上引式连续铸造方法.pdf

本发明涉及上引式连续铸造方法，其是用于通过沿第一方向形成铸造的铸件(M3)且然后将上引方向改变为第二方向并沿所述第二方向形成铸件(M3)而在铸件(M3)中形成弯曲形状的上引式连续铸造方法。该上引式连续铸造方法包括沿所述第一方向上引所述熔融金属(M1)；以及从将具有所述弯曲形状的部分通过熔融金属通过部(103)之后、直至所述将具有弯曲形状的部分到达凝固界面为止，将所述上引方向改变为第三方向，且然后上引所述熔融金属(M1)，其中所述第三方向和所述第一方向之间的夹角大于所述第二方向和所述第一方向之间的夹角。

权利要求书
1.  一种上引式连续铸造方法，所述上引式连续铸造方法用于通过沿第一方向形成铸造的铸件(M3)且然后将上引方向改变为第二方向并沿所述第二方向形成所述铸件(M3)而在所述铸件(M3)中形成弯曲形状，所述铸件(M3)是通过将保持在保持炉(101)中的熔融金属(M1)从所述熔融金属(M1)的熔融金属表面上引、使所述熔融金属(M1)从确定所述铸件(M3)的截面形状的形状确定部件(102，202)的熔融金属通过部(103，203)通过并使所述熔融金属(M1)凝固而形成的，所述上引式连续铸造方法的特征在于包括：
沿所述第一方向上引所述熔融金属(M1)；以及
从将具有所述弯曲形状的部分通过所述熔融金属通过部(103，203)之后、直至所述将具有弯曲形状的部分到达凝固界面为止，将所述上引方向改变为第三方向，且然后上引所述熔融金属(M1)，其中所述第三方向和所述第一方向之间的夹角大于所述第二方向和所述第一方向之间的夹角。

2.  根据权利要求1所述的上引式连续铸造方法，其中
所述第三方向被确定成使得，当所述将具有弯曲形状的部分到达所述凝固界面时，所述将具有弯曲形状的部分从所述熔融金属通过部(103，203)朝向所述凝固界面延伸的方向变得与所述第二方向一致。

3.  根据权利要求1或2所述的上引式连续铸造方法，还包括：
在所述将具有弯曲形状的部分到达所述凝固界面之后，将所述上引方向改变为所述第二方向并上引所述熔融金属(M1)。

4.  根据权利要求1至3中任一项所述的上引式连续铸造方法，其中
当所述将具有弯曲形状的部分处于所述熔融金属通过部(103，203)和所述凝固界面之间的中间位置或比所述熔融金属通过部(103，203)和所述凝固界面之间的中间位置更靠近所述凝固界面时，将所述上引方向改变为所述第三方向并上引所述熔融金属(M1)。

说明书上引式连续铸造方法
技术领域
本发明涉及一种上引式连续铸造方法。
背景技术
日本专利申请公报No.2012-61518(JP 2012-61518A)提出了一种自由铸造方法作为不需要模具的、开创性的上引式连续铸造方法。如JP2012-61518A中所述，首先将起动器浸入在熔融金属的表面(熔融金属表面)中，且然后当将起动器上引时，还通过熔融金属的表面张力和表面膜来使熔融金属跟随起动器上引。这里，能够通过经由配置于熔融金属表面附近的形状确定部件上引熔融金属并冷却上引的熔融金属来连续地铸造具有期望的截面形状的铸件。
对于通常的连续铸造方法，截面形状和沿纵向的形状两者均由模具确定。特别地，对于连续铸造方法，凝固的金属(即，铸件)必须从模具通过，因此所铸造的铸件呈沿纵向直线延伸的形状。相比而言，所述自由铸造方法中的形状确定部件仅确定铸件的截面形状。不确定在纵向上的形状。因此，能够通过在使起动器(或形状确定部件)沿水平方向移动的同时上引起动器来获得在纵向上具有各种形状的铸件。例如，JP 2012-61518A描述了一种在纵向上呈曲折形状或螺旋形状而不是直线形状的中空铸件(即，管)。
