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不锈钢雕塑中的金属材质

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各类金属材质因其加工方式和材料的不同,会给人带来不同的表现效果。文章详细阐述各类金属雕塑的设计重点,指出雕塑制作在材质应用和把握上的要点。重点论述在室外景观雕塑方面的材质配套和应用,以及与周围环境的结合。

金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。一般分为黑色金属和有色金属两种。黑色金属包括铁、铬、锰等。其中钢铁是基本的结构材料,称为“工业的骨骼”。由于科学技术的进步,各种新型化学材料和新型非金属材料的广泛应用,使钢铁的代用品不断增多,对钢铁的需求量相对下降。但迄今为止,钢铁在工业原材料构成中的主导地位还是难以取代的。

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

①黑色金属又称钢铁材料,包括杂质总含量<0.2%及含碳量不超过0.0218%的工业纯铁,含碳0.0218%~2.11%的钢,含碳大于 2.11%的铸铁不锈钢。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

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②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等,有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。

③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。

一、 制作分类
鉴于金属材质的制作工艺特点,我们可将之区分为铸造类和锻造类两大类。铸造类指的是以高温浇铸成型为主的制作方式 ,而锻造类指的是 以金属板锻造成型为主的制作方式 。这两种制作工艺是 目前金属造型的两种基本方法,其造型的视觉效果也有基本的一些区别和相同。

二、铸造类
铸造类有铸铜 、铸铁、铸锡等等,金属材质 的高温融解特性 ,决定 了大部分金属材质都可以采用铸造的方式。但是应用较 多的还是铸铜以及铸铁。铜材质在我 国应用历史悠久 ,西周时期就有青铜器铸造的技术。铸铜非常适合表现表面细节较多的雕塑作品,青铜具有熔点低 ,硬度高的特点,容易熔化和铸造成型。青铜器的几何装饰纹样较多也较为复杂,器皿重量和厚度都较大 ,并且因为其不是纯铜,还加入了铅、铝等其他金属材质,呈现出青黑色的效果,经过长时间的氧化,色泽 中含有铜氧化的青绿色。这类造型虽然也是几何造型,但是跟锻铜的几何造型视觉效果差异还是 比较大的。其更多的细节纹样突出了铸铜能表现更多细节的特点。其纹路有的细如发丝,经过几千年仍然清晰可辨,足见当时的铸造技术高超 。这也从另一个角度反映出了铸铜这种材质的耐久性和耐腐蚀性 。

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不仅如此,铜件经氧化后的斑驳锈斑,蓝绿色衬 出高点磨损 的铜色 ,从色彩角度来看也非常赏心悦 目。因此,目前的雕塑主流材质仍然是 以铸铜为主。但是铸铜作为一种材质应用 ,也并非适合所有的雕塑造型,依据这种材质的特点来看 ,材质的细腻度和延展性好 ,能够充分表现细节 ,适合所有异型形体准确度要求较高的作品。尤其在人物形象的表现中,这种材质 占有绝对的优势。故室外雕塑中大多数表现人物造型的雕塑都由铸铜材质来制作 。但是要制作大型的几何立体造型,或者抽象造型,铸铜材质就会体现出其缺陷。

第一,铸铜 的工艺流程导致尺 寸过大 的作品难以成型。铸铜的制作工艺为模具浇铸,大件作品一般分解成小块铸造出再焊接成型。这样的工艺流程决定了过大尺寸的雕塑会造成大的损耗,也不利于雕塑的整体造型,尤其是较为抽象的几何形体造型,其变型的几率较大。第二,铸铜的材质特点也决定 了其表现细节的能力较强,而对于几何抽象整体造型来说 ,是不需要细节的,要的是表面的平滑和准确 ,因此铸铜完成的几何雕塑在表面效果处理上不如不锈钢或者锻铜整体。第三 ,大型雕塑一般应用几何造型和颜色来组合表现的情况下 ,铸铜材质的色彩和肌理不适合。不锈钢材质适合镜面抛光、烤漆等等加工方式,而铸铜材质依据其特点一般做表面的铜锈色处理和高点打磨,效果较为古朴,适合体现沧桑感和表面起伏,在平面光洁度上没有优势。

因此在制作各类雕塑中,材质是特定的,随意更换材质会使雕塑产生质的变化。最后 ,铸铜也是金属材质中成本较大的一类 ,对于铜材质的消耗大,最后产生的重量重 。如果制作大件雕塑 ,从成本预算 以及雕塑支撑方面来讲也会存在一定问题。铸铁材质在环境雕塑中的应用并不广泛,铸锡就更为稀少。因其各 自的特点而言,铸铁的效果较铸铜更为粗糙和古朴,在细节上 的表现力不如铸铜 ,其特有的铸造方式不能避免的造成材质表面的机理较为粗糙 。另外铸铁材质的延展性不如铸铜 ,在室外放置中较为脆弱,如果铸得和铜材质厚度一样,其损坏的几率要大于铜材质很多。如果铸得过厚,其重量也相应增加过多,在材料损耗和放置地点承重的角度来看,也有一定的限制。但是铸铁材质特有的粗犷效果和铅色表面,仍较多应用于小件工艺 品的铸造中,其特有的原始质感能够将原本精致的造型结合处一种如出土文物般的原始效果,因此在工艺品方面应用广泛 。目前在一些当代艺术品中也有一定的应用,尤其是要表现其机理特性的艺术品之中,铸铁的特点是其他材质无法替代的。其它诸如铸锡等稀有金属的铸造方面 ,本身研发的也很少,由于室外雕塑的尺寸和表现特点,基本得不到合适的应用。

