СПОСОБ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО ЗАТВЕРДЕВАНИЯ ОТЛИВОК И СВЯЗАННОЕ С НИМ УСТРОЙСТВО

1. Способ литья металла, содержащий
подготовку литейной формы, имеющей донную часть, которая выполнена с возможностью избирательного смещения для обеспечения, по меньшей мере, двух разных поверхностей, и четыре стороны, образующие литейную полость, имеющую, по меньшей мере, один подвод для расплавленного металла, сконструированный таким образом, чтобы вводить первый расплавленный металл в полость литейной формы по горизонтали, и второй подвод для расплавленного металла, сконструированный так, чтобы вводить второй расплавленный металл в полость литейной формы;
введение расплавленного металла в донную часть полости литейной формы через первый подвод;
продолжение введения расплавленного металла из подвода, пока не будет получена желаемая толщина;
введение второго расплавленного металла поверх первого расплавленного металла;
одновременное направление охлаждающей среды к донной части литейной формы;
при этом расплавленный металл охлаждают однонаправленно по его толщине.
2. Способ по п.1, при котором скорость введения расплавленного металла в полость литейной формы согласовывают со скоростью охлаждения.
3. Способ по п.2, при котором скорость охлаждения составляет примерно от 0,5°F/с до примерно 3°F/с.
4. Способ по п.2, при котором скорость введения расплавленного металла в полость литейной формы по ходу выполнения литья уменьшают.
5. Способ по п.4, при котором скорость охлаждения по ходу выполнения литья уменьшают примерно от 3°F/с до примерно 0,5°F/с.
6. Способ по п.2, при котором скорость введения расплавленного металла в полость литейной формы составляет примерно от 0,5 дюйма/мин до примерно 4 дюймов/мин.
7. Способ по п.6, при котором скорость введения расплавленного металла в полость литейной формы по ходу выполнения литья уменьшают.
8. Способ по п.7, при котором скорость введения расплавленного металла в полость литейной формы по ходу выполнения литья уменьшают примерно с 4 дюймов/мин до примерно 0,5 дюйма/мин.
9. Способ по п.1, при котором скорость подачи охлаждающей среды по ходу выполнения литья увеличивают.
10. Способ по п.9, при котором охладитель подают посредством распыления на донную часть литейной формы.
11. Способ по п.9, при котором, по меньшей мере, один материал в охладителе выбирают из группы, состоящей из воздуха, воды и смеси воздуха и воды.
12. Способ по п.11, при котором литье начинают с использования в качестве охладителя воздуха, а по ходу выполнения литья охладитель вначале изменяют на смесь воздуха и воды, а затем на воду.
13. Способ по п.1, при котором донная часть литейной формы включает в себя удаляемую часть, причем дополнительно предусмотрено расположение удаляемой части под сторонами литейной формы в начале выполнения литья; удаление удаляемой части после затвердевания металла в донной части полости литейной формы.
14. Способ по п.1, при котором донную часть литейной формы образуют посредством транспортера, имеющего сплошной участок и сетчатый участок, при этом он дополнительно содержит расположение сплошного участка под сторонами литейной формы в начале выполнения литья; перемещение транспортера таким образом, чтобы сетчатый участок находился под сторонами литейной формы после затвердевания металла в донной части полости литейной формы.
15. Литейная форма для литья расплавленного металла, при этом литейная форма содержит
большое количество сторон, образующих литейную полость;
донную часть, выполненную с возможностью избирательного смещения для обеспечения, по меньшей мере, двух разных поверхностей;
по меньшей мере, одну камеру для подачи металла, расположенную с прилеганием к одной из сторон;
по меньшей мере, один затвор между камерой для подачи металла и полостью литейной формы, при этом затвор конструируют таким образом, чтобы управлять скоростью потока расплавленного металла, вводимого в полость литейной формы, причем затвор содержит
установленный с возможностью поворота цилиндрический элемент, образующий внешнюю периферию, и спиральную канавку, образованную вокруг внешней периферии;
стенку, расположенную с каждой стороны цилиндрического элемента, граничащую с ним и находящуюся в контакте с цилиндрическим элементом;
цилиндрический элемент и стенки конструируют так, чтобы обеспечить возможность течения расплавленного металла по части спирального канала, смежной с одной из двух стенок, и оказывать сопротивление прохождению расплавленного металла через какую-либо другую часть затвора.
16. Литейная форма по п.15, в которой затвор представляет собой прорезь, образованную внутри одной стенки литейной формы.
