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[科普中国]-木模型

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根据实物、设计图或设想,按比例缩小多少倍用木材、木夹板制成的同实物相似的模型。常见的有楼房、厂房、帆船、院落等,供展览、观赏、绘画写生、摄影、试验或观测等用。木模型的功能,一是让人以小见大,或由大见小,二是形象逼真,观其物而临其境。模型有静止的,也有手动、电动显示或电脑控制的。

木模型构件的制作工序每个木构件加工前,都要根据被加工构件的形状,尺寸、所用材料、加工精度、表面粗糙度等方面的技术要求和加工批量大小,合理选择各种加工方法、加工机床、刀具、夹具等,拟定出加工该构件的加工工序。木制品构件的形状、规格多种多样,其加工工艺过程一般为以下顺序:

(1)配料。配料就是按照木制品的质量要求,将各种不同树种、不同规格的木材,锯割成符合制品规格的毛坯,即基本构件。

(2)基准面的加工。为了构件获得i正确的形状、尺寸和粗糙度的表面,并保证后续工序定位准确,必须对毛坯进行基准面的加工,作为后续工序加工的尺寸基准。

(3)向对面的加工。基准面完成后,以基准面为基准加工出其他几个表面。

(4)划线。划线是保证产品质量的关键工序,它决定了构件上榫头、榫眼及圆孔等的位置和储存,直接影响到配合的精度和结合的强度。

(5)榫头、榫眼及型面的加工。榫结合是木制品结构中最常用的结合方式。因此,开榫、打眼工序是构件加工的主要工序,其加工质量直接影响产品的强度和使用质量。

(6)表面修整。构件的表面修整加工应根据表面的质量要求来决定。外露的构件表面要精确修整,内部用料可不修整。1

木模型构件的连接木模型是由多个部件组合连接而成的,木模型构件的连接方式很多,常见的有胶连接、榫连接、金属钉连接等。连接时需根据技术要求确定采取不同的连接方式。

胶连接是木模型常用的一一种连接方式,也就是采用黏结剂进行连接,主要用于实木板的拼接及榫头和榫孔的胶粘。其特点是制作简便、结构牢固、外形美观。常用的黏结剂种类很多,最常用的是聚醋酸乙烯酯乳胶液,又称白乳胶。它的优点是使用方便,具有良好的安全操作性能,不易燃,无腐蚀性,对人体无刺激作用,在常温下固化快,无须加热,并可得到较好的千状胶合强度,固化后的胶层无色透明,不污染木材表面。除了黏结剂本身的作用外,在模型胶粘时要考虑两个重要的因素:

其一是清洗接触面积。彻底清除胶粘表面上的尘积物(尘土、湿气)。要粘接的模型越重、材质越硬,这点也就越加重要。例如纸张相对比较容易黏结,黏结金属就困难了。有些黏结剂(如白乳胶)比较容易使用,允许有些小的过失;有些黏结剂( 如环氧树脂)则需要更准确的操作和耐心细致的工作。

其二是对于受力大的物体,接触面上应该多用一点胶来增强黏着力,对于模型的不同部分,应分次序先后进行粘接,后序的部分应在前一个连接点固化后才能进行。如果模型胶粘需承受较大的力时,就不能只依赖于黏结剂,而要采取另外的粘接方式,如榫接、销钉定位或互锁的连接方式。1

木模型的表面修整木制模型表面虽然在加工中已经被刨光或者磨光,但是由于木材自身的材质性质,决定了在用木材制作模型的过程中,其表面还是会有一些凹凸、刮痕、毛刺、坑洞等,为了达到最终的光滑、光洁效果,应该在木模型装配之前对模型的表面进行填充和密封。填充料应该比模型材料软-些,否则在打磨时会损伤模型的其他表面。在填充完所有的缝隙或表面后,如果木材的纹理还很清晰,要逐次用细砂纸进行打磨处理。

表面涂饰如果对木模型的表面修整能合理有效地进行,着色就很容易了。模型表面处理的质量如何在着色时就会显现出来。着色之前模型存在的缺陷就是着色以后能见到的不足之处,因为涂料并不能覆盖模型的缺陷。

表面着色是一项复杂而细致的工作。着色过程中涂料会释放出有害的气体。如果可能的话,应在室外进行,但是不要在潮湿或刮风的天气里进行作业,也不要直接在阳光下着色。在开始着色之前,应彻底去除模型表面的粉尘。在与模型材料一致的废弃材料上试喷,以检查所使用的涂料的质量、与密封材料是否会起反应等,记住要先将颜料搅拌均匀。喷罐漆的压力比空气压缩机柔和,颜料浓度也较小,需要多次地喷涂,颜料才能均匀地覆盖在模型表面。多次薄喷可以提高喷涂的质量,对于某些涂料(如黄和橙色的漆),由于其覆盖能力差,需要更多的喷涂次数。漆层太厚,会造成颜色流淌,很难去除。在对模型的表面喷涂两层颜色后,应该还能看到下面的表面材质,还有一定的透明度。在每一次喷涂的漆完全干透后,用400目的砂纸轻轻打磨一下模型的整体表面。如果表面处理不好,打磨不平,在第一次喷涂后将会暴露出表面的不足和缺陷,但可以稍微地进行修补。涂层之间的打磨,有助于使模型的表面装饰更为精美。1

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学