JP4452778B2 - 半固体合金の処理方法および装置 - Google Patents
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Description
AC誘導コイルおよび充填物冷却手段によって形成される処理領域を提供することと、
容器内に含有される溶融金属の充填物を、処理領域と整列する開始位置から直線経路に沿って前記容器を移動させることで処理領域の中に導入することと、
樹状結晶を形成する代わりに一次球状結晶の形成を促進するために、処理領域において、60ヘルツと30000ヘルツの間の周波数で100アンペア〜12000アンペアの範囲の電流を誘導コイルに供給して誘導することにより冷却中に充填物に乱流および振動を誘発するのに十分な力場強度を提供する電磁誘導力場と制御冷却を同時に充填物にかけることと、
溶融金属が充填された後続の容器を前記直線経路に沿って処理領域に押すことにより、容器を処理領域から移動させることと
を含む方法を提供する。
充填容器を受容可能な処理領域と、
その容器が処理領域内に配置される時に、充填物を冷却する充填物冷却手段と、
処理領域に配置されると、充填物に電磁力場を誘導し、使用時は100アンペア〜12000アンペアの電流が60ヘルツ〜30000ヘルツの周波数で供給されることにより冷却中に樹状結晶を形成する代わりに一次球状結晶の形成を促進するように十分な強度の力場を誘導する、AC誘導コイル形状の電磁力場誘導手段と、
充填容器を処理領域に整列された開始位置に支持する支持手段、および、この開始位置から直線経路に沿って処理領域の中に充填容器を移動させる移動手段を有する充填装置であり、処理領域は後続の充填容器を直線経路に沿って処理領域に強制的に送り出すことによって処理後に充填容器を処理領域から移動させることができるように構成される、前記充填装置と
を含む、装置を提供する。
アルミニウム‐シリコン合金A356を溶融炉で720℃〜780℃の温度で溶融した後、保持炉に移す。保護ガスを溶融金属の表面に供給し所望の量の液体合金を容器に注入することができるドージング炉を用いた。注入している間の合金の温度変化は、所望の温度の±1℃〜2℃の範囲内で制御される。注入温度は、629℃〜631℃であった。この温度の液体金属を容器14の壁部に注入し、垂直軸に対して約30°〜40°傾斜する。液体合金を有する第1容器14は、手動または6軸ロボットによって支持面65まで搬送して支持台200の上に配置し、駆動部31によって第1処理領域12.1に移送される。第1容器が処理領域12.2に位置されるように、約1分間隔で、第2および第3容器14を装置内に導入する。次いで必要に応じて、半固体スラリーの最終温度分布を達成するために温度検知手段140が使用され、最終温度の計測および冷却速度の調整が行われる。後続の容器は、追加の容器14を加えることによって排出される。排出された容器は、ロボットによる、または手動による鋳造の準備が整っていて、ダイカストマシンのショットスリーブに排出される。
Claims (15)
- 最終製品の形成時に使用される半固体合金を製造する方法であって、
AC誘導コイルおよび充填物冷却手段によって画定される処理領域を設けることと、
充填容器内に含まれる溶融金属の充填物を、前記処理領域と並設された開始位置から直線経路に沿って前記充填容器を移動させることで前記処理領域の中に導入することと、
前記充填物に、前記処理領域において電磁誘導された力場と制御された冷却を同時にかけることと、
溶融金属が充填された後続の充填容器を前記直線経路に沿って前記処理領域に強制的に押すことにより、前もって導入された前記充填容器を前記処理領域から移動させることとを含み、前記力場が前記誘導コイルに60ヘルツ〜30000ヘルツの周波数で100アンペア〜12000アンペアの範囲の電流を供給することで誘導され、それによって冷却中に前記充填物に乱流および振動を誘発するのに十分な力場強度が提供されるようにした、方法。 - 前もって導入された前記充填容器は、前記処理領域から当該処理領域と直列に配置されて整列されている少なくとも1つのさらなる処理領域に移動される、請求項1に記載の方法。
