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火炮是战争之王,是人类用于屠杀同类的大杀器,大都非常精密可靠,制造工艺也非常科学、复杂,但在人类应用火炮的早期阶段,火炮制造却比较简单,当时的工匠们甚至可以在行军营地里迅速制作出火炮,以便及时参与到战争里。
下面小编就来给大家详细介绍欧洲人如何用泥模法制作早期火炮的!本来小编打算给大家介绍中国古代的铸炮工艺,但奈何国内这方面的图片资料不多,不直观。
人类制造的早期金属火炮、火门枪最初都是铜质(青铜、黄铜、红铜都有),因为铜和青铜的熔点低,延展性能好,质地坚韧,不易炸膛,是铸炮的优质材料,所以当时各国都流行铸造铜炮,而整体浇铸铁炮的技术,欧洲人直到1540年左右才掌握,而且这一技术还被英国保密了很久,等到十七世纪时才在全欧洲流传开来!
至于为什么后来铁炮成为了主流,那是因为铜炮的价钱实在是太过昂贵了!铜炮的价格最低也是铁炮的五倍!是价格逼迫着人类不得不提高金属处理技术,将钢铁变成铸炮的主要原料!
人类最早的铸炮技术是从制作火门枪、铸钟等技术延伸、发展而来的,所以在当时,很多的铸炮师老本行都是为教堂铸钟的!因为这两者的制作工艺是相通的!
以下是正文:
第一步,要铸造铜炮首先要制作一个用来熔化铜料的熔炉,如果有坩埚更好,若是没有坩埚等工具也不要紧,只要有熔炉就行!
制作熔炉的泥土,可以直接扒白蚁丘上的粘土,要是找不到白蚁丘,选用普通的粘土也可以,只要将泥土中的石子、木棒等杂物挑出即可。
1.添水将泥土湿润,并不断的和泥,使其熟化,在这期间可以加入草茎。
2.把熟化完成的泥土捏制成泥砖,然后围垒成一个圆型的熔炉,熔炉不需要制作太高,有个半人多高就行,周围可以打入几根木棍加固一下,防止其倒塌。
3.熔炉垒好后,让其自然阴干几天,然后在其底部开出三个通气孔,输风管将会通过这三个小洞往熔炉内部输送空气!为了不让铜水意外从通气孔流出,这三个输风管都要倾斜45度插进熔炉内。
4.在熔炉上开好三个通气孔后,还要在其最底部开出一个出料口,当铜料融化成铜水后,就会从这个孔排除,但这个出料口在铜料未完全熔化为铜水之前,要先用泥土封上,等到需要时再打开。
第二步,制作早期铜炮需要用到泥模。
泥模由模芯和模壳两部分组成,推荐使用失蜡法制作!
1.首先取一块合适大小的蜡块,长、宽、高都要和准备制作的炮管规格差不多大,然后将其雕刻成炮管的模样,并钻出炮膛,其整体大小要和真正的金属炮管一般无二,形制如下图。
2.当炮管的蜡膜制作完成后,用粘土包裹住蜡膜,连其内部也要填充上泥沙,只在炮管尾部留下进料口,下图是泥膜的剖面图。
3.下图右侧的两个圆柱型泥土疙瘩就是制作完成的炮管泥模,匠人们接下来会加热使其内部的蜡模熔化流出,这样泥模的内部就留下了炮管形状的空腔。
这种失蜡法制作炮管泥模的方法因为简单可靠,在欧亚都很流行,但也有的地方使用其他方法制作炮管的泥模,他们的制作方法如下:
1首先找一块大小合适的木头,把其雕刻成炮管的形状(内部中空),接着准备两个比木制炮管大一些的“木箱”,并将木质炮管放进其中一个木箱内,然后往木箱里填充调好的泥沙(即型砂,泥、沙的比例、干湿度都要注意)。
2.使用木棍敲打、挤压木箱内的泥沙,使其和木质炮管紧密相接。
3.将木箱上多余的泥沙挂掉。
4.把木箱整个翻过来,然后就能看见泥沙上已经印出了炮管的形状。
5.若是木质炮管和泥沙意外分离,出现了毛边、缺口,还要将炮管重新填回泥沙内,然后另用泥沙修补毛边。
6.在木箱上撒一些石灰粉后,然后另取一个木箱放在模具上,并往木箱内填充新的泥沙,当然为了让铜料一会儿能流进模具内,还要在泥沙上留下进料的孔洞。
7.泥沙填充完新的木箱后,使用木锤将其锤紧。
8.经过木锤锤紧后的泥沙会变得比较结实,只要小心翼翼地将两个木箱分开,其内部的泥沙就不会散开。
9.将泥沙里嵌着的木质炮管取下,并把刚刚取下的木箱重新盖回原处,如此就能得到一个炮管形状的空心凹槽了!
