一边想着这些事儿,陶巅一边指挥着卢政快速操作。这铧犁呈弧形,前端刃口处特意设计得比普通铁铧犁更宽,底部预留出加强筋的凹槽。
这个世界中的工匠好像不太懂加强筋的作用。在铧犁上设加强筋的可以增强犁体结构强度与刚性,可防止其在耕作时因承受冲击、拉力和弯曲力而变形或断裂。
本来就结实异常的铝合金,如果再加上加强筋,那就可以一个顶十个用了。
浇注模具做好后,陶巅命人闪开,只见铁匠端起坩埚,将化好的铝合金液又开始缓缓地注入进了模具浇口。
这回就不是做实验了,所以铸件必须保证完全冷却,最少要经过3个多小时以后才能开模取出,否则高温脱模容易造成器具变形和力学性能大幅度下降。
嘱咐他们过4小时左右再脱模后,陶巅又带着人开始翻砂刀具的模型。
这铝合金长刀的锻造,必须得从熔铸开始。这种特殊配方的铝合金硬度比正常钢铁硬3倍,而且有效塑性区仅有100度,远小于铁的400度,也就是说,锻打没几下就会硬化得打不动了。
所以陶巅又花魂力值让清灵买来了他师兄给量身定做的方法:铝合金免锻打刀具生产方案。
而这一个方案就花了4000魂力值。不可谓不贵!
由于这个超级铝合金有“高强度、高韧性、锻打性性差”的特性,所以,清灵的师兄给出了 “精准铸造+仿生刃口设计+表面自锐化结构”的设计方案,其核心思路是让铝合金刀具的锋利度在铸造的阶段就能实现“先天成型”。
要达到这一目的,就得让刃口来个形态上的仿生。
师兄借鉴了鲨鱼牙齿“外宽内窄”的楔形结构,在铸造模具的刃口部位设计了三级渐变的截面:
- 刃口最尖端:厚度控制在0.1-0.2mm(利用超级铝合金优异的铸造流动性,确保金属液能够充满尖端细小型腔);
- 刃口过渡区(尖端向后5mm):截面呈15°锐角,通过模具型腔的精准加工,使铸造后刃口具备初步切削角度;
- 刃口支撑区(过渡区向后10mm):截面角度扩大至30°,依托超级铝合金的高强度,为薄刃口提供稳固支撑,避免使用时崩刃。
而要想达到这样的效果,就得要求模具精度特别高,所以这里必须采用失蜡铸造工艺,也就是通过蜂蜡石蜡的手工塑形,先做出刀具,翻砂覆土,然后再融去蜡质,最后金属液注入空腔就能成型了。
在铸造的时候,还有一项难点,就是要造成真空的环境,用除气法来铸造。这就得将模具放入密封陶范里,用炭火加热抽气,将型腔内空气压力降至最低,这样做是为了防止金属液在刃口尖端形成气泡,可确保刃口质地的密实无缺陷。
等浇注好了,彻底冷却下来以后,取出成品刀,就可以进行打磨刃口的工作了。
首先先要用细砂岩快速打磨刀具表面,重点去除刃口及刀身的铸造氧化皮,露出超级铝合金的金属本色,此时刃口的楔形结构和微锯齿已初步显现。这一工序5分钟就能完事儿。
接下来就是精磨:用油石细化刃口边缘,而制造工序用不了一刻钟就可以结束,其中仅需将刃口尖端的微小毛刺磨平(因铸造刃口已具备15°锐角,无需反复调整角度),使微锯齿边缘光滑无缺口。
而最后一步是用鹿皮或者麂皮给刀身 抛光,这样可以激活自锐化性能,同时提升刃口表面光滑度,减少切割时的阻力,此时刀具即可达到“能轻松切割纸张、皮革”的锋利程度。
整个三个打磨过程加起来也就是20分钟左右的时间。
所以这种铝合金,只要在铸造中把握好尺度,不用5小时就能生产出来一大批刀具。这样就能真正地实现尖端武器的批量化生产。
这可比那些夹着铁块反复捶打,烧红了再捶打的锻铁省事儿多了。
陶巅这也算是给武器生产业作了一个能扯到蛋的大飞跃了。
话不多说,等到4个多小时,陶巅出去逛了好几圈回来以后,一把铝合金长刀就已经明晃晃夺人二目地出现在了铁匠铺之中。
这口刀,刀身狭长轻便,仅重1.2斤,比同尺寸的铁刀轻了4斤还得多。
它的刀刃锋利无比,能轻轻松松地劈断大块木柴;刀背与加强筋坚固耐用,用铁锤大力敲打刀身,刀身仅轻微弯曲便迅速回弹恢复原状,十分极致地显现出了合金超级优异的韧性。
“这铝合金长刀,也太轻便太结实了……”那铁匠双手捧着长刀,满脸赞叹,但是因为一直不敢问陶巅是谁,无法称呼陶巅,所以也就没敢和陶巅搭话。
陶巅接过长刀,掂量着它轻便的分量,就手耍了几个极为漂亮的刀花,凛凛刀风闪过之处,吓跑了站在旁边的所有人。
“嗯,这口刀吗,还不错,把那型砂再抬过来些,做些军中常用的武器。包括长箭。”陶巅边说,边速度快到如残影般一连斩出了几刀。
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