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三、锻造类
锻造类有锻铜和锻不锈钢这两大种类。笼统地说,所有类型的金属都可以以锻造或者铸造的方式来加工,但是针对 目前比较常用的,我们还是重点了解锻铜和锻不锈钢这两种 。

锻铜是以不同厚度和不 同种类的铜板,经过敲打锤炼 ,利用铜材质本身的延展性加工出造型,再焊接成整体,将接缝修整成一体的一种金属制作方法 。这种技术在所有金属加工领域都很常见。通常制作雕塑的有不同厚度 的紫铜板或黄铜板,也有杂铜板 。紫铜板的延展性较好,适合制作复杂造型。但是锻铜与铸铜有非常大的差异 ,锻铜 由于其敲打成型的特点,甚至简单造型可进行机器压制,其造型的复杂性远远不如铸铜。虽然铜板本身延展性较好,但是也有其极限,一块铜板的造型起伏无法达到铸铜 的造型起伏 ,铜板的造型起伏仅限于简单形体和规则形体。对于异形的造型,锻铜基本是很难完整展现其效果的。锻铜的色彩方面较多用紫铜色等暖色调 ,其造型不论是手工锻制还是机器锻制 ,都具有规则,完整的效果,非常适合装饰性纹样的制作 。锻铜的造型特点就是简练 ,规整,装饰性强 。这种特性非常适合装饰性浮雕的设计和制作。另一方面 ,锻铜可将铜板的厚度控制在一个既能制作 出需要的图案,又能满足承重的最低限的一个水准,从这个角度来说,相比铸铜要节省材料 ,其工艺的复杂性也不如铸铜,对于资源的消耗较少,基本就是锻制和焊接,打磨抛光几种,因此造价比铸铜要低 。

制作小型装饰性浮雕从各个角度来说都很合适。但是铜材质的延展性好就表明其变形系数高 ,也就是通俗所说的软,因此对于大型雕塑来说,一方面是通过增加铜板厚度来降低变形的可能,另一方面铜板的厚度增加则不利于锻制复杂造型,所以在圆雕和造型要求较高的雕塑中,其实用性不如铸铜 。在进行雕塑设计时要充分考虑到这一差异 ,选择合适的材料来表现其造型。

不锈钢锻造也是应用非常广泛的一种金属雕塑表现的方式 。不锈钢既有延展性,又较铜有更好的支撑力,不易变形 ,不易氧化,这些优点造成不锈钢锻造广泛应用于大型城市抽象雕塑的制作。不锈钢的锻造方式基本和锻铜一样。但不锈钢材质具有一定弹性 ,不合适制作复杂的变化 ,如果要做工艺非常复杂,需要切割焊接,对于雕塑造型的保持不利。所以不锈钢通常多用于制作大型抽象几何形体的雕塑 。不锈钢材质的表面机理多样,色彩丰富,对于块面结构的表达十分合适。许多国内外的环境雕塑都是选用不锈钢或碳钢板着色表现 。例如坐落于上海市人民公园的 《五卅运动纪念碑》中的主体雕塑 ,就是以不锈钢锻造的材质表现的几何造型,充满张力的线条组合成“五卅”两个字,向上延伸象征着振奋、腾飞、向上。简洁的造型对应着下方的青铜铸造工人雕塑 ,以及三块花 岗岩纪念碑,形成了一座气势宏大的城市组雕。而作为主体出现的几何造型雕塑以其体量感和造型的简练大气 ,成为整件作品的核心。

四 、结 语
各类金属材质的不同,适应着各类雕 塑的设计和制作。在其中除了考虑雕塑本身与材质的配合 ,也同样要考虑到雕塑与环境 的配合。有些环境适合用大型抽象雕塑,而另外一些环境可能会更适合小品型雕塑,这都是雕塑设计需要考虑 的重点。但是金属材质总的来说,是一种非常适合室外环境使用的雕塑材质 。

综上所述 ,各类金属材质 因其加工方式和材料 的不同,会给人带来不同的表现效果,所 以再设计制作各类雕塑的过程中,对材料有一定的理解是十分必要的,并充分理解雕塑本身与环境的关系,能将材料和设计结合的恰到好处的作品,必然是一件表达充分的雕塑作 品。在我们设计制作雕塑 的过程中应把握这一要点。

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