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第三章鑄造

工程材料需經過各種不同的加工方法，最後得到設計者所要求的外形尺寸和表面特性等，並經裝配成為有用的產品。

鑄造是其中一項重要的加工方法，尤其對金屬零組件而言，很多是以鑄造為其製造過程中的第一道加工步驟。

在人類歷史上，鑄造的方法早在西元四千多年前就開始被用來製造各種器皿、裝飾品、工具和武器等。

即使在各種加工技術日益精進的今日，鑄造仍是一種不可或缺的製造方法，尤其目前的鑄造技術已能適用於各種材料，大小及複雜外形的零件，得到良好的表面粗糙度及很小的尺寸公差，甚至可改進材料性質，並達到高生產率。

因此被廣泛的應用於各種零件和產品的生產，例如：

工具機的床台、變速箱、汽缸、曲柄軸、火車車輪、管件、渦輪葉片和高爾夫球頭等。

鑄造的優點有：

1.適用於製造形狀複雜的工件（即零件或產品）。

當用其他加工方法，如鍛造、切削、銲接等無法製成或非常困難完成及代價很高者，可採用鑄造。

2.適用於一些重量或體積甚大的工件，若用其他加工方法製造時，會發生無法夾持或加工效率太低的問題者。

3.可簡化加工程序或裝配步驟。

鑄造可以一次完成複雜構造的工件，不必先加工許多各別零件，再組合裝配等繁雜步驟。

4.由於材料特性上的限制，鑄造是此類金屬成形的最佳甚至是唯一的加工方法，例如鑄鐵。

5.適用於大量生產，具有很高的生產效率。

鑄造的缺點，則有:

1.鑄件的尺寸精度及表面粗糙度通常比切削或成形加工者為差，故常需再進行後續加工製程以得到工件所要求的品質。

2.鑄件的表面狀態一般較差，大都需經研磨或噴砂以去除表面的毛邊或改進表面的粗糙度等，後續加工方能順利進行。

3.鑄件的內部組織通常並不均勻，且容易出現缺陷，需經過檢驗的步驟確認品質，甚至要加以熱處理後，鑄件才能使用。

4.鑄造工作大都在高溫及粉塵密佈的環境中進行，此種又熱又髒的狀況，對人體危害甚鉅，尤其在老舊的鑄造工廠中更為嚴重。

需利用自動化設備加以改善。

鑄造的方法可分為兩大類，即傳統鑄造法（Traditionalcastingprocess）又稱為砂模鑄造法（Sandcastingprocess）和現代鑄造法（Contemporarycastingprocesses）包含永久模鑄造法、離心鑄造法、精密鑄造法和壓鑄法等。

鑄造場所使用的材料依其功能分為鑄件本身的材料，如鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、鑄銅及其他金屬等；和輔助施工的材料，如製作鑄模的模砂或金屬，與鑄件材料熔化有關之熔化爐、坩鍋或容器等使用的耐火材料和提供能源的燃料等。

