JP5575365B2 - Integrated metal processing equipment - Google Patents
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Description
伝統的に、金属鋳物を形成する従来のプロセスにおいて、鋳型、例えば、所望の鋳物の外部特徴が規定された内部室を有する金型または砂型は、溶解金属で充填される。鋳物の内部特徴を規定する砂中子が鋳型の中に受け取られるか配置され、溶解金属が中子の周りで凝固するにつれて、鋳物の内部詳細が形成される。鋳物の溶解金属が凝固した後、鋳物は一般的に処理炉へ移動される。それは、鋳物を熱処理し、砂の中子および／または鋳型から砂を除去し、必要に応じて他の加工を行うためである。熱処理プロセスは、鋳物の金属または金属合金を調整し、所与の応用に望まれる物理特性を達成する。 Traditionally, in a conventional process of forming a metal casting, a mold, such as a mold or sand mold having an internal chamber in which the external features of the desired casting are defined, is filled with molten metal. As the sand core that defines the internal features of the casting is received or placed in the mold, the internal details of the casting are formed as the molten metal solidifies around the core. After the molten metal in the casting has solidified, the casting is generally moved to a processing furnace. This is because the casting is heat treated to remove the sand from the sand core and / or mold and perform other processing as required. The heat treatment process adjusts the casting metal or metal alloy to achieve the desired physical properties for a given application.
典型的には、鋳物が鋳込みステーションから熱処理ステーションへ移送される間、また特に、鋳物がかなりの時間にわたって放置される場合、鋳物は鋳物場または金属加工設備の周囲環境へ露出されるかも知れない。その結果、鋳物は溶解または半溶解温度から急速に冷却する傾向がある。鋳物を凝固させるため、鋳物の或る程度の冷却は必要であるが、鋳物の温度が更に降下し、鋳物がプロセス臨界温度（本明細書では、「プロセス制御温度」とも呼ばれる）よりも下に滞留する時間が長くなると、鋳物を所望の熱処理温度まで加熱して鋳物を熱処理するために必要な時間は多くなる。例えば、或る種の金属では、所望の結果を達成するためには、鋳物の温度がそのプロセス制御温度よりも下へ降下する時間の１分ごとに少なくとも約４分の余分の熱処理時間が必要となることが発見された。したがって、所望の物理特性を達成するためには、鋳物の金属の温度がプロセス制御温度よりも下へ１０分間降下しても、少なくとも約４０分の追加の熱処理時間が必要となる。したがって、典型的には、所望の熱処理効果を達成するため、鋳物は２〜６時間、或る場合には、それよりも長く熱処理される。これはエネルギーの利用を大きくし、したがって熱処理コストを大きくする結果となる。 Typically, the casting may be exposed to the foundry or ambient environment of the metalworking facility while the casting is transferred from the casting station to the heat treatment station, and particularly if the casting is left for a significant amount of time. . As a result, castings tend to cool rapidly from melting or semi-melting temperatures. A certain amount of cooling of the casting is necessary to solidify the casting, but the temperature of the casting is further reduced and the casting is below the process critical temperature (also referred to herein as “process control temperature”). As the residence time increases, the time required to heat the casting to a desired heat treatment temperature and heat treat the casting increases. For example, with certain metals, an extra heat treatment time of at least about 4 minutes is required for each minute that the casting temperature falls below its process control temperature to achieve the desired result. It was discovered that Thus, to achieve the desired physical properties, an additional heat treatment time of at least about 40 minutes is required even if the casting metal temperature drops below the process control temperature for 10 minutes. Thus, typically, the casting is heat treated for 2-6 hours, and in some cases longer, to achieve the desired heat treatment effect. This results in greater energy utilization and therefore higher heat treatment costs.
（要旨）
簡単に説明すると、本発明は、一般的に、金属または金属合金から形成された鋳物を注入、形成、熱処理、および更に加工するための集積金属加工設備から構成される。集積金属加工設備は、一般的に、溶解金属、例えば、アルミニウムまたは鉄、または金属合金が鋳型またはダイ、例えば、永久金型、半永久鋳型、または砂型へ注入される鋳込みステーションを含む。鋳型は、鋳込みステーションの注入または鋳造位置から移送位置へ遷移される。移送位置では、鋳物が鋳型から除去されるか熱処理ラインへ移送される。移送機構は、典型的には、ロボットアーム、クレーン、オーバヘッドホイストまたはリフト、推進器、コンベヤ、または類似の搬送機構を含む。更に、鋳型から鋳物を除去し、鋳物を熱処理ラインへ移送するため、同じ機構が使用されてよい。鋳込みステーションから移送位置および／または熱処理ラインへのこの遷移の間に、鋳物の溶解金属は、鋳物を形成するために十分な程度へ冷却される。
(Summary)
Briefly described, the present invention generally comprises an integrated metal processing facility for pouring, forming, heat treating, and further processing castings formed from metals or metal alloys. Integrated metal processing equipment generally includes a casting station where molten metal, such as aluminum or iron, or a metal alloy is injected into a mold or die, such as a permanent mold, semi-permanent mold, or sand mold. The mold is transitioned from the pouring or casting position of the casting station to the transfer position. In the transfer position, the casting is removed from the mold or transferred to the heat treatment line. The transfer mechanism typically includes a robot arm, crane, overhead hoist or lift, propeller, conveyor, or similar transport mechanism. Further, the same mechanism may be used to remove the casting from the mold and transfer the casting to the heat treatment line. During this transition from the casting station to the transfer position and / or heat treatment line, the molten metal in the casting is cooled to a sufficient degree to form the casting.
熱処理ラインまたはユニットは、一般的に、プロセス温度制御ステーション、典型的には１つまたは複数の炉室を有する熱処理ステーションまたは炉、および任意的に、一般的に熱処理ステーションの下流側に置かれた焼き入れステーションを含む。プロセス温度制御ステーションは、一般的に、長い室またはトンネルであって、鋳物は熱処理ステーションへ導入される前にそこを通って受け取られる。室は、一連の熱源、例えば、放射加熱器、赤外線、誘導、対流、伝導、または他のタイプの加熱エレメントを含んでよい。プロセス温度制御ステーションの壁および天井は、更に、鋳物および／または鋳型が室を通過するとき、それらへ熱を放射または指向する傾向のある放射材料を含んでよい。代替として、鋳物または鋳型が鋳込みステーションから熱処理ステーションへ移送されるとき、放射加熱エレメント、例えば、赤外線および誘導加熱エレメント、対流、伝導、または他のタイプの熱源を含む一連の熱源が、鋳物または鋳型に熱を指向するように使用されてよい。更に、加熱エレメントまたは熱源を移送機構へ直接取り付けて、鋳物および／または砂型を加熱することができる。 A heat treatment line or unit is generally located at a process temperature control station, typically a heat treatment station or furnace having one or more furnace chambers, and optionally generally downstream of the heat treatment station. Includes quenching station. The process temperature control station is typically a long chamber or tunnel through which castings are received before being introduced into the heat treatment station. The chamber may include a series of heat sources, such as radiant heaters, infrared, induction, convection, conduction, or other types of heating elements. The walls and ceilings of the process temperature control station may further include radiant material that tends to radiate or direct heat to the castings and / or molds as they pass through the chamber. Alternatively, when a casting or mold is transferred from a casting station to a heat treatment station, a series of heat sources, including radiant heating elements, such as infrared and induction heating elements, convection, conduction, or other types of heat sources, is used in the casting or mold. May be used to direct heat. In addition, a heating element or heat source can be directly attached to the transfer mechanism to heat the casting and / or sand mold.
鋳物および／または鋳物含有鋳型がプロセス温度制御ステーションを通過するとき、鋳物の冷却は、プロセス制御温度またはそれより高い温度までに阻止される。プロセス制御温度は、一般的に、鋳物金属に要求される溶体化熱処理温度よりも下の温度であり、鋳物は凝固するのに十分な量または程度まで冷却されるが、それよりも下では、鋳物を溶体化熱処理温度まで上昇させた後に鋳物を熱処理するのに必要な時間は指数的に増加する。鋳物は、熱処理ステーションへ入るまで、プロセス制御温度またはそれより高い温度に維持される。 As the casting and / or casting-containing mold passes through the process temperature control station, the cooling of the casting is blocked to a process control temperature or higher. The process control temperature is generally below the solution heat treatment temperature required for the cast metal, and the casting is cooled to an amount or degree sufficient to solidify, but below that, The time required to heat treat the casting after raising the casting to the solution heat treatment temperature increases exponentially. The casting is maintained at or above the process control temperature until entering the heat treatment station.
鋳物の冷却を阻止し、その後で実質的に鋳物金属のプロセス制御温度またはそれより上の温度に鋳物を維持することによって、鋳物を熱処理するために必要な時間は顕著に短縮可能である。したがって、鋳物の鋳込みステーション出力は増大可能であり、鋳物の全体的加工および熱処理時間は短縮可能である。 By preventing the casting from cooling and then maintaining the casting at a temperature substantially above or above the casting metal process control temperature, the time required to heat treat the casting can be significantly reduced. Thus, the casting station power of the casting can be increased and the overall processing and heat treatment time of the casting can be shortened.
鋳物は、熱処理炉へ入る前に、入口区域を通過する。鋳物の温度は監視され、温度がプリセットまたは既定の拒絶温度よりも下へ降下したかどうかが決定される。鋳物の温度が拒絶温度よりも低いか等しい場合、任意の適切な手段を使用して鋳物は熱処理ラインから除去されてよい。鋳物が受け入れられる場合、それは熱処理のために熱処理炉へ進む。 The casting passes through the inlet area before entering the heat treatment furnace. The temperature of the casting is monitored to determine if the temperature has dropped below a preset or default rejection temperature. If the casting temperature is less than or equal to the rejection temperature, the casting may be removed from the heat treatment line using any suitable means. If the casting is accepted, it goes to a heat treatment furnace for heat treatment.
