鑄造是人類掌握比較早的一種熱加工工藝,已有約6000年的歷史。在大陸的史前人類約在公元前1700年~公元前1000年之間已進入青銅鑄件的全盛期,工藝上已達到相當高的水準。鑄造是指將金屬加熱後變成熔融的金屬液體,在熔融狀態時將其倒入預先做好的鑄模內,待其冷卻凝固後取出,除去澆冒口等,即得所需之鑄件。被鑄物質多為原為固態但加熱至液態的金屬(例:等),而鑄模的材料可以是鑄砂、金屬甚至陶瓷。因應不同要求,使用的方法也會有所不同。現在比較少會用到人手進行鑄造,大部分的工廠為了節省人力,所以大多都是用機器進行鑄造的過程。鑄造常用於製造形狀複雜或大型工件、承受靜載荷及壓應力的機械零件,如床身、機座、支架、箱體等。

正在進行鑄造。
將錫鑄造成士兵模型。

鑄造材料编辑

金属為鑄造技術使用最多的材料。其他材料有石膏混凝土塑膠等。.

鑄造種類编辑

  • 金屬模鑄造法
利用熔點較原料高的金屬製作鑄模。其中細分為永久模鑄造法(Permanent Mold Casting)、壓鑄法(Die Casting)等。
受制於鑄模的熔點,可被鑄造的金屬也有所限制。
利用砂作為鑄模材料,依不同成份的砂可再細分為濕砂模鑄造法(Green Sand Mold)、表面乾砂模鑄造法(Dry Sand Mold)等等,但並非所有砂均可用以鑄造。
好處是成本較低,因為鑄模所使用的沙可重複使用;缺點是鑄模製作耗時,鑄模本身不能被重複使用,須破壞後才能取得成品。
  • 脫蠟法(Investment casting、Lost-wax casting)
這方法可以為外膜鑄造法和固體鑄造法。
先以蠟複製所需要鑄造的物件,接著將蠟型組樹沾附粘結劑與防火材料,放置乾燥,使以蠟製的複製品覆上一層外膜稱為「殼模」,一直重複步驟直到殼模強度足以支持鑄造過程(約1/4寸到1/8寸),然後放入高壓脫蠟機,通入蒸汽加熱,使蠟質熔化、排出,並抽離鑄模。其後鑄模需要多次加以高溫燒結,增強硬度後方可用以鑄造。燒結溫度視澆注金屬的材質在 700度~1,100度之間,進行時間為20分鐘~60分鐘。最後用手工具等物理的方式敲除殼膜,即可取出成型的鑄件。
此方法具有良好的準確性,更可用作高熔點金屬(如鈦)的鑄造。但由於防火材料價格頗高,而且製作需要多次加熱和複雜,且成品通常需要後加工,故成本頗為昂貴。[1]
古代中國青銅器最主要的成形方法。

縮孔和縮松编辑

液態金屬在鑄型內凝固時,如果收縮得不到補充,在鑄件最後凝固的部位將形成孔洞,稱為縮孔,分集中縮孔和分散縮孔兩類。分散縮孔通常稱為縮松。縮孔形狀呈到圓錐形,其內表面粗糙。[2]

參考文獻编辑

  1. ^ 加點製造. 老師傅的40年藝術品脫蠟鑄造工藝—日營五金鑄造廠. 加點製造. [2022-07-27]. (原始内容存档于2020-12-01). 
  2. ^ 蒲永峰; 梁耀能. 机械工程材料. 清华大学出版社. 2005: 197. ISBN 9787810825788. 

外部連結编辑

參見编辑