不論是何種鑄造方法，鑄造程序進行的順序大致為：

1.製作模型（Pattern）和鑄模（Castingmold）

依工件形狀、尺寸，和表面狀態之要求鑄件材料的特性，和考慮模型各種裕度等，設計並製作出模型。

然後利用模型進行造模程序製作包括鑄模和流路系統之澆注系統。

鑄模的內部為中空之模穴或可消失模型，用來容納熔融金屬。

2.熔化（Melting）和澆注（Pouring）

鑄件材料（大部份是金屬材料）在熔化爐中加熱形成熔融金屬液後，在適當的高溫下，控制好流量及流速，以人工或機器協助的方式傾倒到澆注系統因而流入鑄模內。

3.凝固（Solidification）和鑄件（Casting）的取得

熔融金屬液在鑄模內，逐漸冷卻而凝固。

若鑄模為使用一次即廢棄者如砂模和殼模等，則將之破壞，取出鑄件；若鑄模為可反覆使用多次者如金屬模和壓鑄模等，則常需借助頂出桿（Ejector）將鑄件頂出。

4.清理（Fettling）和檢驗（Inspection）

取出之鑄件，需將不屬於工件本身的流路系統及冒口等切除，並把其它之異物如模砂等除去，稱此為清理操作。

完成清理之鑄件，尚需經檢驗其形狀、尺寸及內部有否缺陷等步驟，才算完成全部的鑄造程序。

3.1模型

模型（Pattern）是用以產生鑄模空穴進而生產鑄件所需的實體，其形狀和尺寸都與鑄件相近。

設計模型時需考慮其幾何精度及表面光滑度等對鑄件品質的影響，以及儘可能節省澆注之鑄件材料，使鑄造各步驟的執行簡單且順利，模型本身為容易製作及經久耐用等條件。

3.1.1模型裕度

模型的形狀和尺寸與鑄件相近但並不完全相同，這是因為存在有模型裕度（Patternallowances）的緣故，其主要項目有：

1.收縮裕度（Shrinkageallowance）

鑄件是金屬材料從熔融的狀態經凝固而形成，金屬的體積會隨著溫度的降低而縮小，故製作模型時，需考慮金屬的收縮率而將模型尺寸適度的放大，稱此為收縮裕度。

如此得到的鑄件才能符合工件所要求的外形和尺寸。

2.起模斜度（Drafttaper）

當模型自鑄模中取出時，若拔取方向和模型與模穴之接觸平面平行的話，容易造成模穴被刮到而崩裂或使模砂脫落，將會影響到鑄件的表面光滑度。

因此模型的垂直面必須有適當的起模斜度，且截面上部需較下部厚一些，故當起模愈高時，模型與模穴之間隙會愈大，即可避免上述之缺失。

3.搖動裕度（Shakeallowance）

製作砂模時，因為模型和砂模會緊密接觸，為了順利起模，往往需要輕輕的敲動模型使之做上下左右搖動，因而造成模穴擴大。

為消除此現象對鑄件的影響，在製作模型時即需將它的尺寸做適當的縮小，以涵蓋搖動裕度。

4.加工裕度（Finishallowance）

當鑄件的表面需進行後續切削加工才能合乎工件要求的規格時，則需將模型在該處的厚度加大些以利將來鑄件的加工，稱之為加工裕度。

不同的鑄件所需增加的加工裕度大都不相同。

5.變形裕度（Distorsionallowance）

若鑄件在冷卻過程中，會因金屬收縮而造成扭曲變形時，則需考慮將其特性納入模型製作之考慮因素，稱此為變形裕度。

3.1.2模型材料

模型可分為可取出模型（Removablepattern）和可消失模型（Disposablepattern）。

在造模過程中，模型需自鑄模內取出以形成中空模穴者稱為可取出模型，此類模型的優點有可反覆使用，易於存放及搬動，製模後可檢查模穴是否合格，和不會造成環保問題等。

