TW204308B - - Google Patents

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^04308 經濟部屮央橾準而β工消Ϊ-Ϊ-合作杜印製 五、發明説明（1 ) 本發明偽有關於鑄金屬物之製造。 生産一種金屬簿件之一種己知方法，通常稱之為重力 鏵造法，涉及將金颶透過一將金屬輯入點位在或位於一模 穴之上方的流通糸統，使其經由—澆斗或類似裝置供應/至 該模穴中。在這種請造方法中、所有進入該模穴之《造金 屬多少會受到一些擾動，所以與擾動有_之缺鲇即成為以 此方法所製锈件中的一問題，這些缺點通常偽呈氣化物夾 雜物與含氣體氣孔的形式，但也可能包括過度的鑄模沖蝕 ，以及在該等鑄模中高熱點之産生。 重力鑄造法之上述缺點可以藉由經由一傾或多脑位於 模穴頂部之入口閘門從一位於該模子下方之來源透過一個 可以使該模子完全被充镇之機搆來充镇該模子而被克服， 至少克服至某種程度。在如此實施時，重力將作用於該總 括而言向上流動之金屬，而有助於消除任何由於自由掉落 的液態金屬所造成的擾動。 這傾方法大體上稱之為低壓縛造法，此方法之其中一 種己知的形式涉及經由一位於該棋穴之底部的入口閛門來 從一位於模子下方之液態金屬源充填一金1縛投該金屬 源.通常被容纳於一壓力容器中，然後韃由增加該容器内的 壓力，該金屬〇!彼泵入該楔子中 > 這Μ锈造方;去的~項ί火 點在於固化方向（其必須永遠是向一硿態金屬給料源進行） 偽由位於楔子頂部的最冷液態金屬向位於苡部之琨然金圈 進行，不過，在該悮子内的自然對流特浞使將熱的金g移 至模子的頂部，因而相反於模子内的固化方向，這種倩形 (請光閲讀背而之注意事項#填玄頁) 裝· -' · ·?.·_ 本紙尺度逍用中8國家樣準(CNS)IM規格（210X297公龙）3 043(8 Λ 6 η 6 經濟部屮央標準而A工消赀合作社印51 五、發明説明（2 ) 會減少該模子内的定向性固化，因而在欲獲得一些沒有收 縮孔的鑄件時即會遭遇到一些問題，其中這些孔是在當有 部份金屬在該模子内固化但無補充液態金羼時所産生的C. ' 一種克服在該等金鼷模内之自然對流並迫使該固化朝 向位於模子底部之饋入金颶進行的方法是在該模子内設一 些通道，以這些通道來載送一些冷卻媒質。這些冷卽通道 通常被載於該模子之上半部份，並迫使固化向下向位於模 子底部之饋入金屬進行。 然而，該低壓锈造法之一主要缺點是在於該模子必須 保持於與該金屬源呈相接狀態一段足夠的時間，以使在該 模子内之縛件固化或至少成為能夠自我支撐其形狀的，因 此，為獲得高的生産速率，即必須有多傾簿造站以及多組 昂貴的模子。 該低壓fS造法之第二種已知的變動是經由一些位於模 子底部的入口閘門自一位於模子底部下方的金屬源充i真一 眇模。而在此方法之進一步變更中，可將一小的二次金屬 源结合於該模穴本身中藉由使用一些量輕而且可丢棄的 砂模，並結合該二次金靥源，該模卽可以披旋轉然後並與 該主金屬源切斷。該请造法可以固化別處之雖然是由該二 次金屬源所给料者。這種方法使得該钨造操作可以在與使 該鎊件固化的時間無閟之下進行，因而大大地改良該銬造 站之生産率。 不過，簡取眇悅之一主要缺點在於该肜成於在使子内 之液態金屬中的低舒悌度/尤其是與那些在金爱模中所形 ,(請先閲讀背而之注意事項/l-„vJe頁) 裝. 線. 本紙ft尺度边用中BB家橒準(CNS)甲4規格(210x297公龙）4 •ef)4s〇g* 04308 A 6 B 6