熱処理ユニットは、砂中子および／または鋳型の除去および／または再生を助ける特徴を含んでよい。その後で、鋳物は、付加的加工、例えば、焼き入れ、熟成（ａｇｉｎｇ）、および／または更なる熱処理を受けてよい。 The heat treatment unit may include features that aid in the removal and / or regeneration of the sand core and / or mold. Thereafter, the casting may undergo additional processing, such as quenching, aging, and / or further heat treatment.
本発明の様々な目的、特徴、および利点は、添付の図面と組み合わせて下記の詳細な説明を精査したとき、当業者に明らかとなるであろう。 Various objects, features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art upon review of the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.
（詳細な説明）
ここで図面を詳細に参照する。幾つかの図面を通して、同様の番号は同様の部品を指す。図１Ａ〜図３は、冶金学的鋳物を加工する例示的集積金属加工設備またはシステム５および方法を概略的に示す。金属鋳造プロセスは、一般的に当業者に公知であり、従来の鋳造プロセスは、参照を目的として簡単に説明されるだけである。当業者によって理解されるように、本発明は任意のタイプの鋳造プロセスで使用可能である。そのようなプロセスには、アルミニウム、鉄、鋼、および／または他の種類の金属および金属合金鋳物を形成する金属鋳造プロセスが含まれる。したがって、本発明は、特定の鋳造プロセスまたは特定の種類の金属または金属合金と共に使用されるように限定されるものではなく、また限定されるべきではない。
(Detailed explanation)
Reference will now be made in detail to the drawings. Like numbers refer to like parts throughout the several views. 1A-3 schematically illustrate an exemplary integrated metal processing facility or
図１Ａで示されるように、溶解金属または典型的には金属合金Ｍが、鋳込みまたは鋳造ステーション１１でダイまたは鋳型１０へ注入され、鋳物１２、例えば、シリンダヘッド、エンジンブロック、または類似の鋳込み部品が形成される。砂および有機質粘結剤、例えば、フェノール樹脂から形成される鋳造中子１３は、鋳型１０の中に受け取られるか配置され、鋳物の中に中空キャビティおよび／または鋳造詳細または中子受けを作り出す。代替として、鋳型の各々は、当技術分野で公知のように、典型的には金属、例えば、鋼、鋳鉄、または他の材料から形成された永久鋳型またはダイであってよい。そのような鋳型は、開放および鋳物の除去を容易にするため、クラムシェル型構造を有してよい。更に、代替として、鋳型は「精密砂型」タイプの鋳型および／または「生型」であってよい。これらは、一般的に、砂鋳造中子１３と同じように、当技術分野で公知の粘結剤、例えば、フェノール樹脂または他の粘結剤と混合された砂材料、例えば、けい砂またはジルコン砂から形成される。鋳型は、更に、半永久砂型であってよい。半永久砂型は、典型的には、砂および粘結剤材料、金属、例えば、鋼、または双方のタイプの材料の組み合わせから形成された外部鋳型壁を有する。
As shown in FIG. 1A, molten metal or typically metal alloy M is injected into a die or
理解されるように、「鋳型」の用語は、今後は、前述した全てのタイプの鋳型を一般的に意味する。そのような鋳型の中には、特定タイプの鋳型が指示される場合を除いて、永久または金属のダイ、半永久および精密砂型タイプの鋳型、および他の金属鋳造鋳型が含まれる。更に理解されるように、下記で説明される様々な実施形態において、特定タイプの鋳型および／または熱処理プロセスが指示されていない限り、本発明は、永久鋳型から除去された鋳物、または熱処理、砂型分解、および砂再生を組み合わせるため砂型の中に残っている鋳物を熱処理するために使用可能である。 As will be appreciated, the term “template” will now generally refer to all types of templates described above. Among such molds are permanent or metal dies, semi-permanent and precision sand molds, and other metal casting molds, except where specific types of molds are indicated. As will be further appreciated, in the various embodiments described below, the present invention is not limited to castings removed from permanent molds, or heat treatments, sand molds, unless specific types of molds and / or heat treatment processes are indicated. It can be used to heat treat the casting remaining in the sand mold to combine cracking and sand reclamation.
図１Ａで示されるように、鋳型１０の各々は、一般的に、側壁１４、上部壁またはトップ１６、および下部壁またはボトム１７を含む。これらは集約的に内部キャビティ１８を規定する。溶解金属は内部キャビティの中に受け取られて、鋳物１２へ形成される。注入開口１９は、一般的に、各々の鋳型の上部壁またはトップ１６の中に形成され、内部キャビティと連通して、鋳込みステーション１１で各々の鋳型を介して内部キャビティ１８の中へ溶解金属を通過させる。図１Ａ〜図１Ｃで示されるように、鋳込みステーション１１は、一般的に、溶解金属Ｍを鋳型の中へ注入するためのとりべまたは類似の機構２１を含む。鋳込みステーション１１は、更に、コンベヤ２２、例えば、カルーセル、ピストン、割り出し、または類似の搬送機構を含む。搬送機構は、溶解金属が鋳型の中へ注入される注入または鋳造位置２３から移送点または移送位置２４へ１つまたは複数の鋳型を移動する。移送点または移送位置２４では、鋳物が鋳型から除去されるか、鋳物を含んだ鋳型が鋳込みステーションから熱処理ユニット２６または熱処理ラインへ移送される。溶解金属が鋳型の中へ注入された後、鋳型は移送位置へ搬送される。移送位置では、金属が鋳物へ凝固するために必要な程度に、ダイの中で所望の範囲または温度へ冷却される。次に、鋳物は所望の熱処理温度で熱処理される。
As shown in FIG. 1A, each of the
鋳物の金属が冷却されるにつれて、それは本明細書で「プロセス制御温度」または「プロセス臨界温度」と呼ばれる温度または温度範囲に達し、この温度の下では、鋳物を熱処理温度へ上昇させて熱処理を実行するために必要な時間が顕著に増加することが発見された。当業者に理解されるように、本発明によって加工されている鋳物のプロセス制御温度は、鋳物に使用されている特定の金属および／または金属合金、鋳物のサイズと形状、および多数の他の因子に依存して変化する。 As the casting metal cools, it reaches a temperature or temperature range, referred to herein as the “process control temperature” or “process critical temperature”, at which the casting is raised to the heat treatment temperature to effect heat treatment. It has been discovered that the time required to perform increases significantly. As will be appreciated by those skilled in the art, the process control temperature of a casting being processed according to the present invention depends on the particular metal and / or metal alloy used in the casting, the size and shape of the casting, and a number of other factors. Varies depending on
１つの様相において、プロセス制御温度は、幾つかの合金または金属について約４００℃であってよい。他の様相において、プロセス制御温度は約４００℃〜約６００℃であってよい。他の様相において、プロセス制御温度は約６００℃〜約８００℃であってよい。更に、他の様相において、プロセス制御温度は約８００℃〜約１１００℃であってよい。更に、他の様相において、プロセス制御温度は、幾つかの合金または金属、例えば、鉄について、約１０００℃〜約１３００℃であってよい。１つの特定の例において、アルミニウム／銅の合金は、約４００℃〜約４７０℃のプロセス制御温度を有してよい。この例において、プロセス制御温度は、一般的に、大部分の銅合金について溶体化熱処理温度、典型的には、約４７５℃〜約４９５℃よりも下である。本明細書では特定の例が提供されたが、プロセス制御温度は、鋳物に使用されている特定の金属および／または金属合金、鋳物のサイズと形状、および多数の他の因子に依存して、任意の温度であってよいことが理解されるであろう。 In one aspect, the process control temperature may be about 400 ° C. for some alloys or metals. In other aspects, the process control temperature may be from about 400 ° C to about 600 ° C. In other aspects, the process control temperature may be from about 600 ° C to about 800 ° C. Further, in other aspects, the process control temperature may be from about 800 ° C to about 1100 ° C. Further, in other aspects, the process control temperature may be from about 1000 ° C. to about 1300 ° C. for some alloys or metals, such as iron. In one particular example, the aluminum / copper alloy may have a process control temperature of about 400 ° C. to about 470 ° C. In this example, the process control temperature is generally below the solution heat treatment temperature for most copper alloys, typically from about 475 ° C to about 495 ° C. Although specific examples have been provided herein, the process control temperature depends on the particular metal and / or metal alloy used in the casting, the size and shape of the casting, and a number of other factors, It will be understood that any temperature may be used.
