第一一七章 铁范铸造
看完了通州炮厂新近铸成的六门青铜红衣大炮和金属型铸造枪管的工艺做法之后，崇祯皇帝就在新近落成的武备院二堂之中，专门召集孙承宗、李邦华、毕懋康、孙元化，以及孙和鼎、刘汉，开了一个关于火器研发与生产的御前会议。
如今经过在通州炮厂半年多的努力试验，汤若望、熊三拔等西洋人，已经将青铜火炮的铸造工艺，传授给了大明的工匠技师们。
而且，他们利用泥范一次性浇铸青铜火炮的技艺，与大明传统的泥范铸造技艺差别不大，又经过先后十数次的反复试铸，可以说已经成功地培养出了一批掌握了制范技艺的火炮工匠。
今后汤若望、熊三拔，自然是要继续在通州炮厂服务，由孙和鼎带着，沿着目前的技术思路，继续为大明军队铸造各种型号的青铜或者黄铜火炮，比如大号的青铜红衣大炮，自然需要继续铸造，将来作为守城利器使用。
但是对于他们来说，通州炮厂今后努力的方向，主要是铸造目前更为需要的中小型青铜火炮，也就是可以安装在带有轮子的炮架上，在野外随军转战的野战炮。
青铜火炮铸造的技艺，目前已经比较成熟，下一步主要就是在青铜红夷大炮的轻型化、便携化和骡马化上下功夫，多铸造中小型号的野战青铜火炮。
与此同时，崇祯皇帝也再次下旨，让毕懋康、孙元化等人，挑选通州炮厂技术娴熟的大明铸炮工匠，前往遵化白冶城，在白冶城的铁厂区，另开一座秘密炮厂，专门研究铸铁火炮乃至铸钢火炮的铸造工艺。
如今的白冶城，每月五万斤左右的精铁、八千斤的低碳钢产量，除了生产刀枪箭镞盔甲等冷兵器装备以外，完全有余力用来铸造铁炮，一旦铸造铁炮的工艺有突破，那么就近铸造，肯定要比运到通州再来炼化、浇铸省时省力。
就在这个会议上，崇祯皇帝对着李邦华、毕懋康和孙元化，说出了铁范铸炮这个概念，让他们在白冶城炮厂，进行试验，同时也叮嘱他们两个，务必保守铁范铸炮的秘密，不管是试铸成功之前，还是试铸成功之后，本人及麾下工匠，都不得向西洋枪炮技师，以及任何外人透露铁范铸炮的思路和技术。
见识过泥范铸炮、熔芯枪管制作的毕懋康和孙元化，自从听到铁范铸炮这四个字，眼前就顿时一亮，突然有种茅塞顿开的感觉。
因为泥范所具有的那些缺陷，是由泥范本身的黏土泥质所决定的，若是转换成了统一规格的铁范，会不会克服泥范的缺陷呢？！这是孙元化听到皇帝提出铁范铸炮四个字之后，很快就想到了的问题。
事实上，不管是用泥范铸造青铜炮，还是用泥范铸造铸铁炮，这些技术在大明，并不是稀罕事。
因为铸造铜炮的成本比较高，所以大明朝的很多火炮，都是用铁铸就的，比如说霹雳炮、虎蹲炮、大将军炮，不少都是铁炮。
泥范铸炮本身，根本难不倒大明的工匠，毕竟连永乐大钟那样高难度的顶级的东西，大明的工匠都能够铸成。
难的是红夷大炮泥范的制作，若是不知道红夷大炮的长度与口径的关系，即倍径问题，那么稀里糊涂铸造出来的火炮多半会炸膛。
正因为如此，大明的火炮铸造走了很多的弯路，早在十四世纪晚期的时候，大明的火枪火炮铸造，还走在世界的前列，但是到了十七世纪初期的时候，就已经落在了后面。
特别是明成祖朱棣迁都北京之后，明朝的铁炮铸造工艺，因为各种因素开始停滞不前，到了明朝中后期，大明工匠铸造的火炮，很多都不是一体铸造或者一次性浇铸成功的，多数都是拼接而成的。
比如说大明九边广泛装备的虎蹲炮，其铸造方法，完全就是像箍桶匠箍桶一样，由好几块铸铁锻造拼接而成，气密性很差，不仅打不远，而且动不动就炸膛。
其中也有泥范的问题，因为采取泥范铸炮工艺，一体浇铸而成的火炮，炮膛的内壁不平，而且有很多蜂窝状的气孔，火药用少了打不远，一旦用多了又炸膛，完全就是个鸡肋一样的存在。
所以，大明中晚期的工匠，放弃了一体浇铸的铸炮工艺。而一旦将来采取了铁范铸炮技术，那么泥范所具有的那些弊端和缺陷，比如成本高、耗时长、蜂窝孔以及不能规模化、批量化等问题，一下子就能全部解决掉了。
崇祯皇帝对李邦华、毕懋康、孙元化等人，说了铁范铸炮的原理，然后又跟他们讲了铸造火枪的原理。
也是分成两拨，一拨是以葡萄牙人枪炮技师罗德里格斯为主，继续在通州炮厂为大明军队铸造火枪，另一拨则全部都是大明工匠，以铁范铸炮法，研究铸造西洋前装燧发滑膛枪。
火枪的生产，最大的问题是合格的枪管，有的枪管是直接用铁水直接就着提前制作好的泥范浇铸的，比如大明自己就能生产的霹雳炮，这种枪管粗而短，射程也短，而且比较沉重，一个人都操作不了，看着挺吓人，但实际上威力并不大，即使装备再多，也没什么战斗力。
有的枪管是锻造的，就是用熟铁片卷成枪管的形状，然后套在工具钢制造的砧子上，反复不断地锻打而成。
还有一种，就像制造虎蹲炮那样，是采用箍桶匠的技术制造的枪管。这些枪管，要么粗短，像个小炮，射程太短，没威力；要么就是够长，也够细，但是气密性不好，而且不耐高温，打几枪，就不行了，再打就要炸膛，不安全。
当然，这些制作方法制作出来的火枪枪管，都不能与后世直接在各种直径的圆钢上面利用车床钻孔制造出来的枪管相比。
但是总的来说，罗德里格斯所演示的金属范熔芯铸造法，稍加改良即可成为规模化生产的办法。
因为火炮的炮筒本身也是管状物，因此铸造炮筒与铸造枪管的原理是一样的，所不一样的地方，主要在于铸炮的管芯铁模规格要粗大一些，管壁要厚重一些，而铸造枪管的相应铁模，就要细小的多了。
而且用铁模铸造枪管，不需要像罗德里格斯等人演示的那样，最后还要通过加热，熔掉枪管中间的青铜管芯。
而只需在管芯铁模之上刷上一层或者两层耐高温的精细黏土浆料，浇铸冷却之后，浸水软化，然后敲碎管芯与管身之前那一层薄薄的黏土浆衣，抽出管芯铁模即可。
虽然质量上肯定没有熔芯铸造的好，但胜在铁范可以反复使用，可以大规模快速制造铸铁枪管，而枪管的问题一旦解决掉，那么只要钢铁供应没有问题，大规模的火枪制造也就不成问题了。
如今一旦钢铁供应已经上来了，一旦探索形成一套成熟的铁范铸造工艺，那么大规模制造铸铁跑、铸钢炮就有了可能，而且铸造堪用的枪管也有了可能。
铁范铸炮的难点，当然也是难在制范，首先要倒模法和失蜡法，铸造出统一标准的铁范。
接下来的工艺，与泥范铸炮法一样，不过是在膛芯铁范和炮筒外壳铁范上，刷上一层或者两层能耐高温的精细泥浆，干燥后，即可将熔化的铁水或者钢水，一次性浇铸在膛芯和外壳之间的空隙中，如此即可铸成一尊铁炮。
与泥范相比，铁范铸炮法，最大的优势，则在于铁范可以反复使用，一套铁范，可以使用千次万次，所制造出来的火炮口径、倍径，便于火炮药包和弹丸的统一化、规范化和标准化。
除此之外，两者在铸炮工艺和程序上并没有太大的差别。
当然了，铁范与泥范的差别，如果说对于铸造火炮来说还不算太大的话，那么对于铸造一体的枪管来说，那个差别可就大了。
泥范自然做不到正常枪管所需要的那种口径大小，而铁范却可以轻易做到这一点，而且不会折断，可以反复使用，从此制造各种口径的枪管，将不会成为难题。
一口气说完了这些，崇祯皇帝看着一脸震惊表情的孙承宗、李邦华等人，继续说道：“除了尝试利用铁范，铸造火枪火炮，其他火器物资的生产，也不能落下。朕这里还有一个想法，就是各种口径火枪火炮所用的火药和弹丸，也要统一重量和大小，火药最好事前制成统一分量的药包，装填的时候直接拆开倒入即可，弹丸的大小也要统一，药包可以用防水的油纸制作，也可以用易燃的丝绸制作，总之，不管是未来的火炮，还是火枪，每次火药的用量，要统一规格、分量和标准，提前制成药包备用。”
孙承宗、李邦华、毕懋康、孙元化等人，自然是连忙领旨应诺。
十七世纪的时候，火枪火炮的用药量，在西方诸国，已经开始逐步走向定量化和标准化了，但在大明军队之中，标准化还是个稀罕物，一个成熟的炮手或者火枪手，其最大的本事，就是能够按照火炮的口径、长度，来推算膛内的压力，然后选择性地使用火药和弹丸。
这在当时的西方，已经是一个正在规范的东西了，而在当时的大明，却是枪炮技师们的不传之秘。
崇祯皇帝一个上午的时间，几乎全部都花在了武备院及其枪炮厂，与李邦华、毕懋康、孙元化等人密谈之后，崇祯皇帝又出来接见了汤若望、熊三拔，以及罗德里格斯等西洋人，也接见了在铸炮过程中表现突出的大明工匠技师，人人都给予了奖励。
所有这些该做的事情做完，崇祯皇帝先是起驾回到讲武堂，在讲武堂与学员们再一次共进午餐之后，起驾离开通州，结束了这一次的通州之行，带着众多的随扈人员，沿着来路回了北京城。
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如今经过在通州炮厂半年多的努力试验，汤若望、熊三拔等西洋人，已经将青铜火炮的铸造工艺，传授给了大明的工匠技师们。
而且，他们利用泥范一次性浇铸青铜火炮的技艺，与大明传统的泥范铸造技艺差别不大，又经过先后十数次的反复试铸，可以说已经成功地培养出了一批掌握了制范技艺的火炮工匠。
今后汤若望、熊三拔，自然是要继续在通州炮厂服务，由孙和鼎带着，沿着目前的技术思路，继续为大明军队铸造各种型号的青铜或者黄铜火炮，比如大号的青铜红衣大炮，自然需要继续铸造，将来作为守城利器使用。
但是对于他们来说，通州炮厂今后努力的方向，主要是铸造目前更为需要的中小型青铜火炮，也就是可以安装在带有轮子的炮架上，在野外随军转战的野战炮。
青铜火炮铸造的技艺，目前已经比较成熟，下一步主要就是在青铜红夷大炮的轻型化、便携化和骡马化上下功夫，多铸造中小型号的野战青铜火炮。
与此同时，崇祯皇帝也再次下旨，让毕懋康、孙元化等人，挑选通州炮厂技术娴熟的大明铸炮工匠，前往遵化白冶城，在白冶城的铁厂区，另开一座秘密炮厂，专门研究铸铁火炮乃至铸钢火炮的铸造工艺。
如今的白冶城，每月五万斤左右的精铁、八千斤的低碳钢产量，除了生产刀枪箭镞盔甲等冷兵器装备以外，完全有余力用来铸造铁炮，一旦铸造铁炮的工艺有突破，那么就近铸造，肯定要比运到通州再来炼化、浇铸省时省力。
就在这个会议上，崇祯皇帝对着李邦华、毕懋康和孙元化，说出了铁范铸炮这个概念，让他们在白冶城炮厂，进行试验，同时也叮嘱他们两个，务必保守铁范铸炮的秘密，不管是试铸成功之前，还是试铸成功之后，本人及麾下工匠，都不得向西洋枪炮技师，以及任何外人透露铁范铸炮的思路和技术。
见识过泥范铸炮、熔芯枪管制作的毕懋康和孙元化，自从听到铁范铸炮这四个字，眼前就顿时一亮，突然有种茅塞顿开的感觉。
因为泥范所具有的那些缺陷，是由泥范本身的黏土泥质所决定的，若是转换成了统一规格的铁范，会不会克服泥范的缺陷呢？！这是孙元化听到皇帝提出铁范铸炮四个字之后，很快就想到了的问题。
事实上，不管是用泥范铸造青铜炮，还是用泥范铸造铸铁炮，这些技术在大明，并不是稀罕事。
因为铸造铜炮的成本比较高，所以大明朝的很多火炮，都是用铁铸就的，比如说霹雳炮、虎蹲炮、大将军炮，不少都是铁炮。
泥范铸炮本身，根本难不倒大明的工匠，毕竟连永乐大钟那样高难度的顶级的东西，大明的工匠都能够铸成。
难的是红夷大炮泥范的制作，若是不知道红夷大炮的长度与口径的关系，即倍径问题，那么稀里糊涂铸造出来的火炮多半会炸膛。
正因为如此，大明的火炮铸造走了很多的弯路，早在十四世纪晚期的时候，大明的火枪火炮铸造，还走在世界的前列，但是到了十七世纪初期的时候，就已经落在了后面。
特别是明成祖朱棣迁都北京之后，明朝的铁炮铸造工艺，因为各种因素开始停滞不前，到了明朝中后期，大明工匠铸造的火炮，很多都不是一体铸造或者一次性浇铸成功的，多数都是拼接而成的。
比如说大明九边广泛装备的虎蹲炮，其铸造方法，完全就是像箍桶匠箍桶一样，由好几块铸铁锻造拼接而成，气密性很差，不仅打不远，而且动不动就炸膛。
其中也有泥范的问题，因为采取泥范铸炮工艺，一体浇铸而成的火炮，炮膛的内壁不平，而且有很多蜂窝状的气孔，火药用少了打不远，一旦用多了又炸膛，完全就是个鸡肋一样的存在。
所以，大明中晚期的工匠，放弃了一体浇铸的铸炮工艺。而一旦将来采取了铁范铸炮技术，那么泥范所具有的那些弊端和缺陷，比如成本高、耗时长、蜂窝孔以及不能规模化、批量化等问题，一下子就能全部解决掉了。
崇祯皇帝对李邦华、毕懋康、孙元化等人，说了铁范铸炮的原理，然后又跟他们讲了铸造火枪的原理。
也是分成两拨，一拨是以葡萄牙人枪炮技师罗德里格斯为主，继续在通州炮厂为大明军队铸造火枪，另一拨则全部都是大明工匠，以铁范铸炮法，研究铸造西洋前装燧发滑膛枪。
火枪的生产，最大的问题是合格的枪管，有的枪管是直接用铁水直接就着提前制作好的泥范浇铸的，比如大明自己就能生产的霹雳炮，这种枪管粗而短，射程也短，而且比较沉重，一个人都操作不了，看着挺吓人，但实际上威力并不大，即使装备再多，也没什么战斗力。
有的枪管是锻造的，就是用熟铁片卷成枪管的形状，然后套在工具钢制造的砧子上，反复不断地锻打而成。
还有一种，就像制造虎蹲炮那样，是采用箍桶匠的技术制造的枪管。这些枪管，要么粗短，像个小炮，射程太短，没威力；要么就是够长，也够细，但是气密性不好，而且不耐高温，打几枪，就不行了，再打就要炸膛，不安全。
当然，这些制作方法制作出来的火枪枪管，都不能与后世直接在各种直径的圆钢上面利用车床钻孔制造出来的枪管相比。
但是总的来说，罗德里格斯所演示的金属范熔芯铸造法，稍加改良即可成为规模化生产的办法。
因为火炮的炮筒本身也是管状物，因此铸造炮筒与铸造枪管的原理是一样的，所不一样的地方，主要在于铸炮的管芯铁模规格要粗大一些，管壁要厚重一些，而铸造枪管的相应铁模，就要细小的多了。
而且用铁模铸造枪管，不需要像罗德里格斯等人演示的那样，最后还要通过加热，熔掉枪管中间的青铜管芯。
而只需在管芯铁模之上刷上一层或者两层耐高温的精细黏土浆料，浇铸冷却之后，浸水软化，然后敲碎管芯与管身之前那一层薄薄的黏土浆衣，抽出管芯铁模即可。
虽然质量上肯定没有熔芯铸造的好，但胜在铁范可以反复使用，可以大规模快速制造铸铁枪管，而枪管的问题一旦解决掉，那么只要钢铁供应没有问题，大规模的火枪制造也就不成问题了。
如今一旦钢铁供应已经上来了，一旦探索形成一套成熟的铁范铸造工艺，那么大规模制造铸铁跑、铸钢炮就有了可能，而且铸造堪用的枪管也有了可能。
铁范铸炮的难点，当然也是难在制范，首先要倒模法和失蜡法，铸造出统一标准的铁范。
接下来的工艺，与泥范铸炮法一样，不过是在膛芯铁范和炮筒外壳铁范上，刷上一层或者两层能耐高温的精细泥浆，干燥后，即可将熔化的铁水或者钢水，一次性浇铸在膛芯和外壳之间的空隙中，如此即可铸成一尊铁炮。
与泥范相比，铁范铸炮法，最大的优势，则在于铁范可以反复使用，一套铁范，可以使用千次万次，所制造出来的火炮口径、倍径，便于火炮药包和弹丸的统一化、规范化和标准化。
除此之外，两者在铸炮工艺和程序上并没有太大的差别。
当然了，铁范与泥范的差别，如果说对于铸造火炮来说还不算太大的话，那么对于铸造一体的枪管来说，那个差别可就大了。
泥范自然做不到正常枪管所需要的那种口径大小，而铁范却可以轻易做到这一点，而且不会折断，可以反复使用，从此制造各种口径的枪管，将不会成为难题。
一口气说完了这些，崇祯皇帝看着一脸震惊表情的孙承宗、李邦华等人，继续说道：“除了尝试利用铁范，铸造火枪火炮，其他火器物资的生产，也不能落下。朕这里还有一个想法，就是各种口径火枪火炮所用的火药和弹丸，也要统一重量和大小，火药最好事前制成统一分量的药包，装填的时候直接拆开倒入即可，弹丸的大小也要统一，药包可以用防水的油纸制作，也可以用易燃的丝绸制作，总之，不管是未来的火炮，还是火枪，每次火药的用量，要统一规格、分量和标准，提前制成药包备用。”
孙承宗、李邦华、毕懋康、孙元化等人，自然是连忙领旨应诺。
十七世纪的时候，火枪火炮的用药量，在西方诸国，已经开始逐步走向定量化和标准化了，但在大明军队之中，标准化还是个稀罕物，一个成熟的炮手或者火枪手，其最大的本事，就是能够按照火炮的口径、长度，来推算膛内的压力，然后选择性地使用火药和弹丸。
这在当时的西方，已经是一个正在规范的东西了，而在当时的大明，却是枪炮技师们的不传之秘。
崇祯皇帝一个上午的时间，几乎全部都花在了武备院及其枪炮厂，与李邦华、毕懋康、孙元化等人密谈之后，崇祯皇帝又出来接见了汤若望、熊三拔，以及罗德里格斯等西洋人，也接见了在铸炮过程中表现突出的大明工匠技师，人人都给予了奖励。
所有这些该做的事情做完，崇祯皇帝先是起驾回到讲武堂，在讲武堂与学员们再一次共进午餐之后，起驾离开通州，结束了这一次的通州之行，带着众多的随扈人员，沿着来路回了北京城。
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