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限量版金属模型自己造

时间:2024-05-04

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《Geek》每期都有自己动手制作的内容,所使用的材料大多是木头或者塑料,绝少出现金属之类的坚硬物料。这无非是因为金属质地坚硬,加工起来有很高的难度。不过,金属材质独有的光泽和质感是其他材料无法比拟的。《Geek》在长时间的探索后,总结出一套适合个人使用的金属加工技术,所以才有了这篇制作限量金属模型的文章。

常见的金属加工方式有铣削、冲压、锻造和铸造几种。其中铣削和冲压都需要高度专业化的设备,因此适合个人使用的方式只有铸造和锻造两种。我们要制作的金属模型有很多弯曲的表面结构,用锻造的方式有很大的难度,于是我们决定使用铸造的方式来制作我们的限量版模型。其实铸造也不是什么尖端的技术。早在六千多年以前的青铜时代,我们这个星球上的居民就开始使用铸造的方式生产各种青铜器了。我们不过是用新的材料和工具,重复那些聪明的祖先们的生产方式而已。

准备篇

对铸造技术稍有了解的Geek应该知道,所谓铸造,大抵就是制作一个成品的模子,然后按照这个模子的外形做出一个容器,再将融化的金属倒进容器中,冷却后就成了我们要的东西。道理虽然简单,可是其中的翻砂模、死角、排气等问题解决起来还是有很多技术上的问题。为了解决这些问题,我们采用了一种新的材料来制造模具,这种材料就是我们在包装中常见的发泡聚苯乙烯,俗称也叫做保丽龙。

包装用的塑料泡沫是用聚苯乙烯发泡30倍左右之后制成的,它的体积中有90%左右的部分是空气。也就是说,融化后的塑料泡沫只有原来体积的三十分之一的大小。这意味着,注入融化的金属后,保丽龙所制成的模具几乎,可以完全融化,因此不用翻砂模,也免去了设计排气孔的麻烦。此外,由于铸造之后会毁掉模具,因此保证了每一个制品的唯一性,刚好符合我们“限量版”的要求。

除了用于制作模子的塑料泡沫外,我们还需要准备用于铸造的金属材料。为了方便加工,我们选择锡来制作我们的金属模型。因为锡的熔点只有232℃,在家用的燃气灶上就能融化。此外,锡有着类似银饰的金属光泽,也不太容易生锈,用它铸造的模型能够美观而持久。而且锡这玩意儿也很容易搞到,基本上随便找家五金店都有焊锡丝卖。

除了主要材料,我们还会用到美工刀、油性记号笔、一片赛璐珞片、一小块木板、砂纸、锉刀和几只油画笔。还得准备一点用来做铸造模的石膏粉和一只用来调石膏的小水盆。

模具篇

如前所述,制作我们的限量版金属模型的第一步,就是用保丽龙做出一个最终成品的模具。保丽龙的材质很软,非常容易加工。但塑料泡沫塑形时只能减少而不能增加,因此在制作时要特别小心。我们用的方法是在纸上先画出正面和侧面草图,然后根据草图,在大致裁切好的保丽龙上画出大概的位置,再使用美工刀切出轮廓。有了大致的轮廓后,就要用砂纸把模具的曲面打磨出来。保丽龙很软,打磨不需要花很多的力气,但是会有很多粉尘,所以这一步最好在开放的环境中进行。我们的模具上有一些凹进的细节部分,需要将砂纸折叠起来,用折皱的边缘部分去打磨,除了多花一点时间外,倒也没有特别麻烦。

我们这次做的模型有很多分叉的造型,比如兔子的耳朵部分。这样的部分如果采用一体成型增加加工的难度,因此我们采用分开加工的方法。加工的步骤和刚才差不多,也是先打草稿,然后切割和打磨。加工完成后的各种部件最后还需要粘贴在一起。经过多次实验,我们推荐大家使用热熔胶来进行粘贴,不过粘的时候要小心,只要一点点胶就可以了。

翻模篇

做好模具之后,就需要把这个模具固定在石膏模的中间。既然要做石膏模,那首先要有石膏了。这种东西在美术商店很容易买到,它是雕塑系学生经常用到的原料之一。我们买到的石膏通常是粉状的,我们需要用水将它调制成石膏浆才能使用。调制石膏浆所需要的石膏粉和水的体积比例大致是1:1,也就是说有多少水就用多少石膏粉。调制的时候先取好需要的水量,再将石膏粉慢慢倒如水中,等到石膏粉大致与水面差不多高的时候再开始搅拌。搅拌的时候最好用手,这样能够保证石膏粉不会凝结成块状。反正石膏是中性的,不会伤到皮肤的。

