清晨五点的铸造车间还浸在冷雾里,沈墨心裹着厚外套站在窑炉前,看着炉门里透出的橘红色火光 —— 陶范已经在 950c的窑里烤了整整 4 小时,按昨晚的参数设定,此刻范体的含水率应该降到了 3% 以下,正好适合浇筑。她伸手碰了碰窑炉外壁,指尖传来灼热的温度,转身时正好撞见江寻推着装满仪器的小车过来,车上的显示屏还亮着,正循环播放着铜水流动模拟动画。
“最后确认下参数。” 江寻把小车停在浇筑口旁,屏幕上跳出一行行数据:铜料配比(铜 85%、锡 12%、铅 3%)、电炉升温曲线(每小时 150c升至 1080c)、浇筑速度(每秒 50mL),“波动程序已经加载好了,浇筑时温度会在 1050-1070c之间浮动,和你说的木炭窑波动范围一致。” 他顿了顿,指了指屏幕角落的小窗口,“还加了实时监测,传感器会测铜水进入陶范后的流速,数据同步到我手机上。”
沈墨心点点头,走到陶范存放区。三个爵形陶范并排摆在石棉板上,范体呈深灰色,表面还留着烧制时草木灰析出的白色纹路 —— 这是她昨天凌晨亲手拼接的,范缝处用细泥仔细封过,连爵足的小排气孔都用细铁丝通了三遍,确保不会堵塞。“范模透气性应该没问题。” 她用小锤轻轻敲了敲陶范,声音清脆,没有闷响,“昨天晾的时候特意放在通风处,比预期多晾了 1 小时,含水率肯定达标。”
七点整,电炉发出 “嘀” 的提示音,温度达到 1080c。江寻按下 “出铜” 键,通红的铜水从炉口缓缓流出,像一条融化的金带,落在石墨浇筑勺里,发出 “滋滋” 的声响,热气瞬间弥漫开来,连车间顶部的冷雾都被冲散了。沈墨心赶紧扶住陶范,江寻则端着浇筑勺走到范口前,眼睛盯着手机上的流速监测仪 —— 按模拟数据,铜水应该在 1 分 20 秒内填满整个陶范。
“开始浇筑。” 江寻轻声说,手腕微倾,铜水顺着范口的导流槽慢慢流入陶范。手机屏幕上的流速曲线开始上升,前 30 秒完全贴合模拟数据,沈墨心盯着范体,看到爵尾位置的范壁慢慢透出暗红色,那是铜水充满的信号,嘴角忍不住向上扬了扬。可就在这时,江寻的手机突然发出急促的 “嘀嘀” 声,流速曲线骤然下降,从每秒 50mL 跌到了每秒 20mL。
“不对!” 江寻猛地放下浇筑勺,盯着陶范爵足的位置 —— 那里的排气孔本该冒出白色热气,此刻却只飘出几缕青烟,“流速怎么掉这么快?” 他点开手机里的压力监测数据,发现陶范内部压力比模拟值高了 15%,“是透气性的问题?”
沈墨心也慌了,赶紧拿起小锤敲了敲爵足的范壁,声音比刚才闷了许多。“可能是范模内部有暗裂。” 她急声道,伸手摸了摸范体,爵足位置的温度比其他地方低,“铜水没流到爵足,堵在范腔里了!” 话音刚落,就听到陶范内部传来 “咔” 的一声轻响,范缝处渗出一点暗红色的铜液,很快又凝固成黑色的小疙瘩。
江寻立刻关掉波动程序,电炉温度迅速下降。两人站在陶范前,车间里只剩下电炉散热的 “呼呼” 声,刚才的紧张和期待瞬间被沉默取代。沈墨心蹲下身,看着范缝处的铜疙瘩,指尖轻轻碰了碰,还带着余温。“模拟数据里没算到范模烧制后的微裂。” 她声音有点低,“我以为敲着声音脆就没问题,没想到内部还有肉眼看不见的裂纹,铜水一流进去就堵住了排气孔,压力一高流速就降了。”
江寻没说话,打开电脑调出陶范烧制的模拟数据 —— 当时设定的 “烧制后微裂概率” 是 5%,他以为风险可控,没加额外的检测步骤。“是我的问题。” 他指着屏幕上的参数,“模拟时只算了宏观的含水率和透气性,没考虑陶土颗粒在高温下的收缩不均,这种微裂根本测不出来,只能靠实际浇筑才会暴露。” 他顿了顿,手机还在显示着中断的流速曲线,“还有铜水的流动性,模拟时按纯铜锡铅配比算的,实际铜料里可能有微量杂质,影响了流动性,才会堵得这么快。”
中午时分,陶范终于冷却到常温。江寻和沈墨心一起用锤子敲开范体,里面的青铜胚体果然残缺不全 —— 爵足只铸出了一半,爵腹还有个拳头大的砂眼,最可惜的是爵柱上的饕餮纹,因为铜水没填满,只剩下一半模糊的纹路,像被啃过似的。沈墨心拿起胚体,对着阳光看了看,砂眼处的铜渣还粘在上面,轻轻一抠就掉了。
“问题出在‘数据盲区’。” 江寻坐在地上,手里拿着笔记本,一边画一边说,“模拟能算到的是我们已知的变量,比如温度、配比、流速,但像陶土颗粒收缩、铜料杂质这种未知变量,只能靠实际操作才能发现。” 他抬头看向沈墨心,“之前太相信数据了,没考虑到物理世界里的‘不确定性’—— 就像你之前说的,古代工匠靠经验避开的坑,我们得靠一次次试错才能找到。”
沈墨心把胚体放在石棉板上,突然笑了笑:“至少知道问题在哪了。陶范这边,下次烧制后得用 x 光扫一遍,排除微裂;铜料得提前做成分检测,把杂质含量算进模拟参数里。” 她蹲下身,看着笔记本上的草图,“还有流速监测,不能只看进范后的速度,得在陶范内部多装几个传感器,实时测压力和温度,这样才能及时发现堵塞。”
江寻眼睛亮了,立刻在笔记本上添上 “多传感器实时监测” 几个字:“我下午就联系传感器厂家,要最小号的压力传感器,能嵌进陶范里的那种;你这边再调一组陶范,这次用更细的陶土颗粒,减少收缩不均的概率。” 他收起笔记本,站起身,拍了拍裤子上的灰,“虽然失败了,但至少知道这条路怎么走了 —— 模拟数据得靠实际物理数据来补,不然永远是‘纸上谈兵’。”
沈墨心也站起身,拿起残缺的青铜胚体:“这胚体也别扔,留着做腐蚀实验的样本,正好看看实际铸造的铜胎和模拟的铜胎,锈层生成有没有区别。” 她把胚体放进密封袋,“下午重新配陶土,明天再烧一炉范模,这次肯定能成。”
车间里的阳光越来越暖,落在残缺的青铜胚体上,铜胎表面已经开始氧化,透出淡淡的暗红色。江寻看着沈墨心认真打包胚体的样子,突然觉得这次失败不是坏事 —— 它像一道裂痕,不仅裂开了完美的模拟数据,更裂开了数字与物理之间的隔阂,让他们看清了接下来该走的路。