本发明专利技术涉及一种用于通过低压铸造装置的熔炉(2)浇铸金属材料熔体(4)的方法以及设备，所述熔炉具有容纳腔(3)和伸入所述容纳腔(3)中的上升管。通过给容纳腔(3)加载压力空气，将熔炉(2)的上升管(12)中的熔体(4)压入铸造模具(7)的型腔(10)中，同时，通过设置在上升管(12)区域中的磁体元件(16)向金属材料的熔体(4)上施加反向于所述熔体(4)的输送方向(23)作用的磁场。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】浇铸金属材料熔体的方法以及构造成用于实施所述方法的铸造设备
本专利技术涉及一种浇铸金属材料熔体的方法以及一种构造成用于实施所述方法的铸造设备。
技术介绍
由EP1097013B1已知一种用于在熔炉和铸造模具之间输送熔体的电磁泵。EP1097013B1的结构有这样缺点，特别是对于顺磁材料、如例如铝，电磁泵的有效性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是，克服现有技术的缺点，并提供一种方法和设备，通过所述方法和设备可以输送顺磁的材料。所述目的通过根据权利要求的方法和设备来实现。根据本专利技术设定一种用于通过低压铸造设备或反压铸造设备的熔炉浇铸金属材料熔体的方法。这里设定，通过给容纳腔加载压力空气，将熔炉的上升管中的熔体压入铸造模具的型腔中，同时，通过设置在上升管区域中的磁体元件向金属材料的熔体施加反向于所述熔体的输送方向作用的磁场。所述熔炉特别是低压熔炉。根据本专利技术的方法具有这样的优点，同时可以通过磁体元件的磁场对通过上升管压入型腔中的熔体进行制动。由此，可以影响熔体的流动速度。特别是可以通过所述制动作用使熔体均匀化。此外，可以通过根据本专利技术的方法实现的是，在仅利用熔炉的一次填充量彼此相继地浇铸单个工件时，对于各个工件可以这样来调节填充速度，使得对于所有工件填充速度的速度分布是相同的。此外也可以设想，对应于预先确定的压力升高曲线来控制熔炉的容纳腔中的压力并且通过磁体元件调节熔体的流动速度。此外可以设定，所述磁体元件设置在上升管的具有最小的流通横截面的区域中。最高的流动速度出现在这个具有最小的流通横截面的区域中。在试验中已经证实，恰好是在这个具有最高流动速度的区域中，可以实现磁场对熔体的最佳作用。此外可以设定，金属材料的熔体通过与金属材料接触的第一电极和第二电极加载电流并且同时磁场作用于熔体的用电流加载的区域。所述电极具有出人意料的优点，即，当通过电极向熔体中引入电流并且由此特别是在熔体中产生电场时，磁场对熔体的作用提高。特别是对于铝可以确认实现了这种出人意料的结果。特别是可以设想，通过磁力的作用，沿可预先确定的方向挤压熔体，以便影响熔体的流动。作为另外的出人意料的优点已经证实的是，这样用磁体或用电流加载的熔体在其固化后构成具有改进的组织结构的固体。通过这些措施可以减少固体的组织结构中的缺陷部位，由此可以提高固体的强度或者说可以减小固体的易失效性。此外可能适宜的是，磁场通过电磁铁产生。这带来了这样的优点，即选择性地施加磁场或可以重新撤销磁场。此外，可以通过电磁铁影响磁场的作用方向。此外可以设想的是，通过改变对电磁铁的通电可以影响磁场的场强并且由此可以影响对上升管中的熔体的制动作用。备选于此可以设定，所述磁场通过永磁体产生。这种永磁体可以例如以钕磁铁的形式构成。此外可以设定，给所述电磁铁加载直流电。备选于此地可以设定，给所述电磁铁加载交流电。此外可以设定，通过所述电极给熔体加载直流电。备选于此地可以设定，通过所述电极给所述熔体加载交流电。在一个具体的实施方案中可以设定，给所述电极和电磁铁加载交流电，施加在电极上的交流电和施加在电磁铁上的交流电是相对于彼此相移的或是能主动相移的，使得磁力沿希望的方向作用于熔体。此外可以设定，所述金属材料包括铝或铝合金。由于铝是顺磁的，特别是对于这种材料通过附加地向熔体施加电流可以确认实现了出人意料地好的磁作用。由此可以提高通过磁体作用于熔体的磁场的力作用。此外可以设定，在流动连接元件中将熔体运送到型腔中，此时磁场这样定向，使得在流动连接元件的区域中有磁场作用于熔体。通过这个措施，在流动连接元件中可以有磁力作用于磁体，由此，可以例如通过所述磁力输送熔体或者可以通过所述磁力对输送作用提供辅助。此外也可以设想，使得磁力这样定向，使得所述磁力使熔体的输送流制动或者说反作用于所述输送流。这里，所述磁场例如用于使熔体流停止或使熔体流减速，以便例如减少熔体中的涡流和裹入空气(Lufteinschlüsse)。备选或附加于此地，可以设定，所述磁场这样定向，使得在浇口的区域内有磁力作用于熔体。通过这个措施，可以在浇口中向熔体作用磁力，由此可以例如通过所述磁力输送熔体或者通过所述磁力辅助输送作用。此外也可以设想，所述磁力这样定向，使得所述磁力制动熔体的输送流或者说反作用于所述输送流。这里所述磁场例如用于使熔体流停止或使熔体流减速，以便例如减少熔体中的涡流和裹入空气。此外可以设定，一个第一电极和一个第二电极在上升管中设置在横截面的两个相对置的侧面上。特别是可以设定，所述第一电极和第二电极通过电桥相互短接。通过这个措施可以改善熔体中的感应作用，由此也可以改进作用于熔体的磁力作用。这可以由此实现，因为不必通过熔体使电回路闭合，而是可以通过电桥使电回路闭合。