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第二章:专业课程训练—第二节:窑制玻璃造型训练——《玻璃造型艺术教程》

工艺属类:  

在保证艺术创造性可能实现的情况下,通过窑炉的作用使玻璃产生富有意义的表现形态,这就是窑制玻璃的造型训练。在这个课程中,有诸多内容需要同学亲历实践,如热弯与热熔、碎玻璃黏结、脱蜡铸造等。繁琐的工艺、超高的制作难度与相对的不可预知性对于那些喜欢挑战的艺术家来说的确是一种乐趣。
1.设备与材料
烧制玻璃的电窑炉:配有观察炉子内部的视孔及准确进行升降温控制的电脑装置等。

简易型蒸汽脱蜡炉:适合体积小且质量轻的制品脱蜡。还有前开门拉轨式脱蜡炉等。

烘干炉:用于烘干耐火石膏。烘干炉的温度一般控制在80℃左右,烘干时间可设置为24小时,避免长时间烘烤,以防模具石膏受损。
熔蜡炉:熔化蜡后等蜡自然冷却到50℃时进行浇注。熔蜡过程中可加些凡士林,使蜡更好地熔化以及有效控制蜡的收缩。

铸造用铅玻璃块:窑炉艺术创作中常用的玻璃料有铸块玻璃、块状玻璃、玻璃棒、平面玻璃片、颗粒玻璃等。
2.立体构饰
玻璃的立体构饰课程,实际上是一门交叉的学习单元,它是在以往基础阶段立体构成课程上的深入研究,同时需要加入大量“装饰”的元素,主要结合玻璃材料热弯与热熔的基本特性进行训练。它需要在三维立体的空间中,以形态的组合方式来构成作品。
形态包括外形与内在结构,形态的基本要素为点、线、面、体。点是最小的视觉单位,线是一切形态的基础,面是由长度和宽度所共同构成的“二维空间”,面的延伸或围合运动就自然形成了体。

我们理解了构成的基本规律后,关键是要对自然有相当的敏感性,不断地产生灵感,能联想、派生、总结,最后去创新。利用对玻璃材料的理解,把自己的创作思想转化成玻璃艺术的语言表现出来。
(1)玻璃的兼容性。玻璃是熔融、冷却、固化的非结晶无机物,从熔融至冷却过程中具有十分特殊的热胀冷缩规律,这具体表现在玻璃的膨胀系数上。不同玻璃的膨胀系数不同,不同批次的同种玻璃膨胀系数亦有所不同。由于玻璃的热膨胀对玻璃的成型、退火、钢化,以及玻璃与玻璃,玻璃与金属,玻璃与陶瓷等材料的熔接具有重要的意义,因此玻璃的膨胀系数决定着不同种类的玻璃在熔融状态下是否可以兼容,或与其他材料兼容。系数不一致的材料之间很难兼容,所以在烧制过程中极易炸裂。
(2)玻璃热弯与热熔温度的基本说明。一般而言,玻璃的施釉与彩画的控制温度为550~660℃,热弯与热熔的温度为550~800℃,浮雕烧制为750~830℃,而圆雕铸造温度为830~900℃度之间(一般耐火石膏的温度上限是950℃),吹制和沙铸的温度在1100℃以上。
热弯是玻璃弯曲成形的方式,巧妙地控制温度与利用重力是作品成功的关键所在。热熔指在温度作用下玻璃一定程度的熔合与流动。600~660℃是玻璃的热弯区间,而熔合玻璃的温度比烤弯玻璃的温度要高,在790℃的时候玻璃基本熔合。
热弯玻璃材料大多采用平板玻璃。热弯成形有几种不同的方式:首先,制作一个预定尺寸的阴(阳)模,再将玻璃放置在模具上(或底下铺放一层耐火玻璃纤维),将温度缓慢升至200℃。到达600℃时,必须恒温一会。当温度在700℃上下时,每隔十分钟观察一次,一旦观察到玻璃运动达到预定点的时候,应立即下降50℃,然后尽可能快速的降至退火温度,进行退火。

