金工铸造

非马 2016-09-18

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铸造是人类掌握较早的一种金属加工工艺，距今已有约6000年的历史。中国的商周时期，青铜铸造的技艺就已达到了顶峰，汉唐时丝绸之路链接了东西方文明，西方先进的金属锻造工艺传入；唐朝时，金银珠宝和金银器物的大量制作，极大提高了金银匠人的工艺水准，首饰铸造真正进入成熟阶段。

《小陶和小段的婚戒》滕菲设计制作，设计师利用失蜡铸造方法制作的婚戒，很好的保留了指纹的肌理效果。

古代首饰铸造工艺的发展与兵刃武器、货币的铸造等手工业发展有重要的技术关系。它传达着社会文化，在经济贸易中生长，是家家户户、世世代代生活中的一部分。

当我们闭关锁国时，欧洲列国却在物理化学等科学技术上快速发展，金属工艺的发展也是突飞猛进。在首饰文化上透漏出严谨的科学精神，逐步向现代化迈进。

于是，工业革命期间欧洲的首饰铸造工艺有了质的飞跃—由于有了硬度更高的蜡，使得蜡模可以雕刻得更加精致；有了更加细腻的石膏作为铸粉，使得型腔更细腻平滑；有了更加科学的浇冒系统，减少了砂眼和残缺；有了科学稳定的流程，降低了失败率；有了更高温、更便捷的热能，大大提高了可操作性。经济的发展使得首饰市场繁荣，为后来很多国际著名品牌的崛起提供了土壤。

铸造不但能准确和细腻地塑造形体，还为批量复制带来了可能性，给这个世界带来了缤纷的艺术。首饰铸造的原理是制作出一个型腔，把加热到熔化的金属注入腔体中，待温度下降后凝固成形。

高温浇铸

失蜡法

最成熟精细的铸造方法

失蜡法是如今首饰行业使用最广泛的一种铸造方法，它的发明无疑大大提高了铸件的精细程度，相较于早一步出现的陶范法，它不会在金属铸件上产生批缝。很多精密的镶口和惟妙惟肖的造型都可以通过雕蜡铸造完成。另外它有很强的操作优势，省略了雕制泥模和翻制烧造陶范的环节。同时为创造更多肌理效果提供了可能，比如复制自然界里的类似指纹、树叶、流水等等很多肌理。

常规失蜡法铸造有以下几个重要步骤：雕模起版、熔接水口、浇冒制作、注浆、真空处理、焙烧失蜡、浇铸、炸水、去除水口。

雕蜡起版是工匠造型修养的重要体现，在工作室实际操作中，手工雕刻蜡模、数控铣床雕刻、3D喷蜡机喷塑是现在主要的方式。量产时主要用的是胶模压注。设计蜡模造型时应预想到失蜡后型腔的受力因素：

1.尽量避免大面积平面，避免因失蜡后支撑点过小导致的型腔变形。

2.要根据实际情况控制铸件厚度，太薄会增加成型完整的风险，太厚会造成“缩水”量的增加。

3.铸件体积比例不宜悬殊过大，否则液体会流通不畅，这也是导致砂眼和残缺的重要原因。

熔接水口时要注意选择铸件上最佳的进水位置并适当考虑将来是否利于磨去水口，要最大限度地增加流水量，同时又不能破坏精彩部分的造型。

浇冒结构的形状酷似一棵树，因此浇冒制作通常被称为植蜡树，有一个生动的比喻，树根部是冒口，树干部是主浇道，像树枝一样的水口是次浇道，铸件就像这棵树上的果实。这是个看似简单的步骤，但要求操作者对金属液体的流动有充分的认识并且严格操作。经验丰富的匠人和经验浅的匠人做出来的蜡树一眼看来基本区别不大，但符合流动规律的蜡树会明显在精细程度上占优势。同时要考虑蜡树边缘和型腔外金属体的关系，距离太大会造成浪费，距离太小会导致型腔破裂。

