珠寶首飾的質量主要取決于制造水平的高低，而金屬材料的缺陷是制造過程中較難克服的一大問題。由于目前首飾制造使用的金屬材料多為合金材料，其性質與金屬單質相比有一定差異，因此出現的材料缺陷也有所不同。鑒于材料缺陷帶來的損耗甚至返工，減少和避免材料缺陷已經成為廣大首飾業同行共同關注和研究的課題。采用先進的澆鑄機械當然可以減少缺陷的發生，但從綜合效益的角度出發，很多企業仍然使用價格適中的常規澆鑄機械進行澆鑄，因此深入了解鑄造缺陷的形成機理對于最大程度地減少缺陷，提高生產效益無疑是有益的。
- 典型的鑄造缺陷
最易觀察的材料缺陷當屬空洞類缺陷和表面類缺陷，其次為夾雜物類缺陷，縮孔類缺陷等。這些都屬于典型的鑄造缺陷。
(1)空洞類缺陷
這類缺陷最為多見。其主要顯微形態為明顯的空洞，內壁光滑細膩，一般空洞內部沒有夾雜物，通常是由于氣孔引起。這些氣孔有的體積較大，孔壁光滑，呈梨形或橢圓形，隨機散布于飾品的表面或內部:有的呈細小的圓形、橢圓形或針狀，分布于飾品的整體或局部，孔壁光滑明亮;有的呈分散狀的針形孔，位于飾品的表面附近以及澆鑄樹的上端;有的呈連續的念珠狀分布，氣孔大小分布呈漸變態，內壁光滑……以上的各種類型可以分別稱為析出氣孔、侵入氣孔、反應氣孔和卷帶氣孔等。
嚴格說來，反應氣孔應屬于夾雜物類缺陷，因為這類氣孔常常伴有夾渣出現。雖然有時夾渣無法觀察到，但這類缺陷的性質仍然應該屬于夾雜物類缺陷，放入下一節討論。空洞類缺陷出現在飾品表面時容易發現并進行修補;當空洞出現在飾品內部時則需借助儀器進行檢驗，肉眼較難發現。在實際工作中常常有飾品在最后拋光時出現空洞，不得不返工修補的情況發生。有些空洞藏在飾品深處，佩帶多年后才造成斷裂，危害更大。因此對空洞類缺陷應該十分注意。
(2)夾雜物類缺陷
這類缺陷的外觀與空洞類有相似之處，往往也有一些孔洞。但是經顯微觀察和元素探測發現，這些孔洞內壁不光滑，形狀不規則，其中含有夾雜物，不過由于夾雜物已與金屬基體脫開，這就是上面提到的反應氣孔，其形態與空洞類缺陷容易混淆。更典型的夾雜物缺陷是某些非金屬物質形成聚合點，有時成片產生，在執模、鑲石、超聲波清洗和拋光等工序中容易出現瑕疵甚至導致裂紋擴展。
(3)縮孔類缺陷
縮孔類缺陷的最大特征是成片出現，孔壁內部凸凹不平，縮孔形狀以橢球形和棗核形為多見，少數情況下孔內壁粘有夾雜物。這類缺陷由于微孔集群，容易變形，在外力作用下容易形成裂紋并使裂紋擴展，造成斷裂和大面積塌陷，較之上述兩種缺陷具有更大的修補難度。
(4)表面類缺陷
表面類缺陷的類型主要有表面凹痕、披風(飛邊)和皺皮等。這類在飾品表面出現的邊緣光滑、有時有分枝的凹痕是由于石膏模受熱膨脹或飾品厚處縮陷引起的缺陷，稱為表面凹痕。飾品厚處縮陷產生的表面凹痕下面有時存在縮孔;披風是飾品表面出現的厚薄不均的薄片狀突起。常常分布于飾品形狀較厚大或有形狀突變的部位;飾品表面呈現不規則的，帶有網狀溝槽的缺陷稱為皺皮。這些都是對飾品外觀影響較大的缺陷，對它們的修補有時是十分困難的。
- 缺陷的形成機理