鋳物の金属が所望のプロセス制御温度の範囲の中にあるとき、鋳物は、典型的には、所望のように十分に冷却されて凝固する。しかし、鋳物の金属がそのプロセス制御温度よりも下へ冷却される場合、鋳物の金属がプロセス制御温度よりも下へ冷却された各１分について少なくとも約４分間鋳物を追加的に加熱して、所望の熱処理温度、例えば、アルミニウム／銅の合金で約４７５℃〜約４９５℃、アルミニウム／マグネシウムの合金で約５１０℃〜約５７０℃へ到達する必要があることが発見された。したがって、鋳物が、ほんの短い時間でも、プロセス制御温度よりも下へ冷却される場合、鋳物を適正および完全に熱処理するために必要な時間が顕著に増加する。更に、理解すべきは、例えば、図１Ｂ、図１Ｃ、および図１Ｄで示されるように、幾つかの鋳物が単一のロットとして熱処理ステーションで加工されるロット処理システムでは、鋳物の全体のロットの熱処理時間は、一般的に、そのロットの中の最も低い温度を有する鋳物に要求される熱処理時間に基づく。その結果、加工されているロットの中の鋳物の１つが、プロセス制御温度よりも下の温度へ、例えば１０分間冷却される場合、典型的には、例えば少なくとも追加の４０分の間全体のロットを熱処理して、鋳物の全てが適正および完全に熱処理されることを確実にする必要がある。 When the casting metal is within the desired process control temperature range, the casting is typically sufficiently cooled and solidified as desired. However, if the casting metal is cooled below its process control temperature, additional heating of the casting for at least about 4 minutes for each minute that the casting metal is cooled below the process control temperature, It has been discovered that it is necessary to reach the desired heat treatment temperature, for example, about 475 ° C to about 495 ° C for an aluminum / copper alloy and about 510 ° C to about 570 ° C for an aluminum / magnesium alloy. Thus, if the casting is cooled below the process control temperature for only a short time, the time required to properly and completely heat treat the casting is significantly increased. Further, it should be understood that in a lot processing system where several castings are processed in a heat treatment station as a single lot, for example as shown in FIGS. 1B, 1C, and 1D, the entire lot of castings The heat treatment time is generally based on the heat treatment time required for the casting having the lowest temperature in the lot. As a result, if one of the castings in the lot being processed is cooled to a temperature below the process control temperature, for example for 10 minutes, typically the entire lot for at least an additional 40 minutes, for example. Must be heat treated to ensure that all of the casting is properly and completely heat treated.
したがって、本発明の様々な様相は、金属鋳物を加工する集積加工設備またはシステム５（図１Ａ〜図３）および方法へ向けられる。様々なシステムは、金属のプロセス制御温度またはそれより上の温度までに溶解金属の冷却を阻止し、所望の熱処理温度と等しいか、それより下になるようにして鋳物を凝固させながら、鋳込みステーション１１から熱処理システムまたはユニット２６へ（鋳型の中の、または鋳型から離れた）鋳物を移動および／または遷移するように設計される。したがって、本発明の様々な様相は、鋳物の温度を監視して、鋳物がプロセス制御温度またはそれより上の温度へ実質的に維持されることを確実にするシステムを含む。例えば、鋳物の上または鋳物に隣接して、または鋳物が鋳込みステーションから熱処理炉へ移動する通路に沿って間隔を取られたロケーションに、熱電対または他の類似の温度探知装置またはシステムを配置して、実質的な連続監視を提供することができる。代替として、十分な頻度であると決定された時間間隔の周期的監視を使用してよい。そのような装置は熱源と通信し、温度測定または探知装置および熱源が協力して、実質的に鋳物金属のプロセス制御温度またはそれより上の温度に鋳物の温度を維持するようにしてよい。理解されるように、鋳物の温度は、鋳物の上または中の１つの特定のロケーションで測定されるか、鋳物の上または中の複数のロケーションで温度を測定することによって計算された平均温度であるか、または特定の応用で要求または所望される他の方法で測定されてよい。こうして、例えば、鋳物の温度は、鋳物の上または中の複数のロケーションで測定されてよく、全体的な温度値は、検出された最低温度、検出された最高温度、検出された中央値温度、検出された平均温度、またはこれらの任意の組み合わせまたは変形として計算または決定されてよい。
Accordingly, various aspects of the present invention are directed to an integrated processing facility or system 5 (FIGS. 1A-3) and method for processing metal castings. Various systems prevent casting of the molten metal to a temperature above or above the process control temperature of the metal and allow the casting station to solidify the casting to be equal to or below the desired heat treatment temperature. 11 is designed to move and / or transition castings (in or away from the mold) to the heat treatment system or
更に、熱処理炉へ入る前に、鋳物は入口または拒絶領域１１０を通過してよい。領域１１０では、各々の鋳物の温度が監視され、温度を熱処理温度へ上げるために過度のエネルギー量を必要とする範囲まで鋳物が冷却されたかどうかが決定される。入口領域は、様々な図面で概略的に示されるように、プロセス制御温度ステーションの中に含まれるか、別個の領域であってよい。鋳物の温度は、任意の適切な温度探知または測定装置、例えば、熱電対によって監視され、鋳物の温度がプリセットまたは既定の拒絶温度の下まで到達または降下したかどうかが決定される。１つの様相において、既定の拒絶温度は、鋳物の金属のプロセス制御温度よりも（例えば、約１０℃〜約２０℃だけ）下の温度であってよい。他の様相において、既定の拒絶温度は、熱処理炉またはかまどの熱処理温度よりも（例えば、約１０℃〜約２０℃だけ）下の温度であってよい。鋳物が既定の温度と等しいか下の温度まで冷却された場合、制御システムは拒絶信号を移送または除去機構へ送ってよい。欠陥条件または信号の検出に応答して、主題の鋳物は、更なる評価のために識別されるか、移送ラインから除去されてよい。鋳物は、非限定的にロボットアームまたは他の自動装置を含む任意の適切な機構または装置によって除去されるか、作業員の手作業によって除去されてよい。 Further, the casting may pass through the entrance or rejection area 110 before entering the heat treatment furnace. In region 110, the temperature of each casting is monitored to determine if the casting has been cooled to a range that requires an excessive amount of energy to raise the temperature to the heat treatment temperature. The inlet area may be included in the process control temperature station or may be a separate area, as schematically shown in the various figures. The temperature of the casting is monitored by any suitable temperature detection or measurement device, such as a thermocouple, to determine if the casting temperature has reached or dropped below a preset or predetermined rejection temperature. In one aspect, the predetermined rejection temperature may be a temperature below the process control temperature of the casting metal (eg, by about 10 ° C. to about 20 ° C.). In other aspects, the predetermined rejection temperature may be a temperature below the heat treatment furnace or furnace heat treatment temperature (eg, by about 10 ° C. to about 20 ° C.). If the casting is cooled to a temperature equal to or below a predetermined temperature, the control system may send a rejection signal to the transfer or removal mechanism. In response to detection of a defect condition or signal, the subject casting may be identified for further evaluation or removed from the transfer line. The casting may be removed by any suitable mechanism or device including, but not limited to, a robotic arm or other automated device, or may be removed manually by an operator.
前述したように、鋳物の温度は、鋳物の上または中の１つの特定のロケーションで測定されるか、鋳物の上または中の複数のロケーションで温度を測定することによって計算された平均温度であるか、特定の応用で必要とされるか所望される任意の他の方法で測定されてよいことが理解されるであろう。したがって、例えば、鋳物の温度は鋳物の上または中の複数のロケーションで測定されてよく、全体的値は、検出された最低温度、検出された最高温度、検出された中央値温度、検出された平均温度、またはこれらの任意の組み合わせまたは変形であるように計算または決定されてよい。 As mentioned above, the temperature of the casting is measured at one specific location on or in the casting or is an average temperature calculated by measuring the temperature at multiple locations on or in the casting. It will be understood that it may be measured in any other way required or desired in a particular application. Thus, for example, the temperature of a casting may be measured at multiple locations on or in the casting, and the overall value is the lowest temperature detected, the highest temperature detected, the median temperature detected, the detected temperature It may be calculated or determined to be an average temperature, or any combination or variation thereof.