发明人发现了下述问题。对于JP 2012-61518A中所述的自由铸造方法，通过冷却气体使经由形状确定部件上引的熔融金属冷却和凝固，因此凝固界面位于形状确定部件上方。因此，当通过改变熔融金属的上引方向而在铸件中形成弯曲形状时，熔融金属在上引方向改变之后凝固。因此， 在上引方向改变之前被上引的熔融金属最终被拉向在上引方向改变之后被上引的熔融金属，且结果，弯曲形状最终变得圆钝(rounded)。结果，无法在铸件中形成具有预定的弯曲角度的弯曲形状，这是有问题的。
发明内容
鉴于此，本发明旨在提供一种能够在铸造的铸件中形成具有预定角度的弯曲形状的上引式连续铸造方法。
本发明的一方面涉及一种上引式连续铸造方法，所述上引式连续铸造方法用于通过沿第一方向形成铸造的铸件且然后将上引方向改变为第二方向并沿所述第二方向形成所述铸件而在所述铸件中形成弯曲形状，所述铸件是通过将保持在保持炉中的熔融金属从所述熔融金属的熔融金属表面上引、使所述熔融金属从确定所述铸件的截面形状的形状确定部件的熔融金属通过部通过并使所述熔融金属凝固而形成的。该上引式连续铸造方法包括沿所述第一方向上引所述熔融金属的步骤；以及从将具有所述弯曲形状的部分通过所述熔融金属通过部之后、直至所述将具有弯曲形状的部分到达凝固界面为止，将所述上引方向改变为第三方向，且然后上引所述熔融金属的步骤，其中所述第三方向和所述第一方向之间的夹角大于所述第二方向和所述第一方向之间的夹角。根据本发明的该方面的上引式连续铸造方法在将具有弯曲形状的部分移动靠近凝固界面之后改变熔融金属的上引方向。因此，大部分在所述将具有弯曲形状的部分之前被上引的熔融金属在熔融金属的上引方向改变时已经凝固，因此能够维持恒定的形状而不受上引方向改变之后被上引的熔融金属的影响。结果，能够抑制弯曲形状的圆钝。此外，上引方向被改变为第三方向，其中第三方向和第一方向之间的夹角大于第二方向和第一方向之间的夹角，且然后上引熔融金属。因此，能够在从熔融金属的上引方向改变之后、直至所述将具有弯曲形状的部分到达凝固界面为止的短时间内使被保持的熔融金属的延伸方向与第二方向一致。结果，能够在铸件中形成具有预定的弯曲角度的弯曲形状。
本发明因此能提供一种能够在铸造的铸件中形成具有预定角度的弯曲 形状的上引式连续铸造方法。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是示出了根据本发明第一示例性实施例的自由铸造装置的结构模式的剖视图；
图2是根据第一示例性实施例的形状确定部件的俯视图；
图3是铸件的成形部件的一个示例的剖视图；
图4是图示了根据第一示例性实施例的自由铸造方法的视图；
图5是图示了根据相关技术的铸件的铸造方法的视图；
图6是铸件的成形部件的另一示例的剖视图；
图7是图示了根据第一示例性实施例的自由铸造方法的视图；
图8是图示了根据相关技术的铸件的铸造方法的视图；
图9是示出了铸件的铸造结果的图像；
图10是根据本发明第二示例性实施例的形状确定部件的俯视图；以及
图11是根据第二示例性实施例的形状确定部件的侧视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细说明本发明适用的具体示例性实施例。然而，本发明并不限于这些示例性实施例。此外，适当简化了说明和附图以使说明清楚。
<第一示例性实施例>
