基于泡沫模制作的艺术铸造教学实践

叶升平，柯 浩，吴树森

（华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室，湖北 武汉 430000）

笔者承担我校精品课程《材料成型工艺》中有关铸造方面的教学。在此课程基础上，开设《青铜文明和艺术铸造》选修课，招收对铸造感兴趣的同学。《青铜文明和艺术铸造》课程开设的目的是为了培养学生的艺术修养和工程素养。将历史和现代融合，将传统铸造艺术与现代铸造工艺（如消失模铸造）汇集，鼓励电脑设计或动手实践。结合我校教学项目《工科学生科技创新实践与研究》（2012年-2014年），借助消失模铸造比传统铸造具有更加自由设计之特点，鼓励同学们开展模仿制作或创新设计，使大学生体验到消失模铸造新技术之魅力。在2013年-2014年两年教学实践中，因材施教，发现不少同学乐于参与泡沫模样制作和电脑设计，创作出一批泡沫模样及其铸铜或铸铝作品。

1 基于模仿的手工雕刻泡沫模样与铸造

借助手工工具如：小刀、砂纸以及简易的泡沫切割机（带有干电池的电阻丝切割机）来雕刻制作泡沫模样。用聚苯乙烯泡沫制作艺术品的最大优点是泡沫材料价廉易得，废弃的包装泡沫块随处可见。其缺点是艺术品难以做的很细致。但这也正是泡沫做艺术品的独特之处，抽象的艺术表现可简化工科学生创作之难度，并提高他们了解消失模铸造的积极性和达到了教学目的。如图1 为林川同学模仿台湾朱铭大师的太极系列的泡沫模型，以及由泡沫模样铸造的铸铜太极艺术品（见图2）.如图3 为雷波同学模仿某城市雕塑制作的《绿色出行》由消失模浇注的铸铜艺术品（见图4）.

图1 太极功夫泡沫模样

图2 太极功夫铸铜件

图3 制作绿色出行泡沫

图4 绿色出行铸铜作品

2 基于三维造型的泡沫模样的加工制作与铸造

三维设计为工科学生尝试艺术透雕造型设计提供了手段，而消失模工艺提供了让学生最易理解和最为简洁操作的铸造方法。两者结合，使工科学生自由设计创作并将泡沫模样变为金属艺术品。

典型案例：学生提出《孔子六艺》作品设想，采用三维设计后的效果图见图5. 利用热丝切割机分别切割出透空的泡沫六面体和六个泡沫字体：礼、乐、射、御、书、数。再采用泡沫胶将其连结成《孔子六艺》泡沫模样，具有立体透雕效果（见图6）。

图5 《孔子六艺》三维设计

图6 《孔子六艺》泡沫模样

对于立体透雕的泡沫模样，需要用干砂造型，以便震动充填。解决充填紧实后，用水玻璃砂围住泡沫制作的内浇道和直浇道，将陶制浇口杯与泡沫直浇道相连，并用水玻璃砂固定连接处，再吹CO2使砂箱中的水玻璃砂硬化（见图7）.最后覆膜抽负压浇注黄铜合金。《孔子六艺》作品清理后效果见图8.

图7 消失模铸造过程

图8 《孔子六艺》铸铜作品

3 基于数控加工的模样与铸造

除以手工雕刻和电脑切割方法制作泡沫模样外，笔者还鼓励学生利用设计三维和CNC 加工手段来尝试制作较为复杂的泡沫模型。

3.1 案例1：空心人头铜像

某公司提供人像三维造型，由学生采用UG 软件对人头像壁厚和分块进行再设计，并使之便于采用CNC 加工和做出空心人头泡沫模样，见图9.采用消失模铸造工艺制作出人头铜像，见图10.

图9 人像的泡沫模样

图10 人像的泡沫模样

3.2 例2：铜身铝足鼎

中国的鼎文化源远流长，鼎的造型千奇百怪。喻祥同学在《青铜文明和艺术铸造》选修课中，受鼎字的启发，设计很适合消失模铸造的一个鼎的造型：鼎足为三，鼎身突出饕餮目。三维图见图11.为了将其创意设计变成金属艺术品，指导该学生毕业设计，采用消失模工艺完成艺术品铸造：鼎足采用泡沫切割加粘接，直接埋在潮模砂中，浇注铝合金。鼎身先用CNC 泡沫加工出大致轮廓，再将饕餮纹饰泡沫片粘贴到鼎身上，见图12.鼎身的黄铜铸造在江西某公司消失模铸造车间完成。铝合金鼎足与铜合金鼎身装配在一起的效果图见图13.

图11 三维设计

图12 泡沫模样

图13 铸鼎效果

4 结束语

基于泡沫模制作的艺术铸造教学实践还将继续下去，以便涌现更多创意品。2015年10月华中科技大学举办全国消失模与V 法铸造学术年会，这些由工科大学生所设计和参与制作的创意作品将在学术年会上评比或拍卖，也算是对教学项目《工科学生科技创新实践与研究》的最好的汇报和展示。

[1]叶升平.消失模艺术铸造杂谈[J］.铸造设备与工艺，2014（2）：68-70.