壹、鑄造程序:
鑄造就是將熔融的金屬熔液鑄入預先做好的鑄模內,待金屬熔液在鑄模內冷卻 凝固後,清除鑄模取出鑄件的過程。因鑄造的方法不同,鑄造的程序略有差異,基 本的鑄造程序應包含下列五個步驟:
一、製作模型:首先根據工作圖製作一組模型,模型的形狀須和工作圖相同,尺寸 則略大於工作圖,以備金屬液凝固收縮及加工裕量。模型材料有木材、金屬、
保麗龍、蠟、…等,本教學活動就是採用保麗龍作為模型材料。
二、造模:就是所謂鑄模的製作過程。普通鑄造的造模材料為鑄砂,造模時先將模 型安置在砂箱中的適當位置,四週填覆鑄砂並適當地摏實,在造模過程中須預 留澆鑄口及流道。鑄砂填覆完成後要起模,也就是將原來包覆在鑄砂間的模型 起出,形成模穴,以填充金屬熔液形成鑄件。因此,一件模型通常可以重複製 作無數個鑄模,但本次活動採用保利龍模型,鑄砂填覆後不需起模,因此模型 只能使用一次。
三、熔化和澆鑄:熔化作業通常會依照金屬材料的種類選用不同的熔解爐,以鋁合 金材料,較常使用者為電爐或高週波爐。熔化作業除了應注意配料計算、溫度 控制、除渣、除氣等作業外,熔化的金屬屬於高溫作業,必須特別注意作業安 全,未經專業訓練者絕不可輕易嘗試。此外,澆鑄過程應注意速度控制、高度 調整及流量控制等。
四、拆箱清砂:鑄件澆鑄完成後,必須要拆箱清砂,以便取出鑄件,及將黏附在鑄 件表面的鑄砂清除乾淨。清砂的方式包含:敲擊、噴砂、珠擊或酸洗等方式。
五、鑄後加工:鑄後加工包含鑄件上的澆鑄口、流路系統、毛邊等多餘部位必須切 除;鑄疵或缺陷進行焊補或其他修補方式;配合鑄件的需求進行機械加工、表 面處理、熱處理或必要的檢驗等。此次獎盃製作後,特安排 2 小時進行澆鑄口 切除與表面處理,使獎盃更加精緻美觀。
貳、鑄造作業安全(張晉昌,2002) 一、一般安全守則
1.實習前應確實檢查自己的服裝儀容及安全裝備。
2.實習時應注意安全,不可有危害自己或他人之行為。
3.實習中不可喧嘩亂跑,以策安全。
4.應隨時保持工作區及通道的整潔,以防他人跌倒。
5.廢棄物應置放於固定場所,以保持良好的工作環境。
7.消防器材應定期檢查或調換。
8.急救箱應置放於明顯位置,且應定期檢查或補充藥品。
9.工作中若有不安全之情況,應立即報告老師。
10.不管多麼輕微的受傷,應立刻報告老師,並使用急救箱或到健康中心處理,以 免傷口惡化。
二、造模時之安全規則
1.不可在搬運車道、吊車下方工作或聊天,以免發生意外事件。
2.造模手工具應整齊放置適當位置,避免插放在口袋內,以策安全。
3.應按正確操作方法,使用適當手工具及機器。
4.使用鏝刀及起模針時不可嬉戲,以防傷及他人。
5.砂鏟應豎立在砂堆中,以免發生意外。
6.工具使用完畢應歸還原處。
7.混砂機不可擅自啟動。
8.操作混砂機設備時,不可穿寬鬆衣服,以策安全。
9.混砂機應等轉動正常後才可填料,混砂過程中應避免衣服、手臂、砂桶等被滾 軸捲入。
10.搬運砂模或物品時應注意正確姿勢,保持上身平直,以免腰背部受傷。
11.使用噴燈或瓦斯烘烤砂模時,不可正對人員或易燃物品點火,以免發生意外。
12.噴燈或瓦斯燈不用時應熄火,以策安全。
三、熔化澆鑄時之安全守則
1.沒有專業人員指導,不可擅自啟動各種熔化爐。
2.操作熔化爐或使用機器設備時,不可爭先恐後。
3.沒有穿戴安全服飾,不得靠近正熔化中的熔爐。
4.加料時,應用火鉗夾料填加,切忌丟擲,以防噴濺及燙傷。
5.澆鑄時需穿著安全服飾,其他人員不可接近,以防碰撞。
6.抬取高溫金屬液時,不可跑步前進,以防濺潑傷人及燙傷,尤其靠近潮濕或有 水的地方,更應小心。
7.澆桶應確實烘乾才可使用,以免金屬液噴濺傷人。
8.澆鑄時,不可向後倒退行進,以防跌倒而發生意外。
四、清理鑄件時之安全規則
1.拆箱清砂,應用火鉗或鐵夾夾取仍為高溫的鑄件,以防燙傷。
2.去除鑄件澆冒口或毛邊時應戴手套,以免手掌被割傷。
3.所有工具應確實牢固,以免使用時脫落或折斷而發生意外。
4.敲除澆冒口或毛邊時,不可正對人員方向,以免傷及他人。
5.研磨鑄件時,應配戴安全眼鏡,以防火花傷及眼睛。
6.堆放鑄件或砂箱等物品應整齊,且不可堆太高,以防倒塌傷人。
7.堆積場所預留的走道應較為寬敞,以策安全。
叁、獎盃設計與製作示例 一、各種材質的獎盃造型
資料來源:lib.ofps.edu.hk 資料來源:www.sjf.cn 資料來源: www.ec0312.com
二、保利龍鑄件(下列 5 件均為學生作品)
肆、工作計畫
作業名稱:
工作開始日期: 完成日期:
工作時間: 小時 教師認可:
小組成員:
小組主持人: ;任務:
資料整理: ;任務:
紀錄: ;任務:
製作上列工作時所需之器具及設備
1.保麗龍切割器 2.鑄造用手工具 3.金屬熔解爐 4.手弓鋸 5.銼刀 6.
7. 8. 9.
製作上列工作時所需要的材料及消耗品(除老師提供者外) 項次 名 稱 單位 數量 規 格 備 註
1 黏土 包 1 可選擇多種顏色搭配
2 保麗龍 塊 1 200×200×200 另有保麗龍球、水滴、星形、心 形,可向老師領取
3 保麗龍膠 瓶 1 4 鋁合金 公斤 10
5 補土 包 1 共用
6 噴漆 瓶 5 銀、黃、紅、藍、綠色,共用
工作步驟與注意事項
工作步驟 注意事項 工作簡圖
注意:現在你們已經完成工作計畫,請不要馬上工作,先討論一下,有沒有其他 更好的方法呢?有沒有遺漏呢?將你們的計畫送給你的老師認可後,再開 始工作,整個活動包含製作與加工等的工作時間共計十小時。
生活科技學習活動單(七)
班級: 姓名: 座號: