TWI757611B - 產生鑄件之方法、用於懸浮熔融導電材料之裝置及由導電材料組成的環形元件的用途 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種懸浮熔融過程、以及一種用於生產鑄件的裝置。
此裝置包括導電材料的環形元件，以將熔融批料的鑄件引入鑄模。在此過程中，環形元件被引入感應線圈之間的交變電磁場的區域，以澆鑄熔融批料，從而藉由影響感應磁場，以啟動流至鑄模中的熔融物的目標流動。
Description
本發明係有關於一種懸浮熔融方法以及一種用於產生具有傳導材料的環形元件的鑄件的裝置，以啟動熔融批料澆鑄至鑄模中。在此方法中，環形元件被引入感應線圈之間的交變電磁場的區域，以澆鑄熔融批料，因此，藉由影響感應磁場，使啟動流至鑄模中的熔融物的一目標流動。
懸浮熔融過程為現有已知技術。因此，專利案DE 422 004揭示了一種熔融方法，其中待熔融的傳導材料被感應電流加熱，同時藉由電動力作用(electrodynamic action)以維持懸浮。其中還描述了一種澆鑄方法，藉由磁體將熔融材料壓入鑄模中，此為電動力壓入澆鑄(Electrodynamic pressed casting)，此方法可以在真空下進行。
專利案US 2,686,864 A也描述了一種過程，其中待熔融的傳導材料處於懸浮狀態(例如，在真空中在一個或多個線圈的影響下，且沒有使用坩堝(crucible))。在一實施例中，兩個同軸線圈(coaxial coils)可用於保持材料的懸浮。在熔融後，將材料滴落或澆鑄(casting)到鑄模中。這裡描述的過程可以保持60公
克的鋁部分處於懸浮。藉由降低磁場強度，將熔融金屬移出，使熔融金屬向下離開通過圓錐狀線圈。如果磁場強度快速降低，熔融金屬以熔融狀態從裝置中掉落出去。已經認識到，此線圈佈置的“弱點”在於線圈的中心，使得可藉由這種方式所產生熔融金屬產量受限。
專利案US 4,578,552 A也公開了一種懸浮熔融方法與裝置。同樣的線圈用於加熱和固持熔融物、其改變所施加的控制加熱功率的交流電的頻率，同時維持電流恆定。
懸浮熔融的特別優點在於其避免了在其他方法期間與熔融物接觸的坩堝材料或其他材料的熔融物的污染。反應性熔融物(例如，鈦合金)與坩堝材料反應也被避免了，否則其將迫使將陶瓷坩堝變更為在冷坩堝方法中操作的銅坩堝。懸浮熔融物僅與周圍空氣接觸，例如，可以是真空或惰性氣體。因為不需要害怕與坩堝材料發生化學反應，熔融物也可以加熱到非常高的溫度。與冷坩堝熔融相比，因為幾乎所有引入熔融物的能量都被轉移到冷坩堝壁中，毫無疑問地冷坩堝熔融的加溫效能非常低，其導致高功率輸入時，溫度上升仍非常緩慢。在懸浮熔融中，唯一的損失是由於輻射和蒸發，其相較於在冷坩堝中的熱傳導是非常低的。因此，由於較低的功率輸入，可在更短的時間內實現更高的熔融物過度加熱(overheating)。
另外，特別是與冷坩堝中的熔融物相比，在懸浮熔融期間受污染材料的廢料(scrap)減少。然而，懸浮熔融尚未在實踐中確立。其原因在於，在懸浮熔融方法中，僅相對少量的熔融材料可以維持於懸浮(參見專利案DE 696 17 103 T2，第2頁，第1段)。
此外，為了施行懸浮熔融方法，線圈場(coil field)的勞侖茲力(Lorentz force)須能補償批料的重力，以維持其懸浮。勞侖茲力將批料向上推出線圈場。為提高磁場的產生效能，旨在減少相對鐵氧體磁極(opposing ferrite poles)
之間的間距。此間距減少允許在較低電壓下產生固持預定熔融物重量所需的磁場。藉由這種方式，可以改善工廠的固持效能，以懸浮更大的批料。此外，因為感應線圈的損耗減少，加熱效能也提高。
