失蜡铸造法

现代常用的失蜡铸造工艺是由古代铸造工艺发展而来的。距今5000多年前的新石器时代晚期，我国古代工匠就在青铜器的制造中广泛采用了失蜡铸造工艺。当时的工匠根据蜂蜡的可塑性和

热挥发性的特点，首先将蜂蜡雕刻成需要形状的蜡模，再在蜡模外包裹黏土并预留一个小洞，晾干后焙烧，使蜡模气化挥发，同时黏土则成为陶瓷壳体，壳体内壁留下了蜡模的阴模。这时再

将熔化的金属沿小孔注入壳体，冷却后打破壳体，即获得所需的金属铸坯。现代失蜡铸造技术的基本原理并无二致，只不过更加复杂精密。这主要体现在对蜡模的型位精确的要求更加严格。

现代工艺中蜡模的获得不只是对蜡的直接雕刻，还可以通过对金属原模（版）的硅胶模压得到阴模，再由硅胶阴模注蜡后得到蜡模。浇铸材料也不再是黏土，而代以铸造石膏。这样的产品比

古代的铸件精细得多。

夏、商、周三代创造了灿烂辉煌的青铜文化，大量造型复杂、纹饰繁缛、工艺高超的青铜铸件流传至今。春秋时期创造出失蜡法、叠铸法等先进技术，铸成后的加工采用了镶嵌宝石、红铜

以及错金技术。到战国时又出现了鎏金工艺。在春秋晚期，中国进入早期的铁器时代，及至战国，冶铁已非常盛行。西汉时冶铁成为最大手工业部门，当时采用炒铁技术。到了南北朝时又

发明了灌钢法炼钢新技术，炼炉的鼓风设施亦有创造发明，汉代使用水力皮橐，宋代发明木风扇，明代改进为木风箱。在商朝时，我们的祖先对于冶铸青铜器的技术已经非常纯熟，到了春秋

时期则进入铁器时代，甚至到了战国中期以后，更发展出一整套的炼钢技术，包括了渗碳钢、百炼钢、炒钢、灌钢等等。因为中国是世界上最早采用高炉炼铁的国家，所以在古时候炼铁技术

是属于高水平的。其次又在很早的时候就有了比较强的鼓风系统来加强炉子的温度，可以缩短冶炼的时间。经历了渗碳钢、百炼钢、炒钢等过程，『灌钢法』的发明，是重要的里程碑。方

法是选出素质较高的铁矿，冶炼生铁后，再将液态生铁浇注在熟铁上，经过融炼使得铁渗碳而成为钢。这种方法不但加快了冶铁的时间，并减少锻打的次数，而且操作方法简便，同时对后来

的炼钢的技术产生深远的影响。

现代的失蜡铸造是目前首饰生产的主要手段。

失蜡浇铸实质是机械加工方法中的精密铸造。失蜡铸造的铸造方法有真空吸铸、离心铸造、真空加压铸造和真空离心铸造等。

失蜡铸造的过程是：将原模用生硅胶包围，经加温加压产生硫化，压制成硅胶模；用锋利的刀片按一定顺序割开胶模后，取出原模，得到中空的胶模；向中空的胶模注腊，待液态的蜡凝固后

打开胶模取出蜡模；对蜡模进行修整后将蜡模，放入钢制套筒中灌注高温石膏浆；石膏经抽真空、自然硬化、按一定升温时段烘干后，融化金属进行浇铸（可利用正压或负压的原理进行铸造

）；金属冷却后将石膏模放入冷水炸洗，取出铸件后浸酸、清洗，剪下毛坯进行滚光；再进行执模和镶嵌、表面处理后即成为成品。上面提到的正压、负压铸造是指铸模内部在铸造过程中的

压力状态而言。正压铸造以离心铸造为代表，在铸造过程中，熔融金属进入铸模时，铸模内的压力为大气压，这样要使液态金属进入铸模就必须使金属克服大气压的作用——离心铸造就是将

液态金属坩埚与铸模安装在高速旋转的圆盘上，依靠离心力的作用使液态金属在圆盘的法向（径向）高速流动，产生注射作用进入铸模——也就是说，“正压铸造”过程中熔融金属进入铸模空

