RU2673117C2 - Method of casting of melt of metal obtained by melting solid metal stem by means of induction heating - Google Patents
Method of casting of melt of metal obtained by melting solid metal stem by means of induction heating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2673117C2 RU2673117C2 RU2017100737A RU2017100737A RU2673117C2 RU 2673117 C2 RU2673117 C2 RU 2673117C2 RU 2017100737 A RU2017100737 A RU 2017100737A RU 2017100737 A RU2017100737 A RU 2017100737A RU 2673117 C2 RU2673117 C2 RU 2673117C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casting
- metal
- rod
- induction heating
- molten metal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/10—Repairing defective or damaged objects by metal casting procedures
Abstract
Description
Способ используется для порционного или непрерывного получения расплавов различных металлов. При порционном получении способ может использоваться в различного рода процессах литья с использованием литейных форм. Способ, также, после согласования скоростей подачи твердого стержня и мощности индукционного нагревателя, может использоваться для непрерывного литья полученного расплава металла с одновременной непрерывной подачей металлического стержня в зону нагрева. В этом случае, он может быть применен в процессах печати трехмерных объектов (3D печати).The method is used for batch or continuous production of melts of various metals. In batch production, the method can be used in various kinds of casting processes using molds. The method, also, after coordinating the feed rates of the solid rod and the power of the induction heater, can be used for continuous casting of the obtained molten metal with simultaneous continuous supply of the metal rod to the heating zone. In this case, it can be applied in the process of printing three-dimensional objects (3D printing).
В настоящее время известно несколько способов литья металлов, в которых расплавленный металл подается в литейную форму под давлением.Currently, there are several known methods of casting metals in which molten metal is fed into the mold under pressure.
1. Центробежное литье (источник: ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ, Москва, ОНИКС 21 век, Центр общечеловеческих ценностей, 2005, УДК 73/76, ББК 37.27, Л55 Ссылка в сети Интернет: http://jtech.com.ua/article/view/id/482)1. Centrifugal casting (source: MANUFACTURING JEWELERY IN HOME, Moscow, ONIX 21st Century, Center for Human Values, 2005, UDC 73/76, BBC 37.27, L55 Link on the Internet: http://jtech.com.ua/ article / view / id / 482)
При этом способе литья расплавленный металл получают отдельно в плавильной печи, а затем помещают его в расплавленном виде, залитым в чашу, в литейное устройство. Для осуществления процесса литья в чаше создают избыточное давление, которое создается центробежной силой при раскручивании литейного механизма. Под действием центробежной силы металл подымается до уровня отверстия чаши и поступает в полость формы для литья.In this casting method, molten metal is obtained separately in a melting furnace, and then placed in molten form, poured into a bowl, in a casting device. To implement the casting process in the bowl create excess pressure, which is created by centrifugal force when the casting mechanism is untwisted. Under the action of centrifugal force, the metal rises to the level of the opening of the bowl and enters the cavity of the mold.
Недостатками этого способа является неудобство перемещения расплава металла между плавильной печью и литейным механизмом, а также принцип создания давления за счет центробежной силы. Как известно, центробежная сила прямо пропорциональна угловой скорости вращения и радиусу вращения, поэтому для создания значительных давлений приходится либо увеличивать габариты устройства, либо увеличивать скорость вращения (а, значит, увеличивать мощность двигателя, создающего вращение, и улучшать балансировку механизма вращения). Увеличить габариты часто невозможно, а увеличить скорость - сложно.The disadvantages of this method are the inconvenience of moving the molten metal between the melting furnace and the casting mechanism, as well as the principle of creating pressure due to centrifugal force. As you know, centrifugal force is directly proportional to the angular velocity of rotation and the radius of rotation, therefore, to create significant pressures, you have to either increase the dimensions of the device or increase the speed of rotation (and, therefore, increase the power of the engine that creates the rotation and improve the balance of the rotation mechanism). It is often impossible to increase the dimensions, and it is difficult to increase the speed.