10.另取一些泥沙放入木质炮管的炮膛内,把其填满后,再用锤子将其锤紧,接着慢慢地将木质炮管取下,如此就能得到炮膛形状的泥质炮芯了!然后将泥质炮芯准确无误的放入之前做好的炮管泥模内(在其中轴线上),这样整个铸炮泥模就制作完成了。
一般情况下,制炮匠人会将制作好的泥模自然阴干数月后再进行浇铸(炮模越大则等的时间越久),古人记载泥模铸炮“非一月不能干透,若值冬令雨雪阴寒,晴霁绝少,则非三两月不能干透”,因为炮管的外范和炮芯都是用压紧的粘土制成的,其透气性低,内部湿气很难干透,就算使用炭火烘烤也常常是外干内湿,而泥膜内部的潮气会使炮管上产生蜂窝状的孔穴,使其有炸膛的危险,所以当时制作一门大炮常常要等几个月,而且还经常出现残次品。
第三步,制作完成炮管的泥模后,就可以燃起熔炉,熔化铜料,进行铸炮了。
1.首先往熔炉内部倒入木炭。
2.当熔炉内的木炭被点燃后,直接向熔炉内加入铜料或青铜料。
3.放完木炭和铜料后,就可以为熔炉鼓风了,使其炉内的温度升高,以将铜料熔化为铜水!
第四步,在熔炉的出料口旁边挖一个能装下炮管泥模的大坑,然后将泥膜埋入坑内。
1.当泥模放入坑内后,就使用泥土回填,只漏出泥模的进料口在外。
2.炮管泥模被埋入泥坑后,找一些湿泥制作出一条连接熔炉出料口和炮管泥模进料口的“通道”,并确保熔炉内的铜水能安全的通过这条通道流进泥模内。
3.当熔炉内的铜料全部融化为铜水后,打开出料口,让铜水顺着通道流进炮管泥模,将泥膜内的空腔全部填满!在这一过程中铜水有可能将泥模内的炮芯冲歪,使其铸造出的火炮炮膛不在炮身的中轴线上!所以最好把控一下铜水流出的速度。
第四步,等到铜水全部流进炮管泥模后,就将其放置一段时间。
1.当泥模内的铜水自然冷却下来后,将泥膜从坑中取出,并用锤子将泥模砸开。
2.接着使用其他工具将金属炮管表面和炮膛内的泥沙全部挂出倒掉,如此就能获得一个粗糙不平的金属炮管了!
3.使用锉刀和其他打磨工具对金属炮管表面进行打磨,将多余的毛边和砂眼都打磨掉,然后使用镗刀对炮管内部进行镗光处理,使其尽可能的平直,这样炮弹才能更好的从炮管内射出。等到炮管炮膛和表面都加工好以后,使用钻头在炮管的尾部钻出火门。
第五步,经过上述的工艺以后,火炮炮管就基本制作好了,可以为其配上炮车了!当然,在交付使用之前,还要进行质量检测,确保其没有致命的瑕疵。
1.首先要目测炮管,看其有无明显的缺陷,然后用铁锤适度的敲打炮管,看其是否出现裂纹,如果没有发现裂纹或其他瑕疵,就将炮管上的火门堵住,然后往炮管的内部倒水,若是发现有水从炮管上渗出,则意味着炮管上有裂纹,这种炮管是万万不能用的!会炸膛的!
2.经过上述的检查方法过一遍后,若是没有发现瑕疵,就可以“实弹测试”了!当然,要慢慢来,要先装入少量火药引爆,然后不断的加大火药分量,一直测试到火药和炮弹等重为止!经过这些测试却没有出现裂纹、炸膛等问题的火炮才算合格!才能用于战争!
以上就是古人使用泥模法制作早期火炮的全部流程了,总的来说这种铸炮方法比较简陋,制作出的火炮也存在一定地质量问题,而且制作的火炮越大,则出现的问题越多,中国甚至有“铸十得二三者,即为国手”的夸张说法!并且每制作一门火炮就要重新制作一个新的泥模,这样不但耗时耗力,且每门火炮的口径、规格都会有一些差别,这也是为什么很多“同等口径”的火炮炮弹不能通用的主要原因!
求关注、转发、点赞、评论,以后小编给你们介绍佛朗基炮的制作方法!我可是全头条最硬核的作者~
本文作者:夏虫欲饮冰(今日头条)
原文链接:http://www.toutiao.com/a6697793373614375431/
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