首先，将参照图1说明根据本发明第一示例性实施例的自由铸造装置(上引式连续铸造装置)。图1是示出了根据第一示例性实施例的自由铸造装置的结构模式的剖视图。如图1所示，根据第一示例性实施例的自由铸造装置包括熔融金属保持炉101、形状确定部件102、支承杆104、致动器105、冷却气体喷嘴106、冷却气体供给部107和上引机108。在图1中， 出于说明的目的示出了右手xyz坐标系以说明各构成要素的位置关系。图1中的x-y平面构成水平面，并且z轴方向为竖直方向。更具体地，z轴的正方向是竖直向上的。
熔融金属保持炉101例如保持诸如铝或铝合金之类的熔融金属M1，并将它保持在熔融金属M1具有流动性的预定温度。在图1中的示例中，在铸造期间熔融金属M1不被补充到熔融金属保持炉101中，因此熔融金属M1的表面(即，熔融金属液面)随着铸造进行而下降。然而，在铸造过程中熔融金属也可在必要时被补充到熔融金属保持炉101中，以使得熔融金属液面保持恒定。这里，能通过提高熔融金属保持炉101的设定温度来使凝固界面SIF的位置上升，并通过降低熔融金属保持炉101的设定温度来使其下降。当然，熔融金属M1可以是不同于铝的其它金属或合金。
形状确定部件102由例如陶瓷或不锈钢制成，并且配置于熔融金属M1上方。形状确定部件102确定所铸造的铸件M3的截面形状。图1所示的铸件M3是水平方向上的截面(在下文中简称为“横截面”)为矩形的实心铸件(板)。当然，铸件M3的截面形状不受特别限制。亦即，铸件M3也可以是圆管或方管等的中空铸件。
在图1中的示例中，位于形状确定部件102的下侧的主面(下表面)配置成与熔融金属表面接触。因此，能够防止形成在熔融金属M1的表面上的氧化膜和浮在熔融金属M1的表面上的异物混入铸件M3中。然而，形状确定部件102的下表面也可配置在离熔融金属表面的预定距离处。当形状确定部件102配置成离开熔融金属表面时，形状确定部件102的热变形和侵蚀被抑制，因此形状确定部件102的耐久性提高。
图2是根据第一示例性实施例的形状确定部件102的俯视图。这里，图1中的形状确定部件102的剖视图对应于沿图2中的线I-I截取的剖视图。如图2所示，形状确定部件102具有例如矩形的平面形状，并在中央部中具有供熔融金属通过的矩形的开口部(熔融金属通过部103)，该矩形的开口部具有厚度t1和宽度w1。图2中的xyz坐标与图1中的xyz坐标一致。
如图1所示，在与已浸入到熔融金属M1中的起动器ST结合之后，熔融金属M1通过熔融金属M1的表面张力和表面膜在维持其外形的同时跟随起动器ST被上引，并从形状确定部件102的熔融金属通过部103通过。通过使熔融金属M1从形状确定部件102的熔融金属通过部103通过，外力从形状确定部件102施加至熔融金属M1，使得铸件M3的截面形状被确定。这里，通过熔融金属M1的表面膜和表面张力而跟随起动器ST(或通过跟随起动器ST被上引的熔融金属M1凝固而形成的铸件M3)从熔融金属表面被上引的熔融金属将称作“被保持的熔融金属M2”。此外，铸件M3和被保持的熔融金属M2之间的边界为凝固界面SIF。
支承杆104支承形状确定部件102。支承杆104与致动器105连接。形状确定部件102能够由致动器105经由支承杆104上下(即，沿竖直方向；z轴方向)移动。根据这种结构，形状确定部件102能够在熔融金属液面随着铸造进行而下降时向下移动。
冷却气体喷嘴(冷却部)106是用于在铸件M3处喷射从冷却气体供给部107供给的冷却气体(例如，空气、氮气、氩气等)以冷却铸件M3的冷却装置。能够通过增大冷却气体的流量来使凝固界面SIF的位置降低，并通过减小冷却气体的流量来使其上升。冷却气体喷嘴106也能够上下(即，沿竖直方向；沿z轴方向)和水平地(即，沿x轴方向和y轴方向)移动。因此，例如，当熔融金属液面随着铸造进行而下降时，冷却气体喷嘴106能与形状确定部件102的移动一致地向下移动。或者，冷却气体喷嘴106能与上引机108的水平移动一致地水平移动。
