專利名稱：一種水溶陶瓷鑄型鑄造玻璃工藝品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水溶陶瓷鑄型鑄造玻璃工藝品的方法，是采用可以在水中潰散的陶瓷鑄型，在高溫下將熔融的玻璃液體澆入陶瓷型殼中，再按不同的玻璃的熱處理冷卻工藝慢慢冷卻，獲得浮雕等玻璃工藝品的方法，屬于熔模鑄造玻璃工藝品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
玻璃工藝品在加工技法上可分為熱加工與冷加工。冷加工分為釉彩、彩繪、研磨、刻磨、切割、拋光、鑲嵌、浮雕、版畫、噴砂、酸蝕、酸蝕、疊合(粘合)等；熱加工分為吹制、壓模、胚心成形、拉絲熱塑、脫蠟鑄造(實為窯制)、熔合、熱熔(塌陷)、燈工等。
目前人們稱玻璃工藝品脫蠟鑄造實質(zhì)是窯制，不是將玻璃液體澆入鑄型，而是將玻璃材料放在石膏鑄型的大澆口杯中，與石膏鑄型一起加熱到850℃，軟化的粘稠狀玻璃體慢慢流到石膏鑄型內(nèi)。
窯制玻璃工藝品的制作過程(見圖1)。圖1是窯制玻璃工藝品工藝過程示意圖，其中，為突出比較窯制與本發(fā)明的區(qū)別，用虛線框表示兩種方法都有的步驟，實線框表示兩種方法不同的步驟。
窯制玻璃工藝品的制作過程雕塑工藝品原型→翻制硅橡膠?！葡?zāi)！⒅茲部谙災(zāi)！M樹→制石膏鑄型→脫蠟→焙燒石膏鑄型、窯制玻璃工藝品→保溫爐中冷卻→用水清理石膏鑄型→得到玻璃工藝品。
1.雕塑工藝品原型用泥土、蠟、石膏、塑料等材質(zhì)雕塑成立體原型。
2.翻制硅橡膠模將硅橡膠的兩組分按比例混勻，一層一層地涂在原型的表面，制成硅橡膠模，并以石膏固定外型。
3.制蠟?zāi)?、制澆口蠟?zāi)⑾炓汗嗳牍柘鹉z模內(nèi)，冷卻后，將蠟?zāi)墓柘鹉z石膏模中取出。同樣制澆注系統(tǒng)蠟?zāi)！?br> 4.組樹將蠟?zāi)：傅綕沧⑾到y(tǒng)蠟?zāi)Ｉ辖M成蠟樹。
5.制石膏鑄型將蠟樹放到砂箱內(nèi)，按比例調(diào)制耐火石膏漿，灌入砂箱內(nèi)即包埋，制成含蠟?zāi)５氖噼T型。
6.脫蠟將石膏鑄型，放入脫蠟機內(nèi)用蒸氣加溫將蠟熔化脫出，得到內(nèi)腔形狀大小為蠟?zāi)Ｒ粯拥哪突鹗噼T型。
7.焙燒石膏鑄型、窯制玻璃工藝品將配制好的玻璃材料放到石膏鑄型的大澆口杯內(nèi)，一起放進爐內(nèi)慢慢加溫到850℃左右，玻璃將軟化成粘稠狀，粘滯的玻璃體緩慢地流入石膏鑄型內(nèi)成玻璃工藝品。
8.保溫爐中冷卻將窯制玻璃品及石膏鑄型放入保溫爐中，按照工藝規(guī)定的冷卻曲線冷卻。
9.用水清理石膏鑄型將冷卻到室溫的窯制玻璃品及石膏鑄型放入水中，石膏鑄型吸水自行潰散。
10.得到玻璃工藝品將潰散的石膏鑄型用水沖干凈，即得到與雕塑的原型相同形狀、大小的玻璃工藝品此方法的不足1.玻璃沒有確定的固態(tài)與液態(tài)之間的轉(zhuǎn)化溫度。它隨著溫度的升高，從硬固態(tài)逐漸變?yōu)檐浌虘B(tài)、膠熔態(tài)與液態(tài)。850℃低溫窯制，玻璃僅僅軟化成粘稠狀，氣體無法浮出表面排出，玻璃制品中包含許多氣泡，這是此工藝的最大無法解決的問題。玻璃制品制作者只好認為是玻璃的生命質(zhì)感，呼吸的象征給自己以安慰。
2.石膏鑄型耐火度低，不能承受玻璃液體的高溫，只能在850℃時窯制。
