失蜡法铸造在我国青铜器中的完美应用

July 23, 2009 | tags 失蜡法铸造   | views
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        中国最精美最早的失蜡法铸造青铜器

          河南博物院陈列的云纹铜禁,出土于淅川县。整个造型,布局严谨,错落有致,其铸造工艺之复杂,令人惊叹不已。1979年冬,经冶金专家鉴定,该铜禁是采用失蜡法铸成的。从与铜禁同墓出土带有铭文的“王子午鼎”年代推算,铜禁的绝对年代为楚康王七年(公元前552年),是迄今所知我国最早的失蜡铸件。
铜禁长方体,高28厘米,长107厘米,宽47厘米。中心平整光亮,四边和四侧面 饰多层透雕云纹。器下有10个昂首前行的虎形足,四侧攀附12条龙头怪兽,头向禁面, 形成群龙拱卫的壮观场面。铜禁采用镂空透雕、浮雕和圆雕相结合的技法,使表层纹 饰与内部多层铜梗构成复杂的空间立体镂空装饰,层次丰富,花纹精细,是一件完美 结合的青铜工艺品,这种工艺不用失蜡法铸造是难以完成的。

      远在公元前数百年,我国古代劳动人民就创造了这种失蜡精密铸造技术,用来精密铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品,如春秋时的曾侯乙墓尊盘等。曾侯乙墓尊盘底座为多条相互缠绕的龙,它们首尾相连,上下交错,形成中间镂空的多层云纹状图案,这些图案用普通精密铸造工艺很难制造出来,而用失蜡法精密铸造工艺,可以利用石蜡没有强度、易于雕刻的特点,用普通工具就可以雕刻出与所要得到的曾侯乙墓尊盘一样的石蜡材质的工艺品,然后再附加浇注系统,涂料、脱蜡、浇注,就可以得到精美的曾侯乙墓尊盘

  

曾侯乙墓尊盘

 失蜡法铸造的工艺过程:

 

    

                            

         现称熔模精密铸造,是一种少切削或无切削的铸造工艺,是铸造行业中的一项优异的工艺技术,其应用非常广泛。它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造,而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高,甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件都可以试试失蜡法铸造。

熔模铸造通常是在蜡模表面涂上数层耐火材料,待其硬化干燥后,将其中的蜡模熔去而制成型壳,再经过焙烧,然后进行浇注,而获得铸件的一种方法,由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和表面光洁度,故又称 " 熔模精密铸造 "
    熔模铸造的工艺过程见图 1 。可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。
    熔模铸件的形状一般都比较复杂,铸件上可铸出孔的最小直径可达 0.5mm ,铸件的最小壁厚为 0.3mm 。在生产中可将一些原来由几个零件组合而成的部件,通过改变零件的结构,设计成为整体零件而直接由熔模铸造铸出,以节省加工工时和金属材料的消耗,使零件结构更为合理。
    熔模铸件的重量大多为零点几十牛(即几 十克 到几公斤),太重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦,但目前生产大的熔模铸件的重量已达 800 牛左右。
    熔模铸造工艺过程较复杂,且不易控制,使用和消耗的材料较贵,故它适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。

  图 1 是熔模铸件的照片。熔模铸造的工艺过程见图 2 。  

图 1 熔模铸件照片

2 熔模的制造

    熔模铸造生产的第一个工序就是制造熔模,熔模是用来形成耐火型壳中型腔的模型,所以要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件,首先熔模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度。此外熔模本身的性能还应尽可能使随后的制型壳等工序简单易行。为得到上述高质量要求的熔模,除了应有好的压型(压制熔模的模具)外,还必须选择合适的制模材料(简称模料)和合理的制模工艺。


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