石膏模具的制作方法
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石膏模具的制作
1、简介
陶瓷器的发明是我们祖国的骄傲,但在早期,陶瓷器的生产工艺是非常落后的,甚至直接用手把泥拉成坯,生产速度极慢,产品质量不稳定,非常粗糙。
直到近代,尤其在解放后,生产工艺才得到很大改进,变为利用模具制坯,也就是根据设计,用石膏制作一个凹型的模子(也有少数凸形的),然后将陶土或瓷土放在这个模具中进行制坯,这样,最快的只要几秒钟即可完成一只产品,而且大小、形状完全一样,质量也有保证。
模具,就是利用特定的形状和尺寸制作成品的一种工具,在各种材料加工工业中得到广泛的应用,例如金属成型铸造使用的砂型或压铸模具,金属压力加工使用的锻压模具,冷压模具,以及成型陶瓷、玻璃、塑料等使用的各种模具等,可见模具在今天工业生产中,有着十分重要的作用,了解这一方面的知识,是必要的,下面所讲,就是用石膏制作的几种简单的模具来制作的几件作品。
2、石膏的性质
在生产或工作中,往往需要制作一些完全相同的作品或产品,为了多快好省,我祖先早在春秋战国时代,就已想出一种非常聪明的办法—用模具来进行生产,由于当时条件的限制,他们使用的是陶土或石块雕刻出来的模具,铸造的货币,如刀币、布币等。
今天用来制造模具的材料,比过去先进得多,主要是金属,还有用树脂、木材、橡胶、石膏等等,这中间只有石膏比较容易加工,不需要专用设备,只要一把刀和一把纸片或木片,再加上些肥皂水作隔离剂就可以了。
为了掌握和使用好石膏,必须先了解它的性质,石膏粉是由矿石英钟—生石膏磨碎后焙烧而成的,这种石膏粉在一些大城市的建筑材料商店里都可以买到,但在小县城的农村就不一定能买到,只好自己加工。加工方法是:是将生石膏用磨研碎,越细越好,然后放在锅子里焙烧,边烧边炒,烧到800度左右即可,它的质量没有现成买来的好。
石膏粉,在化学上称半水石膏或烧石膏(2CaSO4·H2O),是由自然大量存在的石膏矿CaSO4·2H2O加热到150度~170度时失去所含结晶水的3/4而变成的。烧石膏一量与水混合成糊状物后就很快地凝固,重新变成Ca-SO4·2H2O。我们就利用石膏油流动的液体转化为固体的可塑性,制作模具和烧制作品,整个的反应过程约十五分钟,还会产生一定热量,石膏粉和水的比例大约2:3,水分太多了,凝固后的牢度较差;如果需要强度大,就多放石膏粉。
由于已凝结成固体的石膏是不能再用的,石膏由液体凝结成固体,又有时间上的
限制,所在在拌石膏时,从开始到烧制
成形的动作必须迅速,还要事先估计好石膏的用量,需要多少拌多少。
石膏粉和石膏制品,有一个共同的特点—极强的吸水性。陶瓷厂就利用这一特点创造发明了注浆成型法制造坯体。但这也是石膏粉的一个缺点,储放的时间不能过久因为空气中或多或少总有些水分,尤其在雨天和黄梅季节,石膏粉中的水分会增加,它的质量也应差了,这将降低它凝固后的牢度,加快它凝结的时间,拌好不到几分钟即成了硬块,到最后,石膏根本不会凝结。
3、五角星模具的制作
用高强的钢材还是用小刀来加工制作石膏模具,它们的原理基本上是相同的。
制作方法:
①根据需要的大小,在一块平整板上,用机械制图方法,画出一个五角星的图形。
②在五角星的中心处,竖一根所需高度的细木棒。
③用雕塑泥或橡皮泥按五角星的图形塑一个立体的五角星,塑时应注意木棒的顶点与五角星尖端连接的五条棱、组成这五条棱的十个面保持平整和成直线。
④用较硬的卡纸或薄木片,在五角星的四周距1~2厘米的地方围一道墙,使石膏限制在这一范围,不致流失浪费。同时可根据设计要求,使石膏凝结成各种形状的石膏块。
⑤搅拌石膏,一般可用搪瓷面盆和搪瓷碗。将石膏粉均匀地撒入水中,直至石膏粉与水基本上相平时为止,撒石膏粉必须迅速均匀,撒好后又必须等石膏粉全部吸透水分后才能搅拌否则容易产生疙瘩。搅拌时,如用的是小碗,只要用两个手指就可以,如用的是面盆,要用撑开五指的整个手撑来回地用惫搅拌,石膏浆必须经过充分搅拌后才有粘性,搅拌好的石膏浆,表面往往飘浮着一些泡沫,必须设法除去,否则模具的表面就会留下泡沫所产生气孔,影响模具和浇制出来的成品的光洁,而的过程必须抓紧时间完成,使下步制作时间可以比较充裕,并且缩短制作的时间,因为石膏粉与水相遇后的凝固时间是有限制的。
