专利名称：冷锻金属雕塑作品制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于一种制作金属雕塑艺术品的工艺方法。具体涉及一种依照石膏雕塑艺术品，翻制出相应的金属压模。再经过压力成形出精确的冷锻金属雕塑作品的方法。
金属雕塑作品在国内外都有着悠久的历史及各种成熟的制作工艺。传统的铸造方法，其制模繁琐，成本较高，失真度较大，艺术效果较差，随着作品的尺寸加大，这些问题更为严重。而冷锻金属雕塑品的制作工艺目前基本停留在手工敲打阶段。这种方法生产效率极低、制作者的劳动强度大、技能要求较高，对于较大尺寸的作品其制作更为困难、失真也较大。日本专利JP60082679公开了一种在石膏等制品上喷镀合金制作金属模具的方法。该方法是先在石膏模上喷镀低熔点合金，制成一次金属模。又以一次金属模浇铸成二次金属模，电镀一层金属于二次金属模表面，最后再向该表面喷镀高熔点合金。将该外壳为高熔点合金的金属模加热到足以熔化二次金属模的高温，即可制得竖硬的金属模具。该金属模作为精密铸造模，可以减少或不用对另件加工，这对于大幅度提高生产效率，降低原材料及能源的消耗是有很大意义的。但对于作为冷锻金属雕塑品的压模来说，其工艺方法复杂，工序较多。设备及加工耗较都必须较大，特别作为大中型艺术品的压模更不经济。
本发明的目的是提供一种工艺简单，设备及加工费用低、原材料耗费少。加工工期短，能准确地再现原作品的冷锻金属雕塑艺术作品的制作工艺。
本发明的实现方案如下1.将制作好的石膏原作品在室温下放置24～48小时，或者在120±30℃烘烤2～6小时，再涂上一层漆膜。
2.用熔点为138～170℃的低熔点合金浇铸出金属模具，浇铸完毕，在熔融状态下保温10～30分钟，使石膏受热产生的气体充分排出，然后自然冷却获得致密的合金模。
3.将金属板置于金属压模上，再在其上放置盛有液体的容器，容器中放入炸药，引爆炸药，压制出与原作品相同的冷锻金属作品。
下面依照附图所示的本工艺中几个步骤的实施例，对其作进一步详述，但发明构思不局限于所示附图。
图1为敞口浇铸制模示意图;
图2为浮式浇铸制模示意图;
图3为大型作品的浇铸制模示意图;
图4为爆炸成型示意图;
图1～3为本工艺中浇铸制模的几种方案。图中标号1-型框、2-石膏母模、3-焊点、4-底板、5-上部工艺板、6-浇铸孔、7-低熔点合金。图1为敞口式浇铸法，因石膏比重较小，浇铸中可能上浮，故这种方法仅适于较小件制作;图2为浮式浇铸法。多用于中小型作品的翻制，当浇入低熔点合金约1/3后，再放入石膏母模。继续加入合金，母模上浮后被上部工艺板压住;图3为大型作品局部浇铸法，它需根据要求对作品各部份划线，然后按所划的线进行局部浇铸，最后制得各局部的翻制模。图4是本工艺的爆炸成型步骤示意图。8-炸药、9-水、10-金属板、11-合金模、12-油毡。
实施例(一)石膏母模制取用艺术雕塑半水石膏(CaSO4·1/2H2Oβ型或α型)制出作品，其中不添加任何添加剂。以减少艺术家前期工作量和成本，并减小石膏的干燥程度影响。将制好的作品在室温下置24～48小时，或在120℃温度下烘烤4小时。然后在作品表面涂上一层漆膜，使石膏光洁度提高。
(二)浇铸制模选取熔点为138～170℃的Sn-Bi合金。Sn含量为40～60%，Bi含量为60～40%，作为作模材料，最好是Sn为42%，Bi为58%;熔点138℃。将合金熔化后，按图1～3所示的较适宜的浇铸方法。制取金属模具。为了解决石膏浇铸受热时的排气问题，浇铸完毕应使合金在熔融状态下保温10～30分钟，随后自然冷却。在此，低熔点合金采用Sn-Bi合金，既能满足质量及艺术效果的要求，又能降低成本，且合金可重复使用。
(三)成形采用爆炸成型法(见图4)。以水为介质，用TNT或硝胺炸药使金属板成形，这样减少了浇铸上下冲压模的过程及使用冲压设备的费用。盛水容器采用廉价材料，如油毡、塑料布等。炸药量200±40克/米2，水深等于模型的最大尺寸，炸药置于水中部位置。将合金模空腔内抽真空，以便易于成形(也可不抽真空，但要多次爆炸成形)，第一次爆炸成形后，若金属板不能完全贴合。则对初步成型的板退火处理。然后再次补炸成形，直至金属板完全贴模为止。若爆炸过程中金属板撕裂。可用相同材料补焊后，然后再补炸成形。
(四)焊接若艺术作品为大型件，或必需制成几部份金属模时(见图3)，则要将成形后的雕塑作品几部份组合焊接，从而形成完整的艺术雕塑像。使用的焊接工艺方法有。氩弧焊、微束等离子焊、气焊等。
本发明的整套工艺简单易行，设备需要少、加工费用低、金属材料及加工中的辅助材料耗费少、制作工期短、能准确地再现原作品，特别制作大型金属雕塑作品，其上述优越性更为显著。它是各种成熟工艺的组合，互相弥补了各种单独的工艺在制作金属雕塑作品中的不足，是一种制作高质量金属雕塑作品的经济而快捷的方法。
权利要求
1.一种冷锻金属雕塑作品的制作工艺，其特征是(1)将完成的石膏艺术像在室温下放置24～48小时，或者在120±30℃下烘烤2～6小时，再涂上一层漆膜。(2)以所述的石膏艺术像为母模，用熔点为138～170℃的低熔点合金浇铸金属模，浇铸后，在熔融状态下保温10～30分钟，然后让其自然冷却。(3)将用来制作金属雕塑的金属板放在上述金属模具上，金属板上又放上盛有液体的容器，容器中放入炸药，引爆炸药，冲压出与原作品外形相同的冷锻金属雕塑品。
2.按权利要求1所述的冷锻金属雕塑作品的制作工艺，其特征是石膏母模用纯净半水石膏制作，低熔点合金为Sn含量为40～60%，Bi含量60～40%的Sn-Bi合金，爆炸成形中采用的容器为油毡或塑料布，其中所装的液体为水。炸药用量200±40克/米2。
3.按照权利要求2所述的冷锻金属雕塑作品的制作工艺，其特征是Sn-Bi合金的最佳含量为，Sn42%，Bi58%，熔点138℃，爆炸成形中容器盛水深度等于模型最大尺寸，炸药置于水中部，合金模空腔最好抽真空。
全文摘要
冷锻金属雕塑作品制作工艺。本发明涉及一种通过一系列工业手段，将石膏艺术像逼真地转变为冷锻金属作品的工艺。其基本工艺步骤为，将石膏母模翻制成低熔点合金压模，通过爆炸成型将金属板压制成分段金属作品，最后焊接组合而成完整的大型作品。本工艺是各种成熟工业手段的组合，使各单独方案中的不足得到了弥补，因此该工艺简单易行、耗资少、作品成本低且逼真、制作工期短，是一种快捷而经济地制作高质量金属雕塑的方法。
文档编号B21D37/20GK1035966SQ8810165
公开日1989年10月4日 申请日期1988年3月25日 优先权日1988年3月25日
发明者钱志宏, 起晓言, 马云祥 申请人:昆明重型械器厂