真空离心铸造方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种真空离心铸造方法，用以改善以往真空铸造方法的铸材与铸件间转换比例不佳的问题，本发明专利技术的真空离心铸造方法包含：将一个壳模定位放置于一个旋转平台，该旋转平台连接于一个可轴向旋转的转轴；将金属锭放置于该壳模的坩埚部，并于在真空环境下加热熔融该金属锭；驱动该转轴，以连动该旋转平台转动，使金属液流入该壳模的模穴部中；从该旋转平台上取下该浇铸完成的壳模；破坏该壳模以取得一个铸件。该真空离心铸造方法所搭配使用的真空离心铸造装置也一并揭露。本发明专利技术可避免金属液产生剧烈的氧化反应，并可提高铸材与铸件之间的转换比例，避免浪费铸材，以有效提升铸件良率及降低铸造成本。

【技术实现步骤摘要】
真空离心铸造方法及其装置
本专利技术是关于一种精密铸造的方法及其装置，特别是一种真空离心铸造方法及其装置。
技术介绍
一般而言，精密铸造大多于大气中进行，借助高周波感应熔解炉(HighFrequencyInductionFurnace)快速地将金属锭熔融，再搭配静态重力浇铸为之。然而，当金属锭含有铝、铜、银等活性金属(ReactiveMetal)时，由于活性金属对氧的活性大，易于熔炼过程中与氧产生剧烈的氧化反应，造成铸件具有渣孔或反应气孔等缺陷；另一方面，剧烈的氧化反应也会造成金属液在壳模内的流动性下降，易因浇铸不足导致铸件的成型良率降低，或是产生冷隔(ColdShut)的问题而在铸件中形成缝隙。为解决上述问题，当金属锭含有活性金属时，熔炼过程通常会选择在真空环境中进行，目前业界较常使用的真空铸造大致上包含真空电弧熔炼(VacuumArcMelting)与感应凝壳熔炼(InductionSkullMelting)二种；然而，无论是真空电弧熔炼或感应凝壳熔炼，其熔炼过程中都会使用水冷铜坩埚来作为金属锭熔融的载具，但水冷铜坩埚会降低金属的过热度(DegreeofSuperheat)，使金属液重新在水冷铜坩埚的内表面凝固，并生成一层具有厚度的壳体(即所谓“凝壳”)，以致金属锭转换成铸件的比例降低，形成铸材的浪费而难以降低铸造成本，特别是当金属锭含有例如钛、镍或钴等较为昂贵的成分时，如何提高铸材与铸件之间的转换比例，遂成为一项亟需改善的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种真空离心铸造方法及其装置，可避免金属液产生剧烈的氧化反应，并可提高铸材与铸件之间的转换比例，避免浪费铸材，以有效提升铸件良率及降低铸造成本。为达到前述目的，本专利技术所运用的
技术实现思路
包含有：一种真空离心铸造方法，包含：将一个壳模定位放置于一个旋转平台，该壳模包含相连通的一个坩埚部及一个模穴部，且该旋转平台连接于一个可轴向旋转的转轴；将金属锭放置于该壳模的坩埚部，并于真空环境下将该金属锭加热熔融成金属液；驱动该转轴以连动该旋转平台转动，使熔融的金属液流入该壳模的模穴部中；缓速停止该转轴，并取下该浇铸完成的壳模；破坏该壳模以取得一个铸件。其中，该金属锭可以为活性金属。其中，该壳模的成型步骤包含：准备一个蜡胚，该蜡胚包含一个坩埚胚及一个铸件胚，该坩埚胚的环周面设有一个第一连接部，该铸件胚设有一个第二连接部，该第一连接部与该第二连接部相对连接成一体；于该蜡胚的表面形成一个包覆层；对该蜡胚及包覆层加热，以将蜡熔出；将该脱蜡完成的包覆层以高温烧结而形成该壳模，并使该壳模具有一体相连的坩埚部与模穴部。其中，该壳模的面层材料可以为氧化钇、安定氧化锆或氧化铝等耐火材料。