(1)合金材料性質
眾所周知，純凈的金、銀、鉑、銅具有優良的綜合機械性能，易于加工。因此本文討論的重點是這些金屬的合金材料性質。
以18K金合金為例，18K黃色金的維氏硬度HV為130- 165,18K白色金的維氏硬度HV為95- 180，超過24K金(純金)的維氏硬度HV65一70，它們在延展性上也存在較大差別。由于在K金的配制過程中需要加入銀、銅(K白則需加入鎳、鈀等)等材料，簡易的配制工序在熔合過程中難免產生缺陷。18K黃色金和18K白色金在低溫或固態時存在某些金屬間化合物或產生金相分離，使得材料具有內應力，影響其力學性質的穩定。在一些首飾工廠中K金的配制工藝不夠嚴格，對于合金原料的成分不十分清楚，造成材料性質的批間差距，給制造過程缺陷的形成增加了不可知因素。有時配金帶入的雜質影響更大。因此，嚴格保證合金材料的各個組分之間的配比，避免使用過多的剩余金料配制K金，對于避免和減少鑄造缺陷具有十分重要的意義。
以18K金合金為例，18K黃色金的維氏硬度HV為130- 165,18K白色金的維氏硬度HV為95- 180，超過24K金(純金)的維氏硬度HV65一70，它們在延展性上也存在較大差別。由于在K金的配制過程中需要加入銀、銅(K白則需加入鎳、鈀等)等材料，簡易的配制工序在熔合過程中難免產生缺陷。18K黃色金和18K白色金在低溫或固態時存在某些金屬間化合物或產生金相分離，使得材料具有內應力，影響其力學性質的穩定。在一些首飾工廠中K金的配制工藝不夠嚴格，對于合金原料的成分不十分清楚，造成材料性質的批間差距，給制造過程缺陷的形成增加了不可知因素。有時配金帶入的雜質影響更大。因此，嚴格保證合金材料的各個組分之間的配比，避免使用過多的剩余金料配制K金，對于避免和減少鑄造缺陷具有十分重要的意義。
(2)氣孔缺陷的形成機理
一般而言，貴金屬在澆鑄過程中溶解氣體是不可避免的。如前所述，氣孔缺陷除了包括因溶解氣體形成的析出氣孔之外，還有金屬液與石膏模中的揮發物(水、粘結劑等)形成的侵入氣孔，以及液態金屬中的某些成分之間發生化學反應形成的反應氣孔，另外還有由于金屬
液注入石膏模時帶入的氣體形成的卷帶氣孔。它們的形成機理各有不同。
析出氣孔是金屬吸收氣體形成的，金屬的吸氣過程由吸附過程和擴散過程構成。吸附過程中金屬表面的氣體分子被分解為原子狀態，附著于金屬表面;擴散過程中氣體原子通過擴散作用進入金屬內部，因此擴散過程決定了金屬的吸氣速度。與液體相似，金屬對某種氣體的溶解度在一定溫度和壓力下是定值，并與溫度和壓力成正比，金屬對氣體的溶解是一個可逆過程，升溫升壓時吸氣(溶解)增加，降溫降壓時排氣(析出)增加。高溫時金屬吸入的氣體在金屬冷卻時以三種形式析出;一是氣體原子擴散到金屬表面并脫離吸附狀態，但由于冷卻速度快、金屬液粘度大，液面薄膜阻力大等因素，這種析出方式幾乎難以進行;一是氣體原子與金屬元素化合后以非金屬夾雜物形式析出;一是氣體原子在金屬內部形成氣體分子，以氣泡形式析出，來不及析出的氣泡則形成氣孔。析出氣孔的體積、形狀及分布與金屬的結晶特性和凝固速度等因素有關。
