失蠟鑄造工藝是由古代鑄造工藝發(fā)展而來的。距今5000多年前的新石器時代晚期，我國古代工匠就在青銅器的制造中廣泛采用了失蠟鑄造工藝。當時的工匠根據蜂蠟的可塑性和熱揮發(fā)性的特點，首先將蜂蠟雕刻成需要形狀的蠟模，再在蠟模外包裹黏土并預留一個小洞，晾干后焙燒，使蠟模氣化揮發(fā)，同時黏土則成為陶瓷殼體，殼體內壁留下了蠟模的陰模。這時再將熔化的金屬沿小孔注入殼體，冷卻后打破殼體，即獲得所需的金屬鑄坯?，F代失蠟鑄造技術的基本原理并無二致，只不過更加復雜精密。這主要體現在對蠟模的型位精確的要求更加嚴格?，F代工藝中蠟模的獲得不只是對蠟的直接雕刻，還可以通過對金屬原模(版)的硅膠模壓得到陰模，再由硅膠陰模注蠟后得到蠟模。澆鑄材料也不再是黏土，而代以鑄造石膏。這樣的產品比古代的鑄件精細得多。

　　失蠟澆鑄實質是機械加工方法中的精密鑄造。失蠟鑄造的鑄造方法有真空吸鑄、離心鑄造、真空加壓鑄造和真空離心鑄造等。

　　失蠟鑄造的過程

　　1、將原模(一般是銀版)用生硅膠包圍，經加溫加壓產生硫化，壓制成硅膠模;

　　2、用鋒利的刀片按一定順序割開膠模后，取出銀版，得到中空的膠模;

　　3、向中空的膠模注臘，待液態(tài)的蠟凝固后打開膠模取出蠟模;

　　4、對蠟模進行修整后將蠟模按一定排列方式種蠟樹，放入鋼制套筒中灌注高溫石膏漿;

　　5、石膏經抽真空、自然硬化、按一定升溫時段烘干后，融化金屬進行澆鑄(可利用正壓或負壓的原理進行鑄造);

　　6、金屬冷卻后將石膏模放入冷水炸洗，取出鑄件后浸酸、清洗，剪下毛坯進行滾光;

　　7、再進行執(zhí)模和鑲嵌、表面處理后即成為成品。

　　上面提到的正壓、負壓鑄造是指鑄模內部在鑄造過程中的壓力狀態(tài)而言。正壓鑄造以離心鑄造為代表，在鑄造過程中，熔融金屬進入鑄模時，鑄模內的壓力為大氣壓，這樣要使液態(tài)金屬進入鑄模就必須使金屬克服大氣壓的作用——離心鑄造就是將液態(tài)金屬坩堝與鑄模安裝在高速旋轉的圓盤上，依靠離心力的作用使液態(tài)金屬在圓盤的法向(徑向)高速流動，產生注射作用進入鑄?！簿褪钦f，“正壓鑄造”過程中熔融金屬進入鑄?？涨坏乃查g，鑄模內部壓力大于鑄模外部壓力，兩者的差值大于0，故而稱為“正壓鑄造”;“負壓鑄造”以真空吸鑄為典型，在鑄造過程中，熔融金屬進入鑄模時，鑄模內部的壓力小于鑄模外部壓力，兩者的差值小于0，故而稱為“負壓鑄造”——當然鑄模內的負壓必須通過與鑄模連通的真空泵來完成，液態(tài)金屬在大氣壓的作用下自然進入鑄模

　　從實際的生產效果上看，正壓鑄造與負壓鑄造本沒有明顯的差異，只是在一般情況下，正壓鑄造適用于產量較高的場合，而負壓鑄造適用于中等或產量較小的場合。

　　真空離心鑄造是結合了正壓鑄造和負壓鑄造的優(yōu)點的一種鑄造方法，就其本質而言，真空離心鑄造是屬于負壓鑄造。雖然這里的“真空”不只是指鑄模內部，熔融金屬及其容器——坩堝也是處于真空狀態(tài)，但按照我們上面對“負壓鑄造”的定義，在鑄造過程中，鑄模內部的壓力小于大氣壓，因此將“真空離心鑄造”歸于“負壓鑄造”一類是合理的。

