2010年2月22日星期一

阮一峰的网络日志

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“熔模铸造”图解

Posted: 21 Feb 2010 11:14 AM PST

英国摄影师Alex Hofford访问了一家宁波的乡镇企业。

在那里，他拍摄了"熔模铸造"（investment casting）的全过程，非常有趣。

从古代青铜器算起，这种铸造工艺已经有几千年的历史了，并且直到今天还在广泛使用。看完下面的这组图片，你就会明白它到底是怎么做的。

此外，你还会从中看到，现实中的中国制造业是什么样子的，以及其中反映出来的一些社会问题。我强烈推荐这组作品。

它属于Alex Hofford的"中国工厂"系列照片之一。这个系列还包括游戏机工厂、遥控器工厂、塑料工厂、手机充电器工厂、笔记本电源工厂、变压器工厂和五金工厂。

下面的图片比较多，如果无法显示，多刷新几次即可。

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1. 工人在搅拌蜡原料。

2. 融化的蜡注入金属模具。

3. 等到初步凝固后，就可以从模具中取出蜡模型。

4. 蜡模型放入冷水中，进一步冷却固化。

5. 成型的蜡模型移入储藏室。它们是金属零件的原型，那些零件可以用于制造汽车、火车、飞机、机械设备、电站设备等。

6. 蜡模型都放在一个个竹筐里。

7. 下一步是将同样的模型都合并在一起，形成一个模型树。通过加热，把它们黏合。

8. 排列好的模型树，将被送入下一道工序。

9. 这一步是形成陶模（ceramic mold）。简单说，就是反复执行三个步骤：涂料、撒砂和硬化。首先，模型树被浸入硅酸乙酯或者硅酸钠的复合溶液。溶液的气味很像氨水，但是现场没有一个工人戴着呼吸系统保护装置。

10. 完成涂料的模型树，再被手工洒上二氧化硅晶体或者锆石晶体。这个步骤会反复进行多次，然后模型树会被悬挂，等待风干硬化。

11. 工人是新疆来的临时工。

12. 涂料和撒砂需要一直做，直到陶模的厚度达到一厘米左右。

13. 粉尘太大，我的眼睛流泪了。

14. 完成之后，陶模就被放在一边，由夜班工人处理。

15. 夜班的任务是熔铸。之所以要在夜里进行，是因为宁波市规定，晚上11点以后电费半价。

16. 铸造车间的熔炉使用煤炭作为燃料。陶模被推进去，里面的蜡芯开始融化，二氧化硅晶体互相结合，形成了一个坚硬抗热的空心陶瓷部件。这一步叫做烧芯。

17. 工人用推车，将烧制好的陶模取出熔炉。他既没有戴手套，也没有戴护目镜。

18. 烧得通红的陶模，被直接放置在砂石上。

19. 工人用铁杆，将陶模排成一串。他们穿的完全是普通鞋子，没有穿那种厚重的安全靴。每当铁杆碰到陶模，就会有余火飞溅起来。

20. 工人用铁耙子，将砂石围在陶模四周，只露出口上的部分。陶模被牢固地固定了。

21. 同时，其他工人点燃了电熔炉。虽然，将这道工序留到夜晚进行，是为了省电费，但是另一个好处是，拍摄出来的照片很壮观。

22. 废钢加入电熔炉融化。

23. 融化后的钢水被倒入一个可以移动的坩埚。两个工人用长杆子架住坩埚。

24. 这一步非常危险，火花四溅。但是工人们没有戴手套，也没有戴护目镜。

25. 钢水被倒出坩埚，倒入一个个陶模之中。

26. 钢水发着白光，温度达到千度以上。

27. 工人全神贯注，非常小心，防止钢水从陶模上溢出来，或者倒错了地方。

28. 如果钢水倒得不好，没有正好填满陶模，或者在倒的过程中形成气泡，整个零件就成了次品和废品。工厂的利润和成本就要受到影响。

29. 现场的烟雾和气味非常强烈，但是没有人戴呼吸保护装置。

30. 经理告诉我，厂方以前给工人发过护目镜、手套、靴子、面具等劳防设备，但是工人不愿意使用。

31. 赤手空拳地在熔炉旁倒钢水，无疑让现场弥漫着一股英雄好汉气概。

32. 经理说，厂方曾经规定，不使用劳防用品，每次罚款5元。

33. 但是不久以后，因为罚款会减少工人的收入，所以工人纷纷跳槽，到其他没有劳防用品也不罚款的厂里干活。所以，厂方最后只能放弃罚款制度。

34. 这就是奇怪的地方。不仅厂方不重视生产安全，就连工人也不重视对自己的保护。在西方国家，工人的自我保护意识已经强化到有点过分的程度，而在中国，这种意识则是根本不存在。提高生产安全的唯一方法，只能是通过更严厉的法律，以更强有力的力度，迫使厂方去实施。对工厂随时进行抽查，就是一个好方法。但是，执法部门缺乏人手，以及政府中的腐败，都会阻碍这项工作。

35. 中国是一个大国，保护工人和保护环境，都遇到了相似的问题。那就是法律制定出来了，却得不到实施。要想解决这个问题，真是谈何容易。

36. 等到冷却后，浇铸好的陶模就被巨大的火钳移走了。

37. 它们被放在推车上。

38. 这一次，工人戴着手套。

39. 陶模和里面的零件，被拉到楼外。

40. 它们被倒在地上冷却，等着日班工人移去陶瓷外壳。

41. 第二天早上，工厂烟囱冒出了煤烟。具有讽刺意味的是，我是在联合国哥本哈根气候会议闭幕的当天，拍摄这张照片的。

42. 燃煤的锅炉整个白天都要烧着，这是为了保证"烧芯"步骤的进行。温室气体就是这样被排放的。

43. 工人用喷灯除去零件上面蜡模的残片，这一步必须重复执行。

44. 这是一项非常艰苦的工作。

45. 工作条件很恶劣。

46. 虽然看上去，现场一片混乱，但是这项工作本身完全是有条不紊地在进行。

47. 其他工人从零件上去除二氧化硅的残渣。有时会用到榔头。

48. 这个工人的手套上都是洞。工作条件无疑是很差的。

49. 钢铁零件会进一步用机器清洁表面，把浇铸过程的痕迹完全去掉。

50. 工人用强力机器对产品做进一步光滑处理。这个工作场景简直就像中世纪的手工作坊。

51. 午饭时间到了。

52. 饭菜中没有肉食，只是米饭和蔬菜。

53. 午饭后，工人将零件放入喷砂机，做最后的抛光。

54. 拍摄这张照片的时候，喷砂机正好开着，许多小块的碎石从里面高速弹出，像连珠炮一样打在我身上。奇怪的是，这个工人戴着面具，保护的是呼吸系统，他却没有戴护目镜。

55. 喷砂完成后，零件成品就从机器里落在手推车上。

56. 它们会被用于重型工业的机械上。

57. 用"熔模铸造法"制造钢铁零件的整个过程，到此就全部完成了。

（完）