第六十二章 砂型鑄炮法(上)
除了月銀的問題，還有一件大事讓所有工匠們都激動、羨慕不已。
平時雷都打不出一個屁的吳老二，居然第一個向沈大人申請了那個專利。
本來大家還抱著看笑話的心態，卻沒想到，僅僅一天時間，沈大人就帶著圣旨來了。
皇上批準了吳老二申請的砂型鑄炮法專利成功，為大明第一號專利。
因該鑄炮之法為大明的火炮工藝提升做出了巨大貢獻，特此御封吳老二為皇匠。
廢除吳老二的匠籍，改為民籍。
成立京師第一鑄炮廠，沈浪沈大人擔任廠長，吳老二擔任技術工程師，可親自挑選工匠專門用砂型鑄炮法制造火炮。
每生產出一門火炮，吳老二可以獲得相當于鑄炮成本一成的專利收益，工錢再另算。
當然，圣旨中的人名不是吳老二。
畢竟吳老二的本名不叫老二，是因為在老吳家排行第二才被人如此稱呼的，他真正的名字叫吳鐵生。
要知道，大明現如今的紅夷大炮，造價至少要一千多兩銀子一門，超過兩千兩的也有不少。
也就是說，每門用砂型鑄炮法造出的火炮，吳老二就可以得到一兩百兩銀子啊，光這就可以抵很多工匠好幾年的收入了。
這要是做個幾十上百門，這窮得叮當響的吳老二豈不是草雞變鳳凰，一下子成了大財主了。
這得多讓人眼紅啊，自己怎么就沒搞出個什么專利呢？
其實他們不知道，用砂型鑄炮法來鑄炮，成本會下降不少，吳老二一門炮的專利費也沒那么高。
當然，這是后話。
這圣旨自然是沈浪請示崇禎下的，他倒不是為了宣揚自己的改革政策而故意抬高這砂型鑄炮法，而是這砂型鑄炮法確實值得這般推崇。
其實最近沈浪就有準備要安排鑄造火炮的事情，畢竟槍炮是一家，有槍沒炮怎么行。
不過，他沈浪要的炮，自然不是大明現在用的那些火炮，他要的是利于野戰的野戰炮。
而大明眼下的火炮，輕便的火炮射程不夠，有效殺傷距離還比不上自己造出來的燧發槍，這種火炮對他沈浪來說有些雞肋了。
射程可以的，重量又太重，精度不夠，還不利于機動，也不理想。
沈浪很推崇閃電戰，讓這些大家伙拖慢了行軍速度，很不劃算。
大明的火炮還有很大的改進空間，但是大明現在的鑄炮工藝，顯然達不到這樣的要求。
如果用現代社會的工藝和機械，那更容易達成了。
可沈浪卻不準備這么做，因為這很可能給自己惹來大麻煩，自己把牢底坐穿，大明也要亡，這不是他想要的。
畢竟槍炮在和諧社會還是非常敏感的，之前燧發槍可以拆分成零件分到多個工廠生產。
別人也不知道他沈浪真的要批量的制造具有殺傷力的火槍，所以沒人會舉報自己的客戶。
可火炮就不一樣了，光是一體型的炮管就無法隱瞞，稍微有點常識的就能認出來，到時候不管怎么解釋都無法自圓其說了。
所以，沈浪很早就打消了自己制造炮管的念頭，只是準備搜羅各種資料到大明去改善火炮工藝，讓大明自己生產。
大明現在的鑄炮技術還是用的泥模法，這種方法在華夏傳承了幾千年，工藝比較成熟。
但隨著社會的發展，這種方法的局限性越來越大，特別在鑄炮方面，缺陷很明顯。
制炮之前先要制作好泥模，泥模包括一個圓柱形的形芯和一個外范，將形芯和外范合體后再澆鑄。
然后經過齊口、打磨、鉆火門等程序，一門炮才制作完成。
但是，制作可用的泥模就需要耗時相當長的時間。
因為泥模需要等其自然風干后才能澆鑄，模越大等的時間越久。