經濟部屮央標準而A工消赀合作社印M 五、發明説明（3) 成者相比較之下。‘在低的熱梯度下，只有部份完成固化之 金屬的大區域會在向固化方向進一步前進a前展現出來， 而該液態金屬即必須經由這些區域來被饋入：，這痼通常可 以保證收縮孔的解散以及不可能産生，而該已部份固化區 的大小亦可依附地成為合金，並且具有較低的熱梯度，而 將有一較小範圍之可以容易被銬造以産生一完好的組件的 △全 口 2JL 〇 與該傳統砂模鑄造法有關之其它缺點還包活較慢的固 化速率，而這速率則舆該會産生粗劣頴撤结構的砂餺法# 關，尤其是與以金屬模製成之結構相比較之下:當考量機 絨性質時，一拷件之顯徽结搆即非常重要，具有較.细緻之 顎徹结構者可獲得其在整値機械性質領域上的改進。 此外，該用以在固化期間供應金®给該镑模之给料系 统的設計部份是依要被鍵造之物品的固化時間而定，因為 該給料糸统在該固化過程中最後必須凍结。右获要被ί春造 物品之固化時間必須彼顯著地滅少，在該绘料条統中所需 要的金屬體镇可以相對應於鑄造生産率的潛在頸箸增加而 被減少。 在各種習用砂悮中，通常會使用一 Μ辟之為"；令激件 ”的導熱插入物，不過，像這愫的冷激it並無法提供本發 明之優點，當其被置放於該沒子之不迚给E段時，R能提 供局部且暫時的方向性固ft：,而且R能煶供.至該冷激件 接近固化中金屬溫度之前的Μ油取：，本《明所能违成之該 楔纽合以及绍结延長時間的然烛取在只的控彳:：波® m過， (請先閲誚背而之注意事項#塌玄頁) Γ % 本紙張尺度逍用中a國家猱毕（CNS)T4規格(210x297公釐）5 ^04308 Λ 6 Π 6 經濟部屮央標準而Α工消"合作社印^ 五、發明説明（4 ) 因而在用以鑄造鋁質合金與其它金屬的模子設計上呈現一 發明性以及顯著的進步性。 本發明之一目的在於提供一種新且具發明性之用以製 造一鑄件的方法與裝置，其克服一些先前鑄造法的許多缺 點。 因此本發明提供一種用以製造金屬鑄件的模組合，其 包含：一些模片段，其界定出一模穴，用以接收來自一液 態金屬源並至少經過一位於模穴之頂部下方的入口閘門的 液態金靥，該閘門可使該模組合獲得一靜黙的充镇；該模 組合具有一熱砂心，此砂心至少包含一由高導熱材質製成 之大表面積區，其用以將熱迅速且實在地抽離在模穴内正 進行固化的鑄件，以在該ft件中建立並維持正向的熱梯度 Ο 在整値説明書中，所謂熱砂心偽用以與該具有一高導 熱率的模組合的一區段産生關聯，其可以與一外界的.熱t营 相接篛，以將熱抽離該替件 該模组合之其它部份最好是由相當不具導然性的彳2狀 物質形成。該模組合之靜音充镇則最好Μ由提供一人口關 門來逹成，其可以在該因液態金屬自由落入該悮穴所産生 之後動被減小或完金披消除之下將液態金霸蚧進稅穴： 在該楔組合中使用一些宵質性的導熱區，尤其是與一 外部熱轉移媒體相連，是本發明的一主要持徵，® ·為其提 供了一種新而且具發明性之用以迅速且违缡地將然移離該 固化熔融物，以在該固化中熔融物内發展出詨在锫件中獲 (請，先閱讀背而之注意事項办项玄頁) ，•訂< 本紙尺度遑用中B困家«準(CNS)T4規格(210X297公龙）6 Λ 6 Η 6 -04308 五、發明説明（5) 得方向性固化所需要之大熱梯度的裝置。一具有外部冷卻 之大熱砂心在先前之金屬，尤其是链.成分的，砂搏法中從 未被使用過. 該外部熱轉移媒體可以包含一些作用於該模組合之熱 砂心的熱槽形式者，以進一步加強熱之移離該在模子内的 固化中熔融物。 在一較佳形式中，該模組合具有一用以密封該模穴， 以使該模子在該位於模穴中之金屬有一大部伤·是液態時與 該熔融金颶源相斷離的裝置。該楔子之密封可以轉由各種 裝置來逹成，其中包括機铽性的滑動板、® m Μ胃，$胃 藉由凍結一消耗性流道之短區段來逹成，而且最好是在該 模子滿了時進行密封。 