2. Вакуумное литье (источник: ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ, Москва, ОНИКС 21 век, Центр общечеловеческих ценностей, 2005, УДК 73/76, ББК 37.27, Л55 Ссылка в сети Интернет: http://jtech.com.ua/article/view/id/482)2. Vacuum casting (source: MANUFACTURING JEWELERY IN HOME, Moscow, ONIX 21st Century, Center for Human Values, 2005, UDC 73/76, BBC 37.27, L55 Link on the Internet: http://jtech.com.ua/ article / view / id / 482)
Способ вакуумного литья основан на удалении воздуха из литейной формы через дно и боковые отверстия опоки во время заливки. Давление воздуха в опоке понижается до 100-300 мм рт.ст. и за счет разности атмосферного давления, которое давит на зеркало залитого металла, и разрежения в полости формы обеспечивается качественное воспроизведение отливками рельефа формы.The vacuum casting method is based on removing air from the mold through the bottom and side openings of the flask during pouring. The air pressure in the flask decreases to 100-300 mm Hg. and due to the difference in atmospheric pressure, which presses on the mirror of the cast metal, and rarefaction in the mold cavity, high-quality castings reproduce the relief of the mold.
Недостатком метода является предел величины максимального давления, оказываемого на расплавленный металл, которое ограничено атмосферным давлением.The disadvantage of this method is the limit of the maximum pressure exerted on the molten metal, which is limited by atmospheric pressure.
3. Литье под давлением3. Injection molding
(источник: СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ЛИТЬЯ A.M. Зборщик Донецкий национальный технический университет(source: SPECIAL CASTING METHODS A.M. Zborbirsk Donetsk National Technical University
УДК 621.74 (075.8)UDC 621.74 (075.8)
Конспект лекций по дисциплине «Специальные методы литья» / Авт. Зборщик A.M. - Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2007. - 158 с. Lecture notes on the discipline "Special casting methods" / Auth. Picker A.M. - Donetsk: SEI “DonNTU”, 2007. - 158 p.
Ссылка в сети Интернет:Link on the Internet:
http://uas.su/books/spesialmethodsforcasting/41/razdel41.php)http://uas.su/books/spesialmethodsforcasting/41/razdel41.php)
Этот способ предполагает получение расплава металла в печи или камере плавления и последующую подачу уже расплавленного металла в устройство(камеру прессования), создающее избыточное давление для литья. При этом, избыточное давление создается поршнем, который представляет из себя отдельный узел литейной машины. При перемещении поршня, он давит на расплавленный металл и металл выдавливается в литейную форму.This method involves obtaining a molten metal in a furnace or a melting chamber and the subsequent supply of already molten metal to a device (pressing chamber) that creates excess pressure for casting. In this case, the overpressure is created by the piston, which is a separate unit of the casting machine. When moving the piston, it presses on the molten metal and the metal is extruded into the mold.
Недостатком этого способа является либо неудобство транспортировки расплавленного металла из плавильной печи в литейную установку- если эти устройства разделены, - либо избыточный расход энергии на поддержание металла в расплавленном состоянии в камере плавления, откуда он всасывается в камеру прессования - если камера плавления (печь) и камера прессования находятся внутри одного механизма. Также, разделение камеры плавления и камеры прессования и исполнение поршня камеры прессования в виде отдельного элемента литейной машины, усложняет конструкцию литейного механизма. Этот способ принят за ближайший аналог.The disadvantage of this method is either the inconvenience of transporting molten metal from the melting furnace to the foundry - if these devices are separated - or excessive energy consumption for maintaining the metal in the molten state in the melting chamber, from where it is sucked into the pressing chamber - if the melting chamber (furnace) and the pressing chamber is located within one mechanism. Also, the separation of the melting chamber and the pressing chamber and the execution of the piston of the pressing chamber as a separate element of the casting machine complicates the design of the casting mechanism. This method is taken as the closest analogue.
Предлагаемый способ заключается в следующем.The proposed method is as follows.