　　真空加壓鑄造也是結合了正壓和負壓鑄造優(yōu)點的鑄造方法。這種鑄造方法的“真空”位置在石膏模一側，而“加壓”在盛放融化金屬的坩堝一側。按照我們上面定義的分類方法，由于這種鑄造方法的鑄模(石膏模)內部壓力在鑄造過程中是小于大氣壓的因此也應該歸于“負壓鑄造”一類。

　　失蠟澆鑄是經過了陽?！幠！柲！幠！柲５霓D換而完成的，也就是說，陽模經過了銀版——蠟?！善访鞯娜无D換。在這三次轉換中，產生一定的誤差和變形是難免的。但是合理的失蠟澆鑄流程可以使這些誤差和變形降低到最低限度。

　　失蠟澆鑄的工序流程是：

　　壓制膠?！_膠?！⑾?模)——修整蠟模(焊蠟模)——種蠟樹(——稱重)——灌石膏筒——石膏抽真空——石膏自然凝固——烘焙石膏——熔金、澆鑄——炸石膏——沖洗、酸洗、清洗(——稱重)——剪毛坯(——滾光)。

　　一 .壓制膠模

　　制作膠模使用的膠是兩面帶沾膠的生橡膠片。一般使用進口膠片，以Castaldo牌為多。其中一種價格相對低一些，由于所含天然橡膠的成分較少，硫化后的硬度稍大，但壓模時間較短，適合于經驗比較豐富的開模師進行操作;另一種價格稍高，所含天然橡膠的充分較多，質地柔軟，韌性十足，適合于花型較為復雜、輪廓尺寸細小、凸凹明顯的銀版壓模，在取出蠟模時不易折斷蠟模。

　　生膠片的保存必須注意控制其存放溫度，在20℃以下一般可保存一年，在0~5℃保存時間可達到2~3年。另外，也有一種預先制成一系列大小和厚度的橡膠模，其內壁有凸凹的連接腳，使用比較方便。

　　壓制膠模的設備是(硫化)壓模機，其主要部件由兩塊內帶電阻絲和感溫器件的加熱板、定溫器、定時器(有些型號沒有此裝置)等組成。壓模機上面還配有升降絲杠，用于壓模及取出。

　　配套使用的還有壓?？?，根據其開孔的數量可以分為單板、雙板、四板等型號，制造壓?？虻牟牧贤ǔＪ?a href="http://www.www.usllm.cn/trade/sell/1.html">鋁合金。一般壓?？虻某叽鐬?8mm×73mm，有時使用加厚的壓?？驂褐戚^大的原版，尺寸通常為64mm×95mm。

　　壓膠?？此坪唵?，其實其中也有許多細節(jié)必須講究。首先必須保證壓?？蚝蜕z片的清潔，壓模之前應該盡可能地將壓?？蚯逑锤蓛?，操作者清洗雙手和工作臺;其次要保證原版與橡膠之間不會粘連，要做到這一點，就應該優(yōu)先使用銀版，如果是銅版則應該將銅版鍍銀后再進行壓模，因為銅版很容易與橡膠粘連在一起;再次就是要注意根據具體情況確定適當的硫化溫度和時間——這兩者不但基本符合某一個函數關系，而且還與膠模的厚度、長寬、原版的復雜程度有關，通常將壓模溫度定為150℃左右，如果膠模厚度在3層(約10mm)，一般硫化時間為20~25分鐘，如果是4層(約13mm)則硫化時間可為30~35分鐘……依次類推，同時硫化溫度與原版的復雜程度也有關系：如果原版是復雜、細小的款式，則應該降低硫化溫度，延長硫化時間(如有的師傅采用降低溫度10℃，延長時間一倍的方法)，反之如果溫度過高，反而會影響壓模的效果。