本發明還進一步提供一種生産一锈仵的方法’其包含 :將熔融金屬自一熔融金屬源轉移至該根㈣1上^定8而成 之模組合、將該楔子密封並將其與該金戚源Κ威、U及至 少將該等模Η段以及其中所容納的金屬轉移至—# 2卩站 在轉移至該冷卻站期間，該模子可以韃由 過來而重新被定向，以有肋於該拷件之給丨彳’ 31 θ以丨吏用 -用以迅速將熱移離該位於禊穴内之金窿的外部鞞移媒 體或熱槽。 根據本發明所成之错進方法被稱為改良式@ (ILP)c 在本發明之其中一較佳形式中，該舒砂心改該（等）高 導熱區偽位於该楔子之底部。铽葚充頂，lk ^ ° ^ fB丨尺 本紙51尺度边用中SB家楳準(CNS)肀4規格（210X29/公;Mr) (請先閲誚背而之注意事項种项玄頁一 裝< 線. 經 濟 部 屮 央 準 局 工 消 合 杜 印 製 ^04308 經濟部+央標準XJIS:工消费合作杜印3i

五、發明説明（B ) 地被密封起來，並且被轉移至該冷卻站；在該冷卻站中， 熱將被迅速且連鑲地由該導熱材質移離，藉箸將熱自該導 熱材質迅速移離，最好是經由一外部熱轉移媒體來進行， 將可以建立一非常確實之自模子底部朝向模子頂部之給料 器的方向性固也，進而促進一完好鑲件的獲得較高的固 化速率與熱梯度亦可以獲得，而使這兩者分別可以導至較 細緻顯微結構以及鑲造廣範圍合金能力的獲得還有，藉 由密封該模子，並迅速將其移離鑄造站，亦可使鑲造設備 有最大的使用率，而可能獲得高生産率。 為使該模子可以在其適當構形下迅速鞞移至該冷卻站 ，該模子最好在模穴滿了時即與該熔融金屬源相隔離。 在本發明之另一較佳形式中，該模穴分離該熔融金屬 源地被密封，且將熱由該熱砂心抽離以在將該等模Η段與 金屬鞞移至該冷卻站之前形成一自我支撐之固態金屬毂。 該然砂心最好仍留在該鑄造站，而該等供後緻鑄件使用之 模片段刖被分度至該位於铸造站中的熱砂心,:， 本發明之上述以及其它待徽、目的與優點由下述較佳 實施例與附圖之説明當中將更為明顔； 第1圖傜本發明之一 Η施例的透視圆： 第2圆為如第1圆所if:之本發明的--截面Θ . 第3 (a)圆為第1圆之西旅例违接至一金靨傅.送系统 的截而圖,： 第3 (b)圖為如第3 (a)圔所示之視圆，其典冇一榧可能 形式之密到機構，其中一滑勁板處於到閉位S (請先閲讀背而之注意事項*^项戈頁) 裝< 線· 本紙張尺度边用中8B家«準(CNS)T4規格(210X297公龙> g 經濟部屮央標準而员工消tv·合作社印製 ^04308跡_Μ 五、發明説明（7) 第4(a)圖為該模組合在該滑動板密封機構打開下之截 面僵。 第4(b)圖為從第4(a)圖之線A-A看的截面圖 第5 (a)画為第4 (a)圖之模組合在該滑動板機構被關閉 之下的截面圖。 第5(b)圖為從第5(a)圖之線B-B看的截面圖。 第6圖為位於第5 (a)與第5 (b)圖所示實施例之冷卻站 中之重新定向之模组合的截面圖。 第7圖為使用在該等例子中的鑄件形狀 第8 (a)圔為在無實際熱抽取倩況下在一圓柱形模中製 造出來的鑄件的槪略截面圖。 第& (b)圖為在有賁際熱抽取情況下在一圖柱形模中製 造出來之鑲件的槪略截面圖。 第9 (a)圖為就一傅统重力砂锈法之溫度對時間的冷卻 第9 (a)圖為根據本發明所製铐件的溫度對時間的冷卻 曲線c 在第1圖中，顯示出一模組合具冇一鈣砂心（c Q r e)或 高導熱板1、分別為2，1 3之側部與末鹆砂心、以及一位於 一基底10上面的覆蓋物3。在該基底1〇中含荇供該揆子使 用之可為任何適當形式的密封機構（未頌示），諸如T文將 述及者。 第2圖顯示該等模組汴對於筠造.V成杉之引擎藍9 的内部關偽。該熱砂心偽由一高導羚金®奶成，諸如鋁、 (請先閲讀背而之注意事項朴墦文-1Ϊ) 裝. 