用于離心鑄造珠寶鑄造件、假牙工件或假牙半成品的中空模制造技術

本發明專利技術涉及離心鑄造方法、離心鑄造裝置、適用于離心鑄造的中空模（１３）、用于制造這種中空模的澆口杯模以及該裝置和方法的應用。為了用離心鑄造法制造鑄件，將由至少一個中空模（１３）形成的多個模腔（１４）以這樣的方式設置和驅動，即使錐形模腔（１４）繞一公共旋轉軸線（１８）轉動。設置有至少三個在一單個平面內轉動的模腔（１４）。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及如獨立權利要求的前序部分所述的離心鑄造方法、離心鑄造裝置和中空模。本專利技術還涉及用于制造中空模的澆口杯模，以及本專利技術的方法和裝置在用特定材料制造特定工件過程中的應用。在普通的離心鑄造方法中，中空模的模腔的填模是基于將中空模圍繞一旋轉軸線而轉動。由于該轉動作用，在澆入液態熔融鑄造材料的過程中，相應的離心力作用于該鑄造材料上，從而將該鑄造材料壓入模腔并確保完全填滿。根據鑄造材料的密度和熱容量，為了完全填滿模腔，需要不同的轉速。一方面，這是因為密度相對較低的材料(例如鈦)上僅作用有一相應的相對較弱的離心力，因而必須選擇相應較高的轉速來施加足夠高的填模力。另外，熱容量較低的材料(例如鈦)固化得相對較快，因而必須在非常短的時間內完成模腔的完全填滿，這要求鑄造材料有足夠的流動性。對于這種較短的填滿時間，又需要較高的轉速。在市場上已有的用于高質量鑄造的離心鑄造裝置中，諸如那些用于牙科技術和珠寶制造的鑄造裝置，僅有一個中空模以一定距離圍繞一條位于該中空模之外的轉軸轉動。由此可見，中空模本身上面會作用有相當大的離心力。這樣，在現有的離心鑄造裝置中，為了將中空模保持在其轉動路線上，需要用堅固的機械上層結構來吸收該離心力，抵銷由中空模的旋轉質量和鑄造材料的質量產生的不平衡。現有離心鑄造裝置的這種堅固的機械結構導致了較大的重量，因而轉動慣量相應也較高，這使得加速或制動過程較長。DE19505689A1揭示了一種離心鑄造裝置，它具有可重復使用的中空模，其中，相同類型的諸模腔成對設置而繞一公共旋轉軸線轉動，并可通過一公共澆道填模。如果需要用這種現有的裝置來同時鑄造兩個以上的工件，則將成對設置的模腔疊置成若干層，使它們位于幾個平面內。這種裝置的一個缺點在于，在一次離心鑄造過程中只能生產相同類型的偶數個工件。另外，中空模的總高度隨中空模中的模腔數量而變化，根據每次鑄造過程需要一起制造的工件數量，需要不同的構件用于構成離心鑄造裝置的上層結構。鑒于這樣的現有技術水平，本專利技術的一個目的在于提供一種新的離心鑄造方法、一種新的離心鑄造裝置、一種新的適用于離心鑄造的中空模、一種用于制造這種中空模的合適澆口杯模(runner bush molder)、以及這些裝置和方法的新型應用。該目的是通過獨立權利要求的方法和主題來實現的。本專利技術是基于這樣的基本構思，在實施離心鑄造方法的過程中，為了增加能夠在一次鑄造過程中制造的構件數，將三個或更多個模腔繞一條軸線轉動并設置成使它們與一共同的平面相交。因此，本專利技術的各模腔的布置應理解為這樣的結構，即不同模腔設置成使它們是至少部分地延伸于一公共轉動平面內。按本專利技術的意思，部分模腔也是澆道，這些澆道將界定待制造的實際鑄件的模腔與一澆口杯相連接，該澆口杯供液態鑄造材料澆入。因此，顯然不需要將所有模腔都全部地設置在公共相交平面內。相反，在所有情況下，根據形狀和尺寸，各模腔通常延伸于公共平面上的諸部分中。最終，為了滿足本專利技術的原理，例如，用于使單個模腔的澆道開口進入澆口杯的排出口與公共相交平面相交就足夠了。由于諸模腔設置在一公共平面內，模腔或中空模之間可實現簡單的質量平衡，這是因為由模腔或中空模所造成的不平衡基本上都彼此抵銷，因此，需要由離心鑄造裝置吸收的離心力可降至最低程度。在實施本專利技術的離心鑄造方法時，可以用可重復使用的中空模和死中空模來形成模腔。為了實現各模腔之間盡可能均勻的質量平衡，尤為有利的是，在一n個模腔的結構中，這些模腔盡可能均勻地錯開一個約360°/n的旋轉角。也就是說，各模腔以360°/n的間隔角彼此錯開地位于圓形軌道上，因而總的僅造成一較小的不平衡。