(3)玻璃的退火。玻璃一般都需要进行退火处理(薄壁制品和玻璃纤维在成形后由于产生的热应力比较小,除了适当控制冷却速率以外,一般不需要退火处理),以消除或减少玻璃中的热应力至允许值,防止作品在冷却、加工或使用的过程中破裂。不同的玻璃有不同的退火温度,一般而言,铅玻璃的退火温度为415~490℃之间,钠玻璃的退火温度为470~570℃,钾玻璃的退火温度为515~550℃。
这些区问是各种玻璃退火的最低与最高温度范围,也称退火的上限温度与退火下限温度,我们一般所采用的退火温度比最高退火温度低20~30℃。在创作实验的过程中,如果对某类玻璃没有确切的退火温度指标,我们往往会在退火温度区间升降温速率慢一点或者恒温久一些以保证作品的安全。

整个退火过程大致为:
①加热或降温到退火点后保温合适的时间;
②接着以一定的速率降到玻璃的应力点合适的位置。这个阶段属于慢冷阶段,玻璃退火慢冷阶段的温度是在退火温度至应力温度范围之内,在慢冷阶段结束时的温度必须低于玻璃的应力点温度;
③在应力点可停留一段时间后再缓慢的下降,以免产生新的永久应力;
④在消除应力威胁后,玻璃进入快冷阶段,直至降至室温。
玻璃的退火周期主要与三方面有关:玻璃的厚度、玻璃的退火点、玻璃的应力点。在烧制不同作品中某些方面总在发生着变化,退火曲线也自然发生着变化,我们需通过实践不断地积累经验。

热弯、热熔玻璃经验总结:
经验一:为防止玻璃的急剧受热而破裂,先缓慢升温到200℃,同时打开窑炉的排气孔排出炉内水汽,再快速地升温至设定温度(在升温过程中也可在略超过退火点温度处短暂停留,让玻璃内外应力慢慢达到平衡)。热弯简单的形体大约在三个小时左右就可升至软化点;
经验二:一般情况下,热弯平板玻璃作品不需要退火,升温使玻璃达到弯曲程度后,让电炉自然降至室温即可。厚度大的玻璃可以稍加退火,时间不用过长;
经验三:若温度超过700℃,在曲线顶端停留的时间尽量少些,防止玻璃表面的“雾化”。可在高温时打开炉口让温度快速下降到600℃
以上,在节约能源的同时防止了非玻璃化情况的发生;

经验四:由于热弯与热熔温度差异的原因,我们一般都是先熔合使之整体粘黏后再进行热弯(当然,简单的作品可以一次进行),但热弯的次数不能过多,次数过多会使玻璃的表面产生很多缺陷;
经验五:平板玻璃进炉前要确保玻璃干净无尘且已风干。注意玻璃的兼容性,之前做好兼容性测试;
经验六:不要过于急躁的打开窑炉,最好在接近室温时再将作品拿出。拿出玻璃后不要立即就打磨,须隔天处理,尽量减少断裂的可能性。

3.浮雕的翻制与烧制
浮雕的翻制一般都用“敞口”模具,因此在翻制方面相对“紧口”的圆雕要容易些,可一次成型,不需要插片分模。同时在摆放色彩方面也便于控制些。
(1)基本步骤。画草图——做泥稿——翻耐火石膏模——称玻璃料——摆放好玻璃料——烧制成型——出炉拆模——后期加工——作品完成。
(2)玻璃与水的称量。将翻制好的耐火石膏模具清理干净,由于所要铸造玻璃作品的体积就是耐火石膏模具的容积,因此,铸造玻璃所需要的玻璃料的重量可以通过模具的容积推算而得出。
模具的容积一般通过所容纳的水的重量计算出来。将耐火石膏模具水平放置在秤上,将水注入模具中直到加满为止,通过秤上的读数得出所添加的水的质量,也就得出了水的体积即模具的容积。
目前,工作室所使用的铸造玻璃一般含铅量为24%(不同的铅含量比重会不同),其密度是水的三倍。根据:玻璃重量=玻璃密度×玻璃体积,可以转换成如下便于计算的公式:玻璃的重量:3×水的重量(铸造玻璃作品的体积)。

(3)浮雕玻璃创作经验总结。
经验一:浮雕泥稿建议做在软的塑料板上,以便翻制时从底部开模而无损脆弱的耐火石膏;经验二:在泥塑表面喷上肥皂水等隔离物以保证耐火石膏的清洁。石膏模具进入窑炉后务必摆放水平。