　　壓模質量的好壞還取決于壓埋模版的質量?？偟膩碚f，首先應該使生膠片能夠牢固緊密地粘接在一起，必須首先保證生膠片的清潔，不要用手直接接觸生膠片的表面，而應該將生膠片粘上后再撕去生膠片表面的保護膜。要保證生膠與原版之間沒有縫隙。在填埋生膠時就應該仔細，尤其對某些細小的花型和副石鑲口底孔等細微孔隙，必須用碎小的膠粒填滿，用尖銳物(如鑷子尖)壓牢。為了避免壓出的膠模過于堅硬，填埋生膠時應該按照同一方向進行壓埋。

　　為了保證膠模在相當時期內可以使用，應該使膠模具有足夠的厚度，因此一個膠模最少也應該使用3層生膠壓制。將生膠疊壓好原版后應該使膠模整體略大于壓模框，即長寬略大(能夠用力壓入壓?？?，膠模厚度在壓入壓模框后略高于框體平面約2mm。

　　壓模還必須注意要首先預熱，再放入已裝壓好生膠的壓模框，旋緊手柄使加熱板壓緊壓?？?，硫化初期可以檢查一下加熱板是否壓緊，硫化時間到了以后迅速取出膠模，最好使其自然冷卻(當然也可以用冷水沖涼)到不燙手時，就可以趁熱用鋒利的手術刀進行開膠模的操作了。

　　二 .開膠模

　　開膠模是一項要求很高的技術，因為開膠模的好壞直接影響蠟模以及金屬毛坯的質量，而且還直接影響膠模的壽命。技術高超的開模師傅開出的膠模，在注蠟后基本沒有變形、斷裂、披風的現象，基本不需要修蠟、焊蠟，能夠節(jié)省大量修整工時，得到較高的生產效率。

　　開膠模使用的工具比較簡單，有手術刀及刀片、鑷子、剪刀、尖嘴鉗等。注意初學者使用手術刀時必須使用新刀片，這樣反而不容易劃傷手指。切割過程中為保證刀片與生膠片膠模之間的潤滑，可以在刀片上蘸水或洗滌劑(但是千萬不能蘸油，因為油會使膠模變硬、變脆)。膠模通常采用四腳定位法，也就是說，開出的膠模有四個腳相互吻合固定，四腳之間的部分有采用直線切割的，也有采用曲線切割的。一般的開模順序(以開戒指膠模為例)如下：

　　1) 壓過的膠模冷卻至不燙手時，用剪刀剪去飛邊，用尖嘴鉗取下水口塊，拉 去焦殼。

　　2) 將膠模水口朝上直立，從水口的一側下刀，沿膠模的四邊中心線切割，深度為3~5mm(可根據膠模大小適當調整)，切開膠模四邊。

　　3) 從第一次下刀處切割第一個腳。首先割開兩個直邊，深度為3~5mm(可根據膠模大小適當調整)，再用力拉開已切開的直邊，沿45°切開一個斜邊，形成一個直角三角形形狀的腳。這時切口的膠模兩半部分應該有對應的陰、陽三角形腳相互吻合。

　　4) 按照上一步的操作過程，依次切割出其余三個腳。

　　5) 拉開第一次切開的腳，用刀片平穩(wěn)地沿中線向內切割(如果是曲線切割法則應按照一定的曲線擺動刀片，劃出魚鱗狀或波浪形的切面)，一邊切割一邊向外拉開膠模，快到達水口線時要小心，用刀尖輕輕挑開膠模，露出水口。再沿戒指外圈的一個端面切開戒指圈，直至戒指花頭和鑲口處。

　　6) 花頭的切割，這是開膠模中比較困難和復雜的步驟。如果主石鑲口是爪鑲，切割花頭就應該沿花頭一側兩個爪的軸線切開，然后向花頭另一側的戒指外圈端面切割，直至切割到水口位置。這時膠模已經被切成兩半了，但還不能將銀版取下。

