所謂沙模鑄造,就是將要鑄造的產品放入沙箱中,用特殊的細沙掩埋,將沙子壓實,然后通過沙箱將壓實的沙子一分為二,將里面的產品取出來,形成一個和產品外形一樣的空腔,取出產品后,再將沙箱合攏,然后通過專門留出的入料口灌入銅或者鐵水,鐵水在沙箱內空腔內會流動形成所需產品的外形,等冷卻后,就能得到想要的產品。
沙模鑄造的優點在于透氣性好,避免鑄件產生氣孔等瑕疵,它的缺點在于,每次拿出產品,都要打開沙箱,破壞模具,每次重新鑄造都要重新將前面的過程重來一次,而且沙模的強度不夠,無法鑄造太大太重的東西。
而砂模鑄造則能在保留沙模鑄造的優點的同時,避免它的缺點。
所謂砂模其實也是用沙子做成的,不過制作的過程有點不同。
制造砂模,開始的步驟和沙模一樣,先將木頭制造的產品外形放入沙箱中,不過這個沙箱需要是鐵質的,然后向沙箱里填入細沙和粘土按照一定比例混合的填料,壓實之后,將鐵質沙箱一起放入爐中高溫加熱,經過燒制后,填入沙箱的粘土和沙子如同燒磚一樣,被燒制成了磚塊一樣的整體。
這樣一來,砂模就能反復使用,而且強度足夠,可以鑄造大型產品,比如大炮。
砂模和鐵模比起來,他的導熱性能較差,透氣性能好,工件冷卻速度比較慢,相對而言工件內部應力較小,內部缺陷也較少。
從鑄造鐵炮上來說,砂模的成品率要遠高于鐵模,而且從方便上來說,砂模也不比鐵模差。
經過陳憲親自指導實驗之后,他手下的鑄造工人們很快就成功的試制出了砂模,這種東西并不復雜,關鍵是砂子和黏土的比例。
在陳憲的記憶和手頭資料中并沒有砂模的砂子黏土比例,但陳憲知道,砂模中的黏土實際上時一種粘合劑,作用就是在燒制時,將砂子粘合起來變成一個整體,如果只燒砂子,是燒不到一起的。
所以,陳憲就將黏土的加入比例從小到多進行多次試驗,直到能夠燒制出足夠結實的砂模為止。
有了可以反復使用的砂模,鑄造的效率就快了起來,當陳憲讓工人將鑄造三眼神火槍槍管的砂模復制了數十套之后,短短一個多月他的鑄造廠就產出了所需的近萬根槍管。
陳憲之所以要用砂模法鑄造槍管,也是為了將來鑄造鐵炮積累技術。
用鐵模鑄造鐵炮,次品率太高,要想鑄造出可用的鐵炮,就需要將鐵炮的炮壁鑄造的超厚,大幅度增加大炮那本就超重的重量,而砂模法雖然無法解決這個問題,卻可以在一定程度上減小這個問題。
之所以要鑄造鐵炮,則是因為銅炮太貴了,陳憲搶劫了東西莊子這么多年的積累,也就鑄造出了現在這些大炮,新的大炮則遙遙無期,因為他沒有那么多的銅。
陳憲打算將來只有野戰炮用銅鑄,守城炮,艦炮都要用鐵鑄。
除了將槍管改為鑄造,陳憲并沒有在三眼神火槍上做太多的偷工減料,這畢竟是他未來一段時間的主要外銷產品之一。