鐵氧體磁極之間的間距越小，感應磁場越大。然而，因為用於澆鑄的場強度必須降低，隨著間距的減小，鐵氧體磁極和感應線圈受到汙染的風險隨之提高。這不僅降低了垂直方向上的固持力，而且還降低了水平方向上的固持力。此導致略在線圈場上方的懸浮熔融物的水平膨脹，其使熔融物極度困難不接觸鐵氧體磁極而通過鐵氧體磁極之間的狹窄間隙落入位於下方的鑄模中。因此，藉由減小鐵氧體磁極的間距來提高線圈場的承載能力是藉由接觸可能性所決定的實際限制。
現有技術中已知方法的缺點可歸納如下。全懸浮熔融方法僅能在小量材料產生進行，使得工業化應用尚未發生。此外，澆鑄在鑄模中是困難的。特別是藉由減小鐵氧體磁極之間的間距，而提高線圈場產生渦電流的效能的情況中。
因此，本發明目的之一是提供一種能經濟地使用的懸浮熔融的方法和裝置。特別是，此方法應藉由改善線圈場的效率，而允許使用更大的批料，並應通過縮短週期時間來實現高產量，同時確保澆鑄過程中，熔融物安全地不接觸感應線圈或其磁極。
1:批料
2:鑄模
3:線圈
4:鐵磁材料
5:固持器
6:充填段
7:環形元件
8:相變材料
9:套環
10:冷卻支承面
第1圖為具有鐵磁元件、線圈、環形元件以及傳導材料之批料之熔融區域下
方之鑄模之側向剖視圖。
第2圖為第1圖的一變化形態的側向剖視圖，其中環形元件是鑄模的一部分。
第3a圖至第3c圖為具有環形元件在澆鑄過程中具有圓錐形漸縮過程的一變化形態的側向剖視圖。
第4a圖至第4d圖為環形元件在澆鑄過程中環形元件具有相變材料的一變化形態的側向剖視圖。
此目的藉由根據本發明的方法以及根據本發明的裝置而解決。根據本發明，是一種藉由懸浮熔融方法從導電材料產生鑄件的方法，其中運用交變電磁場而造成批料的懸浮狀態，藉由具有鐵磁材料的芯材的至少一配對的相對感應線圈(opposing induction coils)而產生交變電磁場，包括以下步驟：將一起始材料的一批料引入至少一交變電磁場的影響範圍(sphere of influence)，使批料維持在懸浮狀態；熔融此批料；將一鑄模定位於懸浮的批料下方之一充填區域；藉由一導電材料的一環形元件進入感應線圈之間之交變電磁場的範圍，將批料全部澆鑄於鑄模中；從鑄模中移出固化的鑄件；熔融批料的體積較佳為將鑄模充填到足以生產鑄件(“充填體積”)的高度。在充填鑄模後，允許冷卻或使用冷卻劑而冷卻，使得材料固化於鑄模中。然後可以從鑄模中移出鑄件。
批料的“導電材料”應理解為具有合適傳導性的材料，以便對材料感應地加熱並使材料能維持懸浮。
關於環形元件，其中“導電材料”應理解為具有的導電性至少大到可使環形元件中感應的渦電流影響周圍的磁場。
根據本發明的“懸浮狀態”被定義為完全懸浮狀態，使得被處理的批料無任何接觸於坩堝、或平台等。
用語“鐵氧體磁極”(Ferrite pole)與用語“鐵磁材料芯材”為同義地使用的。同樣地，用語“線圈”和“感應線圈”也為可互相運用的同義詞。
藉由移近配對的感應線圈，可提高產生交變電磁場的效能。此使更重的批料也可產生懸浮。但是，當澆鑄批料時，隨著線圈之間的空隙剖面(Free cross-section)減小，熔融批料接觸線圈或鐵氧體磁極的風險增加。然而，必須嚴格避免這些雜質，因為其耗費時間且難以移除，且因此延長工廠的停機時間。為了能夠盡量利用感應線圈配對的較窄間距的優點，而不在澆鑄期間接受雜質風險，藉由緩慢地將導電材料的環型元件引入磁場下方的懸浮批料而啟動批料的澆鑄。場產生線圈中的電流強度保持不變，直到澆鑄過程完成。
在環形元件中，渦電流藉由感應周圍的交變電磁場而產生，渦電流影響外部磁場。根據本發明的用語“環形”不僅表示圓形元件以及全表面元件(full-surface element)，還表示滿足以下兩個條件的多面體：
1.物體的表面形成閉合的輪廓，使得磁通量不能通過該物體，而必須圍繞它流動。這樣，可以在熔融物下方產生最小磁場。
2.物體在其中心有一個開口，允許熔融物流過它。