線· 本紙法尺度逍用中a國家標準(CNS)甲4規格(210x297公龙）g 04308 A 6 η 6 經濟部屮央榣準而κ:工消t合作社印Μ 五、發明説明（s) 銅或辋等，而作為該板子的材質選擇則依所要被鑲造的熔 融合金的溫度而定，而且該熱砂心的厚度根據在該縳造中 該用以提供一想要之冷卻速率之材質的傳導性質而作選擇 C 其内部會有鑲件固化之模穴9是由模片段2 , 3 , 4與1 3 界定而成。 該覆蓋物3含有供在模穴9中進行鑄造之二次金屬供 應或給料条統5。該给料集統5可以是鏵造技術中任何適 於由頂部給料辖造的条統該給料系統5使得熔融金屬可 以進入該模穴中，以補償該fS件固化時之收縮: 該頂甲板砂心4與下模箱4 a —起包含該流道或分配系 統6以及該銬件9之金屬入孔7。該顯示於第2圖中之模 組合的流道条統可以是鑄造技衔中己知之適合缇該側部與 端部部份2和1 3對該模子之底部部份给料的任何系统 該將金®傅送之楔子之金靥傅送条統（未顯示）包含已 知之低壓金屬轉移科技，諸如氣體加壓或一適當之泵浦， 此泵浦將液態金屬自一來源轉移至模子之各入口閘門6 , 以提供一均fcJ之金屬流動。不過，依該模穴的形狀或是楔 、 穴中金屬的位階而定，可能希望砖绖某些入口閛門之金圈 1較大或較小些_ ‘ 該m組合中遠離該熱砂心的各組件通常但不是必要地 是由待定的材質所纽成，這些待定之悅錯付質可以是包括 矽、锆、橄僚石、窃鐵擴、燒!g: 土（chamotte)或石Μ等各 類楔错砂中之至少一種，{t可以是一合成付® .. 本紙張尺度边用中《國家楳準(CNS)甲4規格(210X297公;《:) 1Ό + 04308 A 6 Π 6 五、發明説明（9) 在第3(a)與3(b)圖中，該模組合座落於一基板或鑲造 板1C上。該密封機構δ偽位於該基板1〇之内，且與相隔離 之冒口或洗清（launder)糸統11相结合，以將液態金屬 傳送至該模子。 ' 第3 (a)圖顯示該密封機構處於打開位置，其使金屬可 以流入該模子中 > 而在第3(b)圖中該密封機構8則處於關 閉位置。 在該模穴被密封之後，該模組合會被轉移至一冷卻站 ，且被定向成使該熱砂心可以確實為一外部熱轉移介質或 熱槽所冷卻，而且熔敲金屬由該給料系統進入該模穴。該 外部熱轉移介質最好係空氣或霧流，不過此霧流是一液態 轉移介質，或者，也可以使用一與其相接觸之熱交換面。 經濟部中央榀準局工消t合作社印製 第4(a)、4(b)、5(a)與5(b)圖列舉本發明具有一密封 機構且該機構含有一可滑動地被雒持於一模穴2S中之密封 板2 0的實施例。該密封板2 0具有一開口 2 2，此開口位於該 鑄造用之流道糸統24下方，其使液態金屬可以绖該板進入 該模穴。該密封板2 0抵接一如第4 ( b)圖所示之延伸超過該 模組合邊界的金屬滑動板2 1。在一較佳形式中，該金屬板 偽附接於一致動器（未顯示）的捍子上： 該楔组合顯示出在該等攒K段之上丧面上的然砂心， 且該流道糸统24包活一 ίϋ二次金屬供暱穴26 ,此穴與該楔 穴2 3相通，一旦該模穴充滿液態金靥.該滑動板2 1即彼 動成使該在密封板2 Q中之開口 2 2不與該升笆2 5相對齊，而 使該密封板閜閉該金靥入口，進而將該懊穴密釗（第5 (b) 本紙尺度边用中a國家楳準(CNS)甲4規格(210X297公釐）1 1