缺點則有需考慮及評估模型裕度，複雜鑄件的模型非常困難製作，常需要使用砂心，造模程序較繁瑣，和較費時等。

常用的材料有木材及金屬。

若製作鑄模時模型留在其內部不必取出。

利用加熱熔化流出而形成中空模穴或直接澆注熔融金屬液使之氣化離開鑄模者稱為可消失模型。

其優缺點大致與可取出模型相反。

常用的材料有蠟和塑膠材料。

常見的模型材料有：

1.木材

由於木材質輕，容易加工又較便宜，因此最常被用來製作模型。

依鑄件產量的多寡，選用硬度不同的木材，量多者宜採用硬質木材如柚木、桃花心木等，雖然加工較困難但較耐用。

量較少時可考慮用硬度較低者如柳安木、檜木等。

木材在使用前需經適當的乾燥及塗層處理，形成安定的含水量，應避免製成模型後發生彎曲變形的情況。

2.金屬

若鑄件是屬大量且經常性生產者，可使用鋁合金或銅合金等製作模型。

雖然金屬模型的製作成本較高，但其尺寸精確，表面光度良好，又較經久耐用，因此只要符合經濟效益時即可加以採用。

3.蠟

若使用蠟製作模型，在完成鑄模後，利用加熱方式使蠟熔化流出，可形成所要的模穴，如此便不需要起模的步驟。

熔化的蠟可回收再重覆使用。

用蠟製作的模型只能使用一次，故成本較高，一般用於形狀複雜或尺寸精密的小型鑄件。

4.塑膠材料

塑膠材料中，如發泡聚苯乙烯（Expandedpolystyrene,EPS），即常被用做可消失模型。

造模完成後，此類模型會留在鑄模內，當高溫的熔融金屬澆入時，模型遇熱氣化而逸出到外面，原有的位置被澆入的金屬所取代。

塑膠模型適用於形狀複雜或體積太大或數量極少的場合。

因不需起模的步驟，可簡化造模工作，但模型強度較低，不能用機器製造砂模，且僅能使用一次。

3.1.3模型種類

模型的種類是依據鑄件的形狀、尺寸及加工程序等而發展出不同的構造，主要的種類有：

1.整體模型（Solidpattern）

又稱為單件模型（Onepiecepattern），如圖3.1所示。

為模型中最簡單的一種，由同一材料做成的單一整體，適用於形狀簡單的鑄件。

其特點為往往存在一最大截面，可供做上下砂箱的分模面。

圖3.1整體模型

2.分裂模型（Splitpattern）

又稱為二片模型（Towpiecespattern），如圖3.2所示。

若使用單件模型會造成起模困難或影響鑄模強度時，宜將模型分成兩部份，分別置於上、下兩砂箱中，上下兩片模型之間需有準確的定位裝置。

圖3.2分裂模型

3.鬆件模型（Loosepiecepattern）

又稱為組合模型（Compositedpattern）。

對於形狀較為複雜的鑄件，常將模型分成幾個較小的部份，再組合成完整形狀。

當完成砂模製作後，可將模型分解，依次分別取出，以避免凸出部份破壞模穴。

例如圖3.3顯示鳩尾槽鑄件的鬆件模型製作及起模方式。

（a）鳩尾槽鑄件

（c）起模方式

（甲）

（甲）

（1）

（3）

（2）

下砂模

（b）鬆件模型

（乙）鬆件

圖3.3鬆件模型

4.板模模型（Matchplatepattern）

將原來分別放置在上下砂箱的兩片模型，相對固定在一塊平板（即双面模板）的上下兩面用以造模，如圖3.4所示。

如此可以補強模型的強度，雖然製造模型的費用較高，但可大為節省製造砂模的時間，適用於形狀簡單且產量較多之鑄件。

下模

双面模板

上模

圖3.4模板模型

