大明合伙人 - 第六十二章 砂型铸炮法（上）

    除了月银的问题，还有一件大事让所有工匠们都激动、羡慕不已。
    平时雷都打不出一个屁的吴老二，居然第一个向沈大人申请了那个专利。
    本来大家还抱着看笑话的心态，却没想到，仅仅一天时间，沈大人就带着圣旨来了。
    皇上批准了吴老二申请的砂型铸炮法专利成功，为大明第一号专利。
    因该铸炮之法为大明的火炮工艺提升做出了巨大贡献，特此御封吴老二为皇匠。
    废除吴老二的匠籍，改为民籍。
    成立京师第一铸炮厂，沈浪沈大人担任厂长，吴老二担任技术工程师，可亲自挑选工匠专门用砂型铸炮法制造火炮。
    每生产出一门火炮，吴老二可以获得相当于铸炮成本一成的专利收益，工钱再另算。
    当然，圣旨中的人名不是吴老二。
    毕竟吴老二的本名不叫老二，是因为在老吴家排行第二才被人如此称呼的，他真正的名字叫吴铁生。
    要知道，大明现如今的红夷大炮，造价至少要一千多两银子一门，超过两千两的也有不少。
    也就是说，每门用砂型铸炮法造出的火炮，吴老二就可以得到一两百两银子啊，光这就可以抵很多工匠好几年的收入了。
    这要是做个几十上百门，这穷得叮当响的吴老二岂不是草鸡变凤凰，一下子成了大财主了。
    这得多让人眼红啊，自己怎么就没搞出个什么专利呢？
    其实他们不知道，用砂型铸炮法来铸炮，成本会下降不少，吴老二一门炮的专利费也没那么高。
    当然，这是后话。
    这圣旨自然是沈浪请示崇祯下的，他倒不是为了宣扬自己的改革政策而故意抬高这砂型铸炮法，而是这砂型铸炮法确实值得这般推崇。
    其实最近沈浪就有准备要安排铸造火炮的事情，毕竟枪炮是一家，有枪没炮怎么行。
    不过，他沈浪要的炮，自然不是大明现在用的那些火炮，他要的是利于野战的野战炮。
    而大明眼下的火炮，轻便的火炮射程不够，有效杀伤距离还比不上自己造出来的燧发枪，这种火炮对他沈浪来说有些鸡肋了。
    射程可以的，重量又太重，精度不够，还不利于机动，也不理想。
    沈浪很推崇闪电战，让这些大家伙拖慢了行军速度，很不划算。
    大明的火炮还有很大的改进空间，但是大明现在的铸炮工艺，显然达不到这样的要求。
    如果用现代社会的工艺和机械，那更容易达成了。
    可沈浪却不准备这么做，因为这很可能给自己惹来大麻烦，自己把牢底坐穿，大明也要亡，这不是他想要的。
    毕竟枪炮在和谐社会还是非常敏感的，之前燧发枪可以拆分成零件分到多个工厂生产。
    别人也不知道他沈浪真的要批量的制造具有杀伤力的火枪，所以没人会举报自己的客户。
    可火炮就不一样了，光是一体型的炮管就无法隐瞒，稍微有点常识的就能认出来，到时候不管怎么解释都无法自圆其说了。
    所以，沈浪很早就打消了自己制造炮管的念头，只是准备搜罗各种资料到大明去改善火炮工艺，让大明自己生产。
    大明现在的铸炮技术还是用的泥模法，这种方法在华夏传承了几千年，工艺比较成熟。
    但随着社会的发展，这种方法的局限性越来越大，特别在铸炮方面，缺陷很明显。
    制炮之前先要制作好泥模，泥模包括一个圆柱形的形芯和一个外范，将形芯和外范合体后再浇铸。
    然后经过齐口、打磨、钻火门等程序，一门炮才制作完成。
    但是，制作可用的泥模就需要耗时相当长的时间。
    因为泥模需要等其自然风干后才能浇铸，模越大等的时间越久。
