉각을 보장하는데 도움을 주고, 그에 따라 배향성 응고 프로세스에 도움을 준다.

도가니(60)는 처음에 가열 챔버(44)에 인접한 하우징(32) 내측에 위치되며, 적당한 캐리지(65)에 부착되며, 상기 캐리지는 가열 챔버(44)의 상부로 도가니(60)를 운반할 수 있고 그리고 융해금속(40)을 가열 챔버(44) 내측의 몰드(46)의 상부로 주입하기 위해 도가니(60)를 경사지게 할 수 있다. 캐리지(65)는 도가니(60)가 새로운 융해금속 충전물(40)로 반복적인 재충전이 이뤄지게 하고 그리고 연속적인 작동에서 계속적으로 몰드(46)를 충전할 수 있게 하기 위해서 도가니(60)를 가열 챔버(44) 전후에 운반할 수 있는 모든 종래의 형태를 취할 수 있다.

적당한 내열성 재료로 구성된 개방 도가니 또는 베스 컨테이너(70)는 가열챔버(44)의 수직방향 아래에 위치된다. 이러한 도가니(70)는 이후에 보다 상세하게 설명하는 바와 같이 몰드(46)의 잠김 냉각이 이뤄지게 하여 이러한 몰드(46)가 베스(70)내로 하강되는 경우에 몰드(46)내의 융해금속(40)을 배향적으로 응고시킨다. 베스(70)는 몰드(46)를 냉각시키는데 이용되는 초합금 융해금속(40)보다 용융점이 낮은 예를 들면 용융 주석 또는 알루미늄일 수 있는 적당한 액체 금속 냉각제(72)를 포함한다. 저항 가열기 요소(74)로 구성된 적당한 베스 가열기는 초가열된 융해금속(40)을 함유하는 몰드(46)를 냉각시키기에 유용한 적당한 온도로 냉각제(72)를 용융 및 유지시키기 위해 베스(70)를 둘러쌀 수 있다.

도 2에 도시된 예시적인 실시예에 있어서, 베스(70)는 제 2(하부) 엘리베이터(76)에 의해 수직으로 이동되며, 상기 엘리베이터(76)는 하우징(32c)의 수직방향 아래에 배치되며, 베스(70)를 지지하기 위해서 하우징(32c)의 바닥을 통해 부분적으로 상방으로 연장된다. 제 2 엘리베이터(76)는 가열 챔버(44) 아래의 위치로 또는 위치를 벗어나도록 베스(70)를 선택적으로 승강 및 하강시키는 모든 종래의 형태를 취할 수 있지만, 바람직한 실시예에 있어서 전기적으로 작동될 수 있으며, 베스(75)를 승강 및 하강시키는데 이용된 유압 램/피스톤(96)을 가압하에서 작동유를 공급하는 전기구동식 유압 펌프(94)를 포함한다.

중요하게, 센서(80)가 제공된다. 이러한 센서(80)는 가열 챔버(44)에 또는 노 하우징(32)상의 모든 위치로 고정식으로 부착되며, 후술하는 방법으로 하부 엘리베이터(76)와 결합되어 작동해서 액체 금속(72)의 높이가 몰드가 냉각제(72)내로 하강하는 동안에 가열 챔버(44) 바로 아래의 실질적으로 일정한 위치에 유지될 수있게 한다. 이러한 센서는 액체의 높이를 검출하기 위한 시중에서 입수가능한 센서중 하나일 수 있지만, 일 실시예에 있어서 액체 금속 냉각제에 의해 접촉되는 경우에 폐쇄 전기 회로를 형성하는 2개의 전극(81a, 81b)을 구비하는 형태이며, 냉각제는 알루미늄과 같은 높은 전기 전도성이다. 센서(80)의 전극(81a, 81b)은 냉각제의 최대 필요한 높이에서 또는 높이보다 아주 약간 높은 위치에서 냉각제(72)에 접촉하도록 위치된다. 전극(81a, 81b)이 냉각제에 접촉될 시에, 하부 엘리베이터(76)에 전기 신호가 제공되어 하부 엘리베이터가 융해금속 베스(70)를 하강시키며, 이에 의해 냉각제(72)의 높이가 낮아진다. 냉각제(72)의 하강으로 인해서 전극(81a, 81b) 사이에서의 전기 접속이 해제됨으로써 전기 회로가 개방되자 마자, 엘리베이터(76)로의 전기 신호는 차단되고, 그 결과 베스(70) 및 냉각제(72)는 하강되는 것이 정지된다. 이러한 프로세스는 몰드(46)가 냉각제(72)내로 점진적으로 하강할 때 상호작용식으로 반복되며, 몰드의 각각의 하강으로 인해서 전기 회로가 상승하는 냉각제(72)에 의해 폐쇄되는 경우 전극(81a, 81b)에 의해 검출되게 되는 냉각제의 높이의 결과적인 상승이 야기되며, 그 결과 전기 신호가 하부 엘리베이터(76)로 송신되어, 하부 엘리베이터는 베스(70)를 하강시키고, 베스내의 냉각제(72)를 냉각시키게 된다.

