CN104325074A - 一种利用石膏型铸造大型银合金佛像的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用石膏型铸造大型银合金佛像的方法，通过石膏型的制备、石膏型的烘干与焙烧、银合金的熔炼、浇注一系列步骤制得表面光滑、致密、外形逼真的大型银合金佛像。本发明通过加入稀土元素，使得银合金材料具有良好的化学稳定性，如抗硫化性、抗烟尘和汽车尾气污染，耐盐雾腐蚀，以及抗变色性能等，同时具有良好的铸造与焊接性能，在首饰、装饰、建筑及人们日常生活等方面具有广阔的应用前景，对环境和人体无公害；利用石膏型铸造工艺成功浇铸出大型银合金佛像；石膏模型及焙烧工艺完全满足大型复杂银饰品、银雕塑等艺术工艺品的浇铸要求。

Description

一种利用石膏型铸造大型银合金佛像的方法
技术领域
    本发明涉及银合金佛像，具体是一种利用石膏型铸造大型银合金佛像的方法。
背景技术
石膏型铸造是一种特种铸造工艺，其是指将金属溶液浇铸到以石膏为基料制成的铸型内的一种铸造方法，具有可以铸造表面精度高、形状复杂的有色金属铸件，浇注后容易清理等优点，常用于有色金属的模具制造。
银是人类最早发现的几种金属之一，银对可见光谱有高的反射率，这不仅使它呈白色光泽，而且具有特殊美学价值的色泽。银具有优异的化学稳定性和贵重性，容易加工成各种形态的材料和器具，这些特性使得银自古以来就成为制作饰品的材料。银作为饰品材料有着悠久的历史，它是人类文明的见证与标志之一，银饰品大体可以分为银器具饰品、人体首饰和餐具三大类，在首饰、装饰、建筑及人们的日常生活中得到广泛使用。但是，银在固态或液态均能有选择地吸附和溶解氧气，并有透氧作用。在常温常压下银在空气中不被氧化，当有臭氧存在时生成氧化银，200℃以上时分解，温度越高，分解速度越快，到400℃时分解明显，所以在高温时实际上不存在氧化银。氧在固态银中的溶解度与压力平方成正比。400℃以下氧以氧化银形式存在，更高温度时以原子状态存在。银在潮湿的空气中与硫蒸汽或硫化物气体等发生反应，生成黑色的硫化银，极大地降低了银的光泽性能。
由于银在空气中容易氧化、变色，目前国内没有采用银来铸造大型佛像的先例。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用石膏型铸造大型银合金佛像的方法，所制得大型银合金佛像的表面光滑、致密、无变形，外形逼真。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种利用石膏型铸造大型银合金佛像的方法，包括以下步骤：
1）石膏型的制备：按照佛像的尺寸，造好蜡膜敷好石膏砂浆，佛像设置四个主浇道，用钢材加固；
2）石膏型的烘干与焙烧：将佛像的头部朝下放入预先挖的4m深的地坑，就地筑炉，在浇注前7-9天进行焙烧，先小火脱蜡，再以10-20℃/h的速度加热到120-200℃，然后以1-10℃/h的速度升温到250-300℃，再以1-5℃/h的速度升温到350-400℃，最后以2-10℃/h的速度升温到650-700℃，当到6-7天时，进行保温，保持温度在650-720℃之间16h；
3）银合金的熔炼：根据佛像的尺寸，采用多只大容量的石墨坩埚来熔炼银合金，将银合金料加到石墨坩埚中，加热熔炼并过热到1300℃；
4）浇注：采用一台吊车起吊石墨坩埚至浇注位置，在10-15min内完成，采用手动式蜗轮蜗杆传动系统将石墨坩埚中的银合金金属液浇注到石膏型中。
作为本发明进一步的方案：所述步骤2）中，当石膏型焙烧好，在进行浇注之前，采用树脂砂填充到佛像外箱上，再用钢材加固，保证浇注不会涨箱，不漏水。
作为本发明进一步的方案：所述步骤3）中，在熔炼前，把石墨坩埚预热，然后轻放加料，首批加料40%开始升温熔化，火力逐渐上升，待首批料开始软化后，投入部分活性石墨粉进行覆盖，防止氧化吸气，再逐渐加料，加完后待全部熔化，再投入活性石墨粉覆盖，继续升温，炉膛内热电偶测试到1370-1400℃时保温10分钟，此时石墨坩埚内温度达到1300℃，扒开石墨渣，到最佳浇注温度时，停火，准备浇注。
作为本发明进一步的方案：所述料为预先配制的银合金锭，所述银合金锭按照重量百分比的原料包括Ag94-99.92%、La0.06-2%、Y0-2%和Ce0-2%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过加入稀土元素，使得银合金材料具有良好的化学稳定性，如抗硫化性、抗烟尘和汽车尾气污染，耐盐雾腐蚀，以及抗变色性能等，同时具有良好的铸造与焊接性能，在首饰、装饰、建筑及人们日常生活等方面具有广阔的应用前景，对环境和人体无公害；利用石膏型铸造工艺成功浇铸出大型银合金佛像；石膏模型及焙烧工艺完全满足大型复杂银饰品、银雕塑等艺术工艺品的浇铸要求。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，以上海静安寺银像铸造工艺为例，一种利用石膏型铸造大型银合金佛像的方法，包括以下步骤：
1）石膏型的制备：按照佛像的尺寸，高5m，长4m，宽3m，重约12吨，造好蜡膜敷好石膏砂浆，佛像设置四个主浇道，用钢材加固；
