183417. lajstromszámú szabadalom • Többrészes, gyors öntéssel előállított fémszalag és eljárás valamint berendezés ilyen szalag előállítására
1 183417 2 A találmány tárgya többrészes, szupergyorsan hűtött, öntött fémszalag, továbbá eljárás többrészes, a részek között a szalag hosszában fémes kötést tartalmazó fémszalag öntésére; továbbá berendezés többrészes, a részek között a szalag hosszában fémes kötést tartalmazó fémszalag öntésére. A többrészes fémszalag egyaránt lehet amorf, kristályos, vagy részben amorf, részben kristályos. A találmány különösen előnyös kiviteli alakja, ha legalább az egyik rész amorf. A jelen szabadalmi leírásban az amorf kifejezésen olyan anyagot értünk, amelynek legalább 50%-a amorf, ez röntgendiffrakcióval könnyen kimutatható. Már az 1900-as évek elején azt gondolták, mint a 905 758 és a 993 904 sz. USA szabadalmi leírásokból kitűnik, hogy fémszalagokat folyamatosan lehet önteni, úgy, hogy a fémolvadékot mozgó hűtött felületre juttatjuk. Újabb fejlesztések, mint a 4 142 571 sz. USA szabadalmi leírás szalagok előállítását teszik lehetővé az öntőnyílás megfelelő kialakításával. Más publikációk, így a 3 856 513 sz. USA szabadalmi leírás olyan ötvözeteket ismertetnek, amelyekből előnyösen lehet amorf szalagot és huzalt gyártani. Bizonyos felhasználásoknál előnyös, ha legalább két szalagot erősítünk össze hossztengelyeik mentén. Ilyen összeerősítés használata célszerű, ha a teljes szélességet növelni akarjuk, vagy ha különböző részeket akarunk összeerősíteni. A szalagok összeerősítésének olyan ismert technikái vannak, mint a hegesztés, lágy- és keményforrasztás. Bizonyos tényezők, mint a hegesztés, lágy- és keményforrasztás folyamán fellépő hő, és különösen a hőgradiens azonban hátrányosan befolyásolják az illeszkedést, vagy a többrészes szalag minőségét. Mint említettük, jelen találmány különösen előnyösen foganatosítható olyan szalagokra, melyeknek legalább egyik összetevőjük amorf. Amorf fémötvözeteket olyan folyamatok alkalmazásával állítanak elő, melyek során nem lép fel kristályosodás, ilyen folyamatra tipikus példa a szupergyors hűtés folyadékállapotból. Ilyen esetben a hűtési sebesség nagyságrendje legalább 104 K/s. Egyes amorf ötvözeteknek összetételük és atomszerkezetük következtében, előnyösebb tulajdonságaik vannak, mint a hagyományos kristályos ötvözeteknek, így magasabb a szilárdságuk és jobban ellenállnak a vegyi hatásoknak, így például amorf ötvözeteket, szilárdságuk, keménységük, szívósságuk és korrózióállóságuk alapján ideálisan lehet alkalmazni zsilettpengék élére. Egyes amorf anyagoknak előnyös mágneses és villamos tulajdonságaik vannak, a jelen találmány szerinti szalag előnyösen alkalmazható villamos célokra is. A jelen találmány éppen ilyen előnyösen alkalmazható gyorsöntéssel előállított kristályos anyagokra is, ezek sokféle célra alkalmazhatók. A találmány kiviteli alakja lehet különböző kristályos részekből álló szalag, különböző amorf részekből álló szalag, különböző kristályos és amorf részekből álló szalag. Olyankor előnyös ilyen különböző anyagok felhasználása, ha csökken a költség, vagy különböző összetételű részekből álló szalagot akarunk, vagy azt akarjuk, hogy a szalag egyes részeinek valamilyen tulajdonsága, vastagsága stb. különböző legyen. Például a jelen találmányt lehet alkalmazni kényes anyagok gyártásánál, ügy, hogy az éleknél kevésbé kényes anyagot használunk, ami megkönnyíti a gyártást. A gyártás végén ezt a részt könnyen el lehet távolítani. A találmányt lehet alkalmazni különböző termofeszültségű