3.850℃時，玻璃僅僅軟化成粘稠狀，充型性差，難于充到鑄型的細微處，易使紋路不清晰，對雕塑家的靈魂難以充分表達。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃工藝品鑄造用水溶陶瓷型，可以用來澆注液體玻璃，液體玻璃流動性好，可充型到每個細微處，保證作品精細清晰，充分表現(xiàn)作者隨心所欲藝術(shù)的理念。以改善、解決述生產(chǎn)復(fù)雜玻璃工藝品的不足。
本發(fā)明的水溶陶瓷鑄型，比石膏鑄型耐火度高，可承受澆入1000～1400℃的玻璃液。高溫下玻璃液體內(nèi)含的空氣可容易的浮出表面而排出，玻璃工藝品內(nèi)少或無氣泡。
本發(fā)明用的水溶磷酸鹽陶瓷型鑄造玻璃工藝品，清理時，將鑄型放入水中易潰散，保證玻璃品不受損壞。
水溶陶瓷鑄型鑄造玻璃工藝品的工藝過程雕塑工藝品原型→翻制硅橡膠?！葡?zāi)?、制澆口蠟?zāi)！M樹→制陶瓷鑄型→脫蠟→焙燒陶瓷鑄型、澆注液體玻璃→保溫爐中冷卻→用水清理陶瓷鑄型→得到玻璃工藝品。
1.雕塑工藝品原型用泥、蠟、石膏、塑料等材質(zhì)雕塑成立體原型。
2.翻制硅橡膠模將硅橡膠的兩組分按比例混勻，一層一層地涂在原型的表面，制成硅橡膠模；為提高硅橡膠模內(nèi)表面質(zhì)量、無氣泡，最好將原型放在木框內(nèi)，將混制均勻的硅橡膠混合物抽真空，并在真空下灌入木框。若件比較大，為節(jié)約硅橡膠，可先用比原型大的大型做石膏襯套，取出大型、放入原型，將混制均勻的硅橡膠混合物灌入石膏襯套內(nèi)腔與原型之間的間隙內(nèi)，此間隙的距離即是灌入硅橡膠的厚度。
3.制蠟?zāi)！⒅茲部谙災(zāi)Ｏ蚬柘鹉z模型腔中灌蠟液或壓入糊狀蠟，冷卻后，將蠟?zāi)墓柘鹉z石膏模中取出。同樣制澆注系統(tǒng)蠟?zāi)！?br> 4.組樹將蠟?zāi)＝M焊到澆注系統(tǒng)蠟?zāi)Ｉ辖M成蠟樹。
5.制陶瓷鑄型1)準備將蠟樹放到砂箱內(nèi)；2)配制陶瓷漿按以下質(zhì)量配比分別稱取原料粘結(jié)劑、耐火材料、促凝劑、強化劑、表面活性劑、消泡劑、附加物，混勻；粘結(jié)劑3～10耐火材料 70～80強化劑1～5促凝劑0.3～3表面活性劑0.15消泡劑0.13纖維素0.01～0.03所述粘結(jié)劑為磷酸二氫鋁；所述耐火材料為鋁礬土、高嶺土熟料、剛玉、鋯英等熔模鑄造所用耐火材料的任何一種；所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙基醚(JFC)或烷基磺酸鈉；所述強化劑為硅溶膠；所述消泡劑為有機硅消泡劑；所述促凝劑為氧化鎂；所述附加物為纖維素類；3)灌陶瓷漿將混合均勻的陶瓷漿灌入砂箱內(nèi)，待凝固后即制成陶瓷鑄型。
6.脫蠟將步驟5制好的陶瓷鑄型，放入約200～300℃使蠟熔化流出，得到內(nèi)腔形狀大小為蠟?zāi)Ｒ粯拥奶沾设T型；7.焙燒陶瓷鑄型、澆注玻璃液體將陶瓷型放入焙燒爐中，在850～1000℃下保溫0.5～1h，將1000～1400℃玻璃液澆入到陶瓷型腔內(nèi)；8.保溫爐中冷卻將澆入玻璃液體的陶瓷鑄型放入保溫爐中，按照工藝規(guī)定的冷卻曲線冷卻；9.用水清理陶瓷鑄型將冷卻到室溫的包有陶瓷鑄型放入水中，水溶性陶瓷鑄型吸水自行潰散；10.得到玻璃工藝品將潰散的陶瓷鑄型用水沖干凈，即得到與雕塑的原型相同形狀、大小的玻璃工藝品。
圖2是本發(fā)明流程示意圖。從圖2圖1可明顯的看出石膏型耐火度低，只能用來窯制玻璃工藝品；陶瓷型耐火度高，可以用來澆注玻璃液體，是真正的鑄造玻璃工藝品。當然同樣用水即可清除鑄型。
