铜摆件

　　石膏的应用范围很广泛，古代，人们就已经会用石膏作为文物复制品、雕塑艺术品及青铜、易熔合金制品的铸造模具或模型。目前，石膏在铸造行业也有很广泛的应用。


　　石膏型精密铸造是用世纪70年代发展起来的一种精密铸造新技术，石膏模铸造是将熔模组装，并固定在专供灌浆用的砂箱平板上，在真空下把石膏浆料灌入，待浆料凝结后经干燥即可脱除熔模，再经烘干、焙烧成为石膏型，在真空下浇注获得铸件。 由于石膏以液态形式在铸模周围成型，因此铸模可以再现铸件上的复杂形状，而且表面光洁度相当高。


　　石膏模铸造的公差可以控制得很小。石膏型精密铸造适于生产尺寸精确，表面光洁的精密铸件，特别适宜生产大型复杂薄壁铝合金铸件，也可用于锌、铜、金、银等合金铸件。铸件最大尺寸达1000×2000mm、重量0.03～908kg，壁厚0.8～1.5mm（局部0.5mm）。石膏型精密铸造己被广泛应用于航空、宇航、兵器、电子、船舶、仪器、计算机等行业的零件制造上。
　　精密铸造法是指使用非金属铸模，制品尺寸精度高于普通砂模铸件之铸造法的总称，包括脱蜡法，石膏模法和陶瓷模法三大类。


　　石膏模法作业特色
　　石膏之化学成份以硫酸钙为主体，依结晶水的方式而分成无水石膏（CaSO4），半水石膏（CaSO4 ,1/2H2O,烧石膏）和二水石膏（CaSO4,2H2O）三种，石膏模法限用于生产非铁合金铸件，具有下述特色：
　　（1）适于非量产之精密铸造，铸模费用高；
　　（2）铸件表面平滑，尺寸精度高，形状复杂，表面有微细凹凸（例如12μm）也能铸出；
　　（3）由于冷却速率小，可铸出薄壁铸件，如0.6~1.5mm；
　　（4）铸造应变小，组织与机械性质均匀；
　　（5）制造成本高，为砂模铸件的5~10倍，从造模干燥到浇注，需时2~3日；
　　（6）石膏模之热传导性不佳，铸件易生收缩缺陷，良品率较低；
　　（7）石膏模的透气性不良，浇注时需加压或减压。
　　铸模用石膏系以石膏为粘结剂，配合多种添加剂，以提高其耐火度，降低干燥时之收缩应力和加热烧成时之膨胀应力。


　　1 作业工程
　　（1）模型与离型剂
　　模型的材质可使用金属、橡胶、木材等，使用木制模型须先加以涂装以防止产生渗粘现象，离型剂有溶解于灯油之硬脂酸，凡士林、硅利康滑脂等。
　　（2）混水与搅拌
　　水使用纯水或性质相近者，半水石膏粉的混水量30~35%之间，以螺旋状叶片于容器内搅拌均匀，成奶油状浆体，在浆体有充分流动性的期间倒入装有模型的成形框内，略为施以振动或施以10~10-1torr之减压以脱泡，避免气泡沾附于模型表面，此时半水石膏产生水和反应，浆体的粘性上升，失去流动性，凝结而硬化，形成二水石膏，随结晶成长发热，引起凝结膨胀，历数十小时才结束膨胀。
　　（3）干燥
　　干燥石膏模法全工程中最耗费时间，也是最重要的步骤，急热会造成铸模破裂，因此应设定数段干燥温度，缓缓升温、加热，最终干燥温度为200~230℃，铸模反应，去水而成无水石膏。干燥装置最好使用温度自动控制的热风强制循环排风式电气干燥炉，炉内温度分布均匀，以缩短干燥时间，即直接设定最终干燥温度，铸模也很少产生破裂的情形。


　　2 利用石膏模的脱蜡铸造法
　　牙科用、戒指、首饰、装饰品和小型工艺品均应用这种方法作成，石膏作为粘结剂用，主体为白硅石等耐火材料。
　　将金属制作之成品原模型，放在两片橡胶之间，放于热压机上加热加压，使橡胶产生永久变形，而形成模型物之空模穴。将两片橡胶对合、锁紧，使注入口紧靠于注蜡机之注出口，以0.2~0.5 kg/cm2 之力力将熔蜡注满橡胶模。


　　冷凝之后打开橡胶模，取出蜡型，使用低功率之烙铁局部熔化蜡型， 将之焊接于充当流道之蜡干上，进行组树作业，将组树放入不锈钢环内，倒入石膏浆，然后振动和真空脱泡。石膏模硬化后在室温放置12小时以上，使用电炉（120~150℃）或压力钠蒸汽脱蜡，脱蜡后的铸模缓缓升温到650~800℃烧成，将渗附于石膏表面的蜡质完全烧除。残余蜡质燃烧不完全时，成为碳残留会在铸件表面形成缺陷。在烧成温度保持一段时间，使铸模内外温度均匀，在炉内徐徐冷邿到适于浇注的温度，然后取出石膏模放入真空铸造机或离心铸造机内进行浇注。首饰如戒指、胸针等形状十分复杂，具有细微凹凸纹路之成品均以离心铸造法制成。
　　铸造机附设有高周波加热装置以熔化坩埚内之贵金属，再藉离心力（400~1000rpm）使熔融金属注满石膏模，冷凝后锤打不锈钢环，取出石膏模，再以水枪冲散石膏，取出铸件处理之。如佛像花瓶或其它较大件之工艺品则使用真空铸造机制成。