광범위한 실시예중 하나의 제품의 배향성 응고 주조를 위한 본 발명의 방법을 이제 설명한다.

빈 몰드(46)는 가열 챔버(44) 내측의 위치로 제 1 엘리베이터(50)에 의해 하강되며, 융해금속(40)을 수납하도록 몰드(46)가 준비되도록 사전가열된다. 이러한몰드(46)를 사전가열하는 것은 몰드가 융해금속(40)을 수납할 때 몰드(46)에 열적 충격이 가해지는 것을 방지하기 위한 것이다. 초합금의 고체 강편은 포트(52)를 통해 도가니(60)내로 하강되고, 가열되어 액체 융해금속(40)을 형성한다.

다음에, 융해금속(40)은 캐리지(65)에 의해서 가열 챔버(44)상으로 이동되며, 필요하다면 배향성 응고 프로세스 전에 또는 프로세스 동안에 융해금속(40)을 액체 상태로 유지하기 위해서 가열 챔버(44)에 의해 융해금속에 공급된 열을 선택적으로 계속 유지하는 사전가열된 몰드(46)내로 주입된다.

다음에, 액체 금속 냉각제(70)를 함유하는 베스(70)는 베스(70)내의 액체 금속 냉각제(72)의 높이를 가열 챔버(44) 바로 아래에 위치시키기 위해서 하부 엘리베이터(76)에 의해 상승된다. 이러한 위치에 액체 금속 냉각제(72)를 위시킴으로써, 가열 챔버(44)의 바닥과 액체 금속 베스의 높이 사이의 모든 공간이 실질적으로 감소 또는 제거될 수 있어서, 몰드(46)로부터의 열이 몰드(46)가 냉각제(72)에 잠겨지기 전에 반경방향으로 발산되게 한다. 또한, 베스(70)는 가열 챔버의 최하부 부분 및/또는 몰드(46)의 기부상의 냉각 플레이트(90)에 실질적으로 접촉하도록 유지되며, 이에 의해 가열 챔버(44)내로부터 그리고 몰드(46)로부터의 반경방향에서의 모든 열적 열손실을 제거하거나 가능한한 많이 감소시킬 수 있다.

냉각제(72)가 소망하는 높이에 있도록 베스(70) 및 냉각제(72) 양자가 상승될 시에, 몰드(46)는 상부 엘리베이터 수단(50)에 의해서 가열 챔버(44)내로부터 냉각제(72)로 하방으로 점차 하강되어 몰드(46)내의 융해금속(40)의 배향성 응고 프로세스가 개시된다. 이러한 프로세스 동안에, 배향성 응고는 몰드(46)의 바닥에서 개시되고, 몰드(46)가 냉각제(72)내로 점차 하강함에 따라 그 내부의 상방으로 수직으로 냉각이 진행된다. 이것은 수직 상부로 소망하는 단방향 방향으로 성장하는 실질적으로 단결정 고체를 형성하게 한다.

중요하게, 몰드(46)가 냉각제(72)내에 점차 잠기게 됨에 따라, 냉각제(72)의 높이가 상승되고, 이러한 높이의 상승은 센서(80)에 의해 검출된다. 센서(80)로부터 신호가 나온 후에, 하부 엘리베이터(76)가 순간적으로 작동되어 유압 램(88)을 하강시키며, 이에 의해 베스를 하강시켜서 가열 챔버(44) 아래의 소망하는 높이로 냉각제(72)의 높이를 유지시키게 된다. 베스가 하강되지 않는다면, 냉각제(72)의 높이는 상승되고, 베스 컨테이너(70)로부터 흘려지거나 가열 챔버(44)내로 상승되며, 이에 의해 하부 가열 저항 요소(48c) 및 가능하면 저항 요소(48b)를 손상시킨다.