因此，根據本發明的這種全表面環形元件的範例，除了圓柱形管之外，也包含基本上形成圓形結構的基於多邊形元件的管狀結構，例如具有五個或更多角的多邊形。不覆蓋整個表面的環形元件的範例為立方體或平行六面體(parallelepipeds)，其在晶格模型(lattice model)中僅有其邊緣由傳導材料形成。
在環形元件的端部發生的特別大的磁場，可以可靠地防止熔融物
在通過感應線圈平面時接觸環形元件的上邊緣。由於周圍磁場的減少同時發生在環形元件的中心，因此產生熔融物的漏斗效應，熔融物以目標方式(target manner)通過磁漏斗且不會濺出至位於環形元件下方的鑄模。剩餘的熔融物繼續懸浮在環形元件上方，同時它在其中心緩慢流出。有利的是，環形元件的直徑可對應於鑄模的漏斗形充填段(funnel-shaped filling section)的直徑、或略小於漏斗形充填段的直徑。
相反於已知的懸浮熔融過程，批料澆鑄不是藉由消除磁場的勞侖茲力來實現，可藉由降低感應線圈中電流強度、甚至完全關閉感應線圈補償重力，僅藉由以環形元件而有目的地操縱磁場。
在一實施例中，環形元件的導電材料包含由銀、銅、金、鋁、銠、鎢、鋅、鐵、鉑、與錫所組成的組合中一種、或多種元素。特別地，其中包括例如黃銅和青銅的合金。此組合優選地由銀、銅、金和鋁組成。環形元件的最佳的導電材料是銅，其中可包含高達5%重量的其他成分。
在本發明的一個特別有利的實施例中，環形元件在圓錐形的一側漸縮(tapers)，先被引入交變電磁場的區域。此導致可供熔融物流出的直徑減小，但是也降低了環形元件內部被熔融物接觸和污染的風險。感應磁場更向內地指向傾斜定向的殼體，且隨直徑變小而加強，儘管通道面積較小，如此可靠地確保熔融物可以無接觸地進入環形元件。因此，集中在環形元件中心的熔融射流(melt jet)在隨後的膨脹直徑中具有與環形元件的壁的最佳距離。
在優選的設計變化中，環形元件是包含一空心壁，空心壁的內腔填滿一相變材料(phase change material，PCM)。當熔融物在感應線圈的交變電磁場中澆鑄時，環形元件會加熱，此設計可有效冷卻環形元件。
優選地，環形元件以此方式冷卻使得當熔融過程中，環形元件停留於一冷卻支承面(cooled bearing surface)。在下一次熔融過程期間，可高強度地
冷卻以再生相變材料，並用於在下一次澆鑄過程中，在環形元件提升進入交變電磁場前，再次冷卻環形元件。
對此的特別優選的設計變化是將環形元件從鑄模提升到感應線圈之間，以引入至交變電磁場的範圍。鑄模被提升到澆鑄位置時，環形元件具有合適的裝置，以確保環形元件被承載，例如環形元件頂端具有縮小至一直徑的套環狀剖面，此直徑小於鑄模的上剖面、或可接合在鑄模上的適當設計的容置部的一銷釘。在環形元件具有圓錐形漸縮範圍的情況下，這可以作為夾帶(entrainment)的一種手段。當澆鑄後鑄模下降時，環形元件隨後回置於冷卻支承面，而將鑄模向下移除。這樣做的優點是每個熔煉廠只需要存在有一個環形元件，由不同的鑄模共同使用。由於鑄模負責提升，在熔煉廠中可省去用於提升環形元件的附加機構，這簡化並降低了其構造成本。
另一非常有利的實施例設想環形元件是鑄模的一部分。環形元件可在鑄模的一大至漏斗形充填段的上緣套環狀地環繞排列。或者，其也可以形成充填段上部直徑的延伸部分。由於環形元件的漏斗效應，鑄模的漏斗形充填段的直徑可以比一般小，使得直徑可以減小到一範圍上，使得鑄模的上端可以插入感應線圈之間的區域。
此進一步簡化並加速了熔融過程，因為鑄模無論如何都必須從供料位置(feed position)提升到線圈下的澆鑄位置。為了根據本發明而澆鑄，這種提升必須僅稍微高一些。這樣就消除對附加機構單獨提升環形元件的需要。此外，將鑄模的提升到澆鑄位置可以與澆鑄本身結合。特別是在失去陶質鑄模的情況下，環形元件也可設計為可移除的，使得在鑄模損壞之前將其移除並可立即重新使用在一個新的鑄模上。例如，這可藉由鑄模上部的平台狀延伸部來完成，當環形元件被推到漏斗形充填段邊緣時，可以放置環形元件於平台狀延伸部。
