石膏模具和陶瓷造型的基礎知識

陶瓷造型設計的三要素：

一般指：實用性、工藝性和美觀性。 陶瓷造型設計的基本規則：

(1) 穩定性：

• 1）重心下移時，關鍵在於胸腹高度；
• 2) 縱橫平衡；
• 3）造型鞋底面的大小和比例適當。 測試方法是看模特上肩兩端的平行線與底腳兩端的對角線相交的下半部分是否大於三分之一。 短形物體由於自身重量而落在底部，因此不受此規則的限制。

(2)形狀的變化與統一：

• 1) 對比；
• 2）加強和削弱；
• 3）節奏和節奏。

(3)建模的實用性：

• 1）實際使用必須考慮到不同的用具有不同的用途，受制於不同的需要；
• 2）實際使用時，必須考慮使用對象的審美要求和經濟條件；
• 3）造型能力要求是日用陶瓷的重要標準；
• 4）建模的靈巧性也是實際要求之一。

(4)陶瓷造型的科學性：

• 1）模型結構的變化應適應最小受力限制（即力學要求的原則）；
• 2）造型結構必須充分注意其粘土的可塑性；
• 3）設計模型必須掌握所用原材料的高溫燒成變化；
• 4）造型各部分的連接部位要合理、簡單；
• 5) 設計必須易於使用、清洗和清潔。

模型製作基礎知識

• 1.了解陶瓷設計和生產的基本知識；
• 2、分析研究中外古今中外優秀陶瓷造型；
• 3、掌握陶瓷造型從紙面設計到立體物體的轉化；
• 4、了解石膏的材料特性，掌握使用步驟；
• 5、掌握製作陶瓷模具的方法步驟；
• 6、掌握陶瓷模型再造的方法步驟；
• 7、掌握灌漿的方法步驟；
• 8、掌握每一步必須注意的問題。

(1)石膏漿的製備：

1、石膏的特性：

石膏是模型製作的主要原材料。 一般為白色粉狀結晶，也有灰色和紅黃色結晶。 它屬於單斜晶系。 其主要成分是硫酸鈣。 按結晶水量分為二水石膏和無水石膏，陶瓷工業模俱生產應用一般為二水石膏，它利用二水石膏在低溫煅燒後失去部分結晶水的特性。 180攝氏度左右變成乾粉，能吸水變硬。 除了天然石膏，還有合成石膏。 一般石膏混合攪拌均勻的凝固時間為2～3分鐘，熱反應時間為5～8分鐘。 冷卻後，它成為堅固而堅固的物體。

理論上，石膏與水發生化學反應所需的水量為18.6%； 在模型製作過程中，實際加水量遠大於這個值。 目的是獲得一定流動性的石膏漿進行澆注，同時獲得表面光滑的A模型； 乾燥後多餘的水會留下許多毛細孔，使石膏模型具有吸水性。

吸水率是石膏模型的重要參數，直接影響注漿時的成型速度。 陶瓷石膏模具的吸水率一般在38%～48%之間。

將石膏粉放在乾燥的地方。 使用過程中不要潑水或生石膏。 石膏袋應保持清潔，防止用過的石膏渣或其他雜物混入袋內。

2.瓷模石膏：

石膏一般為白色粉狀結晶，也有灰色和紅黃色結晶。 它屬於單片晶系。 按成分分，分為二水石膏和無水石膏。 陶瓷工業模俱生產應用一般是二水石膏。 它利用二水石膏在180攝氏度左右的低溫下煅燒後失去部分結晶水的特性，成為乾粉，能吸水變硬。 一般石膏混合攪拌均勻的凝固時間為2～3分鐘，熱反應時間為5～8分鐘。 冷卻後，它成為堅固而堅固的物體。

據《新唐書地理》記載，唐代湖北方縣、山西汾陽、甘肅敦煌均使用石膏。 據唐英《桃葉圖鑑》記載，模型製作在清乾隆年間已發展成為一門專業產業。 但在清末民初，石膏已被用於陶瓷生產。 當時，景德鎮陶瓷工業學校首先製作了石膏模型。 陶瓷的製造是基於生活的實際需要。 在陶瓷器皿的生產之前，需要根據各種條件和要求進行構思和規劃，以達到預定的目的。 這是陶瓷造型設計的開端。 它不是表面的裝飾，而是基本形式和各個部分的確定。 相互關係的處理創造了一個真正的三維形狀。 它不僅不同於表面修飾，也不同於自然圖像的逼真塑造。 它運用各種造型元素，遵循一定的規則和方法，創造出大自然沒有賜予人類的陶瓷器皿。