　　7) 切割留有鑲口、花頭的膠模部分。在主石兩側與副石鑲口間隔處，沿主石鑲口外側已切開的兩個爪軸線切割，直至對稱的另兩個爪;再沿主石鑲口外側的剩余一個方向切割，與剛才切割的面相交，使主石鑲口呈直立狀。再在主石鑲口及副石鑲口的爪根部橫切一刀，使花頭成為兩部分。拉開已切開的部分，注意觀察有無被拉長的膠絲(通常是副石鑲口的孔和花頭的鏤空部分形成的)，若有則應該切斷。

　　8) 取下銀版，注意觀察銀版與膠模之間有無膠絲粘連，若有，切斷。

　　9) 開底。沿戒指內圈深切整個圓周，使切口接近底面，不要切透。翻轉膠模，用手指抓住膠模兩邊向切口方向折彎，可以觀察到內圈的圓周切口以及鑲口、花頭部分的切口的痕跡(因未切割透，剩余的橡膠拉伸形成略凹的淺痕)。沿這些痕跡切割至對應水口的位置，再沿水口平行的方向切割8~12mm寬度的長條，長度接近水口。這時的底部形成一個類似蘑菇的形狀，已經能夠將戒指的內側部分從切開的底部拉出了。這樣的膠模才能順利地將蠟模取出。

　　壓制好的膠模應該再進行仔細的檢查。注意膠模內不能有任何缺陷，比如明顯的破花、缺角、粘連等。這些都有可能造成蠟模的缺陷，因此應該對這些缺陷進行修補，如切開未切的位置、用焊蠟器焊補破花、缺腳的地方等。另外，對于結構復雜的原版應該按照具體情況進行切割面的調整，比如對于多層的盤鑲式首飾應該分層切割，有時還需要套切出套芯;對于多層的吊墜、大而復雜的鏈牌可以不必開底，直接分層等等。膠模的保存環(huán)境應該是低溫、陰暗的，還要避免油類、酸性物質的影響。如果使用的不是非常頻繁，膠模可以使用上十年的時間。但是如果使用頻繁，一般使用兩年就不使用了，因為這時的膠模由于反復注蠟受熱已經變硬，使用效果大大降低。加上對款式變化需要的考慮，一般膠模的使用壽命在2~3年之間。

　　壓制好的膠模應該再進行仔細的檢查。注意膠模內不能有任何缺陷，比如明顯的破花、缺角、粘連等。這些都有可能造成蠟模的缺陷，因此應該對這些缺陷進行修補，如切開未切的位置、用焊蠟器焊補破花、缺腳的地方等。另外，對于結構復雜的原版應該按照具體情況進行切割面的調整，比如對于多層的盤鑲式首飾應該分層切割，有時還需要套切出套芯;對于多層的吊墜、大而復雜的鏈牌可以不必開底，直接分層等等。膠模的保存環(huán)境應該是低溫、陰暗的，還要避免油類、酸性物質的影響。如果使用的不是非常頻繁，膠模可以使用上十年的時間。但是如果使用頻繁，一般使用兩年就不使用了，因為這時的膠模由于反復注蠟受熱已經變硬，使用效果大大降低。加上對款式變化需要的考慮，一般膠模的使用壽命在2~3年之間。

　　三. 注蠟

　　膠模開好后就可以進行注蠟操作了。注蠟操作應該注意對蠟溫、壓力以及膠模的壓緊等因素。

　　制作蠟模使用的蠟一般是蘭色的模型石蠟，其融化溫度在60℃左右，注蠟溫度在65℃左右。還有一些其他顏色的石蠟，性質略有不同。蠟溫及注射壓力是由注蠟機決定的。注蠟機的類別通常有風壓式和真空式兩種。這兩種注蠟機的注蠟原理基本相似，就是利用氣壓將熔融狀態(tài)的蠟注入膠模。兩者的區(qū)別在于真空式注蠟機能夠先將膠模抽真空，在向膠模注蠟;而風壓式注蠟機只能直接向膠模注蠟。所以通常操作以真空式注蠟機比較容易掌握，而風壓式注蠟機則需要具有一定的經驗