本發(fā)明的優(yōu)點1)磷酸鹽是國際上目前發(fā)展較快的無機高溫粘結(jié)劑，澆注后在水中易潰散，鑄型清除容易，又可保證玻璃產(chǎn)品不受損壞。
2)澆注的玻璃液體，溫度遠遠高于窯制時的850℃，粘度小、流動性好，可充分復(fù)制出雕塑原型的優(yōu)美的線條與細致的紋飾。
3)玻璃液體中氣體容易排出，玻璃藝術(shù)件內(nèi)少甚至無氣泡。玻璃藝術(shù)件晶瑩透亮，可稱為水晶制品。
本發(fā)明適用于，翻制工藝品件；動物、飛機、輪船、汽車房屋等模型；各種用塑料、蠟、石膏、泥等雕塑的工藝品。


圖1是窯制玻璃工藝品流程圖。
圖2是本發(fā)明流程示意圖。
具體實施實例下面通過實施例具體說明本發(fā)明。
實施實例1鑄造小海豚1.雕塑工藝品原型用泥、蠟、石膏、塑料等材質(zhì)雕塑成如小海豚的立體原型。
2.翻制硅橡膠模將硅橡膠的兩組分按比例混勻，一層一層地涂在雕塑小海豚原型的表面，制成硅橡膠模；最好將原型放在木框內(nèi)，將混制均勻的硅橡膠混合物抽真空，并在真空下灌入木框。若件比較大，為節(jié)約硅橡膠，可先用比原型大的大型做石膏襯套，石膏襯套內(nèi)腔與原型之間的間隙既是灌入硅橡膠的厚度。
3.制蠟?zāi)?、制澆口蠟?zāi)Ｏ蚬柘鹉z模型腔中灌蠟液或壓入糊狀蠟，冷卻后，將蠟?zāi)墓柘鹉z石膏模中取出。同樣制澆注系統(tǒng)蠟?zāi)！?br> 4.組樹將蠟?zāi)＝M焊到澆注系統(tǒng)蠟?zāi)Ｉ辖M成蠟樹。
5.制陶瓷鑄型1)蠟樹放到砂箱內(nèi)；2)制陶瓷漿分別稱取粘結(jié)劑磷酸二氫鋁3g、耐火材料剛玉70g、促凝劑氧化鎂0.2g、強化劑硅溶膠2g、表面活性劑烷基磺酸鈉0.02、消泡劑0.015、附加物纖維素0.2g、水25g，混勻。
加料順序按照將水加入塑料杯中、加入磷酸二氫鋁、表面活性劑JFC，攪勻；邊攪拌邊加入剛玉，攪勻；加入強化劑硅溶膠、消泡劑、促凝劑、纖維素攪勻；
3)灌漿邊震動邊將混好的陶瓷漿料灌入砂箱內(nèi)，待漿料固化成陶瓷鑄型。
6.脫蠟將鑄型放到200～300℃的爐內(nèi)加熱使蠟熔化流出。
7.焙燒陶瓷鑄型、澆注玻璃液體將陶瓷鑄型按階梯式升溫曲線加熱，在850～1000℃保溫1～2h；待玻璃化成液體澆入陶瓷鑄型內(nèi)。
8.保溫爐中冷卻將澆入玻璃液體的陶瓷鑄型放入保溫爐中，按照工藝規(guī)定的冷卻曲線冷卻。
9.用水清理陶瓷鑄型將冷卻到室溫的包有陶瓷鑄型放入水中，水溶性陶瓷鑄型吸水自行潰散。
10.得到玻璃工藝品將潰散的陶瓷鑄型用水沖干凈，即得到與雕塑的原型相同形狀、大小的玻璃小海豚。
實施例二鑄造小飛機1.雕塑工藝品原型用泥、蠟、石膏、塑料等材質(zhì)雕塑成如小飛機的立體原型。
2.翻制硅橡膠模將硅橡膠的兩組分按比例混勻，一層一層地涂在小飛機原型的表面，制成硅橡膠模；最好將原型放在木框內(nèi)，將混制均勻的硅橡膠混合物抽真空，并在真空下灌入木框。若件比較大，為節(jié)約硅橡膠，可先用比原型大的大型做石膏襯套，石膏襯套內(nèi)腔與原型之間的間隙既是灌入硅橡膠的厚度。
3.制蠟?zāi)?、制澆口蠟?zāi)Ｏ蚬柘鹉z模型腔中灌蠟液或壓入糊狀蠟，冷卻后，將蠟?zāi)墓柘鹉z石膏模中取出。同樣制澆注系統(tǒng)蠟?zāi)！?br> 4.組樹將蠟?zāi)＝M焊到澆注系統(tǒng)蠟?zāi)Ｉ辖M成蠟樹。
