沙土鑄造法(sand casting):
沙可再細分為濕土鑄造法（Green Sand Mold）、乾土鑄造法（Dry Sand Mold）等等
濕土鑄造法的沙材,濕土Green sand另一名稱叫Pertobond-sand.
他的經濟價值是,沙可以重複使用,成本較低,具有黏土般的黏性,容易翻模,
但是一個模只能使用一次.這就是我們使用的方法.
Green Sand (Pertobond-sand):
它的成份有沙 sand, 火山灰風化的黏土bentonite clay, 煤炭粉pulverized coal 及水water, 雖然叫Green sand ,但並非綠色而是磚紅色的濕土.
Flask模子框:
填沙用的框叫做Flask, 下面的框叫做drag, 上面框叫cope.
框的兩邊有栓子扣住上下框, 固定上下模.可用木板自製框,
大小可自己設定, 木框的缺點是, 當高溫的金屬流到木框容易燒燬,
壽命不長. 或是可以訂做商業用鋼質的框.
我跟同學Debbie 合作, 用了3個小時完成兩個沙模,
沙是很有重量的, 填沙入模,敲打緊實,這種勞力的工作, 對我們這種小女子,
很吃力, 做完時已經累斃了.
沙模製作過程:
首先把下框(drag)倒放在底板上, 再把木模版(木浮雕)放在中央,
灑點石灰粉, 目的是容易把木模從沙子分離.
填入沙子, 再用搗槌工具把沙緊實.
填平後,上面再放一塊木板,以方便把下模翻過來.
翻過來後,套上上框(cope),現在木模版就在中間了,
要繼續填沙前,再灑點石灰粉,
待會要把上下框打開拿出木模版時, 才會有乾淨的分隔線.
繼續重複填沙搗實的動作,填平.
上下模作好了.
打開後的下模.
木模版(木浮雕)拿出後會有些邊或線條會不完整,
原因可能是石灰粉灑的不夠,導致模子分離的不乾淨.
還有, 作木模版時,注意線條要有1度的(draft)錐形,
這有助於容易從沙模抽離.
木模版(木浮雕)拿出之後,
還要切出灌注口(Pouring cup)及通氣孔(Riser) ,
上模,如圖的左邊是灌注金屬的孔,
其餘的通氣孔是幫助熱氣能散出.
下模.
完成灌注孔及通氣孔的切除.
清除不必要的屑屑.
我的老師Mary.
將上下模合起來.
準備灌金屬.~
一個模子的重量很重, 一個人很難搬的動,需要兩個人以上的合作才有辦法.
我做的浮雕有11英吋寬1英寸厚,若要是再大一點的浮雕,
恐怕得考慮木框的大小,還有翻轉沙模時的困難度.
因此, 我的下一個作業會用到另一種含有合成樹脂的沙模-Sodiun silicate sand mold,
這種方法不限框邊的尺寸, 沙模變硬時會比防火專還堅硬, 也適合灌注高熔點的金屬.
因此要做大型的雕塑品, 大型浮雕等很適合.
其方法跟做Green sand mold 差不多.此法我再另外放相片介紹.
熔鐵灌注:
很佩服我們這些同學老師, 除了學好這項鑄造的技術,
還可以鍛鍊身體,搬運粗重的工作,學會運用各項工具,
打鐵焊接樣樣都來.
接下來要熔鋁料, 這次灌的是鋁,
首先個人安全配備一定要穿戴好, 由頭到腳不可忽略.
全班分三小組輪流灌注金屬.
把鋁料放到爐子, 溫度達到就拿起來.
火紅的容器必須要由兩人用大夾子扶好,
熔化的金屬會產生一些毒氣, 將氯片綁在鐵棒一端,
放在容器中以除去金屬中的毒氣, 這時會釋放毒氣, 防毒面罩一定要戴.
還有金屬的濺出都會發生,因此都要很小心.
還要把熔渣撈起來.
再量一次溫度,達到約華氏1500度,準備灌注到模子了.
神聖的使命接近完成.
沙模一個一個排好, 小心的將液態的鋁倒到模子.
大家都配合的很好.
成功的完成灌模. Tada!
經過冷卻後, 要開模了.我們的第一次, 期待的片刻來臨.
開模後看到成功的金屬浮雕.
鑄造過的沙模,表面呈一片焦黑,
只要把焦黑的表面層刮掉,
其餘的沙仍可以再重覆使用.
剛從模子拿出來的浮雕.
接下來要切除燒注口成形的部份.
再來就是拋光完成.
已上是我在2007 spring 在ASU修的鑄造課的紀錄.
對於初學者, 僅能用我所知的知識及領悟,並將它用中文寫出來,
參考資料:
Melting and casting metal yourself.
參考書籍:
The complete handbook of Sand Casting
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