4.圆雕翻制与烧制
在这个章节中,我将主要讲解失蜡法铸造玻璃的过程与方法。

(1)基本步骤。构思——草图——塑泥型——翻制石膏进行细致的修模(或者省去这步直接在泥塑上翻制硅胶模具)——翻制硅胶模——翻制蜡模——修补蜡型——翻制耐火石膏模——脱蜡——摆放玻璃料——烧制——出炉拆模——后期加工——作品完成。
a.构思与草图。经历过基础泥塑训练后,进行圆雕创作的构思并绘制草图,仔细斟酌后选定成熟的稿件制作泥稿;

b.搭架子、塑泥型。根据创意及草图扎好骨架,上大泥、调整整体关系、细节刻画,完成泥塑;

c.翻制成石膏进行细致的修模。用水砂纸、锉子、笔与石膏粉修补模型(也可省去这步直接在泥塑稿件上翻制硅胶模具)。翻制成石膏成品的目的是因为石膏修补比在泥塑上修整更为细致,同时在灌成蜡模需要比对原形的时候有个很好的实体参照;

d.翻制硅胶模。硅胶是一种非常容易掌握的可塑性模型,使用寿命可达数百次。在催化剂与固化剂的作用下,液体的硅胶可凝固成胶状物。它适合制作小型的、造型复杂、繁琐的铸造品或者大型铸件的细节部分。

 硅胶模型制作具体步骤:
⑴经营好分模线,打泥底和挡条,并在结合处做好记号,以便合模时准确对位,同时在雕塑上涂隔离剂;
⑵倒出硅胶,加入固化剂与之调和;

⑶将硅胶与固化剂的混合液刷在雕塑上;
⑷当覆盖满后,把事先剪好的小块纱布贴在溶液上面;

⑸贴满纱布;
⑹继续涂刷硅胶,直至厚度达到0.5cm(大型的作品要更厚些),待其凝固。硅胶一般的凝固时间为24小时,最少也需要6小时以上,需耐心等待;

⑺制作托模。托模起到对硅胶起加固的作用。主要应用于外部托模的材料是石膏,石膏与水的比例为2.5:l;
⑻在托模上加上木头,起到便于开模、加固模型、防止变形等作用;

⑼石膏干后把模具整个翻过来,对作品的另一半进行翻制。修整边框,在雕塑上涂隔离剂;
⑽打泥底和挡条;

⑾涂刷硅胶(基本重复第一面翻制的步骤);
⑿待托模翻制好且完全干后,用铲子和剪刀清理干净模具的边缘,两层模型就可以自由地分开并套牢,翻制完成。

e.翻制蜡模、修补蜡型。微晶蜡可塑性好,我们一般用作精密铸造用蜡。蜡熔化_并自然降温到60℃左右的时候将蜡水罐入硅胶模具中。修补好蜡形,再根据外形设计好浇铸口,形体复杂的需设计好排气孔,使玻璃液能顺畅地流动到作品的每一个角落,而不至于产生空洞。棉线、竹签、塑料吸管、蜡条等都是制作排气口的极好材料。

f.翻制耐火石膏模。围好挡板,多余的地方在不影响耐火石膏烧制的情况下尽量添加泥巴以节省耐火材料(或者直接用铁片依照作品形体围圈翻制),裁好等量的铁丝网放入其中起到加固耐火石膏的作用。在挡板周围及接缝处用泥巴或者蜡水堵住,防止耐火石膏溢出。在作品的底部也须用蜡封住,使其与桌面粘接紧密,防止在灌人石膏的过程中蜡模移动与浮起。灌石膏时一次性调和足够的耐火石膏,充分搅拌,放置片刻后沿挡扳边角(不接触蜡模)徐徐倒入模内。灌好后可晃动整个底板使之产生轻微震荡,让石膏液中的气泡排出。

g.脱蜡。将浇注好的连带蜡型的耐火石膏模放人脱蜡炉中脱蜡。

蒸气脱蜡炉的使用方法及注意事项:

①先将脱蜡缸内加满水到指定的刻度范围;
②将模具口朝下放入缸内;
③关闭所有阀门,确保蒸汽不泄漏;
④蒸汽温度一般在120℃左右,可根据模具大小或复杂程度适当调整;