5.制陶瓷鑄型1)將蠟樹放到砂箱內(nèi)；2)配制陶瓷漿分別稱取粘結(jié)劑磷酸二氫鋁5g、耐火材料鋯英80g、促凝劑氧化鎂0.3g、強化劑硅溶膠2g、表面活性劑JFC0.02g、消泡劑0.015、附加物纖維素0.2、水25m；。
加料順序按照將水加入塑料杯中、加入磷酸二氫鋁、表面活性劑JFC，攪勻；邊攪拌邊加入鋯英，攪勻；加入強化劑硅溶膠、消泡劑、促凝劑、纖維素攪勻；3)灌漿邊震動邊將混好的陶瓷漿料灌入砂箱內(nèi)，待漿料固化成陶瓷鑄型。
6.脫蠟將鑄型放到200～300℃的爐內(nèi)加熱使蠟熔化流出。
7.焙燒陶瓷鑄型、澆注玻璃液體將陶瓷鑄型按階梯式升溫曲線加熱，在850～1000℃保溫1～2h；待玻璃化成液體澆入陶瓷鑄型內(nèi)。
8.保溫爐中冷卻將澆入玻璃液體的陶瓷鑄型放入保溫爐中，按照工藝規(guī)定的冷卻曲線冷卻。
9.用水清理陶瓷鑄型將冷卻到室溫的包有陶瓷鑄型放入水中，水溶性陶瓷鑄型吸水自行潰散。
10.得到玻璃工藝品將潰散的陶瓷鑄型用水沖干凈，即得到與雕塑的原型相同形狀、大小的玻璃小飛機。
實施例三鑄造玻璃工藝品觀音1.雕塑工藝品原型用泥、蠟、石膏、塑料等材質(zhì)雕塑成如觀音的立體原型。
2.翻制硅橡膠模將硅橡膠的兩組分按比例混勻，一層一層地涂在觀世音原型的表面，制成硅橡膠模；最好將原型放在木框內(nèi)，將混制均勻的硅橡膠混合物抽真空，并在真空下灌入木框。若件比較大，為節(jié)約硅橡膠，可先用比原型大的大型做石膏襯套，石膏襯套內(nèi)腔與原型之間的間隙既是灌入硅橡膠的厚度。
3.制蠟?zāi)?、制澆口蠟?zāi)Ｏ蚬柘鹉z模型腔中灌蠟液或壓入糊狀蠟，冷卻后，將蠟?zāi)墓柘鹉z石膏模中取出。同樣制澆注系統(tǒng)蠟?zāi)！?br> 4.組樹將蠟?zāi)＝M焊到澆注系統(tǒng)蠟?zāi)Ｉ辖M成蠟樹。
5.制陶瓷鑄型1)將蠟樹放到砂箱內(nèi)；2)配制陶瓷漿分別稱取粘結(jié)劑磷酸二氫鋁3g、耐火材料鋁礬土70g、促凝劑氧化鎂0.2g、強化劑硅溶膠2g、表面活性劑JFC0.015、消泡劑0.013、附加物纖維素0.2g、水25g，混勻。
加料順序按照將水加入塑料杯中、加入磷酸二氫鋁、表面活性劑JFC，攪勻；邊攪拌邊加入鋯英，攪勻；加入強化劑硅溶膠、消泡劑、促凝劑、纖維素攪勻；3)灌漿邊震動邊將混好的陶瓷漿料灌入砂箱內(nèi)，待漿料固化成陶瓷鑄型。
6.脫蠟將鑄型放到200～300℃的爐內(nèi)加熱使蠟熔化流出。
7.焙燒陶瓷鑄型、澆注玻璃液體將陶瓷鑄型按階梯式升溫曲線加熱，在850～1000℃保溫1～2h；待玻璃化成液體澆入陶瓷鑄型內(nèi)。
8.保溫爐中冷卻將澆入玻璃液體的陶瓷鑄型放入保溫爐中，按照工藝規(guī)定的冷卻曲線冷卻。
9.用水清理陶瓷鑄型將冷卻到室溫的包有陶瓷鑄型放入水中，水溶性陶瓷鑄型吸水自行潰散。
10.得到玻璃工藝品將潰散的陶瓷鑄型用水沖干凈，即得到與雕塑的原型相同形狀、大小的玻璃觀音。
調(diào)整本發(fā)明中原料及量等做不同工藝品，更多實施例參見下表

權(quán)利要求
