玻璃钢雕塑的翻制方法汇总

玻璃钢(也称玻璃纤维增强塑料,国际公认的缩写符号为GFRP或FRP,属热固性塑料)是一种品种繁多,性能各异用途广泛的复合材料。它是由合成树脂和玻璃纤维及其他一些添加剂经复合工艺,制作而成的一种功能型的新型材料。其实,玻璃钢既非玻璃,也不是钢,它的基体是一种高分子有机树脂,用玻璃纤维或其他织物增强。因为它具有玻璃般的透明性或半透明性,具有钢铁般的高强度而得名。它的科学名称是玻璃纤维增强塑料。
玻璃钢雕塑模具材料主要有三类:

1、石膏材料做成的模具型腔,也叫碎模法。但石膏材料强度低、放置时间长时容易变形。

2、硅橡胶材料做成的模具型腔,也叫软模法。硅橡胶材料使用前为流体状态,流动性及填充性好。配制后经交联反应形成橡胶弹性体,可具有较大的弹性变形。交联后的硅橡胶密封性好,与原模及玻璃钢皆不粘接。用其做玻璃钢雕塑模具的表面层材料,既可以高质量地复制出作品的形状,又可以保证顺利脱模。但是,硅橡胶交联体容易变形,在用作模具时,需有支撑载体。可以利用玻璃钢易成型的特点,用作模具的载体材料。具体的模具制作方法是:将配制好的硅橡胶分几次涂剧在原模上,硅橡胶层应在1mm后以上。待硅橡胶交联后,在硅橡胶上再成型厚度为3mm左右的玻璃钢层。玻璃钢固化后,沿着划分出的单元块将整体模具切开,切割时注意将玻璃钢层及硅橡胶层同时切开。在单元块间制作连接肋,连接肋处应设定位槽,以保证通过连接肋使单元块模具组合成一整体。以上工作完成后,将玻璃钢单元块脱模,然后脱下硅橡胶层,脱下的硅橡胶块马上放回玻璃钢单元模中。

3、用玻璃钢材料做成的模具型腔,也叫硬模法。也就是在玻璃钢模具上翻制玻璃钢雕塑,玻璃钢模具一般采用手糊成型方法,制作前应设计成型线路。
玻璃钢雕塑的手糊制作步骤

玻璃钢雕塑由于具有成型灵活、生产开发周期短、工艺性好、耐磨、使用寿命长等优点,在雕塑业得到了广泛应用,尤其是基于手糊成型技术的玻璃钢工艺品雕塑制作工艺发展更为迅速。雕塑裱糊成型又称手糊成型或接触成型。是在模具上先涂一层胶液,接着铺一张布,使胶液浸渍纤维并排除气泡后,再继续一层一层地裱糊上去直到铺完,经固化后即得成品。

1.雕塑常采用树脂有两种:不饱和树脂和环氧树脂。
①不饱和树脂成型配制方法:190#树脂100份,过氧化环已酮4份;环烷酸钴溶液1—4份,色浆适量。若按生产条件流水作业进行配制,在搪瓷盆内放入100千克树脂,再加入4千克氧化环已酮糊,搅拌均匀,再加入钛青绿色浆糊适量,目观颜色达到所需要求即可,放置备用。不饱和树脂的优点是价格便宜。
②环氧树脂的优点是固化收缩率低,电绝缘性能极好的树脂,对各种酸碱及有机溶剂都很稳定,拉伸强度可达45MPa-70MPa,弯曲强度可达90MPa-120MPa。配套固化剂可采用环氧树脂常温E-999固化剂。稀释剂采用丙酮(或环氧丙烷丁基醚)。模具胶衣采用耐高温、硬度高、韧性好的模具专用胶衣。制作的纤维增强材料采用33g/m2无碱短切毡和0.2mm玻璃纤维方格布。