调制好石膏浆之后,我们就应该准备灌制石膏模具了。首先我们得在准备好的木板的正中贴上双面胶,这是为了固定我们的模具。接下来,我们用一片赛璐珞片卷成筒状,接缝的地方用双面胶粘起来,放在一边备用。我们知道,塑料泡沫有疏水性,要是直接把塑料泡沫做的模具放在石膏浆中,会很容易因为带进气泡而造成空鼓,影响成品的外形。因此我们要用油画笔手工在模型的外面刷上一层石膏浆,保证石膏浆能够和模型紧密接触。

这一层石膏浆刷好后,我们才会用把赛璐珞片卷成的圆筒放在木板上,开始灌入石膏浆。灌入石膏浆的时候,也要注意不要直接在模型上方倾倒,而是应尽量远离模型,这同样是为了减少气泡的产生。石膏浆的高度应该稍高于模型本体,这样才能保证加热模具的时候不会漏出来。为了掌握好高度,我们用记号笔在模型上方大约一公分的地方作上标记。由于赛璐珞圆筒和地下的木板没有精密接触,所以石膏浆可能会漏出来一些,不过石膏凝固很快,所以没什么影响。

浇铸篇

虽然石膏很快就能凝固,但要正真硬化还需要大约24小时的时间,于是我们的浇筑工作是在第二天进行的。首先我们把硬化完成的石膏块翻过来,去除上面的双面胶和周围的赛璐珞片,在石膏块的底部就露出的保丽龙模型的位置。这个地方就是我们的浇铸孔,滚烫的锡液就从这个地方灌进石膏块里去。由于这次模型体积不是很大,我们用一个铁汤匙融化一些焊锡丝就已经足够了。但在浇铸之前,我们还需要在燃气炉的另一个灶眼上将百膏块略微加热一些,免得锡液在灌进石膏块的瞬间凝固,影响浇铸的效果。

灌进去的锡液会迅速融化掉模型的塑料泡沫部分,然后逐步向下渗透。所以在灌锡的时候最好一点一点地添加,并时不时用细铁丝伸进去搅一搅,好让锡液吃进每一个细节当中。灌满之后,灌注口上的锡液会鼓起成曲面,这时将多余的锡液用铁汤匙刮到一边,就可以关火了。

关火之后大约5小时,这一大坨石膏疙瘩就能凉透,这时就可以开始拆石膏了。拆石膏这个动作没有什么技术含量可言,基本就是个力气活。只是要注意下手离我们的浇铸口远一点,以免伤及无辜。挖出来的锡疙瘩表面应该还有一些细缝有少量残留的石膏,用牙签挑掉以后,我们的金属模型就大致出现了。

打磨篇

虽然整体形象是出来了,但由于石膏表面会有很多微孔,所以这个模型显得比较晦暗,没有那种金属的光泽。另外,由于细小的地方锡液不容易进去,所以还有很多细小的地方需要手工处理。这些表面上的小细节,我们就靠打磨来修正。在打磨前,我们先用锉刀把多余的部分去掉,一些没有出来的细小缝隙也需要用锉刀大致地修一下。由于锡很软,下手的时候不需要太用力,大不了多来几下,要是修过了头可就很难补救了。用锉刀修正了外形之后,就用400号左右的水砂纸打磨一下表面,去掉明显的毛刺和保丽龙融化后留下的一些细小疤痕。

现在,这个小东西已经比刚出来的时候漂亮多了。但是这还不够好。为了把它做出那种旧银器的感觉,我们还搞来了一些丙烯颜料,打算给它上上色。丙烯颜料是在昨天买石膏粉的美术商店买的,由于我们只是做旧,所以只买一只黑色的就够用了。丙烯颜料干得很快,涂满模型的全身之后不一会儿就已经干透。这个时候我们再用800号的砂纸打磨一遍,我们的限量版金属模型的表面就开始有光泽感了。只是这次打磨的时候就只做表面功夫,千万不能去打磨细节,否则我们刚才费力涂上去的黑色就不见了。

打磨告一段落后,我们要进行的是抛光。抛光用的是擦铜油,在大一点的五金商店就能买到。不过为了免得走路,我是在淘宝上找到的,一瓶400ml含运费不到50元。这种东西只要沾一点在软布上,就可以把金属物品擦得锃亮。我们的金属模型在推过两次油之后,果然开始焕发出迷人的金属光泽了。

后记

事实证明,只要操作得当,浇铸这种原始的金属加工方法也可以制作出不错的手工艺品看看作品的造型和光泽,其实已经和国内以银饰品闻名的某品牌产品不相上下了大家若是有兴趣,参考我们的做法也一定可以做出属于自己的限量版金属模型的,对了,这里还要透露一句,由于锡非常容易焊接,我们还计划采用分别铸造部件的方法来制作尺寸更大、外观更复杂的金属模型,大家期待吧。

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