鋳物を移動および／または加工する集積設備５およびプロセスの第１の実施形態は、図１Ａ、図２Ａ、および図２Ｂで示される。図１Ｂおよび図３は、鋳物を形成および処理する集積設備５およびプロセスの追加の代替実施形態を示す。この代替実施形態では、鋳物はロット加工タイプの配列で収集され、熱処理を介して加工される。しかし、本発明の原理は、ロットタイプの設備、および設備、したがって本発明を介して鋳物が個別に加工される連続加工タイプの設備へ、等しく応用可能であることが当業者によって理解されるであろう。したがって、今後説明される実施形態は、連続タイプの加工設備またはロットタイプの加工設備へ限定されず、また限定されるべきではない。図１Ｃおよび図１Ｄは、追加の加工ステップ、例えば、鋳物からのチル除去（図１Ｃ）および複数の熱処理炉への鋳物の送り（図１Ｄ）を実行する本発明の更なる代替実施形態を示す。更に、当業者に理解されるように、今後説明および図示される実施形態の様々な特徴を組み合わせて、本発明の追加の実施形態を形成することができる。
A first embodiment of an
図１Ａ、図２Ａ、および図２Ｂで示される例示的システムにおいて、鋳物１２は、一般的に、移送機構２７によって移送または鋳込みステーション１１で鋳型１０から除去される。図２Ａおよび図２Ｂで示されるように、移送システムまたは機構２７は、典型的には、ロボットアームまたはクレーン２８を含む。しかし当業者によって理解されるように、鋳物および／または鋳型を移動させるための様々な他のシステムおよび装置、例えば、オーバヘッドブームまたはホイスト、コンベヤ、プッシュロッド、または他の類似のマテリアルハンドリング機構も使用可能である。図１Ａ、図１Ｂ、および図２Ａで示されるように、ロボットアーム２８は、一般的に、鋳型または鋳物を係合および保持する係合または把持部またはクランプ２９、および矢印３２および３２’（図２Ａ）で示されるように、アーム２８を枢着して鋳込みステーションの移送点２４と熱処理ラインとの間で移動可能にする台３１を含む。更に、図１Ｂで示されるように、移送機構は複数の鋳込みステーション１１および１１’から鋳型および／または鋳物を移送するように使用可能であり、複数の熱処理ラインまたはユニット２６（図１Ｃ）へ鋳型および／または鋳物を移送することができる。
In the exemplary system shown in FIGS. 1A, 2A, and 2B, the casting 12 is typically removed from the
鋳物を含む鋳型は、典型的には、鋳込みステーション１１からピックアップまたは移送点２４（図２Ａ）へ移動される。移送点２４では、移送機構２７が、一般的に、鋳物を含んだ鋳型をピックアップするか、鋳物１２を鋳型から除去し、鋳物を熱処理ユニット２６へ輸送する。したがって、同じマニピュレータまたは移送機構を使用して、鋳込みステーションから鋳物を除去し、熱処理ユニットへ鋳物を導入することができる。典型的には、熱源または加熱エレメント３３は、鋳物へ熱を加えるため鋳物の移送点２８に隣接して配置される。熱源は、典型的には、任意のタイプの加熱エレメントまたは熱源、例えば、伝導、放射、赤外線、伝導、対流、および直接入射タイプの熱源を含むことができる。図２Ａで示されるように、複数の熱源３３を使用して、鋳込みステーションから熱処理ラインへの移送作業中に、最も効果的に熱を鋳物へ加えるように配置することができる。
The mold containing the casting is typically moved from the casting
典型的には、図１Ｄで示されるように、永久または金属のダイまたは鋳型の場合、鋳型は移送点で開放され、鋳物は移送機構によって除去される。次に、移送機構は、集積加工設備５の熱処理ユニット、ライン、またはシステム２６の１つまたは複数の入口コンベヤ３４（図１Ｂおよび図２Ａ）へ鋳物を移送する。鋳型が開放されて鋳物が除去されるにつれて、熱源３３（図２Ａ）は、熱を鋳物へ直接加えて、鋳物場またはプラントの周囲環境へ露出される間の鋳物の冷却を阻止または制御する。なぜなら、鋳物は熱処理ユニットへ移送されているので、実質的に鋳物金属のプロセス制御温度またはそれより上の温度に鋳物を維持するためである。
Typically, as shown in FIG. 1D, in the case of a permanent or metal die or mold, the mold is opened at the transfer point and the casting is removed by the transfer mechanism. The transfer mechanism then transfers the casting to one or more inlet conveyors 34 (FIGS. 1B and 2A) of the heat treatment unit, line, or
半永久または砂型の中で形成されている鋳物の加工については、鋳物は典型的には熱処理の間鋳型の中に残り、鋳型は砂を保持している粘結剤材料の熱劣化によって熱処理の間に分解されるので、移送機構２７は、鋳物を含む全体の鋳型を移送点から入口コンベヤ３４へ移送する。したがって、熱源３３は熱を鋳型自身へ加えることを継続し、加えられる熱の量は、鋳型の中の鋳物の温度を実質的に鋳物金属のプロセス制御温度またはそれより上に維持し、鋳型の過剰または時期尚早な劣化を生じないように制御される。
For the processing of castings that are semi-permanent or formed in a sand mold, the casting typically remains in the mold during heat treatment, and the mold remains during heat treatment due to thermal degradation of the binder material holding the sand. Therefore, the
この後で、「鋳物」を輸送、加熱、処理、または移動または加工するための参照が行われるとき、特に指摘する場合を除いて、そのような説明は、鋳型を除いた単独の鋳物の除去および加工、および米国特許第５，２９４，９９４号、同第５，５６５，０４６号、同第５，７３８，１６２号、同第６，２１７，３１７号、および２０００年９月９日に出願された係属中の米国特許出願第０９／６６５，３５４号、および２００２年１月１８日に出願された係属中の米国特許出願第１０／０５１，６６６号に開示されるように、熱処理、鋳型および中子の分解、および砂の再生のために鋳物が砂型の中に残るプロセスの双方を含むことが理解される。これらの特許および特許出願の開示は、参考としてその全体が本明細書中に援用される。 After this, when a reference is made to transport, heat, process, or move or process the “casting”, unless otherwise indicated, such an explanation will be used to remove the single casting excluding the mold. And processing, and U.S. Pat. Nos. 5,294,994, 5,565,046, 5,738,162, 6,217,317, and filed September 9, 2000 As disclosed in pending US patent application Ser. No. 09 / 665,354 and pending US patent application Ser. No. 10 / 051,666 filed Jan. 18, 2002. It is understood that this includes both core decomposition and the process by which the casting remains in the sand mold for sand regeneration. The disclosures of these patents and patent applications are hereby incorporated by reference in their entirety.
図１Ａ、図２Ａ、および図２Ｂで示されるように、鋳物は、最初、入口コンベヤ３４（図２Ａおよび図２Ｂ）またはコンベヤ３４および３４’（図１Ｂ）によって予室またはプロセス温度制御ステーションまたはモジュール３６の中へ割り出しまたは搬送される。図２Ａおよび図２Ｂで示されるように、プロセス温度制御ステーションまたはモジュールは、一般的に、加熱された内室３７を含み、鋳物および／または鋳物を含む鋳型は、内室３７を通って、チェーンコンベヤ、ローラ、または類似の搬送機構３８の上を熱処理ラインの加工通路に沿って搬送される。鋳物は上流側または入口端３９で室３７へ入り、下流側または出口端４１を介して室３７から出て、一般的に、熱処理ライン２６の熱処理炉またはステーション４２の中へ直接導入される。プロセス温度制御ステーションの入口および出口端３９および４１は、開放されているか、扉または図２Ｂの４３で示されるような類似の閉鎖構造体を含んで、室３７の密閉を助け、そこからの過度の熱損失を防止することができる。典型的には、鋳物はプロセス温度制御ステーション３６から熱処理ステーション４２の中へ直接送られる。熱処理ステーションおよびプロセス温度制御ステーションは接続されて、更に熱の潜在的損失を防止し、所望される場合、熱を共有することができる。
As shown in FIGS. 1A, 2A, and 2B, the casting is initially pre-chambered or process temperature controlled station or module by inlet conveyor 34 (FIGS. 2A and 2B) or
室３７は、一般的に、放射室であって一連の熱源４５を含む。熱源４５は放射室の中に取り付けられ、室の壁４６および／または天井４７に沿って配置される。典型的には、複数の熱源４５が使用され、１つまたは複数の異なったタイプの熱源または加熱エレメントを含む。熱源または加熱エレメントの中には、放射熱源、例えば、赤外線、電磁、および誘導エネルギー源、伝導、対流、および直接入射タイプの熱源、例えば、ガスの火炎を室の中に導入するガス燃焼バーナ管が含まれる。更に、放射室３７の側壁および天井は、高温放射材料、例えば、金属、金属膜または類似の材料、セラミック、または熱を放射することのできる複合材料から形成されるか、それらで被覆されてよい。放射被覆は、一般的に、壁および天井に非粘着面を形成する。室の壁および天井が加熱されるにつれて、壁および天井は鋳物の方へ熱を放射する傾向があり、同時に、表面は、一般的に、砂型および／または中子の粘結剤の燃焼からの廃ガスおよび残留物、例えば、煤などを焼き払う十分な温度へ加熱され、それが室の壁および天井に収集および蓄積されることを防止する。
図４Ａ〜図６Ｂは、様々な例示的プロセス温度制御ステーションを示す。図４Ａおよび図４Ｂは、対流タイプの熱源４５を含むプロセス温度制御ステーション３６を示す。対流熱源の各々は、一般的に、導管５２によって熱媒体の源へ接続された１つまたは複数のノズルまたはブロワ５１を含む。この様相において、ブロワ５１は、室３７の天井４７および側壁４６のあたりに配列または配置され、熱媒体、例えば、空気または他の気体および／または流体を室の中へ、および室に含まれる鋳物および／または鋳型に向かって導く。対流ブロワは、一般的に、矢印５３で示されるように、鋳物の周りに乱流熱流体の流れを作り出す傾向があり、実質的に鋳物および／または砂型の全ての側面へ熱を加える。その結果、鋳物の温度は、実質的に金属のプロセス制御温度またはその上の温度に維持される。更に、鋳物が砂型の中で加工される場合、プロセス温度制御ステーション内での加熱は、鋳型を加熱する傾向があり、鋳型の温度を分解または燃焼温度へ向かって上昇させる。分解または燃焼温度で、鋳型の中の粘結剤材料は燃焼、熱分解、または駆逐されることを開始する。
4A-6B illustrate various exemplary process temperature control stations. 4A and 4B illustrate a process
他の様相において、ブロワまたはノズル５２は、プロセス温度制御ステーションの前に、その入口端に隣接して配置され、より高い速度および／または温度で動作して、鋳物および／または鋳型の冷却をより迅速に阻止する。室の中央および／または端に面して、例えば、プロセス温度制御ステーションの出口に配置されたノズルまたはブロワ５２は、より低い温度および速度で作動可能であり、砂型の完全な劣化を防止し、同時に鋳物の凝固を可能にする。
In other aspects, the blower or
代替として、図５Ａおよび図５Ｂは、他の例示的プロセス温度制御ステーション３６’を示す。ステーション３６’において、熱源４５’は、一般的に、１つまたは複数の放射加熱器５４、例えば、赤外線加熱エレメント、電磁エネルギー源、または類似の放射加熱源を含む。１つの様相において、放射加熱器５４は、複数の位置に配列されるか、プロセス温度制御ステーション３６の放射室３７の壁４６および天井４７のあたりに所望のロケーションおよび方位のセットとして配列される。これは、例えば、対流ブロワ５１の配列と類似している。対流熱源５２と同じく、室の入口端に隣接した放射加熱器は、より高い温度で作動可能であり、鋳物がプロセス温度制御ステーションへ入るとき、砂型の中の鋳物の冷却をより迅速に阻止する。更に、真空ブロワ、ポンプ、または吐き出しファン／システム５６が導管５７を介して放射室へ接続され、放射室３７の中に負圧を作り出す。その場合、砂中子および／または砂型の粘結剤のバーニングまたは燃焼から生成された熱および／または廃ガスは、室から引き出され、放射加熱エレメントの過熱が防止される。
Alternatively, FIGS. 5A and 5B show another exemplary process temperature control station 36 '. At station 36 ', heat source 45' typically includes one or more
更に、他の例示的プロセス温度制御ステーション３６”が、図６Ａおよび図６Ｂで提供される。これらの図は直接入射タイプの熱源４５”を示す。直接入射熱源は、放射室３７の中の選択位置または方位におけるセットまたはアレーとして配列された一連のバーナまたはノズル５８を含む。これらのバーナ５８は、一般的に、導管５９によって燃料源、例えば、天然ガスなどへ接続される。直接入射熱源のノズルまたはバーナ要素は、実質的に鋳物の側面、上部、および下部の方へ熱を導いて加える。したがって、鋳物は実質的に均一に加熱され、鋳物から解放された砂材料は更に熱へ直接露出され、その粘結剤材料が焼き払われる。
In addition, another exemplary process
当業者によって理解されるように、異なった熱源を組み合わせて放射室の中で使用することができる。更に、複数の室を順次に使用して、実質的にプロセス制御温度またはその上の温度までに鋳物の冷却を阻止し、その後では、鋳物が熱処理ステーションへ入るまで鋳物の温度を維持することができる。 As will be appreciated by those skilled in the art, different heat sources can be combined and used in the radiation chamber. In addition, multiple chambers may be used sequentially to prevent the casting from cooling to a temperature substantially above or above the process control temperature and thereafter maintain the casting temperature until the casting enters the heat treatment station. it can.