1.一種水溶陶瓷鑄型鑄造玻璃工藝品的方法，其特征在于，該方法步驟如下(1)雕塑工藝品原型用泥、蠟、石膏、塑料材質(zhì)雕塑成立體原型；(2)翻制硅橡膠模將硅橡膠的兩組分按比例混勻，一層一層地涂在原型的表面，制成硅橡膠模；(3)制蠟?zāi)！⒅茲部谙災(zāi)Ｏ蚬柘鹉z模型腔中灌蠟液或壓入糊狀蠟，冷卻后，將蠟?zāi)墓柘鹉z石膏模中取出；同樣方法制澆注系統(tǒng)蠟?zāi)＃?4)組樹將蠟?zāi)＝M焊到澆注系統(tǒng)蠟?zāi)Ｉ辖M成蠟樹；(5)制陶瓷鑄型1)準備將蠟樹放到砂箱內(nèi)；2)配制陶瓷漿按以下質(zhì)量配比分別稱取原料粘結(jié)劑、耐火材料、促凝劑、強化劑、表面活性劑、消泡劑、附加物，混和均勻；粘結(jié)劑 3～10耐火材料70～80強化劑 1～5促凝劑 0.3～3表面活性劑 0.15消泡劑 0.13纖維素 0.01～0.03所述粘結(jié)劑為磷酸二氫鋁；所述耐火材料為鋁礬土、高嶺土熟料、剛玉、鋯英中的任何一種；所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙基醚或烷基磺酸鈉；所述強化劑為硅溶膠；所述消泡劑為有機硅消泡劑；所述促凝劑為氧化鎂；所述附加物為纖維素類；3)灌陶瓷漿將2)所述混合均勻陶瓷漿灌入砂箱內(nèi)，待凝固后即制成陶瓷鑄型；(6)脫蠟將步驟(5)制成的陶瓷鑄型，放入約200～300℃使蠟熔化流出，得到內(nèi)腔形狀大小為蠟?zāi)Ｒ粯拥奶沾设T型；(7)焙燒陶瓷鑄型、澆注玻璃液體將陶瓷型放入焙燒爐中，在850～1000℃下保溫0.5～1小時，將1000～1400℃玻璃液澆入到陶瓷型腔內(nèi)；(8)保溫爐中冷卻將澆入玻璃液體的陶瓷鑄型放入保溫爐中，按照工藝規(guī)定的冷卻曲線冷卻；(9)用水清理陶瓷鑄型將冷卻到室溫的包有陶瓷鑄型放入水中，水溶性陶瓷鑄型吸水自行潰散；(10)得到玻璃工藝品將潰散的陶瓷鑄型用水沖干凈，即得到與雕塑的原型相同形狀、大小的玻璃工藝品。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的一種水溶陶瓷鑄型鑄造玻璃工藝品的方法，其特征在于，步驟(2)翻制硅橡膠模時，將原型放在木框內(nèi)，將混制均勻的硅橡膠混合物抽真空，并在真空下灌入木框。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的一種水溶陶瓷鑄型鑄造玻璃工藝品的方法，其特征在于，步驟(2)翻制硅橡膠模時，用比原型大的大型做石膏襯套，取出大型、放入原型，將混制均勻的硅橡膠混合物灌入石膏襯套內(nèi)腔與原型之間的間隙內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水溶陶瓷鑄型鑄造玻璃工藝品的方法，是采用可以在水中潰散的陶瓷鑄型，在高溫下將熔融的玻璃液體澆入陶瓷型殼中，再按不同的玻璃的熱處理冷卻工藝慢慢冷卻，獲得浮雕等玻璃工藝品的方法，屬于熔模鑄造玻璃工藝品技術(shù)領(lǐng)域。雕塑藝術(shù)品原型，翻制硅橡膠模，制蠟?zāi)?、制澆口蠟?zāi)?，組樹，制陶瓷鑄型，脫蠟，焙燒陶瓷鑄型、澆注液體玻璃，保溫爐中冷卻，用水清理陶瓷鑄型，得到玻璃工藝品。本發(fā)明無機高溫粘結(jié)劑澆注后在水中易潰散，澆注的玻璃液體可充分復(fù)制出雕塑原型的優(yōu)美的線條與細致的紋飾，玻璃藝術(shù)件內(nèi)少甚至無氣泡。本發(fā)明適用于翻制工藝品件，動物、飛機、輪船、汽車房屋等模型，各種用塑料、蠟、石膏、泥等雕塑的工藝品。
文檔編號C04B33/00GK1883965SQ200610089388
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者閆雙景 申請人:清華大學(xué)