04308 Λ 6 Η 6 經濟部中央桴準局貝工消t合作社印製 五、發明説明（j 圖）C 該密封板最好由鑄造砂或類似物製成，以使其在使用 後可以以該楔組合之其它持定部份來再生，該密封板亦可 以由鏑或陶瓷或任何其它適當之材料製成。或·擇地，該密 封裝置可為一電磁型態者，其中使用一電磁場來密封或轉 移該金屬之流入模子中，或為一熱密封型態者，其中該入 口將被迅速凍结以産生一密封。 就該顯示於第4(a)至第5(b)圖之實施例而言，該模組 合係被顛倒過來的，而且位於如第6圖所示之冷卻站上c 該低於模穴2 3的熱砂心部份與該外部熱轉移介質或熱槽相 接辑，在模穴26中之該二次金屬供應現在即位於該模穴23 之上，使得當該镌件固化時，熔融金屬會由該二次金屬供 應穴2 6進入該模穴，以補充最後所産生之收縮。 在本發明之另一或擇實施例中，該熱砂心在該等楔Η 段與在模穴中之液態金屬離開該锈造站前與一外部熱轉移 介質或熱槽相接觸，在此實施例中，將有足夠的熱垦為該 熱砂心所移除而使鄰近熱砂心之金屬形成一値能自我支撐 的薄殼，之後該等模片段β及在模穴中之液態金屬再由該 熱砂心分離，而被移至一冷卻站。 該等楔Η段以及熔融物在被放罝於該冷卻站之前可以 被重新定向，以使外部熱鞞移介質或熱槽施加於該等钙件 中相對應於該约砂心之已固化區，以完成該镑件之固化：, 在這個或擇實施例中，該熟砂心仍然留在該铐造站， 而一些新的揆Κ段將在開始進行下一次筠造设作時被编配 (請先閱讀背而之注意事項再碭戈頁) 裝- 訂_ 線· 本紙張尺度A用中β«家樣爭(CHS)·?1!規格(210x29/公龙）1 2 204308 A 6 Η 6 五、發明説明（13) 至該熱砂心上。 鑄造之固化—直以正向溫度梯率（亦卽由較冷至較熱 區）進行，且固化速率將隨箸溫度梯度的增加而增加 該熱砂心之備置可使鑄造之冷'卻與固化更快速些，這 樣的方式比起那些通常由全砂模製成之_件而言，可使該 鑲件有一大體上較佳之較·细的徽·结構。此外，籍由對該模 組合提供一値正向的冷卻，將可在該模穴中建立一痼較大 的溫度梯度，而提供一種更明確的方向性固化。這個方向 性固化是自位於模底部之導熱板向位於模子頂部之給料器 進行，因而可以浞進一無瑕庇的锖造。 根據本發明，為對固化熔融物産生所需之重大影饗， 該等熱砂心必須足夠大，以影镊該熱梯度，進而影镨整値 熔融物之固化方向。一些小的冷凝表面不足以影镨整値熔 融物，而且僅能提供非常局部化的方向性固化，然而，使 用在本發明之模組合中的大熱砂心則可以在該鑄造中影饗 固化的方向。該熱砂心的冷卻效果可以Μ由對該在冷卻站 之熱砂心施以二次冷卻而被加強 經濟部屮央榀準而β工消"合作社印ft,l4 要加強對該熱砂心的熱吸取，可用下文將钓述之兩種 該熱砂心的進一步赏施例。第一種是一秘:其外表面具有增 加之表面積（一些散熱Η )的Β砂心，其在㈢造後受到强制 空氣冷卻。第二種刖具有一通道通過該#砂心，此通道使 該然砂心被水所冷卻.:·該以空氣進丨5 6卻的較容易结合·於 一産生流程中，而該以水進ίί冷邡的則爿於眇心提供較好 的冷卻效果 本紙張尺度边用中019家標準(〇)5)甲4規格(21吖297公；«:)13 204308 SO 时 Λ 6 Η 6 經濟部屮央梂準而β工消费合作社印3i 五、發明説明（ 在下述例子中，所用來驗證之鑲件是一個簡單的單缸 仿製引擎體（如第7圖所示），其含有一内水套砂心與一油 道（g a 11 e r y)砂心，該fS件之（淨）體積大约4 0 Q 〇 c e 3，而谈 熱砂心之掃掠（swept)面積為37Qcia2，該熱砂心與該鑄件 之實際接觸面積為1 lOcra2，熱砂心之平均厚度大約6 · 5cn ,該鑄件之一般壁厚為1 Onim ,所以用以監視該_件之溫度 的薄熱偶將不會對固化有重大的影镨•若使用傳統之壁厚 (3-5mm),即使小的熱偶的體積亦可能對該簿件之固化有 一影镨。 藉由追蹤熱偶所界定之冷卻曲線作為決定該等熱砂心 對該等鑄件之固化之影響的主要工具。