在一優選的實施例中，根據本發明所用的批料的導電材料具有至
少一種下列高熔融點金屬的組合：鈦、鋯、釩、鉭、鎢、鉿、鈮、錸、鉬。或者，也可運用熔融點較低的金屬，例如鎳、鐵或鋁。一種或多種上述金屬的混合物或合金也可用作導電材料。優選地，金屬具有至少50%導電材料重量比例，特別是至少60%重量比例或至少70%重量比例。前述中已說明，這些金屬可特別受益於本發明所具有的優點。在特別優選的實施例中，導電材料為鈦或鈦合金，特別是鋁鈦合金或釩鋁鈦合金。
這些金屬或合金可以特別有利的方式加工，因它們明顯地具有與溫度的黏度相關性、以及特別高的反應敏感性，其中特別是對於鑄模的材料有反應敏感性。本發明的方法結合懸浮無接觸熔融與極快充填至鑄模，這些優點可藉由這些金屬得以實現。根據本發明的方法可用於生產鑄件，鑄件在熔融物與鑄模材料的反應中可具有特別薄的氧化物層或甚至沒有氧化物層。特別是在高熔融點金屬的情況下，對循環時間而言，改善感應渦流的應用以及改善降低由於熱接觸造成的過高的熱損失的效果是十分顯著的。此外，可增加所產生的磁場的承載能力，即便更重的批料也可保持懸浮。
在本發明的一有利的實施方案中，導電材料在熔融期間進行過熱加溫至一溫度，此溫度比材料的熔融點高至少10℃、至少20℃或至少30℃。鑄模的溫度低於熔融溫度，而過熱防止材料在與鑄模接觸時立即固化。實現了在材料黏度變得過高之前，批料可分佈在鑄模中。懸浮熔融的一個優點是熔融物不必與使用的坩堝接觸。避免了冷坩堝過程在坩堝壁上的高材料損失以及坩堝部分對熔融物的污染。因為在真空中或在保護氣體下操作是可能的，且不須與高反應性材料接觸，另一個優點是熔融物可以加熱到相對高的溫度，。然而，大多數材料不能任意過熱，否則可能與鑄模會產生劇烈反應。因此，過熱溫度差優選地限制在最高300℃高於導電材料的熔融溫度、特別是最高200℃高於導電材料的熔融溫度、或優選地最高100℃高於導電材料的熔融溫度。
在此方法中，至少一個鐵磁元件水平排列在熔融批料的區域周圍，以集中磁場並穩定批料。鐵磁元件可圍繞熔融區域而排列成環形，其中“環形”不僅指圓形元件，還可指角形(angular)，特別是方形或多邊形環形元件。鐵磁元件還可以具有數個桿段，這些桿段尤其在熔融區域的方向上水平地突出。鐵磁元件由鐵磁材料組成，其較佳具有振幅磁導率(amplitude permeability)μa>10、更優選μa>50、或特別優選μa>100。振幅磁導率特別指在25℃至150℃的溫度範圍內，磁通密度在0至500豪特斯拉之間的磁導率。振幅磁導率例如是軟磁鐵氧體(例如3C92)的振幅磁導率的至少百分之一、特別是至少百分之十、或百分之二十五。本領域技術人員知道合適的材料。
在一實施例中，電磁場由感應線圈的至少兩配對的感應線圈所產生，感應線圈的縱軸於水平方向上對齊，使得線圈的導體優選地各自安裝在水平對準的線圈本體上。每個線圈可以圍繞鐵磁元件的桿段排列，此桿段在朝向熔融範圍的方向上突出。線圈可具有冷卻劑冷卻的導體。
根據本發明，還有一種用於懸浮熔融導電材料的裝置，包括至少一配對的相對感應線圈，相對感應線圈具有鐵磁材料的芯材，其中藉由交變電磁場以及導電材料製成的環形元件，以造成批料的懸浮，導電材料製成的環形元件可引入感應線圈之間的交變電磁場的範圍。
此外，根據本發明，使用由導電材料組成的環形元件，且在懸浮熔融過程中作為鑄模的一部分，以藉由將批料引入線圈之間的範圍而澆鑄批料至鑄模中，此產生交變電磁場，以造成批料的懸浮狀態。
圖式顯示本案的優選實施例，而它們僅用於說明目的。
第1圖顯示導電材料的一批料(1)，批料(1)在線圈(3)產生的交變電磁場的影響範圍(熔融區域)內。批料(1)下方有一空鑄模(2)，鑄模(2)由固持器(5)固持在充填區域。鑄模(2)具有一漏斗形充填段(6)。固持器(5)適用於將鑄模從供