- 後続の前記充填容器を前記直線経路に沿って前記処理領域の第1番目に連続的に導入することによって、前記処理領域を占有する前もって導入された前記充填容器を少なくとも1つのさらなる処理領域を通じて段階的または順次送る方法で前記処理領域の最後から排出するまで強制的に送り出すことを含む、請求項2に記載の方法。
- 前もって導入される前記充填容器を前記直線経路に沿って垂直方向に前記処理領域の第1番目に強制的に送り込み、積み重った垂直に整列された充填容器を提供する請求項3に記載の方法。
- 前もって導入される前記充填容器および後続の前記充填容器を順に上方の第1処理領域の中へ導入する場合において、第1処理領域内の固定位置で第1処理領域を占有する前もって導入された前記充填容器を支持し、新たな充填物の後続の前記充填容器の、第1処理領域への導入に伴って前記支持を解放し、新たな充填物の後続の前記充填容器は、前もって導入された前記充填容器を初期に第1処理領域で支持し、進められる際には前もって導入された前記充填容器を上方の次の処理領域へと移動させることを可能にするようにしたことを、さらに含む、請求項4に記載の方法。
- 合金の溶融充填物から半固体合金を製造する装置であって、
充填容器を受容可能な処理領域と、
前記充填容器が前記処理領域に配置されている場合に充填物を冷却する充填物冷却手段と、
前記処理領域に配置された場合に、充填物に電磁力場を誘導し、使用時は100アンペア〜12000アンペアの電流が60ヘルツ〜30000ヘルツの周波数で供給されることにより冷却中は樹状結晶を形成する代わりに一次球状結晶の形成を促進するように十分な強度の力場を誘導する、AC誘導コイル形状の電磁場誘導手段と、
前記処理領域と並設された開始位置に前記充填容器を支持するための支持手段、および、この開始位置から直線経路に沿って前記処理領域の中に前記充填容器を移動させる移動手段を有する充填装置であって、前記処理領域は後続の前記充填容器を前記直線経路に沿って当該処理領域に強制的に送り込むことによって、処理後に前もって導入された前記充填容器を当該処理領域から移動させることができるように構成される前記充填装置と、
を含む装置。 - 前記充填物冷却手段および前記電磁場誘導手段は、前記処理領域を画定すると共に、前記充填容器を受容する縦方向に延在する端部開放型の通路を設けるように構成される、請求項6に記載の装置。
- 前記通路は垂直に延在する請求項7に記載の装置。
- 後続の前記充填容器が導入されると同時に前記処理領域に前もって導入された前記充填容器を解放して、前もって導入された当該充填容器を後続の前記充填容器によって支持できるようにし、後続の前記充填容器が前記処理領域に前進すると前記処理領域から前もって導入された前記充填容器を移動できるように構成される、前記処理領域に前記充填容器を支持するための支持装置を含む、請求項8に記載の装置。
- 前記支持装置は、前記処理領域から離れる退避位置と、前記処理領域まで伸長して前記処理領域に配置される前記充填容器を支持する伸張位置との間を移動するよう取り付けられる保持要素を備える、請求項9に記載の装置。
- 前記処理領域の通路と隣接し整列されている、さらなる縦方向に延在する通路を設けるように構成された電磁場誘導手段および充填物冷却手段を有する少なくとも1つのさらなる処理領域を含む、請求項7または10に記載の装置。
- 前記支持手段は、前記充填容器を支持する充填物支持台と、前記支持台を解放可能に把持する解放可能な把持手段とを含む、請求項6〜11のいずれか1項に記載の装置。
- 前記支持手段は、前記充填容器を支持する充填物支持台と、前記支持台を解放可能に把持する解放可能な把持手段とを含み、
前記保持要素は、伸張位置の場合に、前記充填物支持台の相補的な係合形成部と係合する係合形成部で構成される、請求項10に記載の装置。 - 前記充填物冷却手段は、らせん経路に従って、誘導コイルの隣接するターンの間に配置される独立して操作可能な複数の冷却回路を定義する複数のチューブセクションを含む、請求項6〜13のいずれか1項に記載の装置。
- 前記チューブセクションが誘導コイルの隣接するターンに固定されている、請求項14に記載の装置。
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