該等熱偶在該等鑲 件中之位置如第7圖所示在頂部36、中間部位37、底部38 以及熱砂心34 (有使用時）處，所有披使用之熱偶部是鉻銘 (c h r ο π e 1 - a 1 u e e 1)型（K型）的，而旦部彼包封在一些直徑 1. 6!ee的不锈網覆套中。 例一 一 US合金3 5 6號（鋁--7%的矽--〇 · 3¾的镁）之熔融物被 注入一搏楔組合中，此_模組合可以有或不具有一位於該 楔穴之基部的冷凝板，該锈.樹組合之其它部份刖由錯砂所 组成。該镑揆組合經由一底部澆注糸統來被充坻，之後再 被反轉過來在該锈模組合之基部W 一大的熟眇心的有益 效果顯示於第8(a)與8(b)圖中： 在一沒冇一熱砂心的悅組合中所製造出來的钱件Μ在 其流道/給料器中有一節制的收縮穴3 1 ,並在一體请tB當 (請先閱讀背而之注意事項-Ρί-ΛΪ*頁) 裝. 訂 線· 本紙張尺度遑用中B 81家標準（CNS) 規格（210x297公*) 1 4 £04308 Λ 6 It 6 經濟部+央梂準杓A工消#合作社印製 五、發明説明（：3) 小的完好（沒有氣孔）鑄件上有一大的海綿狀區3 2相對地 ，由具有一簡單之熱吸取板34的模組合所製造出來的鑄件 33刖顯示出在該給料器中具有一相當大的收编穴35 ,並且 有一完好的鏵件。在後述鑄造中之金屬所以沒有氣孔是由 於從該模組合經該熱砂心之實在抽離熱所獲得之較強的方 向性固化的结果所産生之給料改良所致。 例二 為證明該熱砂心對固化時間的影鎏，持對全砂鑲造以 及根據本發明之鏵造製作一金屬溫度相對於時間的圖形（I 1^)。該115合金356號與05合金3 19?夷（鋁--6?^矽--3,5%銅） 被注入該顯示於第7圖之形狀。樹枝狀式取間隔（DAS)剷 量所得之結果顯示於第1表中。該等轉件全都是以完全除 氣且乾淨之金屬在沒有顆粒精碎機之輔肋下.製成，而且所 有的樣品都取自該等搏件中心S之桶狀部份： 第9(a)圃為一就全砂鑲造所测得之冷卻曲線組，而第 9 (b)圖刖為就一根據本發明所製成縛件之一類似曲線組： 很顗然地，該熱砂心之使用己滅少該銬件之所有測量點的 固化時間。其效果在郤近該熟砂心之铸件頂部最為戯釗化 ，在該地方，如第9 (a)Pl 9 (b)圖之ST點所示固化時間由大 约150秒減少到小於60秒，同時在該镑件之下方部位的固 •化時間（S M, S B )刖由3 9 0秒分別減少至2⑼秒與3 3 0秒。 隨替固化時間的減少，即冇可能增加該B件的生鹿率 。該對搏件给料之冒口（riser)大小根榨將一镑件完金固 化所需之時間被指定至一最大的程度，這定囚為該Π 口必 (請先閱讀背而之注意亊項朴填龙頁) 本紙張尺度遑用中a B家《準(CNS)〒4規格(210x297公龙）1 5 204*308 Λ 6 Π 6 五、發明説明（14) 須將液體維持成比該鑄件還長，俾可以滿足地進料給所有 的收縮。若固化該鑲件之時間可以披減少，則該冒口的大 小即同樣地可以被減少，進而産生一較高的整體生産率。 較高的生産率意味著對於一定數量的簿件而言只要較少的 金屬被熔融E卩可，進而減少成本。 绽1弄：掏梓狀式取間隔（DAS) 3 5 6合金 319合金 筒壁（um) 茼壁（UI1) ILP 27 30 低壓 31 29 重力砂 72 66 (請先閲請背而之注意箏項孙蜴戈頁) 裝· 經濟部屮央標準杓员工消#合作社印31 各DAS值反比於一鑲件之固化速率，而且上逑结果符 合該熱砂心會増加砂鑄有闢之固化速率逹趨近那些在低壓 '、半永久式模（SPM)鑄造情況下所得之速率的倩形。 DAS與各顆粒大小亦可以是一拷件之機械性質的指標， 較細的鑄造結構可對變形提供較大的阻力，因而較強化且 堅硬。因此，可以預期到該等靖件之機械性質亦同於呈相 反閟偽之該MS與頼粒大小值之埕勢。 