5.流路模型（Gatedpattern）

當鑄件尺寸較小，產量又很多時，可將許多相同的小模型以流道（Runner）聯結起來形成所謂的流路模型，如圖3.5所示。

圖3.5流路模型

6.嵌板模型（Followboardpattern）

若鑄件為大又薄或不易決定分模線，無法以上述之方法製作模型時，可製作一個形狀相同之模板嵌合在模型下方以增加其強度，如圖3.6所示。

待上砂箱完成後，翻轉製作下砂箱時將嵌合的模板取出，填以模砂，則原先做為嵌合用模板之空間即成為下砂箱的一部份。

嵌合用模板

模型

圖3.6嵌板模型

7.刮板模型（Sweeppattern）

當鑄件截面相同或形狀對稱者，可用如圖3.7所示之模板，經由平移、平刮或旋轉作用而形成所要的模穴。

如此可以大量減少模型材料及製模時間。

圖3.7刮板模型

8.骨架模型（Skeletonpattern）

對於少量而且尺寸或重量太大之鑄件，為節省模型材料及方便製作砂模，可採用骨架構造以代替實體模型，如圖3.8所示。

圖3.8骨架模型

3.1.4流路系統

流路系統（Gatingsystem）是指熔融的金屬自砂模的澆入口到模穴所經路徑上之相關設施。

主要包含澆口系統和冒口系統兩部份，如圖3.9所示。

流路系統的設計需考量金屬熔液澆注時對砂模的沖刷和衝擊作用，鑄件各部份不同的凝固速率，和鑄件金屬本身的收縮率等問題。

鑄口

鑄件

流道

冒口

澆池

澆道

圖3.9砂模之流路系統

1.澆池（Pouringbasin）又稱澆槽（Gates），位於熔融金屬進入砂模之入口，其功能有容納鑄件所需之金屬熔液量，並避免它溢流出去，引導熔液成流線型流動以減少渦流，和阻隔浮渣以防止其進入模穴影響鑄件品質。

澆道（Sprue）是指接於澆池下方之直立孔道，一般呈上大下小之形狀，目的為減少金屬熔液流動時產生之渦流。

2.流道（Runner）又稱橫澆道（Runner），用以提供金屬熔液水平流動之路徑。

鑄口（Gate）則為流道進入模穴之門口。

兩者之設計都需考慮如何減少金屬熔液流動時產生之渦流和防止浮渣或雜質進入模穴。

3.冒口（Riser）的形狀通常為直立之圓柱體，其功用為可使金屬熔液在長時間內仍保持著高溫之液態，用以提供鑄件凝固收縮時所需補充之不足的量。

3.2砂模鑄造

鑄模（Mold）的內部包含與欲生產之鑄件形狀及尺寸相近之中空模穴或可消失模型。

外部實體構造所使用的材料主要有模砂、金屬、陶瓷或石膏等，其中以模砂為材料所製作的鑄模稱為砂模（Sandmold），如圖3.10所示。

其它的鑄模材料則用於現代鑄造法中並將於第3.4節中詳細討論。

冒口

澆池

分隔線

下砂模

模穴

砂心

上砂模

澆道

圖3.10砂模

砂模鑄造的經濟利益往往優於其他鑄造方法，在鑄件總生產量中佔有極高的比例。

要得到砂模鑄造的優良鑄件，則需先了解影響此製程的重要因素，包括上述之模型的製作、模砂的性質、砂模的種類、造模的工具及機器設備、鑄件材料的特性、熔化及澆注的過程，和鑄件的清理及檢驗等。

3.2.1模砂

模砂（Moldingsand）的品質直接影響到鑄件的好壞，在砂模鑄造中扮演著很重要的角色，模砂可依其來源不同（如陸砂、河砂、湖砂等），顆粒形狀不同（如圓形、橢圓形、多角形等），用途不同（如鑄鐵用、鑄鋼用、鑄鋁合金用等），和化學成分不同（如天然模砂、合成模砂、特殊模砂等）加以分類。