注浆前先配制铸粉浆液，注意水和铸粉的比例，浓度适当，缓慢注入放置蜡模的铸桶内，直到倒满为止。

真空处理具体是用抽真空震动机把注浆过程中产生的气泡清除掉，可以有效地减少铸件上的砂眼。

焙烧失蜡是将铸浆硬化后的铸桶放置在焙烧炉里加热，使型腔中的蜡模熔化流出，在型腔中形成一个负形，为下一步浇铸金属液做好准备。焙烧的目的主要有两个：一是提高型壳强度；二是使型壳温度与熔金的温度接近，浇铸时不会因为金属降温过快造成砂眼和缺蚀。

浇铸前将熔金的温度把握好，温度不够会使金属熔化不均匀，影响铸造效果。温度太高又会使金属里的铜锌等元素氧化挥发，容易造成砂眼。

铸造完成后要将铸桶静置15～20分钟，再进行炸水冲洗。炸水太早容易形成铸件断裂损坏，炸水太晚会导致石膏脱离困难。

清洗后的铸件去掉水口，用强酸将表面残留的石膏以及杂质去除。再经过执模、抛光等工序去掉水口痕迹，失蜡铸造过程才算完成。

胶模压铸蜡模

各种造型的蜡模

雕刻完成的蜡模（右）和已经倒模完成的作品（左）

沙铸法、陶范法、焚失法及墨鱼骨浇铸法

曾被广泛使用的铸造方法

除了失蜡法之外，沙铸法、陶范法、焚失法和墨鱼骨浇铸等铸造方法，也曾经被广泛使用。

沙铸是用粘土粘结砂作造型材料来翻制型腔，在几千年前世界很多地方的工匠都曾使用过这个方法，操作成本低是最主要的优势，在现代社会中仍然发挥着重要作用。沙铸工艺的优势在于可以用现成品翻制铸造，例如骨头、钥匙等，而不需要像失蜡法那样雕刻蜡模。其工艺步骤具体可以总结为：制芯、合箱、浇铸、清沙、去除水口。

制芯是将沙子填满下沙箱并压实，并把需要翻制的现成品放在中央压实。压实后要铺一层薄薄的隔离粉，以起到分离上下沙箱的作用。合箱是沿着标线把空的上沙箱合扣在下沙箱上，再向上沙箱内填满沙子并压实，以形成型腔。压实后在上沙箱上打通铸道和空气逃逸孔。空气逃逸孔的位置和数量要根据具体翻铸的形状和数量等因素未确定。出气孔直径要尽量细，否则会导致金属反流并增加打磨的工作量。数量太少会因影响熔金流动导致铸件缺损。浇铸时保证熔金在最恰当的温度进行。并提前测算所需金属用量，过少的金属会使铸件缺损或铸道压力不够影响铸件品质。金属冷却成型后即可打开沙箱，取出铸件做清沙处理并通过执模去除水口痕迹。

陶范法主要用于青铜器物，先用粘土作泥模，再翻制成陶范，然后向陶范内浇铸铜液。

焚失法最早见于商代中晚期，失蜡铸造技术原理起源于焚失法，最早多用于青铜器中一些类似绳编的部件。

墨鱼骨铸造是西方传入中国的铸造工艺，是古欧洲首饰匠最常用到的铸造方法，可以便捷的翻铸一些精密度要求不高的首饰，墨鱼骨类似水纹的肌理非常特殊，给人粗犷的感觉。现在仍然有一些工匠为了保留原始的风格，按照古法制作首饰。

近几十年，作为艺术形式的一种，首饰艺术开始活跃在国内外艺术圈。首饰铸造在他们非量产的创作中，呈现出各自的性格。至此不得不提到滕菲教授的铸造系列作品，在获得第十届全国美展金奖后，引起了广泛思考，鼓舞了很多学习首饰设计的年轻人。首饰行业太需要不同的声音了，随着网络不断深入生活，相信越来越多的实验性的设计会被大家看到。