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北京瑞祥人造石加工厂

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人造石工艺品制作

    人造石工艺品,由于原材料的优良性能和所用施用的特殊工艺故独具“似石非石,坚韧柔润,纹理繁茂,色泽绚丽”的特色。人造石,是以非石质或石质物质为主体原料,经人工制作而成的,质感上与真石无甚区别,或类似石质的物质。所谓质感,应以目观、手触都有石质的感觉为最高标准。即让观模者误认为这就是真的石头,起码也要让观模者产生这是不是真石头的辨别兴趣,否则,这称不旧人造石。人造石和真石的比重,在一般情况下不作比较。
可供制作人造石的主体原料是很丰富的。为从原料上加以区别和便于叙述,权且将人造石称为“××(指主体原料)型人造××(指所仿的石质)石”如水泥型人造大理石,若按以土分类原则,我们所研制的人造石可称为白蜡型人造石、石粉型人造石的树脂型人造石三种。

    我们研制人造石的主要目的,是用于文物保护,同时也在工艺方面进行上些尝试现仅以树脂型人造石为例。

   1、树脂型人造石的优良性能
   树脂型人造石的主体原料是树脂。可供制作人造石的树脂种类很多。我们主要选用的是国产6101#(统一型号E-44)环氧树脂。

   环氧树脂是有环氧基的树脂,这里专指二酚基柄烷树脂,俗称万能胶,6101#是呈淡琥珀色,近于透明的高粘度液体,硬化后痕迹清淡,平均分子量在210-240之间,软化占在度之间,故适于常温下使用。

    环氧树脂具有粘结力强,收缩率小,稳定性高,耐化学性能良好,机械强度高,以及良好的染色性和绝缘性等优良性能。

    ①关于粘结力和机械强度
    从理论上讲,由于环氧树脂分子中,含有脂肪族羟基、醇基及基中极为活泼的环氧基,而羟基和醚基的极性,使得环氧树脂分子和相邻表面之间产生电磁吸力,环氧基与介质表面产生反应,生成化学键,故而粘结力特别高。若加入适量的填料,粘结力和机械强度则可增加一倍以上。

    据介绍环氧树脂中未加任何填料,硬化后的物理性能为抗拉强度650~350公斤/平方厘米,抗弯强度900-1200公斤/平方厘米,抗冲强度10-20公斤/平方米厘米。如果粘接一平方厘米的金属件,待完全硬化后,没有600公斤以上的力量拉不断的。

    ②耐化学性良好:
    从理论上讲,硬化后的环境树脂,能耐一般碱及有机溶剂的侵蚀。只有在浓度大,温度高的硫酸、苯等少数试剂中,才会产生破坏作用。故在正常的环境中,即使是空气中略有污染,也绝不会有丝毫影响。

    ③良好的染色能力:
    环氧树脂用于粘接时,对染色无所要求,对于制作人造石来说,染色由是至关重要的。因人造石能否被人们接受,表现象不象石头是重要的因素。所谓象石头,是从质感出发的。质感是由原材料的质地、表面的色泽等方面表现出来的。各种真石料,都有各自的颜色和纹理,而颜色和纹理又是万千的。如果环氧树脂(包括填料)不具备良好的染色能力,那么,树脂型人造石也会出现了。
从实践中得知,环氧树脂不仅对矿物、合成颜料具有良好的染色能力,而且对植物、水性、油性等各种颜料,都具有良好的染色能力。故而,可以制作出彩斑烂和各种人造石。若再着意仿制,则可达到假乱真的效果。

    ④良好的紧韧性:
    人造石不仅具有类假石头般的坚硬,更具有韧性和弹性。如用人造石镌刻印章,就要比寿山石多费三倍的时间和气力。再如用人造石空心健身球做垂落试验,球体不但不会出现任何损伤,还会反弹起0.5米以上。

    2、人造石料的配制
    环氧树脂是热塑性线型结构物质若使其转变为热固性体型结构物质,需要加入硬化剂,才能完成这一化学变化。硬化剂有很多种类,我们选用的羟基乙二胺。用此硬化后的物质,其性紧脆,受外力作用易于断折。为改善这种不利的性质,应添加增韧剂以变紧脆为坚韧。增韧剂也有很多种类,我们选用的是邻苯二甲酸二十脂。填料,可供选用的种类更多,这需根据实际需要而定,我们常选用的石膏粉、滑石粉和tio2三种填料。至于颜料, 当备则备,种类不受限制。

    环氧树脂添加乙胺和丁脂后,称为环氧树脂粘合剂,简称环氧料,在环氧中添加填料后,称为人造石料。在人造石料中添加颜料后,称为人造石彩料,简称彩料。

   一次配制量以环氧树脂量重100-200克为宜。配制时应按增韧剂、硬化剂-填料-颜料的顺序,分别依次添加到环氧树脂中。

    环氧树脂的实用配方很多,以上配方已经多年验证,其效果甚佳。在配制过程中,应充分理解以下几个方面的内涵。
   ①填料:填料的作用,是为了充实人造石实体,增强硬化后的物理性能,添加量为环氧树脂有350%。第二个作用是调配所需的白色。滑石粉、石膏粉和钛白粉虽都是白色,但饱和度和亮度却不同。滑石粉最低,石膏粉适中,钛白粉最高,所以,应以石膏粉作为基础色调,再根据需要加入适量滑石粉或钛白粉进行调配,求得所需。第三可大幅度降低人造石的成本。