他の様相において、溶解金属を注入するときに生成されたオフガスは、矢印６０で示されるように、プロセス温度制御ステーション３６の放射室へ導かれ、熱の共用および鋳物金属の加熱からのエネルギー回復を可能にしてよい。更に他の様相において、熱処理ステーション４２内の鋳物の砂中子および／または砂型の粘結剤の分解および燃焼および鋳物の熱処理の結果として生成された過剰熱は、図１Ａの点線矢印６１によって示されるように、プロセス温度制御ステーションへ戻され、プロセス温度制御ステーションの放射室の内部環境の加熱を助けることができる。廃ガスおよび熱のそのような再捕捉は、プロセス温度制御ステーションの室を所望または必要な温度へ加熱して、そこを通る鋳物の冷却を阻止するために必要なエネルギー量を低減することを助ける。
In other aspects, the off-gas generated when injecting the molten metal is directed to the radiation chamber of the process
図２Ｂ、図４Ａ、図５Ａ、および図６Ａで追加的に示されるように、収集ホッパまたはシュート６２が、プロセス温度制御ステーション３６の底に沿って、その放射室３７の下に配置されるように形成されてよい。このホッパ６２は、一般的に、側壁６３を含み、側壁６３の低い端６４は下方へ傾斜する。傾斜した側壁は、プロセス温度制御ステーションの中で粘結剤の熱劣化が始まるにつれて、鋳物の砂中子および／または砂型から離脱した砂を収集する。砂は、典型的には、ホッパ６２の開放された低い端の下に位置する収集コンベヤ６６に向かって下方へ導かれる。典型的には、流動化システムまたは機構６７が、ホッパ６２の壁の低い部分６４に沿って配置される。フリューダイザは、典型的には、参考として本明細書中に援用される米国特許第５，２９４，９９４号、同第５，５６５，０４６号、および同第５，７３８，１６２号に開示および請求されるようなバーナ、ブロワ、分配器、または類似の流動化ユニットを含む。これらの流動化ユニットは、熱媒体、例えば、空気または他の流体の流れを砂へ加え、粘結剤の更なる劣化を促進し、鋳物から離脱した砂および粘結剤の集塊を分解するのを助け、鋳物の砂中子および／または砂型の砂を、実質的に純粋な形態で再生することを助ける。再生された砂はコンベヤ６６の上に収集され、プロセス温度制御ステーションから搬送される。
As additionally shown in FIGS. 2B, 4A, 5A, and 6A, a collection hopper or
更に、図１Ａ、図２Ａ、図２Ｂ、図４Ａ、図５Ａ、および図６Ａで示されるように、鋳物の砂中子および／または砂型の粘結剤材料の燃焼によって生成された過剰熱および廃ガスは、プロセス温度制御ステーション３６の放射室３７の外へ収集または引き出され、図１Ａの矢印６８によって示されるように、熱処理ステーション４２へ導かれることが可能である。プロセス温度制御ステーションから熱処理ステーションへの過剰熱および廃ガスのこのチャネリングは、プロセス温度制御ステーションの室の中で生成された熱の潜在的回復、および熱処理室の中の砂型および／または中子の粘結剤の劣化から生じる廃ガスの更なる加熱および／または燃焼を可能にする。図１Ａで示されるように、ブロワまたは類似の空気分配機構６９は、更に、一般的に、熱処理ステーションに沿って取り付けられ、典型的には、鋳物の熱処理中に生成された廃ガス、および鋳物の砂中子および／または砂型からの粘結剤材料の結果のバーンオフ（ｂｕｒｎ−ｏｆｆ）を排出する。これらの廃ガスはブロワによって収集され、典型的には焼却炉７１へ導かれる。焼却炉７１は、これらの廃ガスを更に処理および焼却して、これらのガスを再加工し、鋳造および熱処理プロセスによって生成された汚染物の量を低減する。更に、フィルタを利用して、プロセス温度制御ステーションから来る廃ガスを、熱処理ステーションへ導入される前に濾過するか、および／または熱処理ステーションから焼却炉へ来るガスを濾過することが可能である。
Further, as shown in FIGS. 1A, 2A, 2B, 4A, 5A, and 6A, excess heat and waste generated by the combustion of a casting sand core and / or a sand-type binder material. The gas can be collected or drawn out of the
プロセス温度制御ステーションは、結果として、熱処理ステーションまたは室の前方にあって鋳物を維持できる温床領域として機能する。その温床領域において、鋳物が熱処理ステーションへ導入されるのを待機している間、鋳物の温度は、プロセス制御温度またはそれより上であるように、しかし所望の熱処理温度よりも下であるように、維持または阻止される。こうして、システムは、鋳込みラインが、より迅速かつ効率的な速度で稼働することを可能にし、鋳物が熱処理ステーションへ送られることを待機しながら待ち行列または列として放置され、その間に周囲温度へ露出されて、プロセス制御温度よりも下へ冷却されることがなくなる。その後で、鋳物は、図１Ａ、図１Ｃ、図２Ａ、および図２Ｂで示されるように個々に、または図１Ｂ、図１Ｃ、および図３で示されるようにロットとして、熱処理ステーション４２へ送られ、熱処理、砂中子および／または砂型の分解および除去、および或る場合には、砂の再生が行われる。
The process temperature control station consequently functions as a hotbed area in front of the heat treatment station or chamber where the casting can be maintained. In that hotbed area, while waiting for the casting to be introduced into the heat treatment station, the temperature of the casting is such that it is at or above the process control temperature, but below the desired heat treatment temperature. Maintained or prevented. Thus, the system allows the casting line to operate at a faster and more efficient rate and is left in a queue or queue waiting for the casting to be sent to the heat treatment station, during which it is exposed to ambient temperature. Thus, it is not cooled below the process control temperature. Thereafter, the castings are sent to the
熱処理ステーション４２（図２Ｂ）は長い炉であってよい。長い炉は１つまたは複数の炉室７５を含み、炉室７５は順次に取り付けられる。コンベヤ７６は炉を通るように延ばされ、それを通って鋳物を輸送する。対流熱源、例えば、熱媒体、例えば、空気または他の流体を適用するブロワまたはノズル、伝導熱源、例えば、流動化ベッド、誘導、放射、および／または他のタイプの熱源を含む熱源７７（図２Ａ）が、室７５の壁および／または天井の中に取り付けられて、鋳物の周りに可変の段階および量で加熱および任意の空気流を提供し、鋳物を適正な熱処理温度へ加熱してよい。そのような所望の熱処理温度および熱処理時間は、当業者に公知であるように、鋳物が形成されている金属または金属合金のタイプに従って変わるであろう。
The heat treatment station 42 (FIG. 2B) may be a long furnace. A long furnace includes one or
本発明と共に使用するのに適した様々な熱処理炉の例は、米国特許第５，２９４，９９４号、同第５，５６５，０４６号、および同第５，７３８，１６２号で説明される。これらの特許の開示は、参考として本明細書中に援用される。本発明と共に使用される熱処理炉またはステーションの更なる例は、米国特許第６，２１７，３１７号、２０００年９月９日に出願された米国特許出願第０９／６６５，３５４号、および２００２年１月１８日に出願された第１０／０５１，６６６号に例示および開示される。これらの開示も、参考としてその全体が本明細書中に援用される。そのような熱処理ステーションまたは炉は、鋳物の熱処理中に離脱した中子および／または鋳型からの砂を再生する特徴を含んでよい。 Examples of various heat treatment furnaces suitable for use with the present invention are described in US Pat. Nos. 5,294,994, 5,565,046, and 5,738,162. The disclosures of these patents are incorporated herein by reference. Additional examples of heat treatment furnaces or stations used with the present invention are described in US Pat. No. 6,217,317, US patent application Ser. No. 09 / 665,354 filed Sep. 9, 2000, and 2002. Illustrated and disclosed in US Ser. No. 10 / 051,666, filed Jan. 18. These disclosures are also incorporated herein by reference in their entirety. Such a heat treatment station or furnace may include features for reclaiming sand from cores and / or molds that have detached during heat treatment of the casting.