其中，该壳模的背层材料可以为莫来石混合物，其三氧化二铝的含量为45％～60％，二氧化硅的含量为55％～40％。或者，该壳模的背层材料可以为二氧化硅混合物，其二氧化硅的含量达95％以上。一种真空离心铸造装置，包含：一个真空炉，内部具有一个容室；一个转轴，可轴向转动地设于该容室中；一个旋转平台，设有相连接的一个轴接部及一个定位部，该旋转平台由该轴接部连接该转轴，以与该转轴同步旋转；一个壳模，具有相连通的一个坩埚部及一个模穴部，该壳模定位放置于该旋转平台的定位部，且该壳模的坩埚部较模穴部邻近该旋转平台的轴接部；及一个加热器，设于该容室中，用以对该壳模的坩埚部加热。其中，该转轴可以分为一个本体及一个止转部，该本体与止转部的径向截面形状不同，以于两者交界处形成一个抵靠部，该旋转平台结合于该止转部并抵接于该抵靠部。其中，该旋转平台的轴接部可以设有一个穿孔，该穿孔的径向截面形态与该转轴的止转部的径向截面形态相匹配，该旋转平台由该轴接部的穿孔套合连接该转轴的止转部。其中，该旋转平台的定位部可以包含一个坩埚定位部及一个模穴定位部，该坩埚定位部位于该轴接部与该模穴定位部之间，该轴接部、坩埚定位部及模穴定位部是依该转轴的径向延伸排列。其中，该坩埚定位部可以设有一个穿置孔，该壳模的坩埚部穿伸于该穿置孔中，该模穴定位部则可以设有一个容槽，以容置该壳模的模穴部。其中，该壳模的坩埚部内部具有一个容置空间，该坩埚部的环周面设有一个第一连接管，该第一连接管连通该容置空间；该壳模的模穴部内部具有一个模穴，该模穴部设有一个第二连接管，该第二连接管连通该模穴；该第一连接管与该第二连接管相对接以连通该容置空间与该模穴。其中，该壳模的坩埚部与模穴部可以呈一体相连的形态。其中，该壳模相互对接的第一连接管与第二连接管可以由一个套环连接固定。其中，该壳模的坩埚部可以在内侧壁面凸设一个环唇，该环唇位于该坩埚部顶缘与第一连接管之间。其中，该环唇可以沿着该坩埚部的径向延伸。其中，该第一连接管可以连接于该坩埚部的顶缘处，该环唇可以设于该坩埚部的顶缘。其中，该加热器可以为一个高周波线圈，并可以由一个升降控制器带动该加热器在该容室中移动，以控制该加热器环绕于该壳模的坩埚部外周与否。据此，本专利技术的真空离心铸造方法及其装置，可以在真空环境中熔炼金属液，避免金属液产生剧烈的氧化反应，以提升铸件的良率；同时，还可利用离心力将熔融的金属液确实地浇灌填充入壳模的模穴，以提高铸材与铸件之间的转换比例，避免浪费铸材而降低铸造成本。附图说明图1：本专利技术真空离心铸造装置的结构示意图。图2：本专利技术真空离心铸造装置的局部立体分解图。图3：本专利技术真空离心铸造方法的实施示意图(一)。图4：本专利技术真空离心铸造装置的壳模成型流程示意图。图5：本专利技术真空离心铸造方法的实施示意图(二)。图6：本专利技术真空离心铸造方法的实施示意图(三)。图7：本专利技术真空离心铸造装置另一实施例的侧剖结构示意图。图8：本专利技术真空离心铸造装置再一实施例的侧剖结构示意图。【主要元件符号说明】1真空炉11容室12导气管13开口2转轴14盖体21本体22止转部23抵靠部3旋转平台31轴接部311穿孔32定位部32a坩埚定位部32b模穴定位部321穿置孔322容槽4、4’、4”壳模41、41’、41”坩埚部411、411’、411”容置空间412、412’、412”第一连接管413环唇42、42’、42”模穴部421、421’、421”模穴422、422’、422”第二连接管5加热器6蜡胚61坩埚胚611第一连接部62铸件胚621第二连接部7包覆层8套环M马达B轴承L升降控制器P金属锭N金属液。