    ②搅拌:按配制顺序,每添加一种辅料后,都要充分搅拌。尤其是添加填料后,应搅拌得更加充分,使其均匀地到环氧料的润湿。辅料不应一次性添加和做一次性搅拌。

    ③硬化:环氧树脂添加辅料后的化学反应,有开始硬化、基本硬化和完全硬化三个阶段,并伴有低渐放热现象。每一硬化阶段所占用的时间,环氧料与人造石料是不同的。

   环氧料主要用于粘接,有效使用时间仅有开始硬化前的半小时;而人造石料则是基本硬化前的三小时。当我们掌握了这一时间规律后,才能有效地实施工艺。

   ④调色:调色:调色有调、配、搅、拌、揉、挑、贴、搓等几种技法。前四种是常见的一般性调色技法,后四种是调制纹理的特殊技法。掌握这些技法并不难关键是能熟练而又灵活地进行操作。 揉法:将两块或两块以上的彩料,合并在一起用手揉,使不同颜色的彩料,不拘间距地自然相接,产生纹理效果。

    挑法:用工具或手指从背后的彩料某一处,挑起部分彩料顺势移倒,挑后必须再揉,可使纹理更为丰茂。

    贴法:是将另一块彩料贴于揉后的彩料某一处,贴后必须再揉,可突出贴处的纹理,或产生纹理重叠效果。另一块彩料可取自揉后的彩料,亦可预留。

    搓法:在揉后的彩料某一处或多种,用手指或手掌向前搓动彩料,搓后应再揉,可使纹理间产生轻度瓦混,呈现更自然的效果。

    3、人造石工艺品的制作工艺。
    人造石工艺品,既有独特的工艺也有常见的方法。若从工艺手法上加以区分,可分为灌铸模制、揉制和绘制三种。灌铸模制是常见的方法。

    ①灌铸模制,是极普通的一种工艺方法。我们常见的石膏、塑料、泥陶、铜、瓷器等质地的工艺品,大都是灌铸模制的。人造石的部分制成品也是选用此种方法制作的。如印章、园雕、浮雕、台灯架、笔架等、与其它质地的工艺品相比,只不过是换了一处原料而已。其工艺过程如下:

    A原形:即是模,谷称子形。来源有二,一是原物存在,就可在其上制范(现欲称模子、模具)。二是制作子形,质地不限。若是仿制文物,应力求保持原文物的神韵。

    B翻模:翻模所用的原料不限,因常用的制模石膏、硅橡胶、泥质等均与人造石料无化学反应。子形若是模制品,可能因翻制而丢掉一些层次,或本身就有所欠缺时,则应先用石膏或收缩率小的原料,制作一翻制件,在其上加工修整,以弥补上述不足,然后再次翻制模具此法虽较麻烦,但制品的效果较佳。

    C脱模剂:凡常用的脱模剂均可,如软皂水、凡士林或机用润滑脂(俗称黄油,使用时均需用汽油等溶剂稀释)、甲基硅油等。

    D人造石料:超过250%。有效工作时间是开始硬化前的一小时,最佳有效时间是即配即用。

    E灌注:灌注有两种方法。灌注口较大时,直接灌注即可。若灌注口较小,则应用吹风机(理发用)吹热人造石料暂时变得稀软,易于灌注。

    F等完全硬化后,去模、修整、抛光。若是仿古制品,还应进行做旧处理。

    选作灌铸模制工艺技法,除制作工艺外,还有一个重要的用途──翻制碑刻。

    选用灌铸模制工艺技法,除制作工艺品外,还有一个重要的用途──翻制碑刻。

    古代碑刻(包括拓片)是研究,学习书法艺术的重要途径,具有代表性的孤品佳和,更为珍贵,所以,很多碑刻技列为国家保护对象,严禁垂拓,由此而产生了拓片供需的矛盾。为了满足书法爱好者对拓片的需求,碑刻复制品拓片便应运而生。复制碑刻一般以石仿刻,也有石膏翻制品。其拓片总的来讲是可以的,但也存在着不足。以石仿刻品若要与原碑刻丝毫不差,恐怕是很难办到的;石膏翻制不会失真,但因其强度所限,故不会经久耐用。

    为了克服上述不足,环氧树脂是十分优良的材料,尤其是收缩率小,环氧料硬化后的收缩率为5%;添加填料成为人造石后,收缩率由小于8%。另外,热膨胀系数也极小,一般冷热变化对其不产生影响。