　　注蠟機中的加熱器和感溫器能夠使蠟液達到并保持一定的溫度。通常注蠟機中蠟的溫度應該保持在70~75℃之間，這樣的溫度能夠保證蠟液的流動性。如果溫度過低，蠟液不易注滿蠟模，造成蠟模的殘缺;反之蠟液溫度過高，又會導致蠟液從膠?？p隙處溢出或從注蠟口溢出，容易形成飛邊或燙傷手指。

　　注蠟機蠟筒內的壓力是由外接氣泵提供的，一般應該保持在0.5~0.7at(或kgf/cm2)即0.051~0.071Bar之間，也可以根據蠟模的體積和復雜程度進行適當的調整。

　　注蠟之前，首先應該打開膠模，檢查膠模的完好性和清潔性。如果是使用過的膠模，就應該向膠模中尤其是形狀比較細小復雜的位置噴灑脫蠟劑(也可撒上少量滑石粉)，以利于取出蠟模;其次應該預熱注蠟機，打開氣泵，調整好壓力和溫度。

　　注蠟時，應該用雙手將夾板(可以是有機玻璃板或木板、鋁板等)中的膠模夾緊，注意手指的分布應該使膠模受壓均勻;將膠模水口對準注蠟嘴平行推進，頂牢注蠟嘴后雙手不動，用腳輕輕踏合注蠟開關并隨即松開，雙手停留1~2秒后，將膠模放置片刻，即可打開膠模(如果膠模有底，應該首先將模底拉出)，取出蠟模。蠟模取出后仔細檢查，如果出現比較嚴重的缺邊、斷腳等問題，這樣的蠟模就屬于廢品。如果是一些比較細小的缺陷，則應該進行蠟模的修整。

　　四. 修整蠟模

　　一般而言，注蠟后取出的蠟模都會或多或少地存在一些問題，如飛邊、多重邊、斷爪、肉眼可見的砂眼、部分或整體結構變形、小孔不通、花頭線條不清晰、花頭搭邊等等。對于飛邊、多重邊、花頭不清晰、花頭搭邊等缺陷可以用手術刀片修光;對于砂眼、斷爪可以用焊蠟器進行焊補;小孔不通的可以用焊針穿透;對于蠟模的變形可以在40~50℃的熱水中進行校正.

　　另外，對于手寸不同的戒指，如果等到執(zhí)模時再改指圈，無疑既費工又費料。所以一般的生產企業(yè)都是在修蠟模時直接改指圈。改指圈使用焊蠟器非常方便，焊好后用刀片修整一下焊縫即可。

　　五 . 種蠟樹

　　蠟模經過修整后，需要種蠟樹，才能進行進一步的操作。

　　種蠟樹就是將制作好的蠟模按照一定的順序，用焊蠟器沿圓周方向依次分層地焊接在一根蠟棒上，使最終得到一棵形狀酷似大樹的蠟樹，再將蠟樹進行灌石膏等工序。種蠟樹的基本要求是，蠟模要排列有序，關鍵是蠟模之間不能接觸，既能夠保持一定的間隙，又能夠盡量多地將蠟模焊在蠟樹上，也就是說，一棵蠟樹上要盡量“種”上最多數量的蠟模，已滿足批量生產的需要。