反應氣孔是由于合金中的某種金屬與其它成分發生反應而產生的。18K金中含有的微量Zn等元素會與COz(石墨柑塌的碳元素與金屬中的氧化合而成)反應生成CO氣體。CO氣泡又在上浮過程中吸收H和N不斷長大。上浮速度必須快于金屬凝固速度，否則來不及排出的氣泡就會形成反應氣孔。產生CO氣泡的反應.侵入氣孔是由于石膏模中殘存的水分和某些物質，在金屬的高溫作用下產生高溫高壓的氣體，如果來不及全部向石膏模外逸散，就會有部分氣體侵入金屬內。不難理解，如果對石膏模的成分和烘烤過程嚴格控制，侵入氣孔的發生就會大大減少。卷帶氣孔是由于澆鑄開始時金屬液向模腔中卷入的氣體來不及排出飾品而形成的，一般發生于體積較大或形狀較為復雜的蠟樹中。
液注入石膏模時帶入的氣體形成的卷帶氣孔。它們的形成機理各有不同。
析出氣孔是金屬吸收氣體形成的，金屬的吸氣過程由吸附過程和擴散過程構成。吸附過程中金屬表面的氣體分子被分解為原子狀態，附著于金屬表面;擴散過程中氣體原子通過擴散作用進入金屬內部，因此擴散過程決定了金屬的吸氣速度。與液體相似，金屬對某種氣體的溶解度在一定溫度和壓力下是定值，并與溫度和壓力成正比，金屬對氣體的溶解是一個可逆過程，升溫升壓時吸氣(溶解)增加，降溫降壓時排氣(析出)增加。高溫時金屬吸入的氣體在金屬冷卻時以三種形式析出;一是氣體原子擴散到金屬表面并脫離吸附狀態，但由于冷卻速度快、金屬液粘度大，液面薄膜阻力大等因素，這種析出方式幾乎難以進行;一是氣體原子與金屬元素化合后以非金屬夾雜物形式析出;一是氣體原子在金屬內部形成氣體分子，以氣泡形式析出，來不及析出的氣泡則形成氣孔。析出氣孔的體積、形狀及分布與金屬的結晶特性和凝固速度等因素有關。
反應氣孔是由于合金中的某種金屬與其它成分發生反應而產生的。18K金中含有的微量Zn等元素會與COz(石墨柑塌的碳元素與金屬中的氧化合而成)反應生成CO氣體。CO氣泡又在上浮過程中吸收H和N不斷長大。上浮速度必須快于金屬凝固速度，否則來不及排出的氣泡就會形成反應氣孔。產生CO氣泡的反應.侵入氣孔是由于石膏模中殘存的水分和某些物質，在金屬的高溫作用下產生高溫高壓的氣體，如果來不及全部向石膏模外逸散，就會有部分氣體侵入金屬內。不難理解，如果對石膏模的成分和烘烤過程嚴格控制，侵入氣孔的發生就會大大減少。卷帶氣孔是由于澆鑄開始時金屬液向模腔中卷入的氣體來不及排出飾品而形成的，一般發生于體積較大或形狀較為復雜的蠟樹中。
(3)雜質對鑄造缺陷的作用
雜質對材料性質的影響是巨大的。雜質可能是配金時原料帶來的。也可能是澆鑄過程中產生的雜質，這些雜質多會導致材料缺陷的形成。例如，如果配金原料中含有萬分之一的砷，材料就會變得十分性脆.極易碎裂.如果含有相當比例的鋁、鋅、鉛、硫等，也會變脆易裂。另外，澆鑄過程形成的非金屬化合物和柑塌脫落物也會形成夾雜物等缺陷，對此將于下面討論。
(4)鑄造工藝對夾雜物類缺陷和縮孔類缺陷的作用