2、涂刷脱模剂:在玻璃钢雕塑手糊成型前,先把阴模模具型腔表面清洁干净;同时把玻璃纤维毡裁成与型腔形状大小相似的形状,若型腔形状复杂,可以裁成若干块简单形状的然后在手糊时再拼起来。在模具型腔表面涂上脱模剂,以便成型后产品的脱模顺利。在原型和分型面上涂刷脱模剂时,一定要涂均匀、周到,须涂刷2-3遍,待前一遍涂刷的脱模剂干燥后,方可进行下一遍涂刷。脱模剂成分有很多种,一种是煤油(汽油等)加地板蜡;还有一种凡士林加机油;再有用油漆也行。

3、涂刷胶衣层:待脱模剂完全干燥后,将专用胶衣用毛刷分两次涂刷,涂剧要均匀,待第一层初凝后再涂刷第二层。在这里要注意胶衣不能涂太厚,以防止表面裂纹和起皱。胶衣层的厚度一般是0.5~0.8mm。胶衣本身是一种树脂,这类树脂在手工制作玻璃钢制品时十分重要,它不但可以起到玻璃钢表面的保护层作用,而且可以起到表面的装饰效果,只要在胶衣里加进色浆,产品表面就会有相应的颜色。由于玻璃钢制品的使用环境及要求各不相同,因此必须根据实际情况,选用不同品种的胶衣树脂,目前的牌号为∶TM-33、TM-35、S-739、胶衣33等。胶衣可以用刷子来涂到模具型腔上,也可以用气动喷枪喷射到上面,用喷枪比刷子涂的要均匀,效果好,目前一般都是用喷枪涂胶衣的。胶衣的自然固化一般需要半个小时左右,可以用烘房来加快固化的时间,等到所喷的胶衣干了后,就可以开始糊树脂和玻璃纤维。

4、树脂胶液配制树脂:首先要和固化剂以一定的比例搅均匀,以便加快产品的固化时间,不饱和树脂的牌号一般以191、196#树脂用得最广。若使用的是环氧树脂的话。根据常温树脂的粘度,可对其进行适当的预热。然后以100份WSP6101型环氧树脂和8-10份(质量比)丙酮(或环氧丙烷丁基醚)混合于干净的容器中,搅拌均匀后,再加入20份~25份的固化剂(固化剂的加入量应根据现场温度适当增减),迅速搅拌,进行真空脱泡1min~3min,以除去树脂胶液中的气泡,即可使用。

5、玻璃纤维逐层糊制:待胶衣初凝,手感软而不粘时,将调配好的树脂胶液涂剧到胶凝的胶衣上,随即铺一层短切毡,用毛刷将布层压实,使含胶量均匀,排出气泡。有些情况下,需要用尖状物,将气泡挑开。第二层短切毡的铺设必须在第一层树脂胶液凝结后进行。其后可采用一布一毡的形式进行逐层糊制,每次糊制2~3层后,要待树脂固化放热高峰过了之后(即树脂胶液较粘稠时,在20℃一般60min左右),方可进行下一层的糊制,直到所需厚度。

糊制时玻璃纤维布必须铺覆平整,玻璃布之间的接缝应互相错开,尽量不要在棱角处搭接。要严格控制每层树脂胶液的用量,要既能充分浸润纤维,又不能过多。含胶量高,气泡不易排除,而且固化放热大,收缩率大。含胶量低,容易分层。再在玻璃纤维毡上刷树脂,让树脂浸进玻璃纤维毡中。等整层纤维毡浸满树脂后,还需要用刷子在纤维表面上刷动,把树脂和纤维毡之间的气体全部赶去来,否则会影响玻璃钢产品的质量和外观。接着就是重复上述步骤。

铺一层玻璃纤维毡,涂一层树脂。玻璃纤维毡的层数决定着产品的厚度,玻璃纤维毡的厚度一般有0.2mm、0.4mm等规格,胶衣厚度加上纤维毡厚度乘以纤维毡层数就基本等于产品的厚度。在转角位置因为强度需要,可以多加一、两层纤维毡;在一些需要防止变形、增强强度的地方,可以增加一层高强度材料的玻璃纤维布。若防止浪费刷子有两个办法,一个是刷子用完后在树脂里浸泡,还有用丙酮洗刷子也行,这样刷子下次还可以再用。模具上糊好树脂和玻璃纤维后就等产品的固化。固化时间与树脂中加入的固化剂比例以及所处的温度有关,为了有较高的生产率,一般的固化时间控制在1~2个小时内较合适,这需要加入较多的固化剂,但会影响到产品的质量,解决办法就是放到约60℃的烘房内,这就可以减少固化剂的比例,提高固化时间。雕塑产品在模具内固化以后就可以脱模,脱模以后产品还需要自然固化约一个小时左右,这对产品修边后尺寸的收缩量减少很有帮助。玻璃钢产品的修边一般是按要求的尺寸画线,然后用电动切割机沿线切去费料同时留2~3mm的余量,再用电动砂轮来打磨修正。此时,产品成型完毕。