Твердый металлический стержень 1 подается в канал 2 (Фиг. 1), который до момента подачи в него стержня пуст. По мере подачи стержня в зону нагрева II, которая является камерой плавления, с направлением подачи I → II, стержень попадает под действие индукционных токов, возбуждаемых в стержне индукционной катушкой 4. Под действием индукционных токов стержень плавится, превращаясь в расплав 5. При этом, в зоне I стержень 1 остается твердым, так как не подвергается действию индукционных токов. Полученный расплав 5 поступает в зону выдавливания 6, откуда может быть выдавлен в любом направлении; при этом, необходимое для выдавливания избыточное давление будет создано твердой частью стержня 1, если к нему будет приложено усилие в направлении I → II. В этом случае, твердая часть стержня 1 на границе зон I и II исполнит роль поршня. Таким образом, зона II, являясь камерой плавления, является также и камерой прессования. Величина создаваемого давления будет зависеть от зазора III между стенкой канала 2 и стенкой стержня 1. Чем меньше будет этот зазор, тем большее давление сможет создать металлический стержень (поршень) 1. Это давление ограничивается силой поверхностного натяжения расплавленного металла в зазоре III, препятствующей протеканию металла между стенкой канала 2 и стержня 1, которая, согласно формуле Лапласа, обратно пропорциональна величине этого зазора. Необходимо отметить, что предлагаемый метод может обеспечить непрерывное получение расплава металла, если согласовать скорость подачи стержня 1 в зону нагрева II и скорость расплавления металла индукционным нагревателем. Если металл подаваемого стержня будет плавиться со скоростью подачи, то процесс образования расплава станет непрерывным. Описанная возможность может быть использована при применении метода в устройствах печати объемных моделей (3D печати).A
Надо отметить, что металлы, не являющиеся ферромагнетиками, нагреваются индукционными токами достаточно слабо. В этом случае для получения расплава может быть применена модификация описанного выше метода, когда металл плавится в зоне II не непосредственно под действием индукционных токов, а от воздействия нагретого неметаллического (или металлического, сделанного из ферромагнетика) проводника 7 (Фиг. 2), который помещается внутрь диэлектрика 3 и нагревается от воздействия индукционных токов интенсивнее, чем металл, не являющийся ферромагнетиком. В качестве такого неметаллического проводника может быть использован, например, графит, а, в случае вставки из ферромагнетика, сталь. При этом, материал, из которого изготовлен проводник 7 должен иметь температуру плавления выше, чем нагреваемый им металл стержня 1.It should be noted that metals that are not ferromagnets are heated by induction currents rather weakly. In this case, to obtain the melt, a modification of the method described above can be applied when the metal melts in zone II not directly under the influence of induction currents, but from the action of a heated non-metallic (or metal made of ferromagnet) conductor 7 (Fig. 2), which is placed inside the dielectric 3 and heats up from the action of induction currents more intensively than metal, which is not a ferromagnet. As such a non-metallic conductor, for example, graphite can be used, and, in the case of an insert from a ferromagnet, steel. In this case, the material from which the
Применением описанного способа достигается эффект уменьшения сложности литейной машины, а, значит, уменьшения ее цены и увеличения безопасности применения в производственных и бытовых процессах. Также, применение способа позволяет простыми методами добиться непрерывного литья расплава металла, что может быть применено в процессах аддитивного производства (3D печати).By applying the described method, the effect of reducing the complexity of the casting machine, and, therefore, reducing its price and increasing the safety of use in production and domestic processes, is achieved. Also, the application of the method allows continuous methods to achieve continuous casting of the molten metal, which can be applied in the processes of additive production (3D printing).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017100737A RU2673117C2 (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Method of casting of melt of metal obtained by melting solid metal stem by means of induction heating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017100737A RU2673117C2 (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Method of casting of melt of metal obtained by melting solid metal stem by means of induction heating |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017100737A RU2017100737A (en) | 2018-07-12 |