3、石膏漿的調製：

• 1）準備盆和石膏粉；
• 2）在盆中加入適量的水，然後將石膏粉沿盆邊慢慢撒入水中。 一定要先加水，後加石膏。
• 3）直到石膏粉浮出水面不再自然吸水下沉為止，稍等片刻，用攪拌棒快速大力攪拌均勻。 把它做成糊狀就行了。
• 4）製備時石膏的比例為：一般汽車製造用石膏漿，水：石膏=1：1.2~1.4； 切割用石膏漿，水：石膏=1：1.2左右； 模型重建用石膏漿，水：石膏=1：約1.4~1.8。
• 5）注意挑出石膏漿液中的塊狀物和雜質。

模型車系統：

1、設備工具：

(1) 車模機

圓形工具模型主要採用立式車模機車模型。 車模機分為支架式和拱臂式，其中常用的是支架式車模機。 汽車模型機的製模要求是：必須具有高度的同心度； 要求穩定性好，能承受較大的載荷； 它需要一個靈活的製動機構； 車模機的輪頭必須緊固，不能鬆動。

(2) 工具

製作模型常用的刀具有：三角刀、方刀、鋼鋸刀、竹刀等，有時需要根據模具的需要臨時打磨一些異型工具。

三角刀是車削圓形刀具模具的主要刀具。 材料一般用50~60mm的4*、5*鋼切割成45-50mm的等邊三角形，用直徑8~10mm、長400mm左右的圓鋼焊接而成。 後部安裝了一個木把手，以方便保持。

工具模型製作要求：

• 一種。 工具一般要求以≤45度的角度打開；
• 灣切削刃線應保持在一條直線上（異形刀具除外）；
• C。 刀刃應打磨平整；
• d. 柄部與手柄應連接牢固；

(3)輔助工具

模型製作常用的輔助工具有：油氈、穩定桿、石膏漿盆、防水砂紙、鋼鋸條、鉛筆、硬板、繩鋸、繩子、夾子等； 常用的量具包括：內外卡尺、直尺、三角尺、圓規等。

2、模型車製作：

模型製作中的模型車削為半機械半手工車削形狀。 因此，要求學員不僅要掌握一般的車削原理和操作方法，還要具備一定的技能。 模型車系統主要是手工操作。 因此，這裡簡單介紹一下操作方法和步驟，供同學們參考。

(1) 模型車系統準備

• 一種。 準備好工具、水和石膏，清潔車模機台，用夾子或釘子將生產圖固定在車架上，清潔車模機三角爪板。
• 灣根據模型的最大直徑，放出2～4mm的餘量，在三角爪板下方填泥，盡量填成一圈。 目的是做一個包油氈的檯面，不讓石膏漿漏進油氈裡。 軸承 爪板。
• C。 根據形狀的高度切割油氈。 用繩子將油氈包裹在填滿泥漿的平台上。 一定要紮緊，縫隙填滿泥漿，防止石膏漿外漏。
• d. 將攪拌好的石膏漿慢慢倒入封閉的油氈腔內，然後用細棒插入，輕輕攪拌，釋放裡面的氣泡。

(2)模型車系統操作

一種。 轉身時，雙腿分開站立以穩定身體； 為了握住工具，您必須使用穩定桿和您身體的力量來穩定工具。 一般將穩定桿置於右肩，穩定桿前端置於車床固定板上； 左手牢牢握住工具前端和穩定桿，右手穩定後部的工具架。 該工具固定在一側的穩定桿上。 刀具在車削過程中接觸石膏柱。

灣一般車床的爪板是逆時針旋轉，所以刀具一般在石膏柱的右側； 在車削過程中，工具手柄和穩定桿必須緊握，肩部也應緊靠穩定桿。 會減少跳刀和晃動的現象。

C。 待石膏漿稍微凝固後，取下油氈，先用車刀將石膏柱車削圓平整； 然後車削原型，一般留有1～2mm的加工餘量，車削基本形狀後才進行精車。 . 並使用防水砂紙進行精細打磨和打磨。

