林墨将熔炉图纸铺在木板上,指着多层炉壁的设计说:“最内层用石英砂和耐火黏土混合,耐高温能到一千八百度,中间加硅藻土保温,外面用青砖加固。大家看这样行不行?”
赵老大凑上前,用手指点着图纸:“公子,三层炉壁是稳妥,可这涂层咋涂才能均匀?俺们之前抹水泥都常抹不匀,更别说这什么耐火涂层了。”
林墨笑着说:“赵师傅经验足,这事就得靠你牵头。咱们可以先做个小模具试验,把涂层抹匀后用直尺刮平,反复练几次肯定能成。”
改建过程中,双风箱传动装置调试不顺,负责木工的王师傅急得满头汗:“公子,两边的风箱出力有些不一样,吹出来的风总不同步,咋办?”
林墨蹲在传动杆旁观察片刻:“两边的传动效率差了点,把这慢的这个齿轮改一下齿数,把原料的二十四齿的换成齿数更大一些的。”
按这法子调试两天,终于实现了稳定联动。
整整八天,新熔炉建成时,李铁匠摸着滚烫的炉壁,感慨道:“公子,这炉子看着就结实,烧两千斤铁水肯定没问题!”
李铁匠的话戳中了首个要害:熔铸炉的容量与温度双重瓶颈。
此前铸六磅炮的土窑狭小逼仄,最高温度仅能勉强达到一千五百度,而两千斤的红夷大炮,单是炮管就需一千五百斤铁水,加上炮尾、炮耳等部件,总需两千五百斤以上铁水,且温度必须稳定在一千六百度以上,铁水才能具备足够流动性。
“熔炉必须彻底改建!”
林墨当机立断,铺开新绘的熔炉图纸。
“以耐火砖为骨,筑高两丈、直径一丈五的圆形炉体,炉壁分三层,最内层用石英砂与耐火黏土按3:1混合涂抹,耐高温达一千八百度;中层填硅藻土保温;外层用青砖加固。”
“炉底设三个品字形出铁口,可同时引流铁水;炉顶装双风箱,用四头牛通过传动轴联动拉动,风箱口径加倍,保证炉内氧气充足。”
改建过程困难重重,工匠们对多层炉壁拼接毫无经验,第一层耐火涂层反复涂抹五次,才用直尺刮出均匀厚度。
双风箱传动装置更是调试了整整三天,才让两头牛的拉力同步,最终耗时八日,新熔炉总算如巨兽般矗立在工坊旁。
熔炉刚完工,第二个难题:模具精度控制就接踵而至。
红夷大炮的炮管是前细后粗的圆锥形,内壁需光滑如镜,直径误差不能超过半寸。
张木匠拿着木模叹气:“公子,木模翻砂法真不行,刚做好的砂型,一取木模就散了,内壁还坑坑洼洼。”
林墨蹲在砂堆旁,手里捏着一把细砂:“张师傅,一般的法子不够用,咱们试试‘失蜡法’。我记得这种法子能做精细物件,就是步骤复杂些。”
张木匠眼睛一亮:“失蜡法?俺小时候听老木匠说过,就是用蜡做模子?”
“对!”林墨点头。
“咱们用蜂蜡、松香、油脂按比例混合做蜡料,先雕蜡模再涂陶泥。”
试配蜡料时,年轻工匠小周嘀咕:“公子,蜂蜡太贵了,能不能少放些?”
林墨耐心解释道:“蜂蜡塑形性好,少了蜡模容易裂。咱们现在省这点钱,要是铸炮失败,损失更大。”
蜡模太长易断裂,张木匠愁得睡不着,林墨拿着断裂的蜡模找他。
“张师傅,咱们分段做怎么样?炮口、炮身、炮尾分开雕,做好了再粘起来。”
张木匠一拍大腿:“对啊!俺咋没想到呢!这样不仅好做,还能分别调整精度!”
最终制成的陶范光滑致密,张木匠捧着陶范边缘,兴奋地说:“公子,您看这内壁,比铜镜还亮,肯定能铸出好炮!”
熔炉刚落成,第二个难题便接踵而至:模具精度控制。
红夷大炮的炮管呈前细后粗的圆锥形,内壁需光滑如镜,直径误差不得超过半寸,炮耳位置偏差更是不能超一寸,否则炮架安装不稳,射击角度便会失准。
张木匠起初打算用传统“木模翻砂法”,将雕好的木模埋入砂中压实取出,可试做后发现,木模一取出便带散砂型,内壁坑洼不平,根本达不到精度要求。
林墨蹲在砂堆旁,手指捻着细砂沉思良久,忽然想起维基百科记载的“失蜡法精密铸造”,当即让人采购蜂蜡、松香与油脂。
他带着工匠们反复试验蜡料配比:蜂蜡占七成保塑形,松香两成增硬度,油脂一成提柔韧,加热混合后制成的蜡料软硬适中。
制作蜡模时,先雕出炮管粗坯,再用细竹片一寸寸刮削修整,每刮一下便用黄铜卡尺测量直径,确保锥度均匀。
可一丈二尺的炮管太长,蜡模加热软化后中间部位下垂变形,前三次制作的蜡模均在修整时断裂。
林墨盯着断裂的蜡模碎片,突然眼前一亮:“这个应该完全可以分段制作,然后再拼接成型啊!”
然后他将蜡模拆分为炮口段、炮身段、炮尾段三部分,每段雕好后用热蜡将接口
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