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玻璃鋼雕塑制作工藝、方法及優(yōu)缺點
玻璃鋼制作工藝：成品制作前，先將所要制作的產(chǎn)品用特定泥塑材料造出相應(yīng)要制作的產(chǎn)品，在泥塑稿制作完成后，翻制石膏外模，然后將玻璃鋼（即樹脂和玻璃絲布的結(jié)合物）涂刷在外模內(nèi)部。等其干透后打開外模，經(jīng)過合模的程序，獲得玻璃鋼雕塑成品。但玻璃鋼雕塑在室外經(jīng)過太陽的暴曬和風(fēng)蝕，一般五年以上就開始有變形，脆弱易裂的缺點。玻璃鋼雕塑是雕塑的一種成品類型。具有質(zhì)輕，耐腐蝕，成本相對較低的特點。轉(zhuǎn)載請著名出處，玉海雕塑：http://www.yahyauzunemlak.com。
玻璃鋼又稱FRP，學(xué)稱纖維增強塑料，國內(nèi)在習(xí)慣上稱之為玻璃鋼。它是以合成樹脂為基體材料，以玻璃纖維及其制品為增強材料組成的復(fù)合材料。一般常識玻璃鋼學(xué)名玻璃纖維增強塑料。它是以玻璃纖維及其制品（玻璃布、帶、氈、紗等）作為增強材料。以合成樹脂作基體材料的一種復(fù)合材料。
復(fù)合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求，需要由兩種或兩種以上的材料復(fù)合在一起，組成另一種能滿足人們要求的材料，即復(fù)合材料。例如，單一種玻璃纖維，雖然強度很高，但纖維間是松散的，只能承受拉力，不能承受彎曲、剪切和壓應(yīng)力，還不易做成固定的幾何形狀，是松軟體。如果用合成樹脂把它們粘合在一起，可以做成各種具有固定形狀的堅硬制品，既能承受拉應(yīng)力，又可承受彎曲、壓縮和剪切應(yīng)力。這就組成了玻璃纖維增強的塑料基復(fù)合材料。由于其強度相當(dāng)于鋼材，又含有玻璃組分，也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電絕緣、隔熱等性能，象玻璃那樣，歷史上形成了這個通俗易懂的名稱“玻璃鋼”，這個名詞是由原國家建筑材料工業(yè)部部長賴際發(fā)同志于1958年提出的，由建材系統(tǒng)擴至****，玻璃鋼的含義就是指玻璃纖維作增強材料、合成樹脂作粘結(jié)劑的增強塑料，國外稱玻璃纖維增強塑料。
隨著我國玻璃鋼事業(yè)的發(fā)展，作為塑料基的增強材料，已由玻璃纖維擴大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維等，無疑地，這些新型纖維制成的增強塑料，是一些高性能的纖維增強復(fù)合材料，再用玻璃鋼這個俗稱就無法概括了?？紤]到歷史的由來和發(fā)展，通常采用玻璃鋼復(fù)合材料，這樣一個名稱就較**了。主要性能玻璃具有硬而易碎，具有很好的透明性以及耐高溫、耐腐蝕等性能；同時鋼鐵很硬并且不易碎，也具有耐高溫的特點。于是人們開始想，如果能制造一種既具有玻璃的硬度、耐高溫、抗腐蝕的性質(zhì)，又具有鋼鐵一樣堅硬不碎的特點，那這種材料一定會大有用途。經(jīng)過研究試驗，終于制出了這樣一種復(fù)合材料。
它，就是能與鋼鐵比肩而立的玻璃鋼。一般玻璃的耐拉強度只有普通鋼材的八分之一。把玻璃融化，拉成只有頭發(fā)直徑的十幾分之一那么細的玻璃纖維，原來又硬又易碎的玻璃就變成了又軟又耐拉的玻璃纖維，其耐拉強度可增加十幾倍。玻璃鋼雕塑大家都知道，水泥塊耐壓，鋼材耐拉。用鋼材作筋骨，水泥砂石作肌肉，讓它們凝為一體，互相取長補短，變得堅強無比——這就是鋼筋混凝土。
同樣，如我們用玻璃纖維作筋骨，用合成樹脂（酚醛塑料、環(huán)氧樹脂及聚酯樹脂）作肌肉，讓它們凝為一體，制成的材料，其抗拉強度可與鋼材相媲美—因此得名叫玻璃鋼雕塑模具玻璃鋼雕塑石膏模石膏模特點是耐熱、價廉、導(dǎo)熱系數(shù)小、復(fù)印性好。一般用于制作母模。制造方便，適于大型制品。但是不耐用，怕沖擊，干燥慢。多用于單一產(chǎn)品以及線型復(fù)雜的產(chǎn)品，如浮雕、中小型尺寸圓雕等。
所用的石膏多為半水石膏即熟石膏。與水泥模一樣，可用磚頭、木材做骨架基礎(chǔ)，再覆以石膏層造型。為了提高剛度，防止裂紋，可在石膏中加入足夠的填料，如加入石英，可減少收縮和裂紋，加入水泥(石膏:水泥=7:3)增加強度。也有人提出用石膏加入適量乳膠，用水稀釋來制模，強度好，不起粉等。石膏?？捎米鞯腿埸c合金模的母模，在熱態(tài)下澆鑄合金。