通过凝固界面SIF附近的被保持的熔融金属M2借助于在使用与起动器ST连接的上引机108将铸件M3上引的同时用冷却气体冷却起动器ST和铸件M3而从上侧(即，沿z轴方向的正侧)朝下侧(即，沿z轴方向的负侧)逐渐凝固来形成铸件M3。能够通过提高上引机108的上引速度来使凝固界面SIF的位置上升，并通过降低上引速度来使其下降。此外，通过上引铸件M3而同时使上引机108水平地(沿x轴方向和y轴方向)移动，能够斜向地上引被保持的熔融金属M2。因此，能够自由地改变铸 件M3的纵向形状。通过使形状确定部件102水平地移动而不是使上引机108水平地移动，也能自由地改变铸件M3的纵向形状。
将继续参照图1说明根据第一示例性实施例的自由铸造方法。
首先，通过上引机108降下起动器ST，使得起动器ST从形状确定部件102的熔融金属通过部103通过，并且将起动器ST的末端部浸入在熔融金属M1中。
接下来，开始以预定速度上引起动器ST。这里，即使起动器ST与熔融金属表面分离，熔融金属M1也通过表面膜和表面张力而跟随起动器ST并从熔融金属表面被上引，并形成被保持的熔融金属M2。如图1所示，被保持的熔融金属M2形成在形状确定部件102的熔融金属通过部103中。亦即，形状确定部件102赋予被保持的熔融金属M2其形状。
接下来，通过从冷却气体喷嘴106吹出的冷却气体来冷却起动器ST(或通过被保持的熔融金属M2凝固而形成的铸件M3)。结果，被保持的熔融金属M2被间接冷却并从上侧朝下侧逐渐凝固，从而形成铸件M3。这样，能够连续地铸造出铸件M3。
这里，通过改变熔融金属M1的上引方向，能够在铸件M3中形成弯曲形状。将在下文中详细说明这一点。
图3是通过图1所示的自由铸造装置铸造的铸件M3的成形部件的一个示例的剖视图。图3中的xyz坐标与图1中的xyz坐标一致。
对于图3所示的铸件M3的成形部件，在该成形部件的一部分(图中的1和2；在下文中还称作铸件M3_1和M3_2)沿竖直方向(即，z轴方向；在下文中称作“第一方向”)形成之后，随后该成形部件的其它部分(图中的3和4；在下文中还称作铸件M3_3和M3_4)沿相对于第一方向以角度θ1朝向x轴方向倾斜的方向(即，z轴方向；在下文中还称作“第二方向”)形成。这里，在铸件M3_2和M3_3之间的边界附近形成具有预定的弯曲角度α的弯曲形状。角度θ1是角度α的补角。
图4是图示了图3所示的铸件M3的成形部件的自由铸造方法的视图。图4中的xyz坐标与图1中的xyz坐标一致。在下文中，为了简化说明， 将说明熔融金属M1的上引速度和冷却条件恒定的情形。因此，凝固界面也是恒定的。
首先，通过沿第一方向连续地上引熔融金属M1来逐渐形成沿第一方向延伸的被保持的熔融金属M2(图中的1和2；在下文中还称作被保持的熔融金属M2_1和M2_2)(时刻t0至t2)。
然后，通过沿第一方向上引熔融金属M1，在形成了被保持的熔融金属M2_1和M2_2之后形成沿第一方向延伸的被保持的熔融金属M2_3(图中的3)(时刻t2至t3)。此时，被保持的熔融金属M2_1到达凝固界面并因而凝固，从而形成沿第一方向延伸的铸件M3_1(时刻t2至t3)。在时刻t2至t3，被保持的熔融金属M2_3的上引方向保持第一方向，正如被保持的熔融金属M2_1和M2_2那样。亦即，在时刻t2至t3，将具有弯曲形状的部分(位于被保持的熔融金属M2_2和M2_3之间的边界附近)不具有弯曲形状。因此，被保持的熔融金属M2_1能够在不被被保持的熔融金属M2_2和M2_3拉引及改变形状的情况下凝固。