到目前為止的研究表明，鑄造工藝的不合理是缺陷形成的最主要因素。鑄造工藝中最易形成缺陷的過程是澆鑄。在熔化狀態下，液態金屬會溶解大量的氣體，如氫、氧、氮、氯等，如果在冷卻過程中不能及時排出，就會形成空洞類缺陷;溶解在金屬中的氣體有一部分會與金屬產生化合物，形成夾雜物類缺陷;柑塌內表面的剝落、過多的助焊劑、劣質石膏形成的顆粒也會造成夾雜物類缺陷;過度的加熱溫度(超過金屬熔點100℃以上)容易使金屬產生粗大的晶體，形成縮孔類及表面類缺陷;不足的加熱溫度(超過金屬熔點25- 500C)會使金屬流速不同步，多股液流不能迅速合流，同時冷卻，也會形成縮孔缺陷或過早凝固，造成形體殘缺及表面類缺陷;石膏模焙燒及保溫不足也會形成空洞類和縮孔類缺陷，澆鑄后過早的炸洗會加劇內應力的作用可能浩成裂隙……_
總之制造過程工藝的合理性高低是決定制造質量的要素，而工藝過程的不合理在相當多的情況下是可以避免的。
飾品形狀對鑄造缺陷的影響
飾品的形狀在很大程度上是造成材料缺陷的潛在原因。因為生產現場，飾品的起板者和制造者之間存在對產品認識的差距，操作者往往偏重飾品的光潔、牢固，對于起板者在飾品形狀上可能導致材料缺陷的問題卻容易忽視。這可能是造成制造缺陷隨機性的主要原因。
飾品由于金屬材料在流動中和冷卻后不同的性質會產生很多變化，這些對于形成縮孔和變形等缺陷有很大影響。飾品的易鑄性與美觀有時是矛盾的。從易鑄性出發，飾品的水口和花頭等結構應盡量簡單，粗大、對稱，線條應盡量平滑少彎，這樣才能保證匯流和凝固的同步;從美觀性出發，有時需要纖細復雜的線條，非對稱的花頭，這時就容易形成缺陷，纖細復雜的線條容易流動不暢，形成斷點和縮孔;非對稱的花頭容易造成收縮差距，使內應力分布不均勻，產生變形和縮孔。起板的問題在注蠟過程中就已經顯示出來，只不過蠟模的修整稍微容易一些罷了。因此材料的制造缺陷應該屬于設計、生產環節共同注意的問題。
4.減少首飾鑄造缺陷的措施
總之制造過程工藝的合理性高低是決定制造質量的要素，而工藝過程的不合理在相當多的情況下是可以避免的。
飾品形狀對鑄造缺陷的影響
飾品的形狀在很大程度上是造成材料缺陷的潛在原因。因為生產現場，飾品的起板者和制造者之間存在對產品認識的差距，操作者往往偏重飾品的光潔、牢固，對于起板者在飾品形狀上可能導致材料缺陷的問題卻容易忽視。這可能是造成制造缺陷隨機性的主要原因。
飾品由于金屬材料在流動中和冷卻后不同的性質會產生很多變化，這些對于形成縮孔和變形等缺陷有很大影響。飾品的易鑄性與美觀有時是矛盾的。從易鑄性出發，飾品的水口和花頭等結構應盡量簡單，粗大、對稱，線條應盡量平滑少彎，這樣才能保證匯流和凝固的同步;從美觀性出發，有時需要纖細復雜的線條，非對稱的花頭，這時就容易形成缺陷，纖細復雜的線條容易流動不暢，形成斷點和縮孔;非對稱的花頭容易造成收縮差距，使內應力分布不均勻，產生變形和縮孔。起板的問題在注蠟過程中就已經顯示出來，只不過蠟模的修整稍微容易一些罷了。因此材料的制造缺陷應該屬于設計、生產環節共同注意的問題。
4.減少首飾鑄造缺陷的措施
(1)空洞類缺陷