6、脱模修整:在常温(20℃左右)下糊制好的雕塑,一般48小时基本固化定型,即能脱模。对于一件完整的玻璃钢雕塑产品,成型后的后续工序还是非常有必要的。有些雕塑产品脱模后,表面有点刮伤或对接不到位,这就需要用同一牌号的树脂来粘补,固化后打磨修正。如果是光洁度要求高的雕塑,一般用400#~1200#水砂纸依次打磨雕塑表面,使用抛光机对雕塑进行表面抛光。有些雕塑边缘是与其他部件配合,需要保证厚度,就要在产品背面把过厚地方打磨一下以达到要求的厚度。很多玻璃钢雕塑产品是需要通过预埋钣金件来与其他产品安装在一起的,要预埋这些钣金件,首先把产品和钣金件放到靠模(靠模就是一个架子,产品和将要预埋的钣金件在其上都可以固定在要求的尺寸关系的位置上)上,然后通过树脂和玻璃纤维毡象糊产品那样把钣金件预埋到产品上。这些工序都会直接影响到产品的质量。

一件完美的青铜器高仿制品,它的外形、纹饰、铜质、 铸痕、 锈色, 尤其是韵味, 必须与原古物相同。其制作过程分为:铜胎制作和整体做旧处理两个过
程。 

1.铜胎制作过程:
(1) 母模制作:制作好的青铜器, 必须有完美的母模,这是青铜器制作最关键的步骤。如果是复制,就需要用青铜器专业去锈法把古器物清理干净再翻制模具;如果是仿制, 就需要雕刻出一件与原古器物一样的母范。母模制作方法是:根据图片或原古物,用模具石蜡或经过处理的石膏塑造出与古器物相似的形状, 古器物形状塑造得是否准确, 可再进一步雕刻纹饰时加以修改, 依据图片作塑造、 雕刻时, 由于存在视觉差, 无法确定原纹饰的具体位置及大小, 大家以古器物的对称中线作起点,根据古器物的尺寸及照片的尺寸, 计算出粗花和回纹的位置、 大小。 然后把花纹雕刻在塑好的器形上。 出现差异时, 调整已塑好的器形, 直至花纹均匀分布在器形表面为止。 在雕刻纹饰时, 纹饰底子要平整, 线条要流畅, 花纹雕刻深度必须与原古物一致。 按照这种方法, 如果能把古器物上的花纹均匀刻在已经塑造好的器形上,母模的制作基本完成。 母模制作过程中易出现的问题:用模具蜡做材质易出现毛边及圆阳花纹。古代是在泥范上雕刻花纹的,阳纹表面平整见方。

(2) 翻制模具:过去用石膏翻制模具, 由于石膏凝固以后,质脆、疏松,所以做出模具的纹饰,立体感不强、线条不够流畅、利用率不高,往往修整后,纹饰变形、 失去原古物的韵味。 现在模具翻制, 一般采用温室硫化硅橡胶, 不仅方法简单, 而且制作的模具效果非常好。 尤其是在原古物上翻制的模具, 可以把原古物的外形、 花纹、 神韵, 毫不走形地翻制出来。这种方法的不足是:整个形状比原古物稍有收缩, 但比例很小, 如果不与原古物在一起比较, 用肉眼很难辨别有缩小的感觉。