ötvözetek összeerősítésére, így termoelemeket, vagy több2 szőrös termoelemeket lehet előállítani. A találmány szerint lehet szalagot önteni ügy, hogy a vastagság változik 3 szélesség mentén, így elérhetjük, hogy a szilárdság, villamos tulajdonságok, vágj' egyéb tulajdonságok a kívánt módon változzanak a szélesség mentén. Ezenkívül a találmány szerint lehet olyan szalagot előállítani, hogy a szélesség mentén változzon a hőtágulási együttható. Az ilyen szalag hevítésénél a kívánt módon görbült alakzatokat lehet előállítani. A felsorolt alkalmazások csak pusztán szemléltetik a találmány széleskörű felhasználhatóságát, számos további alkalmazás valósítható meg. A fentieknek megfelelően a jelen találmánnyal olyan többrészes szalag kialakítása a célunk, ahol a részek öszszeerősítése nem befolyásolja károsan sem az egyes részek, sem az egész szalag minőségét. Célunk továbbá olyan eljárás és berendezés kidolgozása, amely alkalmas az ilyen szalag összetevőinek és az összetevők kombinálásának megvalósítására. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a többrészes, szupergyorsan hűtött, öntött fémszalag csatlakozó részeit az öntés folyamán kialakuló fémes kötés erősíti össze a szalag hosszában. Ilyen szalagot a találmány szerinti eljárással úgy öntünk, hogy az első fémolvadék sugarát az első olvasztótégely öntőnyílásából az öntőnyíláshoz képest 60—3048 m/min sebességgel mozgó öntőfelületre juttatjuk, továbbá legalább még egy különböző fémolvadék sugarat juttatunk az említett öntőfelületre egy olvasztótégely nyílásából, úgy, hogy ennek a fémsugárnak a széle érintkezik egy csatlakozó, különböző fém szélével úgy, hogy az öntés folyamán fémes kötés alakul ki közöttük. Ez az eljárás a találmány szerint olyan berendezés segítségével foganatosítható, melynek van egy belső olvasztótégelye, amelynek van egy belső ürege a fémolvadék befogadására és pihentetésére, és egy öntőnyílása, melyen keresztül fémolvadék sugár juttatható az üregből az öntőfelületre, az öntő felület legfeljebb 3 mm-re van az öntőnyílástól, és hozzá képest 60- 3048 m/min sebességgel mozgatható. A berendezés tartalmaz továbbá legalább még egy olvasztótégelyt, melynek van egy belső ürege a fémolvadék befogadására és pihentetésére, és egy öntő nyílása, melyen keresztül legalább még egy, különböző fémolvadék sugár juttatható az üregből az öntő felületre, az öntő felület mintegy 3 mm-re van az öntőnyílástól, az öntőnyílás úgy van kiképezve, hogy a rajta keresztül bocsátható fémolvadék sugár széle érintkezik egy csatlakozó, különböző fém szélével úgy, hogy fémes kötés kialakulását tegye lehetővé. A találmány szerinti szalagnál a csatlakozó részeket a szalag hosszában összeerősítő fémes kötés nem befolyásolja hátrányosan sem az egyes részek minőségeit, sem tulajdonságaikat. A találmány alkalmazási területe legalább két különböző részből áll, a szalag hosszában fémes kötést tartalmazó gyorsan öntött szalag előállítása, így különböző összetételű részekből álló szalagot, vagy olyan összetett szalagot kapunk, amely részeinek tulajdonságai, szerkezete vágj' minősége eltérő. A találmány szerinti eljárás és módszer előnye, hogy olyan gyorsan öntött, többrészes szalagot lehet felhasználásukkal előállítani, amelynek különböző részejt az öntés folyamán kialakuló fémes kötés erősíti össze, anélkül, hogy a szalag minőségét vagy tulajdonságait károsan befolyásolná. További előnye a találmánynak, hogy olyan esetekben, ha a szilárdság, korrózióállóság vagy más tulajdon5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65