RU2017100737A3 RU2017100737A3 (en) | 2018-07-12 |
RU2673117C2 true RU2673117C2 (en) | 2018-11-22 |
Family
ID=62914548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017100737A RU2673117C2 (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Method of casting of melt of metal obtained by melting solid metal stem by means of induction heating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2673117C2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2291028C2 (en) * | 2002-02-26 | 2007-01-10 | Хейзелетт Стрип-Кастинг Корпорейшн | Processes realized with use of high-power permanent magnets for electromagnetic pumping, braking and dozing of melt metals fed to casting machines |
WO2009108913A2 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | San Diego State University | Current activated tip-based sintering (cats) |
RU2453407C2 (en) * | 2010-02-24 | 2012-06-20 | Ринат Назирович Сайфуллин | Method and device for electric contact welding of ferromagnetic powder |
-
2017
- 2017-01-10 RU RU2017100737A patent/RU2673117C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2291028C2 (en) * | 2002-02-26 | 2007-01-10 | Хейзелетт Стрип-Кастинг Корпорейшн | Processes realized with use of high-power permanent magnets for electromagnetic pumping, braking and dozing of melt metals fed to casting machines |
WO2009108913A2 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | San Diego State University | Current activated tip-based sintering (cats) |
RU2453407C2 (en) * | 2010-02-24 | 2012-06-20 | Ринат Назирович Сайфуллин | Method and device for electric contact welding of ferromagnetic powder |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Германн Э. Непрерывное литье. М.: Металлургиздат, 1961, с. 194, абз.2. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017100737A (en) | 2018-07-12 |
RU2017100737A3 (en) | 2018-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103203445B (en) | A kind of preparation method of cast copper cage rotor | |
JP2014205192A5 (en) | ||
CN104001860A (en) | Casting device and casting method | |
PE20031003A1 (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR THE CONTROLLABLE FILLING BY WEIGHT OF NON-FERROUS CAST IRON MOLDING MACHINES | |
MX2018013170A (en) | Ablation casting process. | |
RU2673117C2 (en) | Method of casting of melt of metal obtained by melting solid metal stem by means of induction heating | |
JP2015223603A (en) | Press molding method of semi-solidified metal material and press molding device | |
WO2016093328A1 (en) | Molten metal quality improving type low pressure casting method and device, molten metal quality improving type squeeze casting method and device, continuous casting method and continuous casting device with molten metal quality improving device, and casting method and casting device | |
RU156614U1 (en) | DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING AND PRESSING OF NON-FERROUS METALS AND ALLOYS BY THE CONFORM METHOD | |
CN105945271B (en) | A kind of automatic controllable ration casting device and its pouring technology | |
JP5973023B2 (en) | Molten quality improved low pressure casting method and apparatus, molten quality improved squeeze casting method and apparatus, continuous casting method and continuous casting apparatus with molten quality improving apparatus, casting method and casting apparatus | |
CN102886507A (en) | Die-casting mold | |
CN207358084U (en) | Turbine case with heating bag | |
WO2013179225A3 (en) | Method and plant for manufacturing light alloy castings by injection die casting with non-metallic cores | |
CN202861366U (en) | Die-casting die | |
RU146555U1 (en) | INSTALLATION FOR CONTINUOUS CASTING AND PRESSING OF METAL BY THE CONFORM METHOD | |
ITMI20010949A1 (en) | EQUIPMENT FOR THE REALIZATION OF TOE CAPS FOR SAFETY SHOES AND SIMILAR ALUMINUM ITS ALLOY AND LIGHT ALLOYS IN GENERAL AS WELL AS PR | |
CN204770478U (en) | Die casting machine adjusting nut's casting mould | |
CN208960916U (en) | Wheel hub hot box | |
TW200517199A (en) | A new method to manufacture solid shape of piston | |
US2182402A (en) | Gate for die casting | |
JP2016172329A5 (en) | ||
SU1412881A1 (en) | Method of producing bimetallic and reinforced castings | |
SU806246A1 (en) | Method of producing castings | |
SU64919A1 (en) | The method of casting iron casting molds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20180717 |
|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20180927 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190111 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210119 |