此外可以设定，所述电桥由具有比熔体的材料更高的导电率的材料构成。通过这个措施可以实现的是，感应生产的短路电流可以通过所述电桥形成电回路并且由此可以改善熔体中的感应作用。此外也可以设想，脉冲式地施加所述磁体元件中的磁场和/或所述第一电极和所述第二电极的电流。此时特别是可以设想，在磁体元件的线圈中脉冲式地施加电流，以便产生所述磁场。此外也可以设想，给连接在电源上的电极加载脉冲式的电流。在另一个实施方案中，也可以设想，设置蓄电器，如例如电容器，所述蓄电器在电桥的区域内设置在短接的电极之间并且通过在熔体中感应产生的短路电流充电。接下来可以脉冲式地输出电荷。脉冲式地施加磁场或电流实现了脉冲式作用于熔体的磁力作用。这带来出人意料的优点，即，同时形成多个晶核，由此可以在固化的工件中实现均匀的组织结构。特别是可以通过这个措施实现晶粒细化并由此提高强度。此外可以设定，通过上升管中的第一电极和第二电极测量在熔体中出现的感应电压和/或所出现的感应电流，基于所测得的感应电压和/或所测得的感应电流计算熔体的流动速度。由此通过根据本专利技术的布置形式也可以同时确定的熔体的流动参数。特别是可以设想，基于所测得的感应电压和/或基于所测得的感应电流并且由此基于熔体所确定的流动速度可以调节熔炉的容纳腔中的压力加载。由此可以实现熔体进入铸造模具的型腔的希望的流入特性。特别是由此通过压力加载可以直接影响并且相应地精确调节流动速度。此外可以设想的是，附加于所述改进的压力加载，改变磁体元件的场强，以便调节流动速度。根据本专利技术提出一种用于浇铸金属材料熔体的铸造设备，所述铸造设备包括低压铸造设备的熔炉，所述熔炉构造成用压力空气加载，所述熔炉具有将熔体引入铸造模具的型腔中的上升管。在上升管的区域内设置磁体元件，所述磁体元件构造成用于，反向于熔体的输送方向施加作用于熔体的磁场。此外，可以设定一种用于浇铸金属材料的熔体的铸造设备，其中，所述铸造设备可以具有用于引导熔体的流动连接元件。第一电极和第二电极这样设置在所述流动连接元件上，使得所述第一电极和第二电极可以接触熔体。此外，在所述流动连接元件上设置磁体元件，所述磁体元件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于通过低压铸造装置或反压铸造装置的熔炉(2)浇铸金属材料熔体(4)的方法，所述熔炉具有容纳腔(3)和伸入所述容纳腔(3)中的上升管，其特征在于，通过给容纳腔(3)加载压力空气，将熔炉(2)的上升管(12)中的熔体(4)压入铸造模具(7)的型腔(10)中，同时，通过设置在上升管(12)区域中的磁体元件(16)向金属材料的熔体(4)上施加反向于所述熔体(4)的输送方向(23)作用的磁场。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180427 AT A50358/20181.用于通过低压铸造装置或反压铸造装置的熔炉(2)浇铸金属材料熔体(4)的方法，所述熔炉具有容纳腔(3)和伸入所述容纳腔(3)中的上升管，其特征在于，通过给容纳腔(3)加载压力空气，将熔炉(2)的上升管(12)中的熔体(4)压入铸造模具(7)的型腔(10)中，同时，通过设置在上升管(12)区域中的磁体元件(16)向金属材料的熔体(4)上施加反向于所述熔体(4)的输送方向(23)作用的磁场。
2.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，通过电磁铁(17)产生所述磁场。
3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述金属材料包括铝或铝合金。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，磁力(22)反向于流动连接元件(11)中的输送方向(23)作用于熔体(4)，通过流动连接元件(11)中的熔体(4)的运动以及通过作用于熔体(4)的磁力(22)在熔体(4)中感应产生电流，所述电流使得在熔体(4)中产生磁场。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述上升管(12)中在横截面的两个相对置的侧面上设置第一电极(20)和第二电极(21)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一电极(20)和第二电极(21)通过电桥(27)相互短接。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电桥(27)由具有比熔体(4)的材料更高的导电率的材料构成。
8.根据权利要求5至7之一所述的方法，其特征在于，通过上升管(12)中的第一电极(20)和第二电极(21)测量在熔体(4)中出现的感应电压和/或所出现的感应电流，基于所测得的感应电压和/或所测得的感应电流...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·利塔里克，
申请(专利权)人：费尔有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT
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