[发明专利]用于制造由非晶态或部分非晶态金属形成的铸件的设备和方法以及铸件

说明书

本发明涉及一种用于制造由非晶态或部分非晶态金属形成的铸件(36)的设备(1、1a、1b、1c、1d、1e)，其包括：铸件模具(3、3a、3b、3c、3d、3e)，该铸件模具具有用于引入形成铸件(36)的铸造材料(15、15a、15b、15c、15d、15e)的至少一个浇注口(16、16a、16b、41、16c、16d、16e)；以及用于熔融铸造材料(15、15a、15b、15c、15d、15e)的熔融装置。该熔融装置适宜地具有设置成用于熔融铸造材料(15、15a、15b、15c、15d、15e)的至少一个熔融区域(13、13a、13b、40、13c、13d、13e)。本发明有利地提出一种能够将熔融能量特别有针对性地引入到铸造材料中的设备。在一实施方式中，熔融装置具有用于在至少一个熔融区域(13、13、13b、40、13c、13d、13e)中形成至少一个电弧(30、30a、39)的机构，该机构尤其是包括至少两个彼此间隔布置的电极(32、32a、38、32b、32c)，在该至少两个电极之间能够形成至少一个电弧(30、30a、39)。

技术领域

本发明涉及一种用于制造由非晶态或部分非晶态金属形成的铸件的设备，其包括：铸件模具，该铸件模具具有用于引入形成铸件的铸造材料的至少一个浇注口；以及用于熔融铸造材料的装置。本发明还涉及一种用于制造铸件的方法以及一种由非晶态或部分非晶态金属制成的铸件。

背景技术

非晶态金属为无结晶凝聚的金属材料。它们又称为金属玻璃，并因其非晶态或部分非晶态结构而具有卓越的机械特性。

现有技术中已知用于制造由非晶态金属制成的铸件的设备和方法。为此，在坩埚中感应加热铸造材料，并在压铸法中借助铸压柱塞将铸造材料通过浇注口压入到永久铸模中。

其缺陷在于，因使用熔融坩埚，可能将杂质引入熔体，从而在凝聚期间引起结晶。这意味着丧失有利的机械特性。另外，在所谓的冷坩埚法中，因感应加热铸造材料，只能达到比铸造材料的熔融温度高出约50℃至60℃的轻微过热。为了确保非晶态凝聚，必须将铸造材料优选地加热到远高于其熔融温度的温度，尤其是高出75℃至1300℃。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制造由非晶态或部分非晶态金属制成的铸件的设备，该设备能够实现铸件的极高过热，并且能够简化加工。

本发明用以达成上述目的的解决方案为熔融装置具有至少一个设置用于熔融铸造材料的区域。

在所述设备的熔融区域内，铸造材料可以熔融并过热高达1300℃。可以将为此所需的能量极有针对性地引入到铸造材料中，该铸造材料例如可以呈现丸粒形式。

所述设备的周围区域或相邻部件有利地不受热应力。此外，铸造材料仅在引入到铸件模具的前才熔融。在熔体温度能够急剧下降时不必从熔炉中进行输送。根据本发明的设备可以提高过热，还会确保待制造的铸件可以非晶态或部分非晶态凝聚，尤其是主要非晶态凝聚。

适宜地，熔融装置具有用于在至少一个熔融区域中形成至少一个电弧的机构，该机构尤其是包括至少两个彼此间隔布置的电极，在该至少两个电极之间能够形成至少一个电弧。电弧可以从电极向铸造材料延伸，尤其是呈现为丸粒并待熔融的铸造材料，和/或电弧可以被引导经过铸造材料的表面的上方。有利地，将熔融所需的能量输入有针对性地引入丸粒，而周围区域不受热应力。如果设置多个其中应熔融铸造材料的区域，则可以设置多个电极，发自这些电极的各自至少一个电弧向待熔融的铸造材料延伸。也可设想，形成多个电弧，以熔融单一的优选呈丸粒形式的铸造材料。铸造材料可以极高过热且更快熔融。

还可设想，通过激光和/或电子束熔融铸造材料。

在本发明一实施方案中，至少两个电极之一至少部分地由铸造材料制成。有利地，铸造材料无需单独的电接触。由此简化制造过程中的操作。