然后，随着将具有弯曲形状的部分移动靠近凝固界面，上引方向改变为相对于第一方向以角度θ2(θ2＞θ1)朝向x轴方向正侧倾斜的方向(在下文中称作“第三方向”)，并且熔融金属M1开始被上引(时刻t3)。在图4中的示例中，当将具有弯曲形状的部分位于熔融金属通过部103和凝固界面之间的中间位置时，上引方向从第一方向改变为第三方向，并且熔融金属M1开始被上引(时刻t3)。结果，形成沿第三方向延伸的被保持的熔融金属M2_4(即，图中用虚线围出的区域4)(时刻t3至t4)。这里，沿第一方向形成的被保持的熔融金属M2_3(即，图中用虚线围出的区域)尚未凝固，并且被沿第三方向形成的被保持的熔融金属M2_4(即，图中用虚线围出的区域)拉引，从而改变形状，并连同被保持的熔融金属M2_4一起形成为沿将熔融金属通过部103与凝固界面连接的直线部分延伸(即，图中用实线围出的区域)。角度θ2的值被设定为使得将具有弯曲形状的部分从熔融金属通过部103朝向凝固界面延伸的方向——即被保持的熔融金属M2_3和M2_4的延伸方向——在将具有弯曲形状的部分到达 凝固界面时变得与第二方向一致。
此外，此时，被保持的熔融金属M2_2到达凝固界面，因此它凝固，从而形成沿第一方向延伸的铸件M3_2(时刻t3至t4)。这里，如上所述，熔融金属M1的上引方向在将具有弯曲形状的部分移动靠近凝固界面之后改变，因此铸件M3_1当然不会被被保持的熔融金属M2拉引且因此不会改变形状。此外，被保持的熔融金属M2_2在被被保持的熔融金属M2_3和M2_4拉引并改变形状之前或在该作用还小时也将凝固。结果，能够形成沿第一方向延伸的期望铸件M3_2。
在将具有弯曲形状的部分已到达凝固界面之后，上引方向改变为第二方向，该第二方向是铸件M3_3和M3_4的形成方向，并且熔融金属M1被上引(时刻t4至t6)。此时，被保持的熔融金属M2_3和M2_4到达凝固界面，因此它们在维持沿第二方向延伸的形状的同时凝固，从而形成铸件M3_3和M3_4。
结果，能够形成铸件M3的成形部件，铸件M3的成形部件由沿第一方向延伸的铸件M3_1和M3_2和沿第二方向延伸的铸件M3_3和M3_4形成，并且铸件M3的成形部件呈具有预定弯曲角度α的弯曲形状。
图5是图示了作为图4的比较例的根据相关技术的铸件M3的铸造方法的视图。在图5中的示例中，熔融金属M1的上引方向在将具有弯曲形状的部分(位于被保持的熔融金属M2_2和M2_3之间的边界附近)到达熔融金属通过部103的同时从第一方向改变为第二方向(时刻t2)。然而，被保持的熔融金属M2在熔融金属M1的上引方向改变之后凝固。因此，在上引方向改变之前被上引的熔融金属(即，被保持的熔融金属M2_1和M2_2)将最终被在上引方向改变之后被上引的熔融金属(即，被保持的熔融金属M2_3)拉引，因此弯曲形状将最终被圆钝。结果，无法在铸件中形成具有预定角度的弯曲形状。
相比而言，对于根据图4所示的该示例性实施例的上引式连续铸造方法，熔融金属M1的上引方向在将具有弯曲形状的部分移动靠近凝固界面之后改变。因此，大部分(或至少比图5中的多)在将具有弯曲形状的部 分之前被上引的熔融金属M1在熔融金属M1的上引方向改变时已经凝固，因此能够维持恒定的形状而不受在上引方向改变之后被上引的熔融金属M1的影响。结果，能够抑制弯曲形状的圆钝。此外，上引方向被改变为第三方向，其中第三方向和第一方向之间的夹角大于第二方向和第一方向之间的夹角，且然后上引熔融金属M1。因此，能够在从熔融金属M1的上引方向改变之后、直至将具有弯曲形状的部分到达凝固界面为止的短时间内使被保持的熔融金属M2的延伸方向与第二方向一致。结果，能够在铸件M3中形成具有预定的弯曲角度的弯曲形状。