為檢査本發明對於该等锈件之物理珣機诚性質的影逛 ，使用US合金3 5 6 (鋁-δ々）與US合金319(铝-矽-铜）之如第7 圖所示的ί缸試駿锊件彼測試。冇兩種最常見之合金供1 力與低壓錯造應用使用，而且部呈現出一廣範圍的筠造持 性。該模組合在到速該搏造站之前被完金地Μ合，而且各 線. 本紙張尺度逍用中Β困家«準(CNS)T4規格(210X297公*) 1 6 34308 Λ 6 Π6 五、發明説明 鑄件以其習知之定向被禱造。 全熱處理過之鑄件的機械性質如第2表所示，該等樣 品在測試之前完全經過熱處理，所以任何可能發生之自然 老化的影饗都被完全除去，因而可以確保一真實性的結果 比較。 第2弄 601合金 3 0 3合金 UTS(MPa) UTS(MPa) ILP 277 252 半永久模式SHP 293 332 重力砂式 204 201 (請先閲請背而之注意卞省#塥戈頁) 裝- 經濟部屮央標準杓只工消费合作社印製 如所預期的，在該DAS測量中所看到的趨勢會被反映 於該等鑄件之性質上，即在該I L P法與低壓請造法中所見 到的強度比在該重力砂_法中所見到的強度大得相當多。 事實上，在3 5 6號合金的例子中，該I LP锊造法之UTS值超 過4 0%，而大於那些以重力砂锈者，而且只有比那些以低 壓、半永久模式銷造者小大约5 %。即便是對於通常難以 鑲造之3 1 9號合金，本發明之方法亦較習知之砂銬法在UTS 上改良了 2 5 % 如同由上述實施例可見的，在本發明方法中所使用之 該等本發明楔子使耪件在與以低壓半永久楔式搏造法或重 力饋眇搏造法搏造者相較之下具冇细组的结溝、少的氣孔 以及優秀的機械性質。本發明之其它纪點遝包括高的生産 率、低的成本以及擾良的尸、寸控制 訂- 線· 本紙張尺度边用中SB家楳準(CNS)IM規格(210X297公釐）《I 7

Claims (1)

1. ^〇43〇〇 丨月5>〇曰修正/ Α7 Β7 C7 D7 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 六、申請專利範团 第81100345號申請案申請專利範圍修正本 修正日期：8〗年11 月 1 ·—種用以製造金屬鎔件的模組合，其包含一些界定出一 用以容纳液態金屬之模穴的模Μ段，其中該詨態金屬來 自一液態金羅源並至少經過一位於該模穴頂部下方的入 口閘門，該閘門則使模穴可以靜音地充填，該模組合具 有一整鐙之熱眇心，此砂心至少定有一高導熱性材質之 大表面積區域，以使熱由一在該模穴内正固化中的锈件 中迅速且實在地抽離，藉以在該鑄件内建立並维持正向 的熱梯度。 2 .如申請專利範圍第1項之模組合，還包含一用以在該模 穴中之金羅大部份是液態時密封該模穴的装置，以使該 模穴可以與該熔融金屬源相斷離。 3 .如申請專利範圍第2項之楔组合，其中該密封裝罝至少 包括一機械式滑動件。 4 .如申請專利範圍第1項之楔組合，.還包含一傾與該楔穴 .·— - 相通，以供應肢態金展給該復穴的二次金屬供應源◊ 5 .如申請専利範^第4項之模組合，其中该二次金屬供® 源為一形成在該模組合内的穴： 6.—種在一悅组合中製造一金藤Β件的方法.該1¾纽合包 含：一些界定一捞穴的设Η段，孩说穴S少Γ(ΐϊ 一泣於 该丨Η穴m部下方的人口閛門，並ΓΠ以T? 3欠！Ί 一 ίί迤企 繫源的液態金®; -然砂心，至少ή…由高绔钍丨彳質袈 成之大衙诏區域位於該等睽Η段上或R α其ίί;!設；i'Ui (請先閲讀背面 之注意事項再填寫i .. K --裝， 訂· .