d. 刀操作：

• a.縱刀：是對石膏柱外圓進行車削的主要方法。 除雙手和肩部抓住手柄和穩定桿外，刀應從石膏柱外表面的切線方向插入，並從上到下勻速移動。 雙腳分開一定距離直立，膝蓋應以勻速逐漸彎曲，做馬式。 同時，必須保持均勻的受力，以保證刀尖勻速直線運動。 一般粗車用刀尖，精修時用刀片。
• b.十字刀：多用於石膏柱頂面車削。 進入刀具時，一般從圓心開始，借助離心力向外轉動； 它也可以從外面轉向裡面。 操作時雙腳分開，將身體重心從左向右或從右向左移動。 力必須均勻，以確保刀片或刀尖以恆定速度水平移動。
• c.圓弧切割：根據模具形狀的具體要求，刀具按一定角度進給和轉彎。 一般刀具從切削量大的部位進給，由深向淺，由快刀具向慢刀具進給。 刀具按照模型的弧度要求作圓弧運動。 粗修一般用刀尖，精修用方刀的圓刃。
• d.車削槽：一般用三角刀的刀尖車削。 有時根據模型圖紙臨時歸檔工具。 這時候一定要非常小心，應該使用全弓步姿勢轉彎。
• e.器具的輪廓曲線可以根據圖紙用硬板剪出，然後與石膏模型上的汽車進行對比。
• f.檢查完成且圖紙無誤後，用鋼鋸條平行切割。 一般車床可用於旋切。
• g.如果模具類型允許，可以將模具類型倒置，這樣可以直接切割底腳； 腳也可以用手挖出來。 一般粗脖子的形狀，不需要更多的配件，切割後可以用來彌補車底。 其方法是準確測量模具的口徑，將車模機上的石膏底盤做成與口徑相同尺寸的底座。 要求中心低，邊緣高。 然後將模型倒置在汽車底座上，一定要對齊邊緣，在模型和底座上塗上脫模劑，調整厚厚的石膏膏，然後將腳車出。
• h.清潔車床檯面、刀具等，清理廢石膏。

(3)模切操作：

異形模具主要是指不能用車床一次車削的形狀。 製作方式主要採用手工造型或混合造型（即手工與機械相結合）。

主要製作步驟如下：

• 一種。 將圖紙正面朝上放在平坦的工作台上，然後用透明玻璃板蓋住。
• 灣將泥漿打成厚度適中的泥塊，按圖紙在玻璃板上圍出造型腔，邊緣留有1～2mm的加工餘量。 泥片高度以模型最大厚度為準，並應留有餘量。 然後將其塞住，以避免石膏洩漏。
• C。 準備石膏漿，將其慢慢倒入泥漿封閉的空腔中，然後用細棒輕輕攪拌，使裡面的氣泡釋放出來。
• d. 石膏稍微凝固後，取下泥漿外殼。 用鋸片的齒刮掉上端。
• e. 從玻璃板上取下石膏塊，以靠近玻璃的一面為基準面，上端面應與其平行； 其他表面應與其垂直。
• F。 然後從參考平面向上測量所需的寬度； 確定中心線。
• G。 根據中線手動切割。 對稱性基於中心線； 其餘的形狀是根據設計圖紙切割的。
• H。 最後，用防水砂紙打磨。

要求：模具型號符合設計要求和工藝要求，表面光潔，無開孔、裂紋，盡量無氣孔、沙眼等缺陷。

(4) 模型複制操作：

常用的材料和工具有：竹刀、鋼鋸條、鋸條刀、三角尺、毛筆、油氈、脫模劑等。

• 一種。 清潔工作台，清理石膏模具，用鉛筆按照預先制定好的平面圖在模型表面輕輕畫出分型線。 這是非常重要的一步。 原則是在能開模的基礎上，塊越少越好。
• 灣一般造型，先翻大模，用泥打底，把造型圍起來。 根據分型線，用竹刀將泥面抹平。 泥面應在分型線以下一行。
• C。 將脫模劑均勻塗抹在石膏模具上，注意各部位一定要均勻塗抹，不可漏塗。
• d. 用模板或油氈圍住模具外緣，與模具最大直徑的距離要合適。 一般對於高度為300mm的模具，模具邊緣厚度為40mm左右。 請注意，模板或油氈中不應有間隙。 它應該塞滿泥。
• e. 在模具上塗抹脫模劑，並用夾子或繩子將其綁緊。 根據造型要求預留注漿口，可揉成圓桌狀使用。
• F。 準備好石膏漿，慢慢倒入密閉的型腔中，直至浸沒模具並添加到合適的厚度。 石膏稍微凝固後，取下模板或毛氈，並用鋼鋸刀片將模具外側弄平。
• G。 模具側面開口，可以用梯形、三角形、圓形等，雕刻平整，一定要上寬下窄，這樣才能再開一個模具。
• H。 在模具模型上塗抹脫模劑，用模板或油氈圍起來，再澆上一個模具，依此類推，直到整體模具澆完為止。 每個模具澆注完畢後，必須及時用鋼鋸條進行平整。 模具的插口要吻合，分度要對稱。
• 一世。 模具修好後，放置一段時間，等石膏熱反應冷卻後，即可開模取出模具。 如不易打開，可採用敲擊、沖水等方法打開。 開模後必須用水沖洗模具，去除內壁上的脫模劑，放入烘房晾乾。 乾燥時溫度不得高於60攝氏度，以免模具粉化報廢。