2）石膏型的烘干与焙烧：将佛像的头部朝下放入预先挖的4m深的地坑，就地筑炉，在浇注前7-9天进行焙烧，先小火脱蜡，再以10-20℃/h的速度加热到120-200℃，然后以1-10℃/h的速度升温到250-300℃，再以1-5℃/h的速度升温到350-400℃，最后以2-10℃/h的速度升温到650-700℃，当到6-7天时，进行保温，保持温度在650-720℃之间16h，当石膏型焙烧好，在进行浇注之前，采用树脂砂填充到佛像外箱上，再用钢材加固，保证浇注不会涨箱，不漏水；
3）银合金的熔炼：将银合金材料预先配制成锭，根据佛像的尺寸，采用4只容量为3吨的石墨坩埚来熔炼银合金，在熔炼前，把石墨坩埚预热，然后轻放加料，首批加料40%开始升温熔化，火力逐渐上升，待首批料开始软化后，投入部分活性石墨粉进行覆盖，防止氧化吸气，再逐渐加料，加完后待全部熔化，再投入活性石墨粉覆盖，继续升温，炉膛内热电偶测试到1370-1400℃时保温10分钟，此时石墨坩埚内温度达到1300℃，扒开石墨渣，到最佳浇注温度时，停火，准备浇注；
4）浇注：采用一台吊车起吊石墨坩埚至浇注位置，在10-15min内完成，采用手动式蜗轮蜗杆传动系统将石墨坩埚中的银合金金属液浇注到石膏型中。
铸造好的银佛像表面光滑、致密、无变形，外形逼真，达到大型艺术铸造雕塑优等效果，满足了上海静安寺的要求。
本发明实施例所采用的银合金材料，按照重量百分比的原料包括Ag98%、La1%、Y0.5%和Ce0.5%。将该银合金材料分别进行物理、力学性能及焊接性能实验，具体结果如表1所示；进行抗氧化、耐腐蚀性能实验，具体结果如表2所示；并与纯银进行了比较。
表1 银合金的物理、力学性能
材料 密度/g/cm3 熔点/℃ 抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 延伸率/% 硬度/HBS 焊接强度/MPa
银合金材料 10.4 962 130 35 20 32 130
纯银 10.5 960 110 25 30 15 110
表2 银合金的抗氧化、耐腐蚀性能
材料 抗硫化/月 抗烟尘/月 抗汽车尾气/月 抗盐雾/月 自然放置/月
实验时间 6 6 6 6 16
银合金材料 发亮 发亮 发亮 发亮 发亮
纯银 发黑 发黑 发黑 发黑 发黑
由表1、表2说明，所述银合金与纯银相比，在物理、力学性能及焊接性能方面明显提高，同时，其具有良好的化学稳定性，如抗硫化性、抗烟尘和汽车尾气污染，耐盐雾腐蚀等，表现出良好的抗变色性能，是一类在首饰、装饰、建筑及人们日常生活等方面具有广泛使用前景的新材料。
本发明通过加入稀土元素，使得银合金材料具有良好的化学稳定性，如抗硫化性、抗烟尘和汽车尾气污染，耐盐雾腐蚀，以及抗变色性能等，同时具有良好的铸造与焊接性能，在首饰、装饰、建筑及人们日常生活等方面具有广阔的应用前景，对环境和人体无公害；利用石膏型铸造工艺成功浇铸出大型银合金佛像；石膏模型及焙烧工艺完全满足大型复杂银饰品、银雕塑等艺术工艺品的浇铸要求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种利用石膏型铸造大型银合金佛像的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）石膏型的制备：按照佛像的尺寸，造好蜡膜敷好石膏砂浆，佛像设置四个主浇道，用钢材加固；
2）石膏型的烘干与焙烧：将佛像的头部朝下放入预先挖的4m深的地坑，就地筑炉，在浇注前7-9天进行焙烧，先小火脱蜡，再以10-20℃/h的速度加热到120-200℃，然后以1-10℃/h的速度升温到250-300℃，再以1-5℃/h的速度升温到350-400℃，最后以2-10℃/h的速度升温到650-700℃，当到6-7天时，进行保温，保持温度在650-720℃之间16h；
3）银合金的熔炼：根据佛像的尺寸，采用多只大容量的石墨坩埚来熔炼银合金，将银合金料加到石墨坩埚中，加热熔炼并过热到1300℃；
4）浇注：采用一台吊车起吊石墨坩埚至浇注位置，在10-15min内完成，采用手动式蜗轮蜗杆传动系统将石墨坩埚中的银合金金属液浇注到石膏型中。
2.根据权利要求1所述的利用石膏型铸造大型银合金佛像的方法，其特征在于，所述步骤2）中，当石膏型焙烧好，在进行浇注之前，采用树脂砂填充到佛像外箱上，再用钢材加固，保证浇注不会涨箱，不漏水。
3.根据权利要求1所述的利用石膏型铸造大型银合金佛像的方法，其特征在于，所述步骤3）中，在熔炼前，把石墨坩埚预热，然后轻放加料，首批加料40%开始升温熔化，火力逐渐上升，待首批料开始软化后，投入部分活性石墨粉进行覆盖，防止氧化吸气，再逐渐加料，加完后待全部熔化，再投入活性石墨粉覆盖，继续升温，炉膛内热电偶测试到1370-1400℃时保温10分钟，此时石墨坩埚内温度达到1300℃，扒开石墨渣，到最佳浇注温度时，停火，准备浇注。
4.根据权利要求3所述的利用石膏型铸造大型银合金佛像的方法，其特征在于，所述料为预先配制的银合金锭，所述银合金锭按照重量百分比的原料包括Ag94-99.92%、La0.06-2%、Y0-2%和Ce0-2%。
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