    短则一月以上，遇上天气不好，几个月都是很正常的。
    所以，铸一门炮往往要几个月甚至是半年时间。
    可即便铸出来了，次品率也非常高。
    因为外范和形芯用粘土制作而成，透气性差，里面很难真正的干透，往往是外干内湿。
    在浇铸时，这些湿气就会蒸发形成潮气，使火炮膛内出现大量的蜂窝状孔洞，导致火炮发射时炸膛的风险大增，这种就是残次品。
    《西法神机》中甚至有些夸张的说：“铸百得一，即为国手。”
    可见泥模法的合格率究竟有多低。
    所以，沈浪一开始就排除了泥模铸炮法，也不打算进行改良了。
    因为泥模铸造法比较成熟，没什么太大的改良空间，能改良前人早改良了。
    排除了泥模法，沈浪找到了两种可以在大明现有的条件下使用的铸炮工艺，那就是砂型铸炮法和铁模铸炮法。
    砂型铸炮法是英国人在18世纪末在泥型铸炮法的基础上创新的，也就是大概一百五十年后。
    而铁模铸炮法则是晚清的技术。
    经过简单的比较，沈浪便选择了砂型铸炮法。
    因为铁模铸炮技术主要只是提高了生产效率，生产出的火炮炮身依旧粗糙，炮身各部分与口径偏差依然很大，所以对火炮的性能提升不大。
    晚清政府经过对比之后，也放弃了铁模铸炮法，改用了砂型铸炮法。
    而砂型铸炮法，生产工艺则相对简单，生产周期也大幅减少，成品率更高。
    即便到了沈浪所在的现代社会，砂型铸造也未过时，还非常流行。
    很多汽车零部件都会用到砂型铸造，其他产业中用到砂型铸造的也比较多。
    所以在未来相当长的一段时间内，砂型铸造不但不会被淘汰，反而会应用得越来越广。
    而泥型铸造虽然未被淘汰，但应用已经非常少了。
    砂型铸炮有两种方式，一种是一体成型，另一种是先铸出实心的炮管，然后再钻膛。
    第一种方法，先要制作出一个砂模，然后再浇铸成型，再把炮膛内的砂模敲碎，就可以得到炮管。
    吴铁生向沈浪提供的，就是这种砂模铸炮法。
    可这种方法看似比第二种快捷，但是成品率和火炮的整体质量，是不如第二种的。
    因为实心炮管再钻膛，可以让内膛更平整光滑，壁厚更均匀。。
    所以沈浪更倾向于选择第二种，而这种方式也是砂型铸炮的通用方式。
    如果铸实心炮管的话，就不需要先铸一个砂模了，但是需要先准备一个炮管模型出来。
    这个模型可以是木头制作的，是可以反复利用的。
    另外，还需要一个炮管的剖面模具，将这个木制炮管放到模具上去，炮管下半部分就会嵌进这个模具中，上半部分则会显露出来。
    拿一个同样大小的空心铁方框平整的放在剖面模具上，当然，这方框也可以是木制的，但一定要结实。
    在木制炮管上抹一些石英粉防止其与沙粘连，然后将筛选好的细沙填进去，压结实，再将上面的沙刮平整。
    将整套模具翻转过来，剖面模具就在上方了，小心的取下剖面模具，木制炮弹的另一半就显露了出来。
    抹石英粉，再拿一个同样大小的空心方框罩上去，填沙并压结实。
    在压结实的砂模上方打一个孔，这个孔是浇铸液体金属的入口。
    小心的打开模具，将木制炮管取出来，这样就可以看到两部分砂模上各有一半的炮管样式了。
    再小心的在炮管模型旁边开槽，与刚才打的孔连通起来，这样从孔中倒入的金属液体就可以顺着槽口流入炮管模型中了。
    合上模具，倒入金属液体，冷却后打开模具，将沙扒开，就可以得到实心炮管了。