^{注意：製作模具的整個過程需要膽大心細，一定要記得塗脫模劑，張口，壓平。 要求模具整體光滑，表面光滑，內部光滑，不允許有飛邊和毛刺。}

(5)注漿成型作業：

注漿成型主要是利用石膏模具吸水的特性，使泥漿吸附在模具壁上形成均勻的泥層，在一定時間內達到要求的厚度，然後倒掉多餘的泥漿而模具中剩餘的泥層水分繼續被石膏模具吸收並逐漸硬化，乾燥後體積收縮與模具分離，得到良好的毛坯。

• 一種。 泥：將乾燥的瓷泥與水按比例混合。 一般含水量在39%左右。 放置一天以上，使瓷泥充分吸水。 然後加入0.3%左右的腐植酸鈉或水玻璃攪拌。 對於化學紙漿，紙漿中不能有泥漿或雜質，不能隨意加水。
• 灣將乾石膏模具用皮帶或繩子係好，放在平整的檯面上，注漿口朝上。 使用注漿桶緩慢注入漿液。 注意模具接頭不要跑泥漿，以防出現這種情況，要及時使用泥塊。
• C。 注意隨時加料漿，不要使料漿下沉太多，以免器皿厚薄不均。
• d. 當泥漿在模具中吸附到一定厚度後，通常澆泥3~5mm左右。 澆注要緩慢，切不可倉促，以免剝落模具上的吸附泥層。 輕輕轉動模具，避免口部厚度不一致。
• e. 澆完漿後，除了大底形狀和不方便倒形外，模具一般倒置放在桌子上，稱為空漿，放置5分鐘左右。
• F。 放置一定時間後，一般當模具注漿口與坯料相距0.5～1mm時，可按合模相反的順序開模，小心取出坯料。
• G。 修整泥坯注漿口，剪去多餘部分，壓平分型線。
• H。 將泥漿放在托盤或平台上，在烘房內晾乾或自然晾乾備用。

注意：泥漿中不得混入雜物； 注漿時，不宜過快注入； 車身內表面應平整光滑，不允許有明顯的泥塊等缺陷； 切下的注漿口等泥漿不能直接放入註漿桶中。

（6）注意事項：

• 1、石膏粉應置於乾燥處，石膏袋應保持清潔，防止用過的石膏渣或雜物混入袋內。
• 2、嚴格按順序加入水和石膏。
• 3、注意握緊道具，防止刀子在轉彎時跳動。
• 4、模具型號符合設計要求和工藝要求，表面光潔，無開孔、裂紋，盡量無氣孔、沙眼等缺陷。
• 5、及時清理車床的檯面和刀具。
• 6、返修模具時，一定要時刻提醒自己塗脫模劑，張口，平整。
• 7、模具改造後，整體表面應平整，表面平整，內部應光滑（模具的接合部分不允許後期打磨或刮擦），無棱角和毛刺被允許。
• 8、注漿漿液中不得混入雜質，在註入模具前應使用過濾器。
• 9、注漿時，注模要慢，不要太快。
• 10、灌漿體內表面應平整光滑，不允許有泥塊等明顯缺陷。
• 11、切下的注漿口等泥屑不能直接放入註漿桶內，應重新定漿過濾後使用。