⑤达到预定温度后,关闭电源,等蒸汽压力完全释放后即可取出模具,整个过程最好不要超过两个小时。
h.摆放好玻璃料并烧制成型。根据自己的设想摆好玻璃料。瓦盆置料是常用的铸造玻璃的方式,把玻璃料放进浇铸口上方托起的瓦盆或耐火容器中,熔化后的玻璃液通过上下对齐的开口滴入模子里面,形成流动的图案;将玻璃料直接放入模具内也是玻璃铸造的方式之一,摆放好颜色的位置及对其效果的预测性显得尤为重要。上述两种方式可结合起来运用。
i.出炉拆模后期加工。烧成后拆卸掉耐火石膏(石膏经受高温极其松脆,可轻松拆卸),接着在水中浸泡,用刷子清洗玻璃表面。最后切除多余的玻璃料,进行打磨、抛光等后期的加工处理。
j.作品完成。

作品《影之像》的温度曲线图


在升温到450C 时,稍作停留以排干水汽。
升温到890℃时,恒温2个小时后快速地降到退火点,在退火点可作停留,也可非常缓慢地到达应力点。应力点的恒温时间长一点,超过30
个小时。再缓慢地退至200℃,再以稍快点的速度退至室温。

(2)蜡的使用。如果直接用蜡塑造作品,可以自己调制适合造型的优质蜡:用蜂蜡或微晶蜡,加上石蜡、羊毛脂、凡士林等调制。也可加着色剂调和成自己想要的颜色。熔蜡可用电炉、燃气炉、电热锅等。正常情况下熔蜡的温度不超过120℃。浇铸时蜡温度控制在50~80℃,防止蜡收缩过大或者粘连到外模。浇铸的时候记得晃动模具,保证蜡填充到位(如果需要灌空心蜡,须反复地转动,保证蜡的流动,特别是在模具凸起点的地方),也可采用刷子涂抹蜡的方法来制作蜡型,比如敝口的浮雕模型。蜡模的冷却可以采取自然冷却和冷水冷却,总的来说,慢慢冷却下来的蜡形收缩率要低很多。

蜡形的修补一般包括:去掉边上多余的蜡或者对错位形体进行修补,填补蜡上的洞和细小的空气孔。对于形体过于复杂的作品,比如四肢张开的动物等,把它们整体浇注成蜡的失败率会比较高,所以建议各部分可分开来做,最后再接在一起进行修补。
由于烧制玻璃的耐火石膏的特殊性,我们一般不采用水煮和焙烧的方式,而往往用蒸汽脱蜡法脱蜡。它的优点是除蜡快、彻底、方便。
(3)耐火石膏与水的调配。耐火石膏是可直接接触玻璃、用于窑烧的模具材料。耐火石膏磨具的制作,一般使用耐火石膏粉与水加以调配形成糊状,浇铸在需要翻制的作品模型上,待凝固后形成耐火石膏磨具。耐火石膏粉与水的调配比例根据耐火石膏粉中所含玻璃纤维或石英砂的含量不同而不同,一般来说,耐火石膏粉与水的重量比在1:0.42~1:0.37之间调整。在调配耐火石膏的过程中,先将水置于一个容器内,再将称量好的耐火石膏粉慢慢倒入水中,并开始不停搅拌,直到石膏粉颗粒基本溶解,形成匀质的石膏糊,这样可以避免石膏颗粒产生的气泡,从而保证耐火石膏模具的牢固性。

(4)实验记录。根据所烧作品的尺寸大小来设定电窑的升降温曲线,这个过程要经过无数次的实验,之后才能得出一个烧成的经验。铸造温度一般在840~900℃,由于作品的造型、大小、厚度等因素的不同,退火曲线也会有不同的变化。
对一个玻璃艺术工作者来说,养成做记录的习惯是必要的,这有利于经验的积累,从而更好的解决所面临的新问题。
5.注意事项
(1)制作蜡模时须避免烧伤(热蜡遇水会溅开),防止蜡起火燃烧;
(2)翻制硅胶时,尽量避免硅胶粘在桌子或者椅子上,否则不易清洗。同时,硅胶具有很强的刺激性,请戴好口罩和手套。
(3)与玻璃材质接触或者进入窑炉车间要养成戴口罩的习惯(最好是高质量的、有过滤装置的防护面具)。衣服等穿戴品会携带大量有害粉尘,应经常清洗;
(4)使用蒸汽炉脱蜡时要等压力完全释放后方可开炉,以防蒸汽伤人;
(5)烧制前,炉膛底部需铺一层细沙,作品进炉后放置水平,以防止玻璃料流出粘连炉底损害窑炉。

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