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[综合]当代青铜器的铸造,用现代技术铸造古老的青铜器! [复制链接]

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离线abigbell
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2014-04-09
        华盛顿州立大学的校园内有一座美洲豹青铜像,其制作者,一位名为precisionart的网友,将整个
铜像的制作过程贴到了网上,从最初的软件设计定型、模型、铸模、浇灌、后期处理、安装都做了简单
介绍。大家看看那些大块头的青铜像是怎么制作的吧!以下为原文:


       2008年,我和我的父亲受华盛顿州立大学的委托制作一个高4.25米的美洲豹青铜像,我还制作了3个
小个的青铜复制品,用于出售。以下是这个铜像和那三个小复制品的制作过程。其中使用到了工具软件Zbrush
和最新的快速成型技术(3D打印)。这是我第一次使用这样的技术,恐怕也是世界首次将这项应用于此类的案例。
其中使用到不常用的涂腊工艺,值得一看。



首先是软件设计定型阶段,这段工作非常重要,因为如果需要改动,越往后期,成本就会越高。
通常客户都会对所要求的产品造型,没有一个明确的定义,所以一些概念性的草图非常有用,
可以帮助客户明确他们到底想要些什么!对于这个项目,我们认为非常有必要预先制作一个
等比例泡沫模型,直接给用户一个视觉呈现。




Zbrush细节处理,以下是CNC泡沫等比例模型
一旦用户对设计满意,就可以将设计交付CNC或者是3D打印方进行加工了,
合适泡沫的选择也是一个问题,价格低的白色轻质泡沫太过粗糙,不能展现纹理细节。
这里选用的是一种低价的绝缘泡沫,在保持细节方面也不是太好,后期会用成型陶土和蜡补救。

各个部件切割完毕,需要用胶水将他们组装起来,看看实体的各种细节,有时候软件也不可靠

模型组装完毕,该修复泡沫丢失的各种细节了,用陶土。
首先需要在模型表面涂上一层陶土,使其足以掩盖泡沫本身的纹理就好,也不能影响那些原本的线条。
上好陶土后,手工清除过厚的陶土层,尽量保持原设计的整体线条、曲线。赋予模型以生命感!最主要的
还是在对其所呈现的总体感觉的把握。最后还是对细节打磨,最终对细节进行处理。先前没有在软件设计阶段
对头部进行过多的考虑,在这一阶段不得不对其进行全手工的整改。眼珠采用的是高强度透明塑料,用机器
加工,保证最大的圆度,以便在最终能让它在自然光线折射光线中聚光,这样看起来就更具灵性。没有采用
通常的下切式瞳孔设计。



下一步就是底座的模型,同理


一切准备完毕,需要为浇注铜液制造模具了
铸造厂只能铸造最大40cm见方的部件,所以要把这只粘结好的豹子模型“切开凉着”,
分小块来铸模。这里用的是纸牌来分割划区,然后在涂上一层硅胶,最后在硅胶层上
在用一层胶水、树脂将其固定成型。





涂腊工艺。这层蜡对应的就是最后的那层青铜。要为整个豹子的161个分区,161个部件均匀地、
完全地涂上一层蜡,这层蜡的厚度最终决定了青铜雕像壳体的厚度,这里用到是0.9cm厚。
这个涂腊过程要十分小心,要在特定的温度下进行,否则容易产生气泡。涂完蜡,冷却,还要
对蜡进行一次检查,处理气泡、气孔。最后开凿用于铜液流动的内部通道。通道的设计也是门学问,
正确的设计是保证青铜内部没有气孔的关键,各种不同形状部位之间冷去速度也不同,有时甚至会
使得铸件开裂。所以在一些时候还要对铸件进行额外的辅助散热。





到了模具制造的步骤,泥浆铸模。
所有的模具都会被放进泥浆里,模具表面会黏上一层厚厚的泥浆,并将这些部件放在一个恒温恒湿的环境中
慢慢干燥。一旦泥浆干燥完毕,他们会被放进炉子,模具中的蜡就会被烧掉,剩下一个空壳,等待铜液的浇灌。
铜液的浇灌要柔和、慢慢地进行,否则会导致铜像各部位间密度不匀,或者是表面粗糙。





等铸件冷却后,表面的模具会自己裂开,剩下的就是青铜铸件了。焊接组装,一共165块,
都需要稍微弯曲一下,在各个方向上进行调整、校型,以便让他们能彼此相连,组合在一起。
先是点焊,最后全部焊死,这个雕像要有几百米焊口。并且最终这些焊线还会被打磨掉,
这又是几百米的工作量。另外,没有哪件铸件能做到真正的完美,那些铸造时留下的小孔
也要补焊打磨平滑。还有就是,基座设计出现了错误,不得不切开基座,另外添几块铜板上去。









内部的骨架,通常这样的大型青铜雕像要考虑到强风和地震的因素,所以内部框架的设计也非常重要。
如图所示,内部框架通过四爪,通过底座,与基座相连。这里尾部做了加强设计,因为肯定会有某个
喝醉了酒的学生,会试图将自己挂或者坐在上边的!框架采用是钢管材质。






基座、底座、支撑框架的连接。
黑色花岗岩内部浇筑水泥,十边型基座之间用橡胶垫隔开。底座与在基座中间竖立的不锈钢管相连,
需要保持底座浮在基座上面,不与其接触。






喷砂打磨,准备上色。同时打磨还会去除暗藏在浅层气泡、气孔,去掉任何附着在铜像表面可能影响
上色的油污等杂质,这时候还有最后对铜像进行修改的机会。喷砂这活绝对是个脏活,呼吸护具和通风
十分必要。





上色。最激动人心的一步,首先是上一种名为Brichwood Casey防锈漆,就是这种漆使铜像颜色变深,
它的腐蚀性很强,有时候涂抹过多或者使用时间过长,它甚至能将铜像直接腐蚀穿孔,所以这项工作
要留神。水会直接阻止它于铜像的化学反应,需要全身冲洗一遍。然后整个铜像有需要被抛光一遍,
因为上道上色工序留下的氧化表面,看上去就像是生锈了一样。最后就是整个上色过程中最重要的一步,
手工抛光,艺术家们会在这步对这个铜像的质感、最终外貌负责。同时这步也是发现错误的最后一次机会。
随后,会为铜像喷上一层硝酸铁,并用火焰喷灯加热,铜像表面颜色会随着温度的变化呈现出不同的颜色,
从棕色到深红不等,一般地,都会让铜像的颜色更明亮些,随着时间的推移,它自己会慢慢地氧化颜色加深,
更明亮的颜色也有助于突出细节,加强视觉上的对比度。最后,会对铜像上最后一遍透明的保护涂层和一层蜡,
蜡可以每年补上一回,提供对风雨的保护。这步也可以对先前上色工作做出些修补,因为不同透明保护层和蜡层
会对最终的颜色外观有很大影响。












安装。只要将豹子底座下的钢管与基座钢管对接,然后对连接处用树脂密封。
树脂干燥以后,二者就会紧密牢固地连接在一起。



最后是缩小比例的模型,3D打印出来的。细节保留得非常好。
所需要做的只是将各个分块粘结在一起,适当地修补纹理,上色即可。










[ 此帖被abigbell在2014-04-09 22:56重新编辑 ]
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