短則一月以上，遇上天氣不好，幾個月都是很正常的。
所以，鑄一門炮往往要幾個月甚至是半年時間。
可即便鑄出來了，次品率也非常高。
因為外范和形芯用粘土制作而成，透氣性差，里面很難真正的干透，往往是外干內濕。
在澆鑄時，這些濕氣就會蒸發形成潮氣，使火炮膛內出現大量的蜂窩狀孔洞，導致火炮發射時炸膛的風險大增，這種就是殘次品。
西法神機中甚至有些夸張的說：“鑄百得一，即為國手。”
可見泥模法的合格率究竟有多低。
所以，沈浪一開始就排除了泥模鑄炮法，也不打算進行改良了。
因為泥模鑄造法比較成熟，沒什么太大的改良空間，能改良前人早改良了。
排除了泥模法，沈浪找到了兩種可以在大明現有的條件下使用的鑄炮工藝，那就是砂型鑄炮法和鐵模鑄炮法。
砂型鑄炮法是英國人在18世紀末在泥型鑄炮法的基礎上創新的，也就是大概一百五十年后。
而鐵模鑄炮法則是晚清的技術。
經過簡單的比較，沈浪便選擇了砂型鑄炮法。
因為鐵模鑄炮技術主要只是提高了生產效率，生產出的火炮炮身依舊粗糙，炮身各部分與口徑偏差依然很大，所以對火炮的性能提升不大。
晚清政府經過對比之后，也放棄了鐵模鑄炮法，改用了砂型鑄炮法。
而砂型鑄炮法，生產工藝則相對簡單，生產周期也大幅減少，成品率更高。
即便到了沈浪所在的現代社會，砂型鑄造也未過時，還非常流行。
很多汽車零部件都會用到砂型鑄造，其他產業中用到砂型鑄造的也比較多。
所以在未來相當長的一段時間內，砂型鑄造不但不會被淘汰，反而會應用得越來越廣。
而泥型鑄造雖然未被淘汰，但應用已經非常少了。
砂型鑄炮有兩種方式，一種是一體成型，另一種是先鑄出實心的炮管，然后再鉆膛。
第一種方法，先要制作出一個砂模，然后再澆鑄成型，再把炮膛內的砂模敲碎，就可以得到炮管。
吳鐵生向沈浪提供的，就是這種砂模鑄炮法。
可這種方法看似比第二種快捷，但是成品率和火炮的整體質量，是不如第二種的。
因為實心炮管再鉆膛，可以讓內膛更平整光滑，壁厚更均勻。。
所以沈浪更傾向于選擇第二種，而這種方式也是砂型鑄炮的通用方式。
如果鑄實心炮管的話，就不需要先鑄一個砂模了，但是需要先準備一個炮管模型出來。
這個模型可以是木頭制作的，是可以反復利用的。
另外，還需要一個炮管的剖面模具，將這個木制炮管放到模具上去，炮管下半部分就會嵌進這個模具中，上半部分則會顯露出來。
拿一個同樣大小的空心鐵方框平整的放在剖面模具上，當然，這方框也可以是木制的，但一定要結實。
在木制炮管上抹一些石英粉防止其與沙粘連，然后將篩選好的細沙填進去，壓結實，再將上面的沙刮平整。
將整套模具翻轉過來，剖面模具就在上方了，小心的取下剖面模具，木制炮彈的另一半就顯露了出來。
抹石英粉，再拿一個同樣大小的空心方框罩上去，填沙并壓結實。
在壓結實的砂模上方打一個孔，這個孔是澆鑄液體金屬的入口。
小心的打開模具，將木制炮管取出來，這樣就可以看到兩部分砂模上各有一半的炮管樣式了。
再小心的在炮管模型旁邊開槽，與剛才打的孔連通起來，這樣從孔中倒入的金屬液體就可以順著槽口流入炮管模型中了。
合上模具，倒入金屬液體，冷卻后打開模具，將沙扒開，就可以得到實心炮管了。