用石膏母模翻制石膏鑄型(子模)時，母模表面要涂以分離劑，如鉀皂溶液、變壓器油、食用油、20%硬脂酸十80%煤油，或汽油十凡士林等。石膏?？捎脦P蘸取石膏粉進行修補。石膏模烘干工藝是:(60～120)℃/(4～5)L，自然冷卻后用金相砂紙輕輕拋光，然后再以(100～150)℃/(8～10)L，(200～230)℃/(20～24)L烘干。玻璃鋼雕塑橡膠模橡膠模一般用硅橡膠、聚氨酯樹脂制作，用于制作造型復(fù)雜的浮雕、圓雕及各種造型，并不單獨使用，須與石膏套模等其他材料組成，通常用于模具中因線型倒入或重疊而不能直接脫模的某一部位，因它有一定軟性，當(dāng)外模脫模后，它能隨意拉出，如獅子、龍等動物或菩薩、卡通人物。批量不大時，用此方法。
玻璃鋼雕塑石蠟?zāi)な災(zāi)び糜跀?shù)量不多或者線型復(fù)雜、不易脫模的產(chǎn)品。比如，要制造一個整體式彎管，包括90°彎管，可用兩個彎頭哈夫作母模，在內(nèi)90°腔注滿石蠟后，脫去哈夫母模后，將石蠟?zāi)Ｐ旧约有拚?，然后在外壁包覆玻璃鋼，固化后加熱，使石蠟熔化流出，即可擁有一個整體的玻璃鋼產(chǎn)品。為了減少收縮變形，提高剛度，可在石蠟中加入5%左右的硬脂酸。制造方便，脫模容易，石蠟可反復(fù)利用。但精度不高。
另一種用法:濕法卷管時，可將鋼管浸到70～80℃熔化的石蠟中，提起來冷卻后再浸，反復(fù)進行，直到所需厚度時，表面稍加修整，即可包覆玻璃鋼，為防止石蠟開裂，可在蠟中加入少量黃油。也可在蠟的外面包覆一層薄的玻璃紙，以此作為模芯，玻璃鋼固化后，加熱鋼管石蠟熔化即可脫模?；炷聊；炷聊６嘤糜诰€型規(guī)則和重復(fù)使用次數(shù)少的產(chǎn)品，如螺旋形、波形、圓形、拱形或立體槽狀產(chǎn)品。成本低，剛性好，可用磚頭砌成基礎(chǔ)，再覆以水泥砂漿，進行打磨、上膩子，再經(jīng)過打磨、拋光、噴漆等措施。這種水泥?？芍苯佑糜诓Ａт撝破?，也可用于翻制玻璃鋼模具的母模。
水泥模干燥慢，即使在正常條件下，也要一周以上才能進行涂漆等表面施工。玻璃鋼雕塑木模木模主要用于線形較平直的大型產(chǎn)品。木模可以直接用來作為玻璃鋼產(chǎn)品的成型模具，也可作為翻制玻璃鋼模具的過渡母模。用于制作模具的木材有紅松、銀杏、杉木等，要求含水量達15%，并且不易收縮變形，無節(jié)。木模制作后，可涂上0.2～0.3垃垃厚度的樹脂(表面膩子)，再用水砂紙由粗到細打磨四次，**一次用800#或1000#砂紙打光，再涂上拋光膏用拋光器拋光，再打上石蠟，木模即成。
也可直接在木模上刷油漆、罩光來制造木模。玻璃鋼雕塑金屬模金屬模特別是鋼模，一般用于尺寸小、批量大的模壓產(chǎn)品。如制作玻璃鋼平板時表面光潔的不銹鋼板;制作型材時用角鋼、槽鋼。因為模壓產(chǎn)品不僅要加壓，還要加熱。也有用于外形不復(fù)雜的大型產(chǎn)品。
黃銅雖是常見金屬，但因易受樹脂輔助劑侵蝕，并會對樹脂固化產(chǎn)生不利影響，除非在工作面已鍍鉻或其他金屬的場合，否則不宜采用。金屬模具的制造加工很困難、成本高。另有低熔點合金模其成分是:Z九93%、A14%、Cu3%、M合0.5%，當(dāng)溫度為50～80℃時，合金硬度(HB)為100左右。其流動性好，耐磨性差，適于制造形狀復(fù)雜、花紋精細的塑料成型模腔，使用溫度一般>80℃。另一種低熔點金屬是58%鉍，42%錫，熔點135℃。
低熔點合金模的優(yōu)點是制模周期短、工藝簡單，可重復(fù)使用。優(yōu)點和缺點玻璃鋼的優(yōu)點輕質(zhì)高強相對密度在1.5~2.0之間，只有碳鋼的1/4~1/5，可是拉伸強度卻接近，甚至超過碳素鋼，而比強度可以與**合金鋼相比。因此，在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的制品應(yīng)用中，都具有**成效。某些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強度均能達到400Mpa以上。部分材料的密度、強度和比強度見表1-1。