其中之天然模砂含有矽砂（

）和黏土可直接使用，且價格低廉，故成為最常用的砂模材料。

模砂的使用需依鑄件的尺寸大小及特性和金屬材料的種類而有不同的選擇。

一般模砂需具備以下的性質：

1.透氣性（Permeability）

當金屬熔液澆注入砂模後，熔液的高溫會將模砂中的水分蒸發成氣體。

若模砂的透氣性良好，能讓這些氣體順利逸出，則可使鑄件避免氣孔等瑕疵的產生。

2.強度（Strength）

指經起模步驟取出模型完成造模程序後，砂模之砂粒間的結合強度需足以維持模穴的外形而不崩潰。

當金屬熔液流入時，砂模受熱變為乾燥，此時的砂粒結合強度亦需能抵抗金屬熔液的沖刷及壓力。

3.耐熱性（Refractoriness）

模砂再高溫時需能保有原來之物理和化學性質，不致發生變形或熔融的現象。

4.細密性（Fineness）

為了得到表面光滑度較佳的鑄件，模砂需有適當的細密度以防止金屬熔液滲入模砂之間形成不良的鑄件表面。

5.崩潰性（Collapsibility）

當澆入的金屬熔液在鑄模內凝固後，必須將鑄模破壞才能取出鑄件。

如果模砂的崩潰性良好，可使鑄件的清理和模砂的回收再處理上較為容易。

為確認模砂合乎所要求的品質，需對它進行下列的試驗：

1.水分含量試驗

砂模中水分含量太少或過多，會影響砂模的強度和透氣性，故需嚴格控制。

取50克模砂加熱至完全乾燥後再量一次重量，計算兩者相差值，即可求得水分含量百分比。

2.黏土含量試驗

模砂中之黏土含量，同樣關係著模砂的強度和透氣性。

取烘乾後的模砂50克，加入475cc的蒸餾水和25cc的苛性蘇打溶液，以快速拌攪機攪拌5分鐘，在加入足夠的水，待靜止10分鐘後，將水吸出，如此重覆多次後在將砂烘乾秤重，得到與原來50克重量之差額，即為黏土重量，可用此計算其百分比。

3.粒度試驗

模砂顆粒大小會直接影響到鑄模的強度和透氣性。

將去除黏土成分之模砂用振動篩選機，區分成11種不同粗細的分佈。

在依美國鑄造學會（AFS）規定的計算公式求出模砂粒度指數。

4.透氣性試驗

在標準狀況下空氣每單位時間通過依規定製作之砂模的速率，亦即在壓力10g/

，模砂試件長5.08cm，截面積20.268

時，每分鐘通過之空氣量，稱為模砂之透氣性。

5.強度試驗

砂模結合強度通常以縱向抗壓強度為主要的測試項目。

測試時採用彈簧加壓的手動測試機，可直接從量錶上讀取試件破碎時之壓力強度。

6.硬度試驗

鑄模外表面的硬度值可顯示抵抗澆注金屬熔液時所產生衝擊壓力之能力。

以砂模硬度試驗機，對試件測試，可直接從量錶上讀取其硬度值。

模砂在用來製作砂模之前，通常需先經過配砂的步驟。

考慮成本及環保的因素，用過的舊砂需回收再使用，但模砂在金屬熔液之高溫及沖蝕作用下會破損及老化，失去原先尖銳且不規則的形狀，影響其交錯結合的強度，故需加入新砂，同時添加黏土等添加劑，並除去砂中的金屬渣及雜質等，用以得到性質優良的模砂。

混砂機是用來調配模砂的機器，可與輸送帶等設備結合形成一貫作業的自動化系統，從舊砂回收，配製新的模砂，到將它運送至造模機去造模，都可用電腦控制方式加以完成。

3.3.2砂模種類

砂模依模砂的情況和結合劑的不同可分為：

1.溼砂模（Greensandmold）

由含有水分的模砂和添加的黏土或結合劑配製成造模材料，使用可取出模型或可消失模型。

在造模完成後，即可直接進行澆注金屬熔液。

等鑄件凝固後，將砂模破壞，模砂可回收使用。

溼砂模為砂模鑄造中使用最多的方法，主要原因是造模成本最低。

常用於鑄鐵的鑄造。

2.乾面膜（Skin-driedmold）

製作的方法有兩種，其一為先舖一層硬砂在模型的周圍，乾燥後即形成一層硬殼，硬殼層下仍為溼砂；其二為先做好溼砂模，然後在模穴外表噴上一層塗料，經加熱硬化後即形成具有硬殼的砂模。