料位置提升到澆鑄位置，其以箭頭表示。鐵磁元件(4)排列在線圈(3)的芯材中。配對的線圈(3)的軸線可為水平對齊，其中每兩相對線圈(3)形成一配對。在批料(1)和鑄模(2)的漏斗形充填段(6)之間，環形元件(7)排列在配對的線圈(3)下方。如箭頭所示，環形元件(7)可垂直移動。
根據本發明的過程中，批料(1)在懸浮時熔融，並在發生熔融後澆鑄至鑄模(2)中。為了澆鑄，將環形元件(7)緩慢地提升到線圈(3)之間的磁場的範圍。因此，熔融物以一種受控制的方式緩慢地通過環形元件(7)至鑄模(2)中，而不會污染線圈(3)或它們的芯材，並進入環形元件(7)的內部、或噴灑在鑄模(2)的漏斗形填充部分(6)內。
第2圖顯示了與第1圖類似的設計變化，其中環形元件(7)是鑄模(2)的一部分。在所示的變化中，環形元件(7)設計為圍繞在鑄模(2)的漏斗形充填段(6)的套環。當第1圖的變化中的固持器(5)保持在鑄造期間所示的位置，且只有環形元件(7)藉由一未繪示的機構所移動，於此的整個鑄模(2)與固持器(5)一起從所示的位置進一步向上移動以澆鑄。此具有額外的優點，即熔融物與漏斗形充填段(6)之間的距離同時減小，因此最小化熔融物的自由落下距離。如此可確保噴灑可安全地排除。
第3a圖至第3c圖顯示出使用具有環形元件(7)的變化的逐步鑄造過程，環形元件(7)具有錐形的上側。圖式中未顯示排列在環形元件(7)下方的鑄模(2)。
第3a圖顯示熔融過程結束時的階段。環形元件(7)位於線圈(3)的磁場下方。熔融物在線圈(3)上方的區域懸浮。磁場線繪示在線圈(3)的鐵磁材料(4)的磁極間自由流動。
第3b圖顯示了環形元件(7)開始進入感應線圈(3)的磁場時的情況。可以看出，磁場線越來越偏轉(deflected)，尤其是在錐體的範圍，並引導至
圍繞環形元件，使得磁場線不會穿透錐體內部區域和圓柱形部分。在圖式中，在環形元件(7)後面流動的場線以虛線示出。由於環形元件(7)中渦電流產生的磁場，勞侖茲力的密度隨著傾斜至環形元件尖端的而據烈增大。
最後，第3c圖顯示了澆鑄開始時的情況。在環形元件(7)的中心，由偏轉的磁力產生的漏斗效應形成了熔融體射流的開始。批料(1)的熔融物的第一大液滴已經突出進到錐體的開口中，錐體頂端的磁場確保了懸浮批料(1)於其下側的限制以及防止接觸。因此，線圈區域中的熔融物體積已略微減少。在圖式中，在環形元件(7)以及熔融物的液滴後面流動的磁場線再次顯示為虛線。環形元件(7)現在連續緩慢地被向上推，直到批料(1)的整個熔融體已流出至鑄模(2)。
第4a圖至第4d圖顯示使用具有環形元件(7)的逐步設計變化，環形元件(7)具有內腔中具有的相變材料以及一冷卻支承面。
第4a圖顯示了熔融過程結束時的情況。完成的批料(1)懸浮在感應線圈(3)及其鐵磁材料(4)的芯材上方。鑄模(2)及其漏斗形充填段(6)設置在下方。為了澆鑄，鑄模(2)如箭頭所示向上移動。在這個範例中，澆鑄藉由圓環管形式的環形元件(7)啟動，其在空心壁中填充有相變材料(8)。在熔融階段期間，環形元件(7)停留於強冷卻支承面(10)上。當鑄模(2)被提升時，充填段通過冷卻支承面進入環形元件(7)並藉由套環(9)提升環形元件(7)。環形元件(7)和其所停留的冷卻支承面(10)的內徑尺寸設計成以小間隙的圍繞充填段上部的外徑。法蘭狀套環(flange-like collar)(9)向內突出剛好足夠以能座落位於充填段(6)的邊緣，但不會覆蓋漏斗形的表面。
第4b圖顯示了澆鑄過程開始時情況。鑄模(2)以及被頂起的環形元件(7)被提升到懸浮批料(1)下方的感應線圈區域。為實現澆鑄，將其更往上推進一點，直到批料(1)流出進入鑄模(2)。環形元件(7)由於批料(1)的輻射熱和交變
磁場而被加熱。相變材料(8)的相變可以減少或延遲環形元件(7)內部溫度的增加。