石膏模具的吸水率 陶瓷加工 一般在 38% 到 48% 之間

汽車製造用水石膏漿：石膏=1：1.2~1.4

切割水用石膏漿：石膏=1:1.2

模型重建用石膏漿水：石膏=1：1.4~1.8

車床刀柄直徑8-10毫米，長度約400毫米

模具乾燥時，溫度不得高於60攝氏度

石膏模型的維護保養

• 1、注漿前，扣、抹模具時，應注意將模型的反面清洗乾淨，並保護模型的棱角，防止磨損。 各種模型夾應適當緊固。 如果夾子鬆動，它們會打開模型，如果夾子太緊，模型會倒塌。
• 2、濕坯揭開後，接縫處的跑泥一定要及時用柔軟的材料清理乾淨，否則會堆積變厚，造成模型變形。
• 3、濕模型長期使用不僅不能保證毛坯質量，而且對模型本身的危害很大。 會導致模型過早老化，大大縮短使用壽命。 這是因為模型含水量大。 模型內的鹽與二水石膏發生化學反應。 CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4 這會對模型內部結構造成嚴重腐蝕和損壞。
• 4.濕模型在乾燥過程中容易變形。 取出並濃縮乾燥的濕模型應小心放置。 最好不要分塊放置。 泥邊要清理乾淨，夾子要擰緊，濕模要合理放置。 再次擰緊夾子，使原本鬆散的模型可以非常緊密地貼合。 反之，則可能發生更嚴重的變形。 這就是老灌漿工人所說的，“口鬆的模具可以做得更緊，口緊的模具可以用完灌漿。”
• 5、在生產中，我們經常會遇到模型使用後期的“粉化”現象，即模型外部出現粉化、脫落現象。 造成這種現象的原因主要是由於模型內部的模型乾燥過程。 水分向模型表面移動。 當水分蒸發到空氣中時，這些鹽分少部分以鹼毛的形式沉積在模型表面，大部分留在模型表面的空隙中。 

隨著時間的推移，這些鹽會積累並與模型發生化學反應，導致模型粉化。 防止粉化的方法如下：

• ①適當降低模型的干燥速度，使水分從模型周圍均勻蒸發；
• ②採用預夾的方法，讓模型在夜間晾乾。 如果模型因模型潮濕不適合預裝，可在型芯頂部蓋上塑料布，防止大量水分從頂點蒸發；
• ③刮掉模型外打漿面的一層，增加透氣性，使水分蒸發到打漿面外。

注漿：用水等製成流體漿液，將漿液灌入多孔石膏模型中。 水通過接觸面滲入石膏模型，在表面形成硬質層。 這是一種成型方法，其中石膏模具的內表面形狀與成型體的形狀相同。 分為雙面灌漿法（實心灌漿法）和單面灌漿法（空心灌漿法）。 這種方法長期以來一直用於陶瓷的生產。 灌漿生產對環境溫濕度的要求：灌漿是一種適應性廣、生產效率高的成型方法。 它可用於任何其他方法無法成型的複雜或不規則形狀和薄輪胎產品。 它是通過成型生產的，但由於溫度和溫度對毛坯的成型影響很大，直接關係到半成品的質量和成活率。 因此，在生產過程中必須嚴格控制環境溫度和濕度，並針對季節變化採取相應措施。 .

對環境溫濕度的要求：

灌漿潔具的操作溫度一般控制在25℃-37℃。 夜間溫度可以提高，但不能超過50℃，因為超過50℃，坯體外表面會幹得過快。 坯體內表面的干燥速度比較慢，造成坯體在乾燥過程中收縮不均勻，導致坯體在乾燥過程中開裂。 而且石膏模具形狀複雜，各部位乾濕不均。 在成型過程中，很容易造成成型後坯體吃光過快、孔隙率增加等缺陷。 成型時的操作溫度一般控制在50-70%。 如果偏高，則坯體的干燥速度太慢，會影響下道工序的正常進行。 如果坯體過低，乾燥速度會增加，收縮速度也會增加，容易開裂，特別是成型複雜的產品。 嚴重。

灌漿體的季節性要求：

注漿形成的坯體質量對季節變化比較敏感，尤其是春秋季節對坯體形成的影響最大，因為春秋兩季風比較大，空氣比較乾燥。 在這種情況下，如果不採取合理的措施，坯體在成型階段就會產生大面積的風裂紋，嚴重影響坯體的成品率。 主要原因是風不能均勻地吹到坯體各部位，造成坯體各部位乾燥不均，局部收縮過快而開裂。 因此，春秋季節應注意的問題是：

• 1、成型車間不要打開門窗窗簾，防止外面的風直接吹到裡面。 如有必要，所有坯料都可以覆蓋一層薄膜，使乾燥過程中的收縮均勻。
• 2、春秋兩季，經常在成型作業周圍噴些水。 噴水的目的是增加里面的濕度。 噴水量要求春秋季節初少噴，逐漸增加，接近夏冬季時緩慢減少，但要注意陰雨天少噴甚至不噴。 夏季風比較小，濕度比較高。 您可以打開窗戶而無需向內部噴水。 冬天，窗戶必須縫上膠水，以保證內部溫度。

因此，只要我們根據季節的變化採取相應的防護措施，在生產過程中控制好生產環境的溫度和濕度，對提高產品質量和產量是非常有利的。

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