減少高溫下金屬對空氣的溶解吸收是減少空洞類缺陷的關鍵。熔金、澆鑄工作盡量在真空下進行，不具備真空條件的可采用噴射惰性氣體進行保護，熔金表面適當施加助焊劑隔絕空氣，最好使用石墨柑塌以減少金屬對空氣的吸收，盡可能減少對熔融金屬的攪動也可以減少吸收空氣，這些都是減少空洞類缺陷發生可采用的方法。
(2)夾雜物類缺陷
選用純度較高的足金和含量可靠的補口配金，在真空或惰性氣體下澆鑄，采用中高頻感應熔金，提高熔金速度，使用密度高、內壁光滑的柑塌，避免加入過多的助焊劑，可以減少金屬與空氣化合產生的氫化物、氧化物、氮化物、氯化物等，減少助焊劑、柑塌剝落形成的雜質。
(3)縮孔類缺陷
控制適當的熔金溫度，選用純度較高的足金和含量可靠的補口配金，澆鑄后的殘留金屬
需要兌入等量的新鮮金屬方可再用，進行合理的結構設計，石膏模焙燒及保溫不足也會形成縮孔類缺陷;澆鑄后過早的炸洗會加劇內應力的作用，可能造成裂隙，所以應該控制炸洗的時機。
(4)表面類缺陷
使用質量較好的石膏粉，注意控制石膏模的焙燒過程以減少石膏模的變形，注意控制注蠟壓力和溫度，嚴格修整蠟模以減少披風，控制熔金的溫度以減少皺皮……等等。采用這些方法就可以減少和避免大多數表面類缺陷的發生。
(5)設計環節應注意的問題飾品起板是即需嚴格注意結構設計,注意飾品的力學性質,避免內應力的集中,兼顧美觀與易鑄,使液體金屬流道通暢。花頭過于復雜的應適當簡化,在焊水口注意向形狀復雜處增加水線的直徑和數量,以便減少斷線、缺塊、變形、縮孔、空洞等缺陷的發生
減少高溫下金屬對空氣的溶解吸收是減少空洞類缺陷的關鍵。熔金、澆鑄工作盡量在真空下進行，不具備真空條件的可采用噴射惰性氣體進行保護，熔金表面適當施加助焊劑隔絕空氣，最好使用石墨柑塌以減少金屬對空氣的吸收，盡可能減少對熔融金屬的攪動也可以減少吸收空氣，這些都是減少空洞類缺陷發生可采用的方法。
(2)夾雜物類缺陷
選用純度較高的足金和含量可靠的補口配金，在真空或惰性氣體下澆鑄，采用中高頻感應熔金，提高熔金速度，使用密度高、內壁光滑的柑塌，避免加入過多的助焊劑，可以減少金屬與空氣化合產生的氫化物、氧化物、氮化物、氯化物等，減少助焊劑、柑塌剝落形成的雜質。
(3)縮孔類缺陷
控制適當的熔金溫度，選用純度較高的足金和含量可靠的補口配金，澆鑄后的殘留金屬
需要兌入等量的新鮮金屬方可再用，進行合理的結構設計，石膏模焙燒及保溫不足也會形成縮孔類缺陷;澆鑄后過早的炸洗會加劇內應力的作用，可能造成裂隙，所以應該控制炸洗的時機。
(4)表面類缺陷
使用質量較好的石膏粉，注意控制石膏模的焙燒過程以減少石膏模的變形，注意控制注蠟壓力和溫度，嚴格修整蠟模以減少披風，控制熔金的溫度以減少皺皮……等等。采用這些方法就可以減少和避免大多數表面類缺陷的發生。
(5)設計環節應注意的問題飾品起板是即需嚴格注意結構設計,注意飾品的力學性質,避免內應力的集中,兼顧美觀與易鑄,使液體金屬流道通暢。花頭過于復雜的應適當簡化,在焊水口注意向形狀復雜處增加水線的直徑和數量,以便減少斷線、缺塊、變形、縮孔、空洞等缺陷的發生