　　種蠟樹必須“種”在一個圓形橡膠底盤上。這個橡膠底盤的直徑是與不銹鋼筒的內徑配套的。一般橡膠底盤的直徑有3吋、3吋半和4吋。底盤的正中心有一個突起的圓形凹孔，凹孔的直徑與蠟樹的蠟棒直徑相當?！胺N蠟樹”的第一步，就是將蠟棒頭部蘸一些融化的蠟液，趁熱插入底盤的凹孔中，使蠟棒與凹孔結合牢固。第二步，逐層將蠟模焊接在蠟棒上，可以從蠟棒底部開始(由下向上)，也可以從 蠟棒頭部開始(由上向下)。如果“種樹”的技術比較熟練，兩種方法操作起來的差別不大;但是一般使用從蠟棒頭部開始(從上向下)的方法比較多，因為這種方法的最大優(yōu)點是可以防止融化的蠟液滴落到焊好的蠟模上，能夠避免因蠟液滴落造成的不必要的返工。

　　種蠟樹的操作過程應該注意以下一些問題。

　　1) 種蠟樹的蠟模水道與蠟棒之間一般有45°的夾角，也就是說，蠟模的方向是傾斜向上的。只有這樣才能便于金水順利注入石膏模。這個夾角可以根據蠟模的大小和復雜程度進行適當的調整，小而復雜的蠟?？梢詼p小夾角;反之，比較大的蠟?？梢栽龃髪A角。

　　2) 在種蠟樹之前，應該首先對橡膠底盤進行稱重。種蠟樹完畢，再進行一次稱重。將這兩次稱重的結果相減，可以得出蠟樹的重量。將蠟樹的重量按石蠟與鑄造金屬的密度比例換算成金屬的重量，就可以估算出大概需要多少金屬進行澆鑄。

　　3) 種蠟樹完畢，必須檢查蠟模是否都已焊牢。如果沒有焊牢，在灌石膏時就容易造成蠟模脫落，影響澆鑄的進行。最后，應該再檢查蠟模之間是否有足夠的間隙，蠟模若貼在一起，應該分開;如果蠟樹上有滴落的蠟滴，應該用刀片修去。

　　六. 灌石膏、抽真空

　　將蠟樹連底盤一起套上不銹鋼筒(鋼鈴)，在鋼鈴外面上包裹單面膠紙(膠紙最后應該高出鋼鈴上沿20cm左右)備用。

　　1) 拌石膏漿：按鋼鈴的具體容積備好相應重量的石膏粉和水(若無蒸餾水，自來水也可)，一般石膏粉和水的比例為2~2.5：1(這時的石膏漿比重約為2)，可以根據氣候的干濕、冷暖，以及鑄模的大小、復雜程度進行調整，水溫在20~25℃之間比較適宜。先將水放入攪拌容器中，開動攪拌器，逐步放入石膏粉，攪拌10分鐘左右，即可進行第一次抽真空(1~2分鐘)。

　　2) 灌石膏：抽真空后的石膏漿馬上沿鋼鈴的內壁緩緩注入，切忌將石膏漿直接倒在蠟樹上，直至石膏漿沒過蠟樹約1cm，立即進行第二次抽真空。抽真空2分鐘完畢，自然放置6~12小時進行以保證石膏的凝固。

　　七 .烘焙石膏

　　石膏模的烘焙是保證澆鑄正常進行的重要工序。一般而言，18K金的鑄模烘焙時間為6~12小時，鉑金的鑄模烘焙時間為12~20小時。烘焙的作用主要有：脫蠟、干燥和澆鑄保溫。以18K金的烘焙為例，脫蠟溫度為0~350℃，保溫時間2小時;干燥溫度為350~700℃，保溫時間2~3小時;澆鑄保溫溫度為600~500℃，保溫時間1~2小時。

　　一般的烘焙過程是：首先將電阻爐預熱到起始溫度，將石膏模水口向下放入爐中，以便使蠟液流出蒸發(fā);在起始溫區(qū)恒溫1小時后，再以1~2小時的間隔逐步升/降溫和恒溫。注意升溫(或降溫)速度應該保持在100~200℃/小時，否則升溫過快容易形成石膏模的裂紋，嚴重的可能造成石膏模損壞或報廢，升溫過慢又容易造成遺蠟或石膏模干燥不徹底，影響鑄件的質量。石膏模的烘焙時間主要取決于金樹的大小和復雜程度，可以根據具體情況而定。