17. Литейная форма для литья расплавленного металла, при этом литейная форма имеет
множество сторон, образующих литейную полость;
донную часть, которая имеет возможность избирательного смещения, чтобы обеспечить, по меньшей мере, две разных поверхности;
по меньшей мере, одну камеру для подачи металла, расположенную с прилеганием к одной из боковых сторон;
по меньшей мере, один затвор между камерой для подачи металла и полостью литейной формы, при этом затвор конструируют так, чтобы управлять скоростью потока расплавленного металла, вводимого в полость литейной формы;
при этом камера для подачи расплавленного металла включает в себя большое количество стенок, причем одна из стенок формирует по существу вертикальную прорезь; причем
одна из стенок полости литейной формы образует по существу вертикальную прорезь, соответствующую прорези, образованной в стенке камеры для подачи расплавленного металла; при этом
затвор содержит фактически Н-образный элемент, имеющий пару по существу вертикальных, закрывающих прорезь фланцев, соединенных по существу горизонтальным элементом с образованным через него каналом, при этом затвор конструируют таким образом, чтобы оказывать сопротивление потоку расплавленного металла через прорезь в стенке камеры для подачи металла и прорезь в стенке полости литейной формы, за исключением прохождения через канал, причем затвор имеет возможность скольжения из нижнего положения, в котором канал находится вблизи от донной части прорези в стенке полости литейной формы, в верхнее положение, в котором канал расположен вблизи от верхней части прорези в стенке литейной полости.
18. Литейная форма по п.15 или 17, в которой донную часть образуют посредством транспортера, имеющего сплошной участок и сетчатый участок.
19. Литейная форма по п.15 или 17, в которой донную часть образуют посредством ткани, имеющей основу, расположенную под тканью, при этом основа имеет возможность перемещения между первым положением, в котором она находится непосредственно под тканью, и вторым положением, в котором она находится на достаточном расстоянии от ткани для возможности расположения между тканью и основой распылительного коллектора.
20. Литейная форма по п.15 или 17, в которой донная часть включает в себя неподвижную часть и удаляемую часть.
21. Литейная форма по п.20, в которой неподвижная часть определяет прорезь, сконструированную таким образом, чтобы в нее заходила удаляемая часть.
22. Литейной форма по п.15 или 17, в которой донная часть включает в себя основу, имеющую большое количество расположенных в ней отверстий, при этом отверстия достаточно велики, чтобы обеспечить прохождение через них потока охлаждающей среды, и достаточно малы для создания сопротивления потоку расплавленного металла через них.
23. Литейная форма по п.22, в которой отверстия имеют диаметр, составляющий примерно от 1/64 дюйма до одного дюйма.
24. Литейная форма по п.15 или 17, дополнительно содержащая коллектор для охладителя, расположенный под донной частью.
25. Литейная форма по п.15 или 17, в которой коллектор для охладителя конструируют таким образом, чтобы избирательно распылять воздух, воду или их смесь на донную часть.
26. Литейная форма по п.15 или 17, дополнительно содержащая, по меньшей мере, пару камер для подачи расплавленного металла, расположенных с прилеганием, по меньшей мере, к одной из сторон литейной формы, при этом каждая камера для подачи металла имеет связанные с ней затворы, причем затворы, связанные с каждой камерой для подачи металла, управляются независимо от затворов, связанных с другими камерами для подачи металла, для управления скоростью расплавленного металла, подаваемого к литейной форме.
27. Литейное устройство для литья металла, содержащее
большое количество сторон и донную часть, образующие полость литейной формы;
по меньшей мере, одну камеру для подачи металла, расположенную с прилеганием к полости литейной формы;
по меньшей мере, одно управляющее устройство между камерой для подачи металла и полостью литейной формы, при этом управляющее устройство конструируют так, чтобы управлять скоростями потока расплавленного металла, вводимого в полость литейной формы;
при этом донную часть формируют посредством транспортера, имеющего участок с большим количеством отверстий с эквивалентным диаметром примерно от 1/64 дюйма до 1 дюйма, и сетчатый участок.
28. Литейное устройство для литья металла, содержащее
большое количество сторон и донную часть, определяющие полость литейной формы, при этом донная часть имеет, по меньшей мере, две поверхности, включая первую поверхность и вторую поверхность;
по меньшей мере, одну камеру для подачи металла, прилегающую к полости литейной формы;
по меньшей мере, одно управляющее устройство между камерой для подачи металла и полостью литейной формы, при этом управляющее устройство конструируют таким образом, чтобы управлять скоростями потока расплавленного металла, вводимого в полость литейной формы.
при этом донная часть содержит основу, имеющую (а) достаточные размеры, и (b) большое количество отверстий, так что донная часть
(i) обеспечивает возможность течения охлаждающей среды через отверстия и непосредственный контакт с металлом, причем направление потока охлаждающей среды проходит от первой поверхности донной части к полости литейной формы;
(ii) одновременно оказывает сопротивление металлу, первоначально разлитому непосредственно на вторую поверхность донной части, препятствуя выходу через отверстия к первой поверхности донной части.
29. Литейное устройство по п.28, в котором отверстия имеют геометрию, которая эквивалентна геометрии отверстий сетки.
30. Литейное устройство по п.28, в котором отверстия имеет геометрию, которая эквивалентна отверстиям, имеющим эквивалентный диаметр примерно от 1/64 дюйма до 1 дюйма.
31. Литейное устройство по п.28, в котором донная часть включает в себя сетку, по меньшей мере, по части одного из большого количества отверстий второй поверхности.