腔的瞬间，铸模内部压力大于铸模外部压力，两者的差值大于0，故而称为“正压铸造”；“负压铸造”以真空吸铸为典型，在铸造过程中，熔融金属进入铸模时，铸模内部的压力小于铸模外部

压力，两者的差值小于0，故而称为“负压铸造”——当然铸模内的负压必须通过与铸模连通的真空泵来完成，液态金属在大气压的作用下自然进入铸模。

从实际的生产效果上看，正压铸造与负压铸造本没有明显的差异，只是在一般情况下，正压铸造适用于产量较高的场合，而负压铸造适用于中等或产量较小的场合。

真空离心铸造是结合了正压铸造和负压铸造的优点的一种铸造方法，就其本质而言，真空离心铸造是属于负压铸造。虽然这里的“真空”不只是指铸模内部，熔融金属及其容器——坩埚也是处

于真空状态，但按照我们上面对“负压铸造”的定义，在铸造过程中，铸模内部的压力小于大气压，因此将“真空离心铸造”归于“负压铸造”一类是合理的。

真空加压铸造也是结合了正压和负压铸造优点的铸造方法。这种铸造方法的“真空”位置在石膏模一侧，而“加压”在盛放融化金属的坩埚一侧。按照我们上面定义的分类方法，由于这种铸造方

法的铸模（石膏模）内部压力在铸造过程中是小于大气压的因此也应该归于“负压铸造”一类。

典型的失蜡浇铸（失蜡铸造）过程如上图所示。由图示可以看出，失蜡浇铸是经过了阳模——阴模——阳模——阴模——阳模的转换而完成的，也就是说，阳模经过了银版——蜡模—

—成品毛

坯的三次转换。在这三次转换中，产生一定的误差和变形是难免的。但是合理的失蜡浇铸流程可以使这些误差和变形降低到最低限度。

失蜡浇铸的工序流程是：压制胶模——开胶模——注蜡（模）——修整蜡模（焊蜡模）——灌石膏筒——石膏抽真空——石膏自然凝固——烘焙石膏——熔金、浇铸——炸石膏——冲洗、酸洗

、清洗（——称重）——剪毛坯（——滚光）。下面分别讲述各个工序。

压制胶模

制作胶模使用的胶是两面带沾胶的生橡胶片。一般使用进口胶片，以Castaldo牌为多。其中一种价格相对低一些，由于所含天然橡胶的成分较少，硫化后的硬度稍大，但压模时间较短，适合

于经验比较丰富的开模师进行操作；另一种价格稍高，所含天然橡胶的充分较多，质地柔软，韧性十足，适合于花型较为复杂、轮廓尺寸细小、凸凹明显的银版压模，在取出蜡模时不易折断

蜡模。

生胶片的保存必须注意控制其存放温度，在20℃以下一般可保存一年，在0~5℃保存时间可达到2~3年。

另外，也有一种预先制成一系列大小和厚度的橡胶模，其内壁有凸凹的连接脚，使用比较方便。

压制胶模的设备是（硫化）压模机，其主要部件由两块内带电阻丝和感温器件的加热板、定温器、定时器（有些型号没有此装置）等组成。压模机上面还配有升降丝杠，用于压模及取出。

配套使用的还有压模框，根据其开孔的数量可以分为单板、双板、四板等型号，制造压模框的材料通常是铝合金。一般压模框的尺寸为48mm×73mm，有时使用加厚的压模框压制较大的原

版，尺寸通常为64mm×95mm。

压胶模看似简单，其实其中也有许多细节必须讲究。首先必须保证压模框和生胶片的清洁，压模之前应该尽可能地将压模框清洗干净，操作者清洗双手和工作台；其次要保证原版与橡胶之间

不会粘连，要做到这一点，就应该优先使用银版，如果是铜版则应该将铜版镀银后再进行压模，因为铜版很容易与橡胶粘连在一起；再次就是要注意根据具体情况确定适当的硫化温度和时间

——这两者不但基本符合某一个函数关系，而且还与胶模的厚度、长宽、原版的复杂程度有关，通常将压模温度定为150℃左右，如果胶模厚度在3层（约10mm），一般硫化时间为20~25

分钟，如果是4层（约13mm）则硫化时间可为30~35分钟……依次类推，同时硫化温度与原版的复杂程度也有关系：如果原版是复杂、细小的款式，则应该降低硫化温度，延长硫化时间（