图6是使用图1所示的自由铸造装置铸造的铸件M3的成形部件的另一示例的剖视图。图6中的xyz坐标与图1中的xyz坐标一致。
对于图6所示的铸件M3的成形部件，该成形部件的一部分(铸件M3_1和M3_2)首先沿相对于竖直方向(z轴方向；在下文中简称为“第二方向”)以角度θ1朝向x轴方向正侧倾斜的方向(在下文中简称为“第一方向”)形成，且然后成形部件的其它部分(铸件M3_3和M3_4)沿第二方向形成。这里，在铸件M3_2和M3_3之间的边界附近形成具有预定弯曲角度α的弯曲形状。
图7是图示了图6所示的铸件M3的成形部件的自由铸造方法的视图。图7中的xyz坐标与图1中的xyz坐标一致。图7所示的自由铸造方法与图4所示的自由铸造方法除第一方向和第二方向的取向不同之外基本相同，因此将省略其说明。图8是图示了作为图7的比较例的根据相关技术的铸件M3的铸造方法的视图。图8除第一方向和第二方向的取向不同之外也与图5基本相同，因此将省略其说明。
图9是按照根据该示例性实施例的自由铸造方法铸造的铸件M3的截面的图像。图9也示出了作为比较例的根据相关技术的铸造方法铸造的铸件M3的截面的图像。如图9所示，显而易见的是，根据相关技术的铸造方法铸造的铸件M3的弯曲形状被圆钝，而根据该示例性实施例的自由铸造方法铸造的铸件M3的弯曲形状不会圆钝。
这样，对于根据该示例性示例的自由铸造方法，熔融金属M1的上引 方向在将具有弯曲形状的部分移动靠近凝固界面之后改变。结果，大部分在将具有弯曲形状的部分之前被上引的熔融金属M1在熔融金属M1的上引方向改变时已经凝固，因此能够维持恒定的形状而不受在上引方向改变之后被上引的熔融金属M1的影响。结果，能够抑制弯曲形状的圆钝。此外，上引方向被改变为第三方向，其中第三方向和第一方向之间的夹角大于第二方向和第一方向之间的夹角，且然后上引熔融金属M1。因此，能够在从熔融金属M1的上引方向改变之后、直至将具有弯曲形状的部分到达凝固界面为止的短时间内使被保持的熔融金属M2的延伸方向与第二方向(即，铸件M3的成形方向)一致。结果，能够在铸件M3中形成具有预定的弯曲角度的弯曲形状。
在本示例性实施例中，已说明了熔融金属M1的上引方向在将具有弯曲形状的部分位于熔融金属通过部103和凝固界面之间的中间位置时改变的情形，但该示例性实施例不限于此。熔融金属M1的上引方向改变的时点可以是从将具有弯曲形状的部分通过熔融金属通过部103之后、直至它到达凝固界面为止的任何时刻。然而，必须将角度θ2的值调节成使得，当将具有弯曲形状的部分到达凝固界面时，将具有弯曲形状的部分从熔融金属通过部103朝向凝固界面延伸的方向变得与第二方向一致。例如，熔融金属M1的上引方向改变的时点越接近将具有弯曲形状的部分位于凝固界面附近的时间，就能够越精确地在铸件M3中形成弯曲形状。另一方面，熔融金属M1的上引方向改变的时点越接近将具有弯曲形状的部分位于熔融金属通过部103附近的时间，熔融金属M1的上引方向的变化就变得越小，因此能够防止被保持的熔融金属M2由于上引方向的改变而撕开等。熔融金属M1的上引方向优选地在将具有弯曲形状的部分位于熔融金属通过部103和凝固界面之间的中间位置或比熔融金属通过部103和凝固界面之间的中间位置更靠近凝固界面时改变。