具体实施方式为让本专利技术的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本专利技术的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：请参照图1，其是本专利技术的真空离心铸造方法及其装置的第一较佳实施例。其中，该真空离心铸造装置包含一真空炉1、一转轴2、一旋转平台3、一壳模4及一加热器5；该转轴2、旋转平台3、壳模4及加热器5均设于该真空炉1中，该旋转平台3连接该转轴2以与该转轴2同步旋转，该壳模4定位放置于该旋转平台3，该加热器5则用以对该壳模4加热。请参照图1，上述真空炉1的内部具有一容室11，该真空炉1可设有一导气管12，该导气管12与该容室11相连通，一真空控制器(图未绘示)可依据设定值，通过该导气管12而向该容室11抽气，以控制该容室11的真空度。另，该真空炉1还可设有一开口13，以供使用者向该容室11置入或取出物品，及设有一盖体1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空离心铸造方法，其特征在于，其包含步骤：将一个壳模定位放置于一个旋转平台，该壳模包含相连通的一个坩埚部及一个模穴部，且该旋转平台连接于一个可轴向旋转的转轴；将金属锭放置于该壳模的坩埚部，并于真空环境下将该金属锭加热熔融成金属液；驱动该转轴以连动该旋转平台转动，使熔融的金属液流入该壳模的模穴部中；缓速停止该转轴，并取下该浇铸完成的壳模；破坏该壳模以取得铸件。

【技术特征摘要】
1.一种真空离心铸造方法，其特征在于，其包含步骤：准备一个蜡胚，该蜡胚包含一个坩埚胚及一个铸件胚，该坩埚胚的环周面设有一个第一连接部，该铸件胚设有一个第二连接部，该第一连接部与该第二连接部相对连接成一体；于该蜡胚的表面形成一个包覆层；对该蜡胚及包覆层加热，以将蜡熔出；将脱蜡完成的包覆层以高温烧结而形成壳模，并使该壳模具有一体相连的坩埚部与模穴部；将该壳模定位放置于一个旋转平台，该旋转平台连接于一个可轴向旋转的转轴；将金属锭放置于该壳模的坩埚部，并于真空环境下将该金属锭加热熔融成金属液；驱动该转轴以连动该旋转平台转动，使熔融的金属液流入该壳模的模穴部中；缓速停止该转轴，并取下浇铸完成的壳模；破坏该壳模以取得铸件。2.如权利要求1所述的真空离心铸造方法，其特征在于：该金属锭为活性金属。3.如权利要求1所述的真空离心铸造方法，其特征在于：该壳模的面层材料为氧化钇或氧化铝耐火材料。4.如权利要求1所述的真空离心铸造方法，其特征在于：该壳模的背层材料为莫来石混合物，其三氧化二铝的含量为45％～60％，二氧化硅的含量为55％～40％。5.如权利要求1所述的真空离心铸造方法，其特征在于：该壳模的背层材料为二氧化硅混合物，其二氧化硅的含量达95％以上。6.一种真空离心铸造装置，其特征在于，包含：一个真空炉，内部具有一个容室；一个转轴，可轴向转动地设于该容室中；一个旋转平台，设有相连接的一个轴接部及一个定位部，该旋转平台由该轴接部连接该转轴，以与该转轴同步旋转；一个壳模，具有一个坩埚部及一个模穴部，该壳模的坩埚部与模穴部呈一体相连的形态，该壳模定位放置于该旋转平台的定位部，且该壳模的坩埚部较模穴部邻近该旋转平台的轴接部；及一个加热器，设于该容室中，用以对该壳模的坩埚部加热。7.如权利要求6所述的真空离心铸造装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋铭瑞，
申请(专利权)人：复盛精密科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US