도 3 및 도 6으로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법에 따라 냉각제(72)내에 몰드(46)를 잠기게 하기 때문에, 하부 엘리베이터(76)에 의해 작동된 유압 램(96)은 베스(70)를 거리(a)만큼 하강시키고, 이에 의해 잠기기 전의 높이와 동일한 높이, 즉 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 가열 챔버(44) 바로 아래에 냉각제(72)의 높이를 유지하게 된다.

냉각제(72)내에 몰드(46)가 완전히 잠길 때, 상부 엘리베이터(50)는 반전되어 몰드(46)를 베스(70) 및 가열 챔버(44)로부터 상방으로 이동시키고, 상부 하우징(32a)을 통해서 출구 포트(92)를 거쳐 외측으로 제거되고, 주조 프로세스를 반복하기 위해 다음 빈 몰드(46)로 교체된다.

물론, 베스(70) 및 냉각제(72)가 융해금속 주입 프로세스 동안에 가열 챔버(44) 바로 아래에 배치되어 있기 때문에(도 4 참조), 이러한 단계에서 몰드(46)가 결함이 있거나 파손되면 결과적인 몰드 부스러기 및 주입된 융해금속(40)으로 베스(70)내의 냉각제(72)가 오염될 것이다. 더욱이, 파손된 몰드 부스러기 및 주입된 융해금속은 냉각제(70)가 코어 히터(48a, 48b, 48c)중 하나 이상내로 상방으로 튀어오르게 하여 코어 히터를 손상시켜 바람직하지 못하다.

따라서, 본 발명의 장치 및 방법의 추가 특징부로서, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 빈 리셉터클 또는 수반(100)이 가열 챔버(44)와 베스(70) 사이에 제거가능하게 배치된다. 도 4에 도시된 바와 같이 융해금속 주입 단계 동안에 가열 챔버(44) 아래의 위치로 수반(100)을 선택적으로 전개위치시키고 그리고 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 융해금속 주입 단계의 완료후에 하우징(32)내의 적당한 위치에서 가열 챔버(44)로부터 수반(100)을 후퇴시켜 저장하기 위해서 수반(100)에는 적당한 작동기(110)가 결합되어 있다.

바람직하게, 수반(100)은 몰드(46)가 파손되는 경우에 실질적으로 모든 몰드 부스러기 및 융해금속(40)을 포획할 수 있는 크기로된 개방 컨테이너를 포함하여 베스(70)내의 냉각제(72)의 어떠한 오염도 방지한다. 또한, 수반은 낙하하는 융해금속에 의해 손상되지 않는 적당한 내열성 재료로 되어 있다.

캐치 수반이 더 이용되는 본 발명의 방법을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 몰드 가열 및 주입 단계가 개시되고 나면, 가열 챔버(44)내에 위치된 몰드(46)는 도가니(60)내의 가열된 액체 융해금속(40)을 수납하도록 몰드가 준비되도록 사전가열된다. 베스(70)는 제 2 엘리베이터(76)에 의해 하강되고, 캐치 수반(100)은 가열 챔버(44)내의 몰드(46) 바로 아래에 수반(100)을 위치시키기 위해서 작동기(110)에 의해 연장된다. 액체 융해금속(40)은 도 4에 도시된 바와 같이 캐리지(65)에 의해 몰드 개구부(20) 위로 이동되고, 몰드(46)내로 주입된다. 다음에, 캐치 수단(100)은 몰드(46) 아래의 연장된 위치로부터 가열 챔버(44)로부터 먼 적재된 위치로 작동기(110)에 의해 제거되며, 다음에 베스(70)는 센서(80)가 유입 피스톤(96)의 상방 이동을 더 이상 허용하지 않는 위치, 즉 베스(70)내의 액체 금속 냉각제(72)의 높이가 도 5에 도시된 바와 같이 가열 챔버(44) 바로 아래에 위치되는 위치까지 상승된다.