耐腐蝕性能好FRP是良好的耐腐材料，對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。已應(yīng)用到化工防腐的各個方面，正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。電性能好是優(yōu)良的絕緣材料，用來制造絕緣體。高頻下仍能保護良好介電性。微波透過性良好，已廣泛用于雷達天線罩。
熱性能良好FRP熱導(dǎo)率低，室溫下為1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金屬的1/100~1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料。在瞬時超高溫情況下，是理想的熱防護和耐燒蝕材料，能保護宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖刷。可設(shè)計性好①可以根據(jù)需要，靈活地設(shè)計出各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，來滿足使用要求，可以使產(chǎn)品有很好的整體性。②可以充分選擇材料來滿足產(chǎn)品的性能，如：可以設(shè)計出耐腐的，耐瞬時高溫的、產(chǎn)品某方向上有特別高強度的、介電性好的，等等。工藝性優(yōu)良①可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀、技術(shù)要求、用途及數(shù)量來靈活地選擇成型工藝。
②工藝簡單，可以一次成型，經(jīng)濟效果突出，尤其對形狀復(fù)雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品，更突出它的工藝優(yōu)越性。玻璃鋼的不足彈性模量低FRP的彈性模量比木材大兩倍，但比鋼（E=2.1×106）小10倍，因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感到剛性不足，容易變形?？梢宰龀杀そY(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu)，也可通過高模量纖維或者做加強筋等形式來彌補。長期耐溫性差一般FRP不能在高溫下長期使用，通用聚酯FRP在50℃以上強度就明顯下降，一般只在100℃以下使用；通用型環(huán)氧FRP在60℃以上，強度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂，使長期工作溫度在200~300℃是可能的。
老化現(xiàn)象老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷，F(xiàn)RP也不例外，在紫外線、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性能下降。層間剪切強度低層間剪切強度是靠樹脂來承擔(dān)的，所以很低?？梢酝ㄟ^選擇工藝、使用偶聯(lián)劑等方法來提高層間粘結(jié)力，*主要的是在產(chǎn)品設(shè)計時，盡量避免使層間受剪方法基本上分兩大類，即濕法接觸型和干法加壓成型。如按工藝特點來分，有手糊成型、層壓成型、RTM法、擠拉法、模壓成型、纏繞成型等。手糊成型又包括手糊法、袋壓法、噴射法、濕糊低壓法和無模手糊法。
目前世界上使用*多的成型方法有以下四種。①手糊法：主要使用國家有挪威、日本、英國、丹麥等。②噴射法：主要使用國家有瑞典、美國、挪威等。③模壓法：主要使用國家有德國等。④RTM法（樹脂傳遞模塑）：主要使用國家有歐美各國、日本。
還有：纖維纏繞成型法拉擠成型法和熱壓灌成型法等等我國有90%以上的FRP產(chǎn)品是手糊法的，其他有模壓法、纏繞法、層壓法等。日本的手糊法仍占50%。從世界各國來看，手糊法仍占相當(dāng)比重，說明它仍有生命力。手糊法的特點是用濕態(tài)樹脂成型，設(shè)備簡單，費用少，一次能糊10m以上的整體產(chǎn)品。缺點是機械化程度低，周期長，質(zhì)量不穩(wěn)定，我國從國外引進了擠拉、噴涂、纏繞等工藝設(shè)備，隨著FRP工業(yè)的發(fā)展，新的工藝方法將會不斷出現(xiàn)。