3.乾砂模（Drysandmold）

把較粗的模砂和結合劑混合之後，使用金屬砂箱製作鑄模，再將之送入烘爐內烘乾至完全不含水分而得。

造模成本較高，常用於鋼材的鑄造。

4.泥土模（Loammold）

造模方式是用磚塊或鐵皮做成鑄模的基本形狀，內部先填上溼砂再塗以厚泥漿形成所要的模穴，待完全乾燥後即可使用。

泥土模主要用於大型鑄件的鑄造，造模費時，使用機會不多。

5.呋喃模（Furanmold）

在模砂中加入呋喃樹脂經均勻混合形成造模材料。

此種材料在遇到酸性催化劑時會產生反應開始硬化，需注意掌握造模時效。

呋喃模尤其適用於可消失模型的造模。

6.二氧化碳模（

mold）

將模砂與矽酸鈉混合後製作鑄模。

當二氧化碳氣體通過時，矽酸鈉會與二氧化碳產生化學反應，可使鑄模硬化而增加強度。

適用於要求表面光滑及而複雜的鑄件。

3.2.3砂心

當鑄件有孔洞，內部凹穴或缺口時，常需製作砂心（Core），裝置在砂模內成為鑄模的一部份。

砂心的形式有溼砂心和乾砂心兩種，溼砂心是直接由模型製成，使用的材料和砂模的砂一樣。

乾砂心則需要另外製作，於模型取出後再裝入砂模中。

砂心必須具備的性質有：

1.良好的透氣性：

因砂心只有端部與砂模接觸，其餘則被金屬熔液所包圍，故必須有良好的透氣性。

2.良好的潰散性：

在金屬凝固的同時，砂心必須立刻潰散，如此才不會對金屬產生抵抗作用，避免鑄件產生熱裂現象。

3.高強度：

砂心的尺寸及厚度可能甚小，要能承受修整加工及金屬熔液的沖刷等，所以要有較高的強度。

乾砂心的製作可利用砂心盒（Corebox），填入已混合黏結劑的砂，成形後烘乾而得。

亦可利用製作呋喃模或二氧化碳模的方式，即不需烘烤的步驟來製作砂心。

將乾砂心裝入砂模時，必須注意支撑的問題。

使用乾砂心通常會增加製造成本，在設計及製程規劃時需慎重考慮。

3.2.4造模程序（Moldmakingprocess）

砂模的製造方法可分為：

1.人工造模（Handmolding）

指以人力配合各種造模設備和工具來製造砂模。

人工造模不僅費力、效率低且品質也不穩定，目前使用的機會不多。

常用的設備和工具有砂箱、套箱、澆口棒、修形匙、底板、砂鏟、鏝刀、刮尺、砂鈎、砂錘、通氣針、起模針、風箱、砂篩、水刷、直尺和瓦斯噴燈等。

2.機器造模（Machinemolding）

以機器取代人工方式造模，不僅可節省人力，提高效率，使砂模品質穩定，尤其適用於重量大的鑄件之砂模製作。

常用的造模機器設備有篩砂機，混砂機，震搗機，擠壓機、震搗擠壓機、拋砂機和壓模式造模機等。

機器造模的方法有：

（1）震動法（Jolting）

模型置入砂箱後，利用震搗機連續幾次地將砂箱上舉再放下，此作用可使砂被震搗而密實接合形成砂模。

（2）壓擠法（Squeezing）

利用擠壓機施力於壓板之方式將砂壓緊接合。

震搗擠壓機則是結合震動和壓擠作用生產砂模。

（3）拋砂法（Sandslinging）

利用拋砂機高速旋轉盤之拋摔，把砂以高速拋入砂箱中，藉其動能迫使砂被擠壓成密實狀態。

可用於大型砂模的製作。

不論是用人工造模或機器造模，其製作程序大致相同。

現以人工造模且使用可取出之分裂模型為例，簡敘如下：

1.將模型下半部倒置於砂模平板（Moldboard）上，再把下砂箱倒置於此平板上面。

2.填模砂入下砂箱，搗實後，將多餘的砂刮去，如圖3.11（a）所示。