그후에, 몰드(46)는 상부 엘리베이터(50)에 의해 냉각제(72)내로 하강된다. 냉각제(72)의 높이가 그 내부의 몰드(46)가 잠기게 상승될 때, 이러한 높이의 상승된 센서(80)에 의해 검출되며, 하부 엘리베이터(76)가 작동되어 베스(70)를 하강시키고, 이에 의해 냉각제(72)의 높이를 일정한 소망하는 높이로 유지하게 된다.

몰드(46)를 냉각제(72)내로 하강시키는 동안에 베스(70)를 하강시켜 냉각제 높이를 일정한 소망하는 높이로 유지시키는 본 발명의 방법은 센서(80)를 사용하지 않고 실시될 수 있다. 실제로, 몰드(46)가 액체 냉각제(72)내로 하강되는 거리와, 이에 의해 야기되는 냉각제(72)의 높이의 상승 사이의 직접적인 비례 관계가 있으며, 이러한 관계는 높이의 함수로서 몰드의 표면적과, 높이의 함수로서 베스 컨테이너의 전체 체적에 따라 좌우된다. 따라서, 이러한 관계는 수학적으로 계산될 수 있거나, 몰드가 몰드내에 잠기게 되는 실험적인 시도 실행과, 상부 엘리베이터의하강하는 정도와 냉각제 높이의 결과적인 증가 사이에 설정된 관계를 통해 경험적으로 설정된다. 이러한 관계를 설정할시에, 하부 엘리베이터(76)는 가열 챔버(44)에 대한 냉각제(72)의 높이가 일정한 소망하는 위치에 유지되는 것을 보장하는 각기 비례적인 속도로 상부 엘리베이터(50)를 하강시키는 것에 상응하게 베스(70)를 하강시키도록 작동될 수 있다.

본 발명의 바람직하고 예시적인 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명의 다른 변경이 당 업자들에 의해 이뤄질 수 있으며, 따라서 본 발명의 정신 및 영역내에 있는 이러한 모든 변경은 첨부된 특허청구범위에 포함된다.

본 발명에 따른 노는 액체 금속 냉각제의 높이가 가열챔버 바로 아래에 연속적으로 유지될 수 있게 하여, 가열 챔버의 최하부 단부에 밀봉을 효율적으로 형성하고 가열 챔버로부터의 복사 손실을 제거한다. 액체 금속 냉각제의 높이와 가열 챔버의 최하부 말단 사이에는 반경방향 열 냉각 구배를 야기시켜 비배향성 응고의 손실을 야기시키는 "공간"이 존재할 필요가 없다. 더욱이, 유출물을 제거함으로써 어떠한 흩트려짐도 회피되고, 베스에 유출물을 재추가할 필요성과, 이러한 "유출물"이 다시 용융될 때까지 대기하여 실행해야 하는 시간 소비 단계가 회피되게 하는 효과가 있다.

Claims

융해금속의 제품을 배향성 응고시키기 위한 노 장치에 있어서,

하우징과;

몰드를 사전가열시키도록 작동될 때 상기 몰드가 상기 융해금속을 수납하고 그리고 상기 융해금속을 상기 몰드내에 액체 상태로 유지시키기에 적합한 것으로 상기 하우징내에 있는 가열 챔버와;

상기 가열 챔버 하부에 위치되어 액체 금속 베스를 포함하기 위한 도가니 부재와;

상기 가열 챔버내로부터 상기 도가니 부재내로 상기 몰드를 하강시키기 위한 수단과;

상기 도가니 부재의 수직 방향 이동을 허용하는 수단과;

상기 액체 금속 베스의 높이가 상승될 시에 상기 도가니 부재를 자동적으로 하강시키며, 이에 의해 상기 몰드를 상기 액체 금속 베스내로 하강시키는 동안에 상기 가열 챔버 바로 아래의 실질적으로 일정한 위치에 상기 액체 금속 베스의 상기 높이를 유지시킬 수 있게 하는 자동화 수단을 포함하는

배향성 응고 노 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 자동화 수단이, 상기 몰드가 상기 액체 금속 베스내에 잠긴 경우에 상기 액체 금속 베스의 높이가 상기 가열 챔버에 대한 규정된 지점 이상으로 상승되었다면 검출하고, 상기 액체 금속 베스의 높이가 상승된 것을 나타내는 검출 수단상으로 상기 도가니 부재를 하강시키는 검출 수단을 포함하는

