艺术铸造石膏模具的制作

2015-01-21冯苏鹏郭会敏

铸造设备与工艺 2015年4期

关键词：石膏粉修整浆料

冯苏鹏，郭会敏

（山西宇达集团，山西夏县044402）

艺术铸造石膏模具的制作

冯苏鹏，郭会敏

（山西宇达集团，山西夏县044402）

石膏被广泛地应用于大、中型艺术铸件的模具制作，也是硅橡胶模具的托模及艺术品雕塑模型制作最常用的材料。本文就艺术铸造石膏模具的制作工艺进行介绍。

艺术铸造；石膏模具；制作工艺

石膏模具是利用石膏浆料灌注，凝结后制作的一种模具。由于石膏资源丰富价格低廉，密度小，具有制模工艺简单，周期短，复模性好等优点，因而被广泛地应用于大、中型艺术铸件的模具制作。同时，石膏也是硅橡胶模具的托模及艺术品雕塑模型制作最常用的材料。

1　石膏模具制作的材料

石膏模具制作的主要用材是石膏粉，制作模具时还需使用到缓凝剂、促凝剂、分型剂、增强物等一些辅助材料。

1.1石膏

常用的制模石膏粉材料为建筑石膏及高强度石膏，建筑石膏的主要组成是B型半水石膏和部分过烧石膏，高强度石膏即X型半水石膏，制模用石膏浆料的水膏比以模型大小、表面不同而变化，一般加入水的质量分数为40%~70%.

1.2缓凝剂和促凝剂

为降低石膏浆料的凝固速度，需加入缓凝剂，为加快石膏的凝固速度可以加入促凝剂。常用的缓凝剂及用量为酒精6%~8%，水泥1%~3%.常用的促凝剂及用量为硫酸钾0.2%~0.3%，硫酸纳0.8%~2%.

1.3分型剂

为使石膏模块能顺利地从模型或石膏小块上分离出来，应在其结合处或分型面上涂刷分型剂，石膏模制作的常用分型剂为肥皂水、上光蜡、地板蜡及医用软皂。

1.4增强材料

为延长石膏模具使用寿命和改善模具表面质量，可以在石膏浆中埋入加强物，或在石膏粉中加入少量物质以改善石膏粉分散状态，提高浆料流动性，减少水膏比，从而提高模型的致密度和表面光洁度。常用的石膏模增强材料为棕麻纤维，将棕麻纤维撕拉成松散状，在石膏浆料中浸透后，敷盖于已浇灌但尚未完全凝固的石膏薄层上，最后再敷上一层石膏，并用刮板将表面整理光洁。水泥加入量为石膏质量的3%~5%，加入后搅拌均匀，强度明显提高，水膏比增大，凝固速度降低。

2　石膏模具的制作工艺

石膏模具的具体制作工艺随操作者的习惯而定，但其基本操作工艺应包括石膏浆料的调制，除气、灌（涂）浆、起模和修整等过程。

2.1石膏浆的调制

石膏的加水量应根据石膏粉类型、实样的大小和难易程度而定，但熟练的翻模师并不需严格按配比称量，可凭经验先在容器中装入适量的水，然后将石膏粉松散地撒入水中，使之充分吸水自然沉底，等所需石膏全部加入后，轻轻抖动容器并静止片刻，等石膏完全沉淀后，然后将石膏面上的多余水倒掉，沿同一方向将石膏浆调匀。

2.2石膏浆料的除气

在调制石膏浆料时，必须注意顺着一个方向搅拌，尽可能避免过多卷入空气，拌匀石膏浆料后可轻轻抖动容器，并静止片刻，使浆料中的气泡上浮，有条件的可采用真空除气，这样不仅可以改善石膏模具的表面质量，也可以提高石膏的抗折强度，密度也随之增加。

2.3灌（涂）浆

在调制石膏浆料前，须在实样表面涂刷分型剂，并用橡皮泥、木板等材料做好分块围栏或模框，石膏粉经加水调好后，即可准备灌（涂）浆，灌浆时间：石膏从调浆到开始凝结约需5min，灌浆操作时间的掌握，需凭经验和视模具大小、表面复杂及精细程度而定，对于大型的表面曲折复杂的模具，可在石膏浆半糊的时候就灌（涂）浆。操作时应将石膏浆慢慢地涂抹模型表面待这层石膏层半凝固时，用油画笔深入并轻扫实样表面，以消除可能存在的表面小气泡，待这层石膏凝固后才可以涂抹第二层，并加入骨架或覆盖浸透石膏浆的棕麻纤维，最后涂抹剩余浆料到所需模具厚度。

2.4起模及修整

石膏模具的起模需撑握合适的时机和顺序，起模后往往需进行一些修整。待石膏固化发热后便可起模，因为石膏水化凝结是放热反应，约20min~30min分，温度升到最高，表明凝结完成，待温度下降后就可以起模，起模时应轻击母模或模块，使其与外模产生松动并轻轻打开，起模时还应注意起模的方向，以免人为造成倾斜度面损坏模具。

2.5修整

石膏模具翻制要达到完美无缺是很困难的，往往要对分型面，以及气泡和破损等缺陷进行修整和修补，分块模的分型面需用平口刀按设计分型曲线修平，并铲出起模斜度和定位槽，将利于后翻分场模面的对合。修补石膏模具工作面时，可让修补处充分吸水，再用毛笔蘸水和石膏粉（石膏浆）边加边修，凝结后用铲刀，刻刀等工具修整出原来的造型，至此整套模具翻制完成。