提拉式连铸装置和方法以及凝固界面检测装置的制造方法_3

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式2)
[0106]接着,参照图7、图8来说明实施方式2涉及的自由铸造装置。图7是实施方式2涉及的形状规定构件202的平面图。图8是实施方式2涉及的形状规定构件202的侧面图。再者,图7、图8中的xyz坐标也与图1 一致。
[0107]图2所示的实施方式I涉及的形状规定构件102由I块板构成,因此熔液通过部103的厚度tl、宽度wl被固定。与此相对,实施方式2涉及的形状规定构件202,如图7所示,具备4块矩形形状的形状规定板202a、202b、202c、202d。S卩,实施方式2涉及的形状规定构件202被分割成多个。根据这样的构成,能够使熔液通过部203的厚度tl、宽度wl变化。另外,4块矩形形状的形状规定板202a、202b、202c、202d能够同步地在z轴方向上移动。
[0108]如图7所示,形状规定板202a、202b在X轴方向上排列并相对配置。另外,如图8所示,形状规定板202a、202b在z轴方向上以相同的高度配置。形状规定板202a、202b的间隔规定了熔液通过部203的宽度wl。而且,形状规定板202a、202b能够独立地在x轴方向上移动,因此能够使宽度wl变化。再者,为了测定熔液通过部203的宽度wl,如图7、图8所示,也可以在形状规定板202a上设置激光位移计SI,并在形状规定板202b上设置激光反射板S2。
[0109]另外,如图7所示,形状规定板202c、202d在y轴方向上排列并相对配置。另外,形状规定板202c、202c在z轴方向上以相同的高度配置。形状规定板202c、202d的间隔规定了熔液通过部203的厚度tl。而且,由于形状规定板202c、202d能够独立地在y轴方向上移动,因此能够使厚度tl变化。
[0110]形状规定板202a、202b被配置成与形状规定板202c、202d的上侧接触。
[0111]接着,参照图7、图8说明形状规定板202a的驱动机构。如图7、图8所示,形状规定板202a的驱动机构具备滑动台Tl、T2、直线导轨Gl 1、G12、G21、G22、促动器Al、A2、杆Rl、R2。再者,形状规定板202b、202c、202d也与形状规定板202a同样地具备驱动机构,但在图7、图8中被省略。
[0112]如图7、图8所示,形状规定板202a被载置、固定于能够在X轴方向上滑动的滑动台Tl上。滑动台Tl滑动自如地载置于与X轴方向平行地延伸设置的一对直线导轨G11、G12上。另外,滑动台Tl与从促动器Al沿X轴方向延伸设置的杆Rl连接。根据以上那样的构成,形状规定板202a能够在X轴方向上滑动。
[0113]另外,如图7、图8所示,直线导轨G11、G12、以及促动器Al被载置、固定于能够在z轴方向上滑动的滑动台T2上。滑动台T2滑动自如地载置于与z轴方向平行地延伸设置的一对直线导轨G21、G22上。另外,滑动台T2与从促动器A2沿z轴方向延伸设置的杆R2连接。直线导轨G21、G22、以及促动器A2被固定于水平的地面、台座(未图示)等上。根据以上那样的构成,形状规定板202a能够在z轴方向上滑动。再者,作为促动器A1、A2,可举出油压缸、气缸、电动机等。
[0114]接着,参照图9说明实施方式2涉及的凝固界面控制方法。图9是用于说明实施方式2涉及的凝固界面控制方法的流程图。在图9中,直到步骤ST4为止与图6所示的实施方式I同样,因此省略详细的说明。
[0115]在凝固界面的位置在基准范围内的情况下(步骤ST3 YES),铸造控制部111判定图像解析部110决定的凝固界面处的尺寸(厚度t、宽度W)是否在铸件M3的尺寸公差内(步骤ST11)。在此,凝固界面处的尺寸(厚度t、宽度w)在图像解析部110决定凝固界面时能够同时地得到。在从图像得到的尺寸不在尺寸公差内的情况下(步骤STll NO),变更熔液通过部203的厚度tl、宽度wl (步骤ST12)。其后,铸造控制部111判断铸造是否完成了(步骤 ST5)。
[0116]在尺寸在尺寸公差内的情况下(步骤STll YES),不变更熔液通过部203的厚度tl、宽度wl,原样地进入到步骤ST5。
[0117]如果铸造没有完成(步骤ST5 NO),则返回到步骤ST1。另一方面,如果铸造完成了(步骤ST5 YES),则结束对凝固界面的控制。
[0118]其他的构成与实施方式I同样,因此省略说明。
[0119]在实施方式2涉及的自由铸造方法中,与实施方式I同样地拍摄凝固界面附近的图像,从该图像检测熔液表面有无摇动,决定凝固界面。而且,在凝固界面不在基准范围内的情况下变更铸造条件。即,能够进行用于将凝固界面维持在规定的基准范围内的反馈控制。因此,能够使铸件的尺寸精度、表面品质提高。另外,在实施方式2涉及的自由铸造方法中,能够变更熔液通过部203的厚度tl、宽度《I。因此,在从图像决定凝固界面时,测定该凝固界面处的厚度t、宽度W,如果该测定值不在尺寸公差内,则变更熔液通过部203的厚度tl、宽度《I。即,能够进行用于将铸件的尺寸维持在尺寸公差内的反馈控制。因此,能够使铸件的尺寸精度更加提高。
