Первыми стали применять этот металл земледельцы и скотоводы. И военные – знаменитая скифская конница. Люди, родившиеся в эпоху «холодной войны» знают, что прежде чем, что-то новое появлялось на потребительском рынке, оно проходило обкатку у военных. Так простой клеящий карандаш, был сделан на основе технологий созданных для герметизации шин БМП. И таких примеров масса. Именно ВПК во все времена, как ни странно являлся двигателем прогресса и создателем передовых технологий.
Военно-промышленный комплекс существовал уже в глубокой древности. Из истории мы знаем, что скифы впервые стали применять в военном деле то, что принято называть массовой конно-стрелковой тактикой. Именно массовость и великолепная слаженность и дисциплинированность были одними из факторов их выдающихся военных побед. Для ведения войн скифам необходимо было огромное количество наконечников стрел. И что очень важно наконечники стрел должны были быть одинаковыми по размерам и массе, то есть быть унифицированными.
Основным стрелковым оружием того времени были лук и стрелы с граненым втульчатым наконечником из бронзы.
Так как скифы вели постоянные войны, то огромная потребность в боеприпасах вызвала необходимость создания особого способа их изготовления. Другими словами необходимо было много стрел с достаточно быстрым и недорогим способом их производства. В то далекое время отливки делались двумя способами: в каменных формах и по восковым моделям. Ни один из них не позволял решить задачу промышленного изготовления боеприпасов. Огромную потребность в отливках не могли удовлетворить старые методы литья. Взамен и был использован способ литья в чугунные кокили. Кокиль – это металлическая форма, которая заполняется жидким металлом под действием гравитационных сил.
Скифы впервые применили металлические формы, в массовом производстве, основав металлургическую промышленность. Литье в металлические формы требует высочайшей культуры производства. Так вот, две с половиной тысяч лет тому назад скифы успешно применили этот способ.
Самым сложным при отливке является выполнение внутренних отверстий. В современных условиях делают так: наружную поверхность отливки выполняют в металлической форме, а для сквозных и глухих отверстий применяют песчано-глинистые стержни. Только в редких случаях прибегают к стержням металлическим.
Глиняные стержни были известны скифам, но они не применяли их, так как, в результате их применения не было унификации изделий. Другими словами глиняные стержни не позволяли получать отверстия более или менее постоянных размеров, ведь особое значение имела взаимозаменяемость наконечников. Также при применении глиняных стержней, в отливках остаются дефекты, снижающие боевые качества стрел. Именно это подвигло скифских литейщиков прибегнуть к довольно таки смелому шагу – к применению металлических стержней.
Литейные формы у скифов для отливки высококачественных наконечников стрел состояли из двух или трех металлических частей, формировавших наружную поверхность отливки, и стержня, предназначенного для выполнения внутреннего отверстия наконечника. Собранная форма скреплялась специальными обручами и устанавливалась вертикально. Для этого наружный конец стержня вставляли в землю или в соответствующее отверстие специального приспособления. Формы заливали бронзой через отверстие. Затем верхнюю часть отливки отламывали, а место излома в наконечнике затачивали.
Основными достоинствами кокильного литья являются эффективность процесса и качество получаемого материала. Повышение эффективности литейного производства связано с такими достоинствами литья в кокиль, как многократность использования литейных форм, рост производительности труда и снижение себестоимости отливок, улучшение качества отливок благодаря повышению точности и ускоренному охлаждению металла.
Использование скифами кокильного литья сократило расход формовочных материалов. Снизились затраты на доставку и подготовку материалов. Одноразовые формы были заменены многократно используемыми, что значительно снизило себестоимость.
Известно, что при производстве отливок на изготовление песчаных форм, на приготовление формовочных материалов и на очистку отливок приходится до 90% всех трудозатрат. При литье же в кокили многие из трудоемких операций либо совсем отпадают, либо объем их резко сокращается. Например, на сборке форм и очистке отливок. Поэтому переход на литье в кокиль, позволял повысить производительность труда в 2-3 раза и больше.