배향성 응고 노 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 몰드의 파손 또는 누설의 경우에 몰드 부스러기 및 상기 융해금속을 포획하기 위해 상기 가열 챔버와 상기 도가니 부재 사이에서 제거가능하게 배치된 수반 부재를 더 포함하며; 상기 도가니 부재의 수직방향 이동을 허용하는 상기 수단이 상기 도가니 부재가 상기 가열 챔버와 상기 도가니 부재 사이의 삽입된 위치에 있는 경우에 상기 수반 부재 아래의 하강된 위치로부터 상기 수반 부재가 상기 삽입된 위치로부터 제거되는 경우에 상기 가열 챔버 바로 아래의 상승된 위치까지 상기 도가니 부재와 그 내부의 상기 액체 금속 베스를 이동시키기에 적합한

배향성 응고 노 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 액체 금속 베스가 전기 전도성이며, 상기 검출 수단이 전기 전도성 센서를 포함하는

배향성 응고 노 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 전기 전도성 센서가 상기 액체 금속 베스의 높이가 상기 센서에 접촉하는 상기 전기 전도성 액체 금속상의 규정된 지점상으로 상승되는 가를 나타내는

배향성 응고 노 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 도가니 부재를 자동적으로 하강시키기 위한 상기 자동화 수단이 액체 금속 베스의 높이가 상승되는 거리와 몰드가 하강되는 거리 사이의 공지된 관계와, 상기 공지된 관계에 따라서 상기 도가니 부재를 자동적으로 하강시키기 위한 수단을 포함하는

배향성 응고 노 장치.
융해금속의 제품을 액체 금속 베스를 이용하여 배향성 응고시키기 위한 방법에 있어서,

액체 금속 냉각제의 베스를 포함하는 도가니 상의 가열 챔버내의 몰드를 사전가열하는 단계와;

상기 사전가열된 몰드내로 상기 융해금속을 주입하는 단계와;

상기 액체 금속 베스를 상기 가열 챔버 바로 아래에, 특히 상기 액체 금속 베스내의 상기 액체 금속의 높이에 위치시키는 단계와;

상기 몰드 및 융해금속을 상기 액체 금속 베스내로 하강시키는 단계와;

상기 몰드가 상기 베스내로 하강될 시에 상기 가열 챔버에 대한 상기 액체 금속 베스의 높이의 실질적인 상승을 방지하기 위해서 상기 액체 금속 베스를 포함한 상기 도가니 부재를 하강시키는 단계를 포함하는

배향성 응고 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 융해금속을 주입하기 전에 상기 가열 챔버와 상기 베스를 포함한 상기 도가니 사이에 수반을 위치시켜서 상기 몰드의 파손 또는 누설의 경우에 몰드 부스러기 및 상기 융해금속을 포획하게 하는 단계와;

상기 융해금속을 상기 사전가열된 몰드내로 주입한 후에, 상기 수반 부재를 제거하고, 상기 액체 금속 베스가 상기 가열 챔버 바로 아래에 위치되도록 상기 도가니 부재를 상승시키는 단계를 더 포함하는

배향성 응고 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 도가니 부재를 상승시키는 상기 단계가 상기 액체 금속 베스의 높이가 상기 가열 챔버의 최하부 말단에 접촉하도록 상기 도가니 부재를 상승시키는 수단을 더 포함하는

배향성 응고 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 액체 금속 베스의 높이가 상기 가열 챔버의 최하부 말단에 접촉하도록 상기 도가니 부재를 상승시키는 상기 단계가 상기 가열 챔버의 최하부 말단으로부터 열이 빠져나가는 것을 실질적으로 차단하도록 상기 가열 챔버의 상기 최하부 말단을 상기 액체 금속 베스내에 잠기게 하는 단계를 더 포함하는

배향성 응고 방법.
제 7 항에 청구된 배향성 응고 방법에 따라 제조된 제품.
제 8 항에 청구된 배향성 응고 방법에 따라 제조된 제품.
제 9 항에 청구된 배향성 응고 방법에 따라 제조된 제품.
제 10 항에 청구된 배향성 응고 방법에 따라 제조된 제품.