熱処理の後、鋳物は、典型的には、熱処理ステーションから除去され、後処理および更なる加工のために焼き入れステーション７８（図１Ａ）へ移動される。焼き入れステーションは、典型的には、冷却流体、例えば、水または他の既知の冷媒を有するクエンチタンクを含み、冷却流体、例えば、空気、水、または類似の冷媒を適用する一連のノズルを有する室を含むことができる。その後で、鋳物は、必要に応じて更なる後処理および加工のために除去されてよい。 After heat treatment, the casting is typically removed from the heat treatment station and moved to a quenching station 78 (FIG. 1A) for post processing and further processing. A quenching station typically includes a quench tank having a cooling fluid, e.g., water or other known refrigerant, and has a series of nozzles that apply a cooling fluid, e.g., air, water, or similar refrigerant. A chamber can be included. Thereafter, the casting may be removed for further post-processing and processing as needed.
他の例示的集積設備５は、図１Ｂに示される。設備５は、クレーンまたはロボットアーム２８として示される移送機構２７を含む。移送機構２７は複数の鋳込みラインまたはステーション１１および１１’から鋳物を除去する。この例において、鋳込みラインまたはステーション１１および１１’は、カルーセル型のシステムとして示され、鋳型は注入または鋳造位置２３と移送点２４との間を回転する。移送機構２７は、鋳物を含んだ砂型と係合および輸送するか、鋳型から鋳物を除去して鋳物を熱処理ユニット２６の１つまたは複数の入口コンベヤ３４および３４’へ移送する。鋳物はプロセス温度制御ステーション３６へ個々に移動されて熱処理ステーション４２へ導入されるか、バスケットまたは搬送トレー７９の中に集められて、ロットで処理されてよい。
Another
図１Ｂで示された例示的システム５において、プロセス温度制御ステーション３６は、一般的に、長い放射トンネル８１として形成される。トンネル８１は室８２を規定し、鋳物および／または鋳物含有砂型は室８２を通って移動または搬送される。放射トンネル８１は、それに沿って取り付けられた一連の熱源８３、例えば、図２Ａ、図２Ｂ、および図４Ａ〜図６Ｂの実施形態に関して前に説明した様々な熱源４５、４５’、および４５”を含む。典型的には、放射トンネル８１の室８２の壁８４および天井は、耐火材料から形成されるか被覆され、放射トンネル内で生成された熱が鋳物に向かって反射および／または放射される。鋳物は、放射トンネル８１の端で収集ステーション８６のバスケット７９または類似の搬送トレーの中に収集および／または堆積されてよい。そのようなバスケット７９またはトレーは、鋳物および／または鋳型を含んで熱処理ステーション４２を通るように使用されてよい。鋳物は、代替的に、バスケットの中に収集され、図１Ｃおよび図３で示されるように、鋳物がプロセス温度制御ステーション３６の放射室またはトンネルを通過する前に、熱処理ステーションの中でロットとして加工されてよい。
In the
本発明に従った更なる他の例示的集積設備５が、図１Ｃの略図で示される。この実施形態において、長い放射トンネルまたは室８１（図１Ｂに関して説明された）として示されるプロセス温度制御ステーション３６は、チル除去ステーション８７へ接続または流れ込む。チル除去ステーション８７は、熱処理ステーション４２と連通して鋳物を送り込む。典型的には、鋳物は半永久鋳型または砂型の中に含まれたまま移動および熱処理または加工される。半永久鋳型または砂型は、更に「チル」を取り付けられている。チルは、一般的に、金属板であり、典型的には、鋼または類似の材料から形成され、鋳物の表面の所望のデザイン特徴を形成するデザインリリーフを有し、溶解金属材料の注入時または注入前に鋳型の中に置かれる。したがって、チルは鋳物の熱処理またはチルの再生および再使用の前に除去されなければならない。砂型の燃焼が一般的に少なくとも部分的に始まる放射トンネル８１の室８２を通過した後、チルは容易に除去可能であり、鋳型および鋳物が熱処理ステーション４２へ移動するのを顕著に遅延させることはない。チル除去ステーションにおけるチルの除去に続いて、鋳物を含んだ鋳型は、一般的に、熱処理ステーションへ直接渡され、熱処理、砂中子および砂型の分解、および砂の再生が行われる。
Yet another
図１Ｄは、本発明に従った更に他の例示的設備を示す。この実施形態において、鋳物は、一般的に、鋳型から除去され、入口コンベヤ９０または９１へ輸送されて、１つまたは複数の熱処理炉またはステーション９２へ直接送り込まれる。代替として、鋳物が砂型の中で形成されている場合、鋳型の全体が移送点２８から入口コンベヤ９０または９１の１つへ輸送される。図１Ｄで示されるように、鋳型からの鋳物の除去および鋳物の後続の移送、または鋳物が残っている鋳型の鋳込みステーションからの除去および熱処理ステーション９２への輸送は、一般的に、同じ輸送機構またはマニピュレータによって行われ得る。
FIG. 1D shows yet another exemplary installation according to the present invention. In this embodiment, the casting is typically removed from the mold and transported to the
この実施形態において、熱源９３は移送機構２７へ取り付けられ、鋳物が鋳込みラインの移送点から熱処理炉９２の入口コンベヤ９０または９１の１つへ移動されるとき鋳物および／または砂型へ熱を直接加える。前述したように、熱源は、放射エネルギー源、例えば、赤外線または電磁エミッタ、誘導、対流、および／または伝導熱源、または当業者に明らかな他のタイプの熱源を含んでよい。移送機構２７へ取り付けられた熱源９３からの熱は、鋳物または鋳型が入口コンベヤへ移送されるとき１つまたは複数の表面、例えば、鋳物または鋳型の最上部および／または側面へ向けられて、鋳物および／または鋳型の冷却を阻止し、それによって鋳造金属の温度を実質的に金属のプロセス制御温度またはそれより上の温度に維持する。
In this embodiment, the
追加の熱源９４が、図１Ｄで示されるように入口コンベヤ９０および９１の上または隣接して取り付けられるか、矢印９６、９６’、９７、および９７’で示されるように移送機構の移動通路に沿って取り付けられ、鋳物の温度を維持することができる。更に、ブロワ、ファン、または類似の空気移動装置（図示されず）を移送機構に隣接して配置するか、その移動通路９６、９６’、９７、および９７’に沿って配置し、熱媒体、例えば、空気または他の熱流体を移送機構に適用することができる。ブロワは、鋳物および／または鋳型へ加えられた熱を分配し、鋳物が鋳込みラインから熱処理炉９２へ移送される間、鋳物の不均等な加熱または冷却を最小にする。こうして、移送機構の上に取り付けられるか、或る配列では鋳物の移動通路に沿って取り付けられたそのような熱源または要素の使用は、プロセス温度制御ステーションの機能を実行し、冷却を阻止して鋳物が実質的にプロセス制御温度またはそれより上の温度になるように維持することを助ける。
An
本発明の更に他の様相は、図３で示される。この例において、鋳物および／または砂型は、移送機構２７によって収集バスケットまたは搬送トレー１００の中に直接置かれ、ロット加熱プロセスのためにプロセス温度制御ステーションへ送り込まれる。そのような配列において、鋳物１２は、一般的に、搬送トレー１００の一連の仕切りまたは室１０１の中へ積み込まれる。鋳物は、２０００年９月９日に出願され、参考としてその全体が本明細書中に援用される米国特許出願第０９／６６５，３５４号で開示および請求されるように、既知の割り出し位置へ置かれ、鋳物がプロセス温度制御ステーション１０２および熱処理ステーション１０３へ移動および通過するとき、中子を除去し他の機能を行うため指向された熱を加えられる。この実施形態において、トレー１００は、典型的には、鋳物がその中へ積み込まれるとき、矢印１０６および１０６’で示されるように、プロセス温度制御ステーションの室１０４の中へ、またはその外へ割り出される。その結果、トレーの様々な他の仕切り１０１がロットの残りの鋳物を積み込まれる間、プロセス制御または臨界温度よりも下へ鋳物を冷却する周囲環境への鋳物の露出は最小にされる。
Yet another aspect of the present invention is shown in FIG. In this example, the castings and / or sand molds are placed directly into the collection basket or
更に、図３で示されるように、トレー１００の仕切り１０１の各々に指向された熱源１０７を提供することも可能である。例えば、第１の仕切り１０１’が鋳物１２’を積み込まれてプロセス温度制御ステーション１０２の中へ割り出されるとき、第１の熱源１０７’が、その特定の室の中の鋳物および／または砂型の方へ熱を指向する。その後で、連続した鋳物または鋳型がバスケットの他の室または仕切りの中へ積み込まれるとき、それらの仕切りへ指向された追加の熱源１０７が係合する。こうして、プロセス温度制御ステーションの室１０４の加熱は、必要に応じて特定の領域または区域へ制限または指向可能であり、鋳物は更に効率的に加熱される。
Further, as shown in FIG. 3, it is possible to provide a
図３が更に示すように、一連のブロワまたは他の類似の空気移動装置１０８が、プロセス温度制御ステーションの屋根に取り付けられ、砂中子および／または砂型粘結剤材料の劣化によって生成された廃ガスを排出することができる。ガスおよび付加的廃熱は、熱を再生し汚染物を低減するため導管１０９を介して熱処理ステーション１０３へ向けられてよく、プロセス温度制御ステーション１０２の室の側面および天井に燃焼可能排棄物が収集されるのを防止する助けとなる。
本発明の好ましい実施形態によれば、例えば、以下が提供される。
（項１）
金属鋳物を形成および熱処理するシステムであって、
熱処理ステーションの上流側に配置され、熱源と連絡する温度探知装置を含むプロセス温度制御ステーションを備え、
前記温度探知装置および前記熱源が連絡して、鋳物金属のプロセス制御温度またはそれより上の温度に鋳物の温度を維持する、
システム。
（項２）
前記プロセス温度制御ステーションが、更に、前記温度探知装置および前記熱源と連絡するコントローラを備え、該コントローラが鋳物へ加えられる熱の量を制御し、鋳物金属のプロセス制御温度またはそれより上の温度に鋳物の温度を維持する、上記項１に記載のシステム。
（項３）
前記熱源が、鋳物金属の熱処理温度を超えて鋳物を加熱することなく鋳物の冷却を阻止するのに十分な熱を鋳物へ加える、上記項１に記載のシステム。
（項４）
プロセス制御温度が鋳物金属の熱処理温度よりも低い、上記項１に記載のシステム。
（項５）
プロセス制御温度が、その温度よりも下では、鋳物の温度が低下する時間の１分ごとに、鋳物の所望の特性を獲得するため１分を超える熱処理が必要となるような温度である、上記項１に記載のシステム。
（項６）
プロセス制御温度が、その温度よりも下では、鋳物の温度が低下する時間の１分ごとに、鋳物の所望の特性を獲得するため少なくとも約４分の熱処理が必要となるような温度である、上記項１に記載のシステム。
（項７）
金属がアルミニウム／銅の合金であり、プロセス制御温度が約４００℃〜約４７０℃である、上記項１に記載のシステム。
（項８）
金属が鉄の合金であり、プロセス制御温度が約１０００℃〜約１３００℃である、上記項１に記載のシステム。
（項９）
金属鋳物を形成および熱処理するシステムであって、
鋳物の入口区域を有する熱処理炉を含む熱処理ステーションと、
前記入口区域の中にある温度測定装置と、
該温度測定装置と連絡する移送機構とを備え、
前記温度測定装置が拒絶温度を検出すると、前記移送機構が、前記炉へ入る前の鋳物を除去する
システム。
（項１０）
拒絶温度が、鋳物金属のプロセス制御温度よりも約１０℃〜約２０℃だけ下であり、プロセス制御温度が、それより下の温度では、鋳物の温度が低下する時間の１分ごとに、鋳物の所望の特性を獲得するため１分を超える熱処理が必要となるような温度である、上記項９に記載のシステム。
（項１１）
拒絶温度が、熱処理炉の温度よりも約１０℃〜約２０℃だけ下である、上記項９に記載のシステム。
（項１２）
金属鋳物を形成および熱処理する集積設備であって、