[0120](实施方式3)
[0121]接着,参照图10、图11说明实施方式3涉及的自由铸造装置。图10是实施方式3涉及的自由铸造装置的示意截面图。图11是实施方式3涉及的形状规定构件的平面图。再者,图10、图11中的xyz坐标也与图1 一致。在实施方式3涉及的自由铸造装置中,在熔液表面上设置有与实施方式I涉及的形状规定构件102同样的第I形状规定构件102,而且,在凝固界面紧下方设置有与实施方式2涉及的形状规定构件202同样的第2形状规定构件302。
[0122]优选总是进行反馈控制使得第2形状规定构件302配置于通过图像解析而被决定的凝固界面的紧下方(凝固界面的附近且下侧)。在此,第2形状规定构件302与实施方式2涉及的形状规定构件202同样地具备4块矩形形状的形状规定板302a、302b、302c、302d。另外,4块矩形形状的形状规定板302a、302b、302c、302d能够同步地在z轴方向上移动。4块矩形形状的形状规定板302a、302b、302c、302d优选厚度设为3mm以下。再者,所谓凝固界面的附近,是指至少相比于熔液表面与凝固界面之间的中央靠凝固界面侧。
[0123]其他的构成与实施方式I同样,因此省略详细的说明。
[0124]在实施方式1、2中,由于需要从熔液通过部103、203的尺寸(厚度tl、宽度wl)得到所希望的铸件尺寸(厚度t、宽度W),因此其控制较难。在实施方式3中,能够利用第2形状规定构件302直接地规定凝固界面(也就是说,铸件M3)紧下方的保持熔液M2的厚度、宽度。也就是说,能够利用第2形状规定构件302使凝固界面紧下方的保持熔液M2的厚度、宽度与铸件M3的尺寸(厚度t、宽度w)相符。因此,能够使铸件的尺寸精度提高。
[0125]另外,在实施方式3中,也可以与实施方式2同样地测定凝固界面处的铸件M3的厚度t、宽度W,根据这些测定值来微调整凝固界面紧下方的保持熔液M2的厚度、宽度。由此,能够使铸件M3的尺寸精度进一步提高。
[0126]另外,对于特定的铝合金(例如铝合金A6063)而言,存在下述问题:在保持熔液M2的表面形成的氧化膜卷入到铸件M3中,在铸件M3的表面会形成波状痕。在实施方式3中,第2形状规定构件302作为刮板(scraper)发挥作用,能够抑制在保持熔液M2的表面形成的氧化膜向铸件M3中卷入。S卩,能够抑制在铸件M3的表面形成波状痕,使表面性状提高。再者,例如对于铝合金ADC12而言,本来就不会产生上述的波状痕的问题。
[0127]再者,也可以使用与实施方式2同样的形状规定构件202来代替第I形状规定构件102。即,也可以设为能够变更第I形状规定构件的熔液通过部103的尺寸(厚度tl、宽度wl)的构成。
[0128](实施方式4)
[0129]接着,参照图12?14说明实施方式4涉及的自由铸造装置。图12是实施方式4涉及的自由铸造装置的示意截面图。图13是实施方式4涉及的形状规定构件的平面图。图14是实施方式4涉及的形状规定构件的侧面图。再者,图12?14中的xyz坐标也与图1一致。
[0130]图7所示的实施方式2涉及的形状规定构件202,由4块矩形形状的形状规定板202a、202b、202c、202d构成。与此相对,实施方式4涉及的形状规定构件402,如图13所示,具备4个形状规定管402a、402b、402c、402d。根据这样的构成,能够使熔液通过部403的厚度tl、宽度wl变化。另外,4个形状规定管402a、402b、402c、402d能够同步地在z轴方向上移动。
[0131]形状规定管402a、402b、402c、402d,是内置有镍铬耐热合金线等加热线(发热体)的管。也就是说,实施方式4涉及的形状规定构件402,在其内部具备加热单元。作为加热线,优选例如直径0.3_左右的镍铬耐热合金线。加热线由例如氧化镁等绝缘体被覆,被填装于外径为1.5_左右的不锈钢管中。另外,为了恶化与熔液的润湿性,也可以在形状规定管402a、402b、402c、402d的表面涂布氮化硼等脱模剂。
[0132]如图13所示,形状规定管402a、402b具备:在y轴方向上延伸设置的I个y方向延设部、从y方向延设部的两端开始竖立设置(也就是说,在z轴方向上延伸设置)的两个Z方向延设部、和从各Z方向延设部的一端开始在X轴方向上延伸设置的两个X方向延设部。
[0133]形状规定管402a、402b,以与y轴平行的直线为对称轴被线对称地配置。在此,形状规定管402a的γ方向延设部与形状规定管402b的y方向延设部相对配置。
[0134]另外,如图14所示,形状规定管402a、402b在z轴方向上以相同的高度配置。形状规定管402a的y方向延设部与形状规定管402b的y方向延设部的间隔规定了恪液通过部403的宽度wl。而且,由于形状规定管402a、402b能够独立地在x轴方向上移动,因此能够使宽度wl变化。
[0135]另外,如图13所示,形状规定管402c、402d具备
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