⑥将搅拌好的石膏粉,轻轻地倒入一部分五角星上面,让它自己往下流动,没流动的地方,可再倒一些石膏浆,或用手指轻轻地触动一下,使石膏浆将整个五角星淹没,还注意在石膏浆中不要留有空气,然后轻轻慢慢地将石膏浆倒入“围墙”内,并与“围墙”一样高,这样小型的模具,一般单用石膏就可以;如需增加它的牢度,可加一些水泥,但必须用500号以上,比例上不超过百分之三十,大型的模具还需要在模具中间加一些粗铅丝或钢筋以及麻丝,以增加模具的强度和拉力。
⑦经过一刻钟
左右,感觉到石膏有些温热,这就说明石膏的化学反应已完成了,再过一会儿,用
指甲刻一刻,以测定石膏是否达到应有的硬度,如果可以了,将泥挖去。这样模具就成完成了。模具最好干透后再用,这样可使牢度进一步加强。
4、用石膏浇制五角星
用石膏来浇制作品,必须将石膏模具进行适当的处理,先把干透的石膏模具涂刷两次虫胶泡(泡力水),以对多孔的石膏表面进行封闭处理。在翻制时候,还必须涂刷隔离剂,使浇上去的石膏不会与模具粘结在一起,隔离剂有软皂、普通肥皂、凡士林和油类等,凡士林和油类没有软皂水性好。凡士林太厚,将影响模具的精致程度,凡士林的油类还吸灰易脏,影响作品的质量。
肥皂水的做法—将肥皂切成薄片,放在水中加热熔化即成。
尤其是新的模具或长期没有使用的模具具,肥皂水最少要涂刷五、六次以上,直到手感异常润滑才能浇制,以后每翻一次就要涂刷一次,切不可忘记,这些准备工作做好后,才可以浇制。
浇制的方法:
①将搅拌好的石膏浆先倒一小部分模具里,因为它是液体,会流集到低凹处,所以必须用“搪”的方法,使模具的每一处,包括每一个角落,都能搪进石膏浆。
②将余下的石膏浆倒进模具,一般小型的,就浇实心的,也就是倒满模具;大型的,就浇空心的,否则石膏太浪费,分量也过重,宾度也不见得好,空心的浇法也是用“搪”,使石膏浆的转动的模具里慢慢地凝结,这样搪三、四次,石膏的厚度达到一厘米左右就可以,如果增强牢度,岢以里层贴一层麻丝。
③五角星的角尖,在脱模时非常容易被震断。可以在浇制时,放进几根粗铅丝和一层麻丝,以增加牢度。
④等到石膏完全结实后,就可以脱模,这是成败的关键。虽然已涂了隔离剂,但石膏模具和五角星之间还是贴得非常紧密,加上空气压力的作用,更加不容易脱开,脱模的方法是用一个小木锤或木块轻轻地敲打,以震动模具,最后使它们分离开来,这一阶段必须耐心仔细,不可急于求助,否则可能前功尽弃。
凡新的模具,脱模一般都比较困难,用的次数多了,脱模就比较容易。
5、简易块模的制作方法
上面所讲的模具,比较简单。我们通过制作,从中了解一些模具的基本知识和制作方法,以及各材料的性能。如果需要翻制一件复杂的作品,则分两块是解决不了问题,有的可能要分几块到十几块,甚至几十块,但无论分几块,它制作的原理还是相同的,现在介绍一种分三、四块的模具制作方法 :
①如陶猪,假使将它的脚稍修改一下,就只需要分三块。
②将设计好的分块的地方,画线作记号。然后将两根比
较结实的细线,用胶水固定在分割线上用线的三个头留在外面。再涂刷几次肥皂水。
③将搅拌好的石膏浆甩糊上去。动作必须迅速,而且不准移动这三根线和它的线头,石膏加到2厘米左右即可。
④等石膏将凝固而又没有完全凝固的时候,将三根头轻轻地迅速拉起来,就分成三块,这必须掌握时机,过早过晚都不行。
⑤等石膏完全结实后,先不要脱模,用刀将它们的表面尽可能修理平整和光滑些,再涂刷二次肥皂水。
⑥在模具的三分之一处,用泥条竖一圈围墙。
⑦在泥墙上面糊2~3厘米石膏,这是第二块模块,也就是托模。最好在里面加圈铅丝,以增加它的拉力。
⑧等石膏结实后,先将托模取下,再取里面的三块,放的时候正好相反,先将托模放好,这时托模象一只碗,然后再把层拓块模具依次放进去即可,这样不用绳捆扎就成了一个整体。不过因为这种方法不用榫眼,用起来容易移动,所以必须仔细小心。
翻制的作品同样也可以发展和创造,如从五角星就可经发展为国旗、队徽、团徽。可以制作一些奖章、奖杯,外面涂上铜粉,金光灿灿,可用模具的方法制作飞机、船舰、汽车模型等。