此外，在本示例性实施例中，说明了熔融金属M1的上引方向仅改变一次以在铸件M3中形成一种弯曲形状的示例，但该示例性实施例不限于此。熔融金属M1的上引方向也可改变两次以上以在铸件M3中形成一种 弯曲形状。
<第二示例性实施例>
接下来将参照图10和11说明根据本发明第二示例性实施例的自由铸造装置。图10是根据第二示例性实施例的形状确定部件202的俯视图。图11是根据第二示例性实施例的形状确定部件202的侧视图。图10和11中的xyz坐标也与图1中的xyz坐标一致。
图2所示的根据第一示例性实施例的形状确定部件102由单个板制成，因此熔融金属通过部103的厚度t1和宽度w1是固定的。与之相比，根据第二示例性实施例的形状确定部件202包括四个矩形的形状确定板202a、202b、202c和202d，如图10所示。亦即，形状确定部件202被分成多个区段。这种结构使得能改变熔融金属通过部203的厚度t1和宽度w1。此外，四个矩形的形状确定板202a、202b、202c和202d能够沿z轴方向同步地移动。
如图10所示，形状确定板202a和202b配置成沿y轴方向排列成彼此对向。此外，如图11所示，形状确定板202a和202b配置在z轴方向上的相同高度处。形状确定板202a和202b之间的距离决定熔融金属通过部203的宽度w1。另外，形状确定板202a和202b能沿y轴方向独立地移动，因此它们能够改变宽度w1。如图10和11所示，在形状确定板202a上可设置有激光位移计S1，在形状确定板202b上可设置有激光反射板S2，以测量熔融金属通过部203的宽度w1。
此外，如图10所示，形状确定板202c和202d配置成沿x轴方向排列成彼此对向。此外，形状确定板202c和202d配置在z轴方向上的相同高度处。形状确定板202c和202d之间的距离决定熔融金属通过部203的厚度t1。此外，形状确定板202c和202d能够沿x轴方向独立地移动，因此它们能够改变厚度t1。形状确定板202a和202b配置成与形状确定板202c和202d的上侧接触。
接下来，将参照图10和11说明形状确定板202a的驱动机构。如图10和11所示，形状确定板202a的驱动机构包括滑动台T1和T2、直线导 轨G11，G12，G21和G22、致动器A1和A2以及杆R1和R2。形状确定板202b、202c和202d也各自包括驱动机构，与形状确定板202a相似，但这些在图10和11中未示出。
如图10和11所示，形状确定板202a被放置并固定在能够沿y轴方向滑动的滑动台T1上。滑动台T1被可滑动地放置在平行于y轴方向延伸的一对直线导轨G11和G12上。此外，滑动台T1与从致动器A1沿y轴方向延伸的杆R1连接。这种结构使得形状确定板202a能沿y轴方向滑动。
此外，如图10和11所示，直线导轨G11和G12以及致动器A1被放置并固定在能够沿z轴方向滑动的滑动台T2上。滑动台T2被可滑动地放置在平行于z轴方向延伸的一对直线导轨G21和G22上。此外，滑动台T2与从致动器A2沿z轴方向延伸的杆R2连接。直线导轨G21和G22以及致动器A2被固定在未示出的水平地板或基座等上。这种结构使得形状确定板202a能沿z轴方向滑动。致动器A1和A2可以是例如液压缸、气动缸或电动机等。其它结构与第一示例性实施例的结构相同，因此将省略其说明。
对于根据第二示例性实施例的自由铸造方法，能够呈现与第一示例性实施例的效果相似的效果。此外，能够改变形状确定部件202的熔融金属通过部203的厚度t1和宽度w1。因此，能够自由地改变铸件的尺寸(厚度t和宽度w)。
本发明不限于上述示例性实施例，并且可在不脱离本发明的精神的情况下适当进行修改。