線· 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（2】0 X 297公縫） 81.9.10,000 204308 C / ------------D7_ 六、申請專利範園 一用以將該模穴封離該液態金屬源的密封装置；該方法 (請先閱讀背*之注意事項再填寫本页) 包含以下步a:將液態金靨自該液態金靨源饋入該模組 合中~密封，將該棋组合與該掖態金屬源分離，Μ及至少 將該等棋片段與容納於其中之金鼷轉移至小冷卻站。 ' 7.如申請專利範圍第6項之方法，其中該熱砂心與楔片.段 以及容纳於該模穴中之金屬是在該鑄件仍呈液態且尚未 發生顯著之固化時卽被轉移至該冷卻站。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該模组合偽呈一反 轉朝向地位於該冷卽站中，且有一外部熱轉移媒體或熱 檜被施加於該熱砂心上，以迅速地抽離熱並固化該銬件 ，《以在該縛件中建立並維持正向的熱悌度。 9. 如申請專利範圍第7項之方法.其中該模組合係以一相 同之朝向位於該冷卽站中，旦有一外部熟鹑移媒®或 熱槽與該熱砂心相接镯，以迅速地油離熱显固化該锫 '- 件，Μ以在該镑件中建立适维持正向的然悌度C 1〇·如申請專利-範圍第7項之方法，其中該密封装置至少S 括一機城性勁板： 經濟部中央標準局8工消費合作杜印奴 11.如串ss界利範II第8或9項之方法.其中該设組合逛包 含一屆與該悮穴tB通用以在H S件固化時供ST液態金 璲绐該衩穴的二次金屬供S源二 12·如申詁再钊範劭第11项之方法，其屮这二次金餡供憋 源為一形成在該楔組合内的次金1UV:穴 a如申諸薄利範圍第6項之方法，η包含芘悅穴被密封 之授Β θ 8砂心迂使$企莬邡：1ι 3 Θ㊅心的3 '本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)f4規格（210x297公發）19 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 。〇4_ λΰι C7 __ D7_ 六、申請專利範ffi 部被固化，並將該等楔Η段以及容纳於其中的金屬轉 移至該冷卽站的步翳 14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該熱砂心仍留在 該簿造站中，以使一些模片段被编配於該然砂心上， 以形成一完整的漠組合。 15. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該等模片段偽以 一反轉之朝向置放於該冷卻站上，而旦在該請造站中 有一外部鈐轉移媒體披施加至該锈件中鄰近該熱砂心 的己固化毂上，以迅速地插離熱，並固化該銬件，藉 以在該锈件中建立並維持正向的熱梯度。 16. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該等俣Η段偽以 同一方向位於該冷卻站上，而且在該锈造站中該外部 熱轉移媒體被施加至該搔件中郯近該熱眇心的已固化 殼上，以迅速地油離熱，並固化該Β件，鞀以在該镑 件中建立並維持正向舒涕度。 17 .如申請專利範圍第15或16項之方法，其中较悮纽合ϋ 包含一値與該m穴相通用以在該《件固化時m應液態 金屬给該役穴的二次金屬供嗯源： 18.如申諸W利範圆第17项之方法，«中这二次金鞮供® 為一形成於该报组合之該3悅汶Π_中的次企廣穴。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公垃）2 0 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) •襄. ’緣.