溶解金属を鋳型へ注入して鋳物を形成する鋳込みステーションと、
該鋳込みステーションの下流側にあり、熱源および移送機構と連絡する温度探知装置を含むプロセス温度制御ステーションと、
該プロセス温度制御ステーションの上流側にある熱処理炉とを備え、
前記温度探知装置および前記熱源が、鋳物金属のプロセス制御温度またはそれより上の温度に鋳物の温度を維持するように構成され、
前記移送機構が、前記温度探知装置から拒絶信号を受け取ると、前記炉へ入る前の鋳物を除去する
集積設備。
（項１３）
前記プロセス温度制御ステーションが、更に、前記温度探知装置および前記熱源と連絡するコントローラを備え、該コントローラが鋳物へ加えられた熱の量を制御して、鋳物金属のプロセス制御温度またはそれより上の温度に鋳物の温度を維持する、上記項１２に記載の集積設備。
（項１４）
鋳物の温度が、
（ａ）プロセス制御温度が、それより下の温度では、鋳物の温度が低下する時間の１分ごとに、鋳物の所望の特性を獲得するため１分を超える熱処理が必要となるような温度である場合の、鋳物金属のプロセス制御温度、または
（ｂ）熱処理炉の温度
よりも約１０℃〜約２０℃だけ下であるとき、前記移送機構が拒絶信号を受け取る、上記項１２に記載の集積設備。
（項１５）
短縮された熱処理時間を有する鋳物を形成する方法であって、
溶解金属を鋳型へ注入して鋳物を形成する工程、
鋳物の温度を監視する工程、
鋳物の温度と所定のプロセス制御温度とを比較する工程、
鋳物の温度がプロセス制御温度よりも低い場合、熱を鋳物へ加える工程、
鋳物を熱処理炉の中へ置く工程、および
鋳物を熱処理する工程
を包含する、方法。
（項１６）
熱を鋳物へ加える工程が、十分な熱を鋳物へ加えて、前記プロセス制御温度またはそれより上の温度に鋳物の温度を維持しながら、溶解金属が凝固できるようにする工程を包含する、上記項１５に記載の方法。
（項１７）
プロセス制御温度が、その温度よりも下では、鋳物の温度が低下する時間の１分ごとに、鋳物の所望の特性を獲得するため１分を超える熱処理が必要となるような温度である、上記項１５に記載の方法。
（項１８）
鋳物を形成および熱処理する方法であって、
溶解金属を鋳型へ注入して鋳物を形成する工程、
鋳物の温度を監視する工程、
鋳物の温度と所定の拒絶温度とを比較し、温度が拒絶温度よりも低いか等しい場合、鋳物を拒絶する工程、
鋳物の温度と所定のプロセス制御温度とを比較し、温度が拒絶温度よりも高いがプロセス制御温度よりも低い場合、熱を鋳物へ加える工程、および
鋳物を熱処理する工程
を包含する、方法。
（項１９）拒絶温度が、鋳物金属のプロセス制御温度よりも約１０℃〜約２０℃だけ下であり、プロセス制御温度が、それよりも下の温度では、鋳物の温度が低下する時間の１分ごとに、鋳物の所望の特性を獲得するため１分を超える熱処理が必要となるような温度である、上記項１８に記載の方法。
（項２０）
拒絶温度が、熱処理炉の温度よりも約１０℃〜約２０℃だけ下である、上記項１８に記載の方法。
As further shown in FIG. 3, a series of blowers or other similar
According to a preferred embodiment of the present invention, for example, the following is provided.
(Claim 1)
A system for forming and heat treating a metal casting,
With a process temperature control station located upstream of the heat treatment station and including a temperature detector in communication with the heat source;
The temperature detector and the heat source communicate to maintain the casting temperature at or above the casting metal process control temperature;
system.
(Section 2)
The process temperature control station further comprises a controller in communication with the temperature detector and the heat source, wherein the controller controls the amount of heat applied to the casting to a casting metal process control temperature or above. Item 2. The system according to
(Section 3)
The system of
(Section 4)
Item 2. The system according to
(Section 5)
The process control temperature below that temperature is such that for each minute of time that the casting temperature decreases, a heat treatment of more than 1 minute is required to obtain the desired properties of the casting. Item 4. The system according to
(Claim 6)
Below that temperature, the process control temperature is such that at least about 4 minutes of heat treatment is required to obtain the desired properties of the casting every minute that the casting temperature decreases. Item 2. The system according to
(Claim 7)
The system of
(Section 8)
The system of
(Claim 9)
A system for forming and heat treating a metal casting,
A heat treatment station including a heat treatment furnace having a casting inlet area;
A temperature measuring device in the inlet area;
A transfer mechanism in communication with the temperature measuring device,
When the temperature measuring device detects a rejection temperature, the transfer mechanism removes the casting before entering the furnace.
system.
(Section 10)
The reject temperature is about 10 ° C. to about 20 ° C. below the process control temperature of the cast metal, and below the process control temperature, every minute of the time that the temperature of the casting decreases, the casting
(Item 11)
(Clause 12)
An integrated facility for forming and heat-treating metal castings,
A casting station for injecting molten metal into the mold to form a casting,
A process temperature control station downstream of the casting station and including a temperature detector in communication with a heat source and a transfer mechanism;
A heat treatment furnace upstream of the process temperature control station,
The temperature detector and the heat source are configured to maintain the temperature of the casting at a process control temperature or above the casting metal;
When the transfer mechanism receives a rejection signal from the temperature detection device, the casting before entering the furnace is removed.
Accumulation equipment.
(Section 13)
The process temperature control station further comprises a controller in communication with the temperature detector and the heat source, wherein the controller controls the amount of heat applied to the casting to provide a process control temperature at or above the casting metal. Item 13. The integrated facility according to
(Item 14)
The casting temperature is
(A) When the process control temperature is lower than that, at a temperature at which a heat treatment exceeding 1 minute is required every 1 minute during which the temperature of the casting is lowered, in order to obtain the desired properties of the casting. Cast metal process control temperature in some cases, or
(B) Temperature of heat treatment furnace
13. The integrated facility of
(Section 15)
A method of forming a casting having a reduced heat treatment time, comprising:
Injecting molten metal into the mold to form a casting,
Monitoring the temperature of the casting,
Comparing the temperature of the casting with a predetermined process control temperature;
The step of applying heat to the casting if the casting temperature is lower than the process control temperature;
Placing the casting in a heat treatment furnace; and
Process for heat treatment of castings
Including the method.
(Section 16)
Applying heat to the casting includes adding sufficient heat to the casting to allow the molten metal to solidify while maintaining the temperature of the casting at or above the process control temperature.
