沙土鑄造法Pertobond-sand Casting

標準

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:

鑄造工

鑄造種類

Melting and casting metal yourself.

Green sand molding

Making Green Sand

參考書籍:

The complete handbook of Sand Casting

 

 

 

 

 

 

 

 

3 responses »

  1. 我知道你把照片又整理過一遍了

    非常的清楚呢 (辛苦了)

    以前在美工科時期只聽過老師提起 ( 除了畫畫外真的有開始做的僅是攝影, 雕塑與陶藝而已)

    沒想到這次在你這看到了仔細的過程

    讓我開始有 [ 手癢 ] 想要也做一個的慾望 ^^

  2. 看到你們的留言,有所感觸,
    我另外有寫了兩篇文章.
    我也不知道當初為什麼沒去唸美工科修純藝術,
    這種個人性質的藝術表現方式
    與考慮別人的需求的廣告設計及室內設計是不同的.
    不喜歡與人周旋的個性, 導致我放棄室內設計這個行業.
    純藝術(Fine Art)似乎比較適合我,
    比較接近自己的內在思想,
    用藝術的表現呈現內再自我的一種領域.
    無止境的去學習!

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