所以眼下,翁翊皇只能通过浇口判断砂模停止浇铸的时机,
泥模和铁模倒是可以结合浇口和冒口的情况进行判断。
既然不能打扰翁翊皇,李国助索性也关注起了停止浇铸的时机。
由于三个模具是在同时浇铸,李国助一开始不敢把注意力集中在一个模具上,
目光不停在三个模具之间游走,生怕一个不注意,有哪个模具浇过了头。
他似乎忘记了,这件事根本用不着他操心,自有翁翊皇在管。
片刻之后,他突然意识到一个问题,但并非这事不用他操心。
原来在平户铸造那12门6磅铜炮的时候,
他记得工匠并不是直接把铜汁从炼炉里引导进模具的,
而是先将铜汁从炼炉导入一种用耐火材料制成的容器之中,再转运到模具上方进行浇铸。
这种容器叫做浇包。
他当时还专门问过工匠,为什么不直接把铜汁从炼炉里导入模具?
答案是直接从炼炉引导铜汁进入模具是非常难以控制的。
而浇包可以方便地把铜汁转运到合适的位置,并且能更好地控制铜汁的流量和浇铸速度。
通过使用浇包,工匠们可以较为精准地将铜汁倒入火炮模具中,减少诸如铜汁飞溅、不均匀填充等问题。
同时,这种方式也使得操作过程更加安全,能够避免因铜汁失控而造成的危险事故。
用铁水浇铸跟用铜汁浇铸其实没有本质区别,
并且由于铁的熔点更高,铁水温度更高,就更需要用浇包保证浇铸过程的安全。
如此看来,翁翊皇这么做反而是不够规范的。
但像翁翊皇这样经验老道的铁匠,是不可能无缘无故打破常规的。
李国助注意到,翁翊皇在出铁沟和导流槽上是下了一番功夫的。
所以铁水从导流槽进入模具时,流速就已经被控制在安全的范围内了。
况且三个模具铸造的,是同一型号的3磅团炮,型腔的体积和形状是基本相同的。
所以同时进行浇铸的话,铁水应该是可以同时充满型腔的。
在这种情况下,直接从炼炉引导铁水同时进入三个模具,是可以大大节省浇铸时间的。
不过模具的强度、透气性、导热率等因素,可能导致铁水充满三种模具的时间出现差异。
砂模和泥模的透气性较好,在浇注过程中,型腔内的气体能够比较顺利地排出,使金属液可以持续地填充型腔。
而铁模透气性差,型腔内的气体排出受阻,会对金属液的填充产生阻碍,使得充满型腔的时间变长。
铁模的热导率高,金属液在进入铁模型腔后,热量会迅速被模具吸收,导致金属液的温度下降较快,其流动性也会随之降低。
相比之下,泥模和砂模的热导率较低,金属液在其中能保持较好的流动性,更有利于快速充满型腔。
在浇注铸铁件时,在铁模中,铸铁液可能在较短的距离内就因为冷却而变得黏稠,难以继续流动。
而在砂模中,铸铁液可以在较长时间内保持良好的流动性,从而更快地充满型腔。
泥模和砂模的浇铸时间也可能存在细微的差别。
论透气性,泥模稍逊于砂型,论导热率,泥模稍高于砂型。
这都是不利于金属液顺利充满型腔的因素。
而且泥模的强度也相对较低,在浇注过程中如果金属液的冲击力较大,可能会对泥模造成一定的损坏,妨碍浇注过程的顺利进行。
李国助前世的大学专业是工业设计,有一些课程是涉及到铸造工艺的。
比如《铸造工艺学》、《铸造金属凝固原理》、《铸造工艺及设备》、《铸造造型材料实用手册》、《材料成形工艺》等,都从不同角度不同程度地涉及到了铸造学知识。
只不过现代很多普通高等院校只注重理论教学,严重忽视实践教学,导致学生毕业后,很难快速地将学校学到的知识运用到工作实践之中。
这种应试教育培养出来的学生,在实际工作中甚至还不如一些古代的工匠。
所以李国助今生在铸炮的时候,还不得不经常请教一些大字不识一个的工匠。
不过经过实践以后,他反而很快就消化了前世学过的一些知识。
这使他知道,这三个模具很可能是没法同时完成浇铸的。
翁翊皇毕竟是破天荒第一次用砂型和铁模铸造火炮,是有可能因为经验不足,而出现误判的。
只可惜现在出言提醒他已经有些迟了。
所以李国助只好保持沉默,希望三个模具实际完成浇铸的时间差不会太大。
果然当时间过去大概一刻钟的时候,砂箱的浇口就出现了型腔即将充满的迹象。
他连忙去观察泥模和铁模,结果是浇口和冒口,都没有出现型腔即将充满的迹象。
于是他又去看翁翊皇的反应,发现后者面色凝重,显然也察觉到了问题。
不过翁翊皇表现的倒还算镇定,并没有手忙脚乱,甚至已经把注意力集中到了铁模上面。
看来他对于导热率对浇铸速度的影响是有一定认识的。
虽然是第一次用砂型和铁模铸炮,
但其实他用这两种方法铸造其它器物,如铁锅、农具等的经验应该还是很丰富的。
基于这些经验,他对三种铸造方法的差别应该还是有一定认知的。
所以他现在把注意力集中在铁模上,明显是已经意识到,铁模将是最晚完成浇铸的一个。
而他设计的这种浇铸方法无法单独停止任何一个模具的浇铸,只能放任砂模和泥模的铁水溢出了。
只要能及时终止铁模的浇铸,就能把泥模和砂模的溢出损失降到最低。
果然当砂模的浇口有铁水溢出时,翁翊皇并没有理睬,而是依然在聚精会神地观察铁模的浇铸情况。
李国助完全能理解翁翊皇此刻面临的尴尬局面,所以他只能保持沉默,尽量不去干扰他。
当发现其他人看到砂模和泥模溢出铁水,有要出言提醒翁翊皇的迹象时,他也连忙使眼色制止他们。