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铸造

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正在进行铸造。
正在进行铸造。
将锡铸造成士兵模型。
将锡铸造成士兵模型。

铸造是人类掌握比较早的一种热加工工艺,已有约6,000年的历史。在大陆的史前人类约在公元前1,700~前1,000年之间已进入青铜铸件的全盛期,工艺上已达到相当高的水准。铸造是指将金属加热后变成熔融的金属液体,在熔融状态时将其倒入预先做好的铸模内,待其冷却凝固后取出,除去浇冒口等,即得所需之铸件。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属(例:等),而铸模的材料可以是铸砂、金属甚至陶瓷。因应不同要求,使用的方法也会有所不同。现在比较少会用到人手进行铸造,大部分的工厂为了节省人力,所以大多都是用机器进行铸造的过程。铸造常用于制造形状复杂或大型工件、承受静载荷及压应力的机械零件,如床身、机座、支架、箱体等。

铸造材料

金属为铸造技术使用最多的材料。其他材料有石膏混凝土塑胶等。.

铸造种类

利用砂作为铸模材料,依不同成分的砂可再细分为湿砂模铸造法(Green Sand Mold)、表面干砂模铸造法(Dry Sand Mold)等等,但并非所有砂均可用以铸造。
好处是成本较低,因为铸模所使用的沙可重复使用;缺点是铸模制作耗时,铸模本身不能被重复使用,须破坏后才能取得成品。
  • 金属模铸造法
利用熔点较原料高的金属制作铸模。其中细分为永久模铸造法(Permanent mold casting)、压铸法(Die casting)等。
受制于铸模的熔点,可被铸造的金属也有所限制。
  • 脱蜡法(Investment casting、Lost-wax casting)
这方法可以为外膜铸造法和固体铸造法。
先以蜡复制所需要铸造的物件,接着将蜡型组树沾附粘结剂与防火材料,放置干燥,使以蜡制的复制品覆上一层外膜称为“壳模”,一直重复步骤直到壳模强度足以支持铸造过程(约1/4寸到1/8寸),然后放入高压脱蜡机,通入蒸汽加热,使蜡质熔化、排出,并抽离铸模。其后铸模需要多次加以高温烧结,增强硬度后方可用以铸造。烧结温度视浇注金属的材质在 700~1100度之间,进行时间为20~60分钟。最后用手工具等物理的方式敲除壳膜,即可取出成型的铸件。
此方法具有良好的准确性,更可用作高熔点金属(如钛)的铸造。但由于防火材料价格颇高,而且制作需要多次加热和复杂,且成品通常需要后加工,故成本颇为昂贵。[1]
古代中国青铜器最主要的成形方法。

缩孔和缩松

液态金属在铸型内凝固时,如果收缩得不到补充,在铸件最后凝固的部位将形成孔洞,称为缩孔,分集中缩孔和分散缩孔两类。分散缩孔通常称为缩松。缩孔形状呈到圆锥形,其内表面粗糙。[2]

参考文献

  1. ^ 加点制造. 老師傅的40年藝術品脫蠟鑄造工藝—日營五金鑄造廠. 加点制造. 
  2. ^ 蒲永峰; 梁耀能. 机械工程材料. 清华大学出版社. 2005: 197. ISBN 9787810825788. 

外部链接

参见

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