為了開發用于實施本專利技術方法的離心鑄造裝置，基本有兩種設計方案。按照本專利技術的離心鑄造裝置的第一實施例，它配有至少三個保持裝置，在每個保持裝置中可固定至少一個中空模。每個中空模含有至少一個模腔。按照本專利技術，中空模設置在保持裝置中，使得當離心鑄造裝置被驅動時，這些中空模在一單個平面內轉動。例如，如果使用三個中空模，它們例如可以以星形布置在離心鑄造裝置上，因而由各中空模的質量造成的不平衡可以全部抵銷。由于在該實施例中的各中空模的重量可以彼此完全不同，例如，由于各中空模中的不同尺寸的模腔，因而各中空模單獨可調是尤為有利的。例如，可以做到的是，各中空模與旋轉軸線之間的距離可以彼此獨立地調節，使得各中空模的不同的轉動慣量可以通過改變旋轉距離來補償。按照本專利技術的離心鑄造裝置的第二實施例，它配有一個用于附連一中空模的保持裝置。然而，在該中空模中，并非僅有一個模腔，而是具有至少三個模腔。這樣，離心鑄造裝置的保持裝置必須設計成可以使中空模以這樣的方式附裝，即當離心鑄造裝置被驅動時，諸模腔繞一公共旋轉軸線在一單個平面內轉動。換句話說，這意味著，在該離心鑄造裝置中，中空模可繞一例如延伸通過中空模重心的旋轉軸線轉動。利用這種結構，在中空模轉動過程中，可以全面地實現質量的平衡，這是因為中空模的每個質點在其相對側基本都有一對應的平衡重物。這樣，不平衡只可能由不同模腔的不規則的形狀和布置所造成。然而，通過足夠均勻地布置盡可能具有相同尺寸的模腔，可以使這種不平衡降低至容許的程度。中空模中的各模腔最好設置成繞中空模的慣性主軸基本旋轉對稱。如前面已經提到的，不同的鑄造材料需要不同的離心力或鑄造時間。按照一優選實施例，對于本專利技術的離心鑄造裝置，轉速可以根據所使用的中空模和/或待鑄造的材料來設定。利用這種方式，例如，高熱容量或高密度的材料(尤其是黃金)可以在一相對較低的轉速下鑄造，而低密度和低熱容量的材料可以在相對較高的轉速下鑄造。為了在該第二實施例的離心鑄造裝置中實施本專利技術的離心鑄造方法，提出了一種中空模，其中基本在一單個平面內布置有至少三個模腔。在這種情況下，尤為有利的是，在該中空模上設置一澆口杯，各模上的澆道的排出口通入該澆口杯。利用這種方式，在將液態鑄造材料澆入澆口杯的過程中，各模腔可以基本同時地、因而相對均勻地被填滿。澆道最好可從位于相交平面內的排出口交替地以斜向上和徑向朝下的方式朝外延伸。利用這種方式，以后將形成實際鑄件的模腔可以更為緊密地組合于中空模中，這是因為這些模腔可位于至少兩個上下疊置的平面內，并通過傾斜延伸的澆道連接于位于相交平面內的排出口。澆口杯本身應構制成盡可能地旋轉對稱，以不致對中空模所產生的不平衡造成影響。為了基本消除澆入澆口杯的液態鑄造材料的逸出，使澆口杯朝上逐漸變細是較為有利的。通過懸垂這樣形成的澆口杯的上邊，能夠可靠地防止液態鑄造材料逸出。這一結構可以通過將澆口杯構制成至少分段呈錐形來實現。可以用圓環形的套筒(muffle環)來形成本專利技術的中空模。在鑄造中空模的過程中，先制造例如一蠟模型，該模型具有所需模腔的實際形狀。將該模型與一澆口杯模一起設置在該套筒的中心并埋設于一制模材料中。在該制模材料硬化后，用熱力、化學或其它合適的方式將模型材料排出，這樣便由圓環形的套筒和硬化于其中的制模材料形成了中空模。除了使用套筒，也可以不同套筒來制造本專利技術的中空模，例如用合適形狀的鑄造裝置。如果用一圓環形的套筒來制造本專利技術的中空模，套筒內的容積必須被基本完全填滿，以在中空模被旋轉驅動時實現所需的質量平衡。但是，如果因各模腔的容積較小或者總的模腔數量較本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通過離心鑄造法制造鑄件的方法，其中，由至少一個中空模形成的多個模腔繞一公共旋轉軸線轉動，其特征在于，設置有三個模腔（１０，１１，１２，１４），它們繞一軸線（０６，２７）轉動，并由至少一個公共平面相交。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：山德切爾，
申請(專利權)人：山德切爾，
類型：發明
國別省市：DE[德國]