(Section 17)
The process control temperature below that temperature is such that for each minute of time that the casting temperature decreases, a heat treatment of more than 1 minute is required to obtain the desired properties of the casting.
(Item 18)
A method of forming and heat treating a casting,
Injecting molten metal into the mold to form a casting,
Monitoring the temperature of the casting,
Comparing the temperature of the casting with a predetermined rejection temperature and rejecting the casting if the temperature is less than or equal to the rejection temperature;
Comparing the temperature of the casting with a predetermined process control temperature, and if the temperature is above the rejection temperature but below the process control temperature, heat is applied to the casting; and
Process for heat treatment of castings
Including the method.
(Section 19) The rejection temperature is about 10 ° C. to about 20 ° C. lower than the process control temperature of the cast metal, and when the process control temperature is lower than that, the rejection temperature is 1
(Section 20)
したがって、本発明の上記の詳細な説明を勘案すると、本発明は広い有用性および応用性を有することが当業者によって容易に理解されるであろう。本明細書で説明された適合以外の本発明の多くの適合、および多くの変形、修正、および均等の配列が、本発明および上記の詳細な説明から明らかであるか、合理的に示唆され、それらは本発明の趣旨または範囲から逸脱しないであろう。 Thus, in light of the above detailed description of the invention, it will be readily appreciated by those skilled in the art that the invention has broad utility and applicability. Many adaptations of the invention other than those described herein, and many variations, modifications, and equivalent arrangements will be apparent from or reasonably suggested to the invention and the above detailed description, They will not depart from the spirit or scope of the present invention.
本発明は、特定の様相に関して本明細書で詳細に説明されたが、この詳細な説明は、本発明を例証および例示するだけであり、単に本発明の完全かつ権能付与的開示を提供する目的で行われたことを理解すべきである。本明細書で記述された詳細な説明は、本発明の限定、または本発明のそのような他の実施形態、適合、変形、修正、および均等配列の排除を意図するものではなく、またそのように解釈されるべきではない。本発明は、本明細書に添付された特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定される。 Although the invention has been described in detail herein with reference to specific aspects, this detailed description is only illustrative and exemplary of the invention and is merely intended to provide a complete and authoritative disclosure of the invention. You should understand what was done in The detailed description set forth herein is not intended, and is not intended to limit the invention or to exclude other such embodiments, adaptations, variations, modifications, and equivalent arrangements of the invention. Should not be interpreted. The present invention is limited only by the claims appended hereto and their equivalents.
Claims (16)
プロセス温度制御ステーションであって、前記プロセス温度制御ステーションから鋳物を受け取る熱処理ステーションに隣接しており、熱源および移送機構と連絡する温度探知装置を含む、プロセス温度制御ステーション
を備え、
前記温度探知装置および前記熱源が連絡して、鋳物金属のプロセス制御温度またはそれより上の温度に前記鋳物金属の温度を維持し、
前記温度探知装置から拒絶信号を検出すると、前記移送機構が、前記熱処理ステーションに入る前の前記鋳物金属を除去し、
前記プロセス制御温度は、その温度よりも下では、前記鋳物金属の温度が低下する時間の１分ごとに、鋳物の所望の熱処理特性を獲得するため少なくとも１分を超えるさらなる熱処理時間が必要とされるような温度である、システム。 A system for forming and heat treating a metal casting,
A process temperature control station comprising a temperature detector adjacent to a heat treatment station for receiving a casting from said process temperature control station and in communication with a heat source and a transfer mechanism;
The temperature detector and the heat source communicate to maintain the temperature of the cast metal at or above the process control temperature of the cast metal;
Upon detecting a rejection signal from the temperature detector, the transfer mechanism removes the cast metal before entering the heat treatment station,
The process control temperature, at below its temperature, every minute of time that the temperature of the casting metal is low under the desired heat treatment characteristics require further heat treatment time exceeding at least 1 minute order to win the casting The system is at such a temperature.
鋳物の入口区域を有する熱処理炉を含む熱処理ステーションと、
前記鋳物が通る移動経路に沿って前記熱処理炉の前記入口区域の中にある温度測定装置と、
該温度測定装置と連絡する移送機構とを備え、
前記温度測定装置が拒絶温度を検出すると、前記移送機構が、前記炉へ入る前の鋳物を除去する
システム。 A system for forming and heat treating a metal casting,
A heat treatment station including a heat treatment furnace having a casting inlet area;
A temperature measuring device in the inlet section of the heat treatment furnace along a path of travel through which the casting passes;
A transfer mechanism in communication with the temperature measuring device,
When the temperature measuring device detects a rejection temperature, the transfer mechanism removes the casting before entering the furnace.
溶解金属を鋳型へ注入して鋳物を形成する鋳込みステーションと、
該鋳込みステーションの下流側にあり、熱源および移送機構と連絡する温度探知装置を含むプロセス温度制御ステーションと、
該プロセス温度制御ステーションの上流側にある熱処理炉と
を備え、
前記温度探知装置および前記熱源が、鋳物金属のプロセス制御温度またはそれより上の温度に前記鋳物金属の温度を維持するように構成され、
前記移送機構が、前記温度探知装置から拒絶信号を受け取ると、前記炉へ入る前の鋳物を除去し、
前記プロセス制御温度は、その温度よりも下では、前記鋳物金属の温度が低下する時間の１分ごとに、鋳物の所望の熱処理特性を獲得するため少なくとも１分を超えるさらなる熱処理時間が必要とされるような温度である、集積設備。 An integrated facility for forming and heat-treating metal castings,
A casting station for injecting molten metal into the mold to form a casting,
A process temperature control station downstream of the casting station and including a temperature detector in communication with a heat source and a transfer mechanism;
A heat treatment furnace upstream of the process temperature control station,
The temperature detector and the heat source are configured to maintain the temperature of the cast metal at or above the process control temperature of the cast metal;
When the transfer mechanism receives a rejection signal from the temperature detector, it removes the casting before entering the furnace,
The process control temperature, at below its temperature, every minute of time that the temperature of the casting metal is low under the desired heat treatment characteristics require further heat treatment time exceeding at least 1 minute order to win the casting An integrated facility at a temperature that is
（ａ）プロセス制御温度が、それより下の温度では、前記鋳物金属の温度が低下する時間の１分ごとに、鋳物の所望の特性を獲得するため１分を超える熱処理が必要となるような温度である場合の、前記鋳物金属のプロセス制御温度、または
（ｂ）前記熱処理炉の温度
よりも１０℃〜２０℃だけ下であるとき、前記移送機構が拒絶信号を受け取る、請求項１１に記載の集積設備。 The temperature of the cast metal is
(A) When the process control temperature is lower than that, a heat treatment exceeding 1 minute is required every 1 minute during which the temperature of the casting metal is lowered in order to obtain desired properties of the casting. 12. The process control temperature of the casting metal, if temperature, or (b) the transfer mechanism receives a rejection signal when it is 10 ° C. to 20 ° C. below the temperature of the heat treatment furnace. Accumulation facility.
溶解金属を一連の鋳型へ注入して鋳物を形成する鋳込みステーションと、
該鋳物を熱処理するための少なくとも１つの熱処理ステーションを備える熱処理ユニットと、
プロセス温度制御ステーションであって、前記プロセス温度制御ステーションから鋳物を受け取る熱処理ステーションに隣接しており、熱源および移送機構と連絡する温度探知装置を含み、前記温度探知装置から拒絶信号を検出すると、前記移送機構が、前記熱処理ステーションに入る前の鋳物を除去する、プロセス温度制御ステーションと、
該鋳物の移動経路に沿って位置する熱源であって、該熱源は、該鋳物を該熱処理ステーションに導入する前に、鋳物金属の所定のプロセス制御温度以上であるが該金属の熱処理温度より低い温度に該鋳物金属の温度を維持するために必要とされるように、該鋳物に熱を加えるためのものであり、これにより、該鋳物を該熱処理ユニットに導入する前に、該鋳物の溶解金属の必要な凝固冷却に適応するために充分であり、同時に、該鋳物を該熱処理温度まで再加熱してその後に該鋳物を熱処理するために必要とされる時間を最小にし、該プロセス制御温度は、その温度よりも下では、該鋳物金属の温度が低下する時間の１分ごとに、該鋳物の所望の熱処理特性を獲得するため少なくとも１分を超えるさらなる熱処理時間が必要とされるような温度である、熱源と
を備える、システム。 A system for forming and heat treating a metal casting,
A casting station for injecting molten metal into a series of molds to form a casting;
A heat treatment unit comprising at least one heat treatment station for heat treating the casting;
A process temperature control station, adjacent to a heat treatment station that receives a casting from the process temperature control station, and comprising a temperature detector in communication with a heat source and a transfer mechanism, and upon detecting a rejection signal from the temperature detector, A process temperature control station, wherein a transfer mechanism removes castings before entering the heat treatment station;
A heat source located along a path of movement of the casting, the heat source being at or above a predetermined process control temperature of the cast metal but lower than the heat treatment temperature of the metal before introducing the casting into the heat treatment station For applying heat to the casting as required to maintain the temperature of the casting metal at a temperature, thereby allowing the casting to dissolve prior to introduction of the casting into the heat treatment unit. Sufficient to accommodate the necessary solidification cooling of the metal, while at the same time minimizing the time required to reheat the casting to the heat treatment temperature and subsequently heat treat the casting, the process control temperature is the below that temperature, is every minute of time that the temperature of the template compound metal is low down, it requires further heat treatment time exceeding at least 1 minute order to achieve the desired heat treatment properties of the template material Warm In it, and a heat source, system.
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