(3) 模壳制作及铸造打磨:现在一般都采用失蜡铸造, 这种方法简单快捷, 而且能够不失原器形的韵味,可铸造出来工艺特别复杂的青铜器。不足之处是:器形胎壁厚薄不均匀。 用硅橡胶模具倒出失蜡模壳,一定要进行内外修整。外部要保证蜡壳表面平整、 不变形;内部修正尽量使其厚薄均匀、 棱角分明、光滑平整。 底部范线、 垫片制作规范。 铸造采用精密铸造法, 这里不再详述。 铸出的器物要经过精细打磨抛光处理。打磨时一定保护铜胎原有形状、花纹,尽力使纹饰清晰自然,精美流畅。

2.铜胎做旧 (黑漆古皮壳、 红斑、 绿锈做旧法) :只有完美的铜胎而没有漂亮的外衣,还不能算一件精美的复制品。 过去的做旧方法, 已不能满足人们的鉴赏要求, 现在做旧采用了电解作皮、 化学作锈、 新处理粘锈的综合方法。以下仅对黑漆古皮壳、红斑、绿锈做旧方法详细先容。白色玻璃钢雕塑狗

(1)电解法制作皮壳:所需仪器有稳压直流电源、 水浴加热锅、 加热电炉。 将待做旧的青铜器悬浮放入水浴加热锅内,然后把配好化学药品的泥土倒入锅内, 将青铜器埋在其中。 青铜器用一根导线与稳压电源正极相连接,稳压电源的负极与水浴锅的外壳相连接,水浴锅底部用电炉加热,温度保持在90℃左右。化学药剂配方:重铬酸钾100克, 硫酸铜100克,乙酸50克,双氧水50克,蒸馏水适量,黄土适量。将化学药品、 蒸馏水、 黄土混合均匀后, 放入加热桶内, 接通电源, 负极接在加热桶上, 正极与铜器相接。电流控制在0.1mA~0.3 mA,电压控制在1 伏~2伏内,加热温度90℃上下,经过10天左右,青铜器表层内部形成一层黑漆古底子。 关闭电源, 拿出青铜器清理干净。

(2) 黑皮壳表面红斑及彩云状绿锈斑制作方法:用乙酸铜100克,硝酸铜100克,碳酸铵100克,碱式碳酸铜150克,氯化铵50克,蒸馏水适量,操作方法同上。电流0.5mA,电压1伏,时间20天左右。青铜器表面即可生成点状、片状红斑,彩云状绿皮。

(3) 绿锈制作方法:在做锈前, 用硅橡胶把需要保留的黑皮壳、 红斑、 绿皮覆盖, 防止进一步的化学反应破环原皮壳。化学试剂配方:碳酸铵200克,碳酸氢铵500克,盐酸100克,氨水100克,具体操作方法: 把碳酸铵、碳酸氢铵、盐酸溶解在瓷质容器内, 与打开瓶盖的氨水一起放入高压罐中, 并且将青铜器悬放在高压罐中, 然后密封高压罐, 并在底部进行加热,使罐内保持2~3个大气压。每一个月更换一次化学试剂。经过3~5个月,青铜器表面上就会生成片状或点状的绿锈, 有的部位还有结晶锈。 缺点是:色调单一,锈的层次感不强。

(4) 手工处理法:一般是将锈色丰富、 层次感强的古代铜器上的锈片, 用超声波震动使其脱离铜胎,把这些锈片移植在复仿品的不同部位,然后用高标号白水泥加入矿石色, 调和出不同的锈色, 根据古代铜器的锈色层次及形状,在复仿品镶嵌片接口处或锈色欠缺处做出层次感丰富、 色调逼真的各种锈色。用湿布把处理好的铜器包好,放入蒸锅内蒸3~5小时, 取出晾干。 因为是化学做锈, 所以铜器闻起来没有土香味, 而是稍有酸味, 需取适量新鲜墓土用水调成糊状,把复仿品放入其中10天左右,取出清理干净。新仿青铜器便有了土香味,似古代铜器一般。通过以上方法制作的高档复仿品,不切开铜胎看铜质, 很难辨别真伪。 其原因是:铜质已经被破坏,手感很轻, 锈色层次丰富, 不怕火烧水煮, 而且锈色可以与酸起反应, 如同真锈一般。 不足之处是:被破坏的铜胎不是土红色,是灰白色,而且疏松不坚硬。而原古铜器被锈蚀掉的铜胎是坚硬致密的土红色。

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