3.將底板（Bottomboard）A放上去，全體上下翻轉180度，取走砂模平板，如圖3.11（b）所示。

4.把上砂箱扣合在下砂箱上，同時把模型的上半部接合到下半部上。

灑上適量的分模砂。

並在恰當的位置豎立澆道棒。

5.填砂入上砂箱，搗實後，將多餘的砂刮去。

取出澆道棒，將澆口修整為喇叭口，並做澆池，如圖3.11（c）所示。

6.分離上下砂箱，將底板B放在上砂箱的上面再把上砂箱翻轉180度置於下砂箱旁。

用水刷沾水在上下模型周圍刷拭，以增加模砂之強度，再以起模針，分別取出模型上、下半部。

分別在下砂箱內做流道和鑄口，和在上砂箱內做冒口，如圖3.11（d）和圖3.11（e）所示。

7.檢查上、下砂箱的模穴，若一切良好，即可將上砂箱倒轉放到下砂箱之上面，並以重物將其壓緊，準備澆注。

澆注完成冷卻後得到尚未清理之鑄件，如圖3.11（f）所示。

若使用發泡聚苯乙烯所製的可消失模型，則可省略取出模型等步驟，當熔化金屬注入鑄模時，發泡聚苯乙烯被氣化從模砂間之空隙逸出砂模之外。

底板A

砂模平板

模型下半部

下砂箱

（a）下砂箱（b）下砂箱翻轉180度

澆池

上砂箱

流道和鑄口

澆道

模型上半部

模型下半部

下砂箱

底板A

模穴

（c）上、下砂箱結合（d）完成下砂箱造模

模穴

澆池

冒口

上砂箱

底板B

（e）上砂箱翻轉180度並完成造模（f）尚未清理之鑄件

圖3.11人工造模程序

3.3澆注和鑄件處理

3.3.1熔化（Melting）

當鑄模製作完成後，即可準備進行澆注作業。

鑄件的材料包括鑄鐵、鑄鋼、鑄銅、鑄鋁、鑄鎂及各式各樣的合金。

當鑄件材料置於熔化爐內熔化時，所得熔融金屬的品質對鑄件的影響很大，例如其中若融入空氣愈多，則鑄件出現氣孔等缺陷的機率愈大。

使熔化爐中的熔融金屬流至並充滿整個模穴，需先經過熔液搬運和液體流動的步驟，因此會經歷一段不算短的時間，造成溫度降低甚多。

為確保熔融金屬能在冷卻凝固前到達鑄模內每一處應該被充滿的地方，在熔化爐內的熔融金屬溫度需比澆注時的溫度高，而澆注溫度又需比金屬熔化溫度（熔點）高才可以。

但若使熔融金屬的溫度過高時，不僅浪費能源成本，加速相關設備折損，也會造成鑄件材料冶金上的缺陷。

熔化爐的選擇需考慮鑄造金屬的熔點，此批鑄件所需熔化的量和熔解時間等因素。

熔化爐的種類有熔鐵爐（Cupola）、電弧爐（Electricarcfurnace）、反射爐（Reverberatoryfurnace）、轉爐（Converter）、平爐（Open-hearthfurnace）、感應爐（Inductionfurnace）和坩鍋爐（Crucible）等。

3.3.2澆注（Pouring）

熔化爐內的熔融金屬先以澆桶（Ladle）盛裝，經搬運再倒入砂模澆池後流到鑄模內的過程，稱為澆注。

澆桶是用鋼板製成外殼，內部襯以耐火材料。

使用前需先烘乾預熱，烘乾是為防止因殘留水分受熱產生水汽使金屬液濺出或造成鑄件的瑕疵；預熱的目的則是避免熔融金屬和內部耐火材料間的溫度差太大，影響澆注的順利進行。

澆注是鑄造過程中非常重要的環節，需考慮熔融金屬的流動性和它與鑄模之熱交換特性，尤其要特別注意澆注溫度和澆注速度以確保鑄件的品質。

1.澆注溫度：

對鑄件的品質影響甚鉅。

若澆注溫度太高時，鑄件凝固後體積收縮率較大，易