    在翻制模具时,切忌模子表面出现气泡,尤其是石碑字刻处,否则,应重新翻制。

    刷涂脱模剂应选用软毛工具,手劲一定要轻。尤其是字口处,不可因刷涂而有任何磨损。最好选用甲基硅油等油性脱模剂。

    翻制的石碑若用于展览,则要求表面色泽与原碑一致,至少也应相近相似。故在翻制前,先做调色试验。即另制小块人造石,务必求得与原碑一致效果,从中取得填料的实用配比和颜料的实用配比。然后按此数据配制人造石料,进行正式翻制。

    ②揉制:是用手揉出的制品,主要制成品是人造石空心健身球。我们研制的人造石空心健身球,比铁石质球的重量轻,球体可大可小,手感柔润,揉动时球内有清脆响声,故适于年老体弱者使用。现以直径(约)5公斤,重(约210)克,仿黑色大理石纹理石纹理的空心健身球为例,试述其制作工艺。

    人造石空心健身球由球心(包括铃铛)、球内、球皮三部分组成、揉制所需的人造石料不能稠软,而需较为挺实,挺实的程度与手工切面的面料相仿。所以,填料是350%,绝不可低于300%。有效工作时间是开始硬化后的两小时,最佳使用时间是后一小时。

   A球心:用约7克重的橡皮泥,揉制成直径5公分的小圆球(此处直径应根据铃铛的大小而定,铃铛不宜过大,以直径5公分为宜)。在其表面覆涂脱模剂后,用10克重的人造石料将其包裹,揉制成直径约3公分的小球。揉制时不可过分用力,又要用力均匀,以避免橡皮泥球,将铃铛放入其中。再用502胶按锯口缝粘接。

    B球肉:用150克重的人造石料,将球心包裹,揉圆,放置于石膏粉中,待完全硬。

    C球皮:将20克重的造石料,分成44克重、50克重和1克重(a)三份。取出1克重(b)的黑灰色彩料,再添加0.5克黑色硝基漆,搅拌均匀,调配成黑色彩料。
在1克重(a)份中添加先是的蓝色硝基漆,搅拌均匀, 再与44克重份相混粗揉,调配成淡色蓝色彩料。

    将以上三份彩料相混揉后,用其包裹球内。揉制时用力要较制作球心为大,务求与球肉粘合。在揉制过程中,应将挑法、搓法、贴法与揉法灵活的相结合使用。揉制成圆后放置于石膏粉中,在基本硬化前,要随时检查球体是否变成。若已变形,应及时揉圆,否则,将成为废次品。待完全硬化后,再行磨圆和抛光。磨圆最好使用磨圆机。若手工磨圆,既吃力又难以得到最佳效果。正如俗话说:砍得没有磨得圆。

    一对健身球是两个球,为使两个球的纹理趋向一致,两个球皮的用料,应同是调配(投料量加一倍),至包裹球内前,再将彩料均分成两份。

    ③绘制:这里所指的“绘”,不是用笔设色描绘,而是用搅、揉、贴等特殊技法,绘制出图──仿大理石板画。

    石板画是以天然大理石为原料,经切割、磨制等工序,偶然得到的一种有人物、动物、山水等图案的天然画。这种画的画意是由大理石的天然纹理表现出来的。其特点是画画朦胧,似象非象,耐人寻味,给人一处神秘奇特的感受(这种天然的石板是画与现代的抽象派,印象派绘画完全是两回事,不能相提并论)。因是偶得,也就难得。在颐和园乐寿堂内有四幅天然石板画,相当精致,是难得的奇品。

   首先要有初稿,即作者想得到一幅怎样表现,最好能绘出粗稿,准备一块所需尺寸的五合板。绘制技法有两种,一是搅法,二是贴法。

A搅法:人造石填料是350%,彩料的填料是250%。有效工作时间是开始硬化前的一小时,最佳使用时间是前半小时。

    先将人造石料平铺在五合板上(四边要遮挡),约厚3公分,作为底色,再将彩色按初稿涂覆其上。用缝衣针、竹签等尖形工具,从彩料外插入到底色层,做有规律或无规律的搅动。因彩料层有薄厚和涂履次数不同,搅动工具有粗细的区分,插入底层有深有浅,加之有无规律的搅动,故产生纹理,流于自然而又富于千变万化。
B贴法:人造石料和彩料的填料均是350%,有效工作时间是开始硬化后的二小时,最佳使用时间是后一小时。
调色方法与健身球相同,备好所需彩料。

    将粗稿移画在五合板上,按初稿贴好彩料,各彩料相接处用搓法使之自然结合。等完全硬化后,再进行磨平、抛光和刻制等项后期处理。刻制后的题字或填色以彩色均可。

   人造石由于原料的优良性能,加之特殊的工艺技法,用于文物保护,可得到其它任何材料无法比拟的效果,用于制作工艺品,则显示出新颖的独特风格。人造石的前景相当广阔。当然,这还需要我们勇于探索和开拓。