第4c圖顯示再次澆鑄後，充填有批料(1)的鑄模(2)再沿箭頭方向下降。此將熱環形元件(7)再次沉積於在冷卻支承面(10)上，藉由相變材料(8)的重新相變化，於此冷卻環形元件(7)以供下一批熔融批料。
鑄造過程結束時的狀態顯示在第4d圖中。鑄模(2)完全地降低通過冷卻支承面(10)，且現時已更換成新的空模具。環形元件(7)再次停留於冷卻支承面(10)上，其如第4a圖所示。當已設置新鑄模(2)時，可藉由將下一批料(1)引入磁場，以開始下一個熔融過程。
1:批料
2:鑄模
3:線圈
4:鐵磁材料
5:固持器
6:充填段
7:環形元件
Claims (15)
- 一種產生鑄件之方法，藉由一懸浮熔融方法從一導電材料而生產鑄件，其中運用多個交變電磁場以造成一批料(1)的懸浮狀態，具有鐵磁材料(4)的芯材的至少一配對的相對感應線圈(3)產生該些交變電磁場，該配對的線圈的軸線為水平對齊，該方法包含：將一起始材料的一批料引入至少一該交變電磁場的作用範圍，使得維持該批料(1)在一懸浮狀態；熔融該批料(1)；將一鑄模(2)設置於位於懸浮的該批料之下方的一充填區；藉由一導電材料的一環形元件(7)引入該些感應線圈(3)之間之該交變電磁場的範圍，而將該批料全部澆鑄至該鑄模中；以及從該鑄模(1)中移出固化的該鑄件。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該環形元件(7)的導電材料，包含選自由銀、銅、金、鋁、銠、鎢、鋅、鐵、鉑或錫所組成的組合中的一種或多種元素。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該環形元件(7)的先引入該交變電磁場的範圍的一側圓錐形地漸縮。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該環形元件(7)為該鑄模的一部分。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中至少兩配對的該些感應線圈(3)產生該電磁場。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該環形元件(7)為空心壁 的，且內腔充滿了一相變材料。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中在熔融過程期間，該環形元件(7)停留於一冷卻支承面。
- 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該環形元件(7)被該鑄模(2)提升，以引入至該些感應線圈(3)之間之該交變電磁場之範圍。
- 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之方法，其中該環形元件(7)為該鑄模(2)的一要素。
- 一種用於懸浮熔融一導電材料之裝置，包含具有一鐵磁材料(4)的芯材的至少一配對相對感應線圈(3)，以藉由交變電磁場造成一批料之懸浮狀態，其中更包含導電材料之一環型元件(7)，該環形元件(7)以可插入至該些感應線圈之間之該些交變電磁場的範圍中，該配對的線圈的軸線為水平對齊。
- 如申請專利範圍第10項所述之裝置，其中該環形元件(7)的導電材料，包含銀、銅、金、鋁、銠、鎢、鋅、鐵、鉑或錫的組合中的一種或多種元素。
- 如申請專利範圍第10項所述之裝置，其中該環形元件(7)的先引入該交變電磁場的該範圍的一側圓錐形地漸縮。
- 如申請專利範圍第10項所述之裝置，其中至少兩配對感應線圈(3)產生該電磁場。
- 如申請專利範圍第10項所述之裝置，其中該環形元件(7)為一空心壁，且內腔充滿了一相變材料。
- 如申請專利範圍第14項所述之裝置，其中在熔融過程期間，該環形元件(7)停留於一冷卻支承面。
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