材料更迭看模具變遷（上）

高麗芳

自從有了對(duì)古脊椎動(dòng)物與古人類的研究，便有了模型制作工作。模型就像忠實(shí)的替身保護(hù)與替代著標(biāo)本，完成著標(biāo)本所不能完成的任務(wù)。

模型，可以擺放在科學(xué)工作者的案頭，任其遙想遠(yuǎn)古時(shí)代脊椎動(dòng)物的生存演化，興盛與滅絕，可以陳列在展柜，站上展臺(tái)，傳播知識(shí)，向人們展示遠(yuǎn)古世界里的動(dòng)物們。它還可以豐富研究材料。一件標(biāo)本不夠大家研究，做上幾件模型，大家便可以人手一件。它還可以成為科學(xué)工作者及博物館之間互通有無的禮物。當(dāng)古脊椎動(dòng)物受邀出國展覽，標(biāo)本不能走出國門時(shí)，模型就派上了用場(chǎng)，其效果毫不遜色。它還可以做為藏品收藏，眾所周知北京猿人頭蓋骨二戰(zhàn)時(shí)期丟失了，至今下落不明，如果不是當(dāng)年留下模型，今天我們很難想象北京猿人頭蓋骨是什么樣子。我們?cè)谶@里講了模型的這么多用途，那么模型又是怎樣做出來的呢？顧名思義，模型就是模與型。模，就是用一定的方法和材料把標(biāo)本包在其中，這就成了模具，打開模具，取出標(biāo)本，在模具中填充上材料，再打開模具時(shí)，取出來的便是模型。模型制作工作是個(gè)即動(dòng)手又動(dòng)腦的工作，即要做好模具又要保護(hù)好標(biāo)本，還要適應(yīng)各種材料。因此，制作模型的工作可不是一件簡(jiǎn)單的事。

“一標(biāo)多模”的土家魚模型

初期制作模型時(shí)，材料不如現(xiàn)在豐富和先進(jìn)，那時(shí)只有石膏，無論是模具還是模型全部都使用石膏。由于石膏的特性，決定了石膏模具的復(fù)雜，做每一件模具時(shí)，拿到標(biāo)本后都要仔細(xì)觀察，認(rèn)真設(shè)計(jì)，模具從哪里開始，哪里結(jié)束，每一塊與每一塊之間如何銜接，開模時(shí)，又如何開啟，環(huán)環(huán)相扣，一點(diǎn)都不能馬虎。簡(jiǎn)單的標(biāo)本，至少也得六塊模具才能完成。若是復(fù)雜的標(biāo)本做模具，那就不是幾塊或十幾塊模具所能完成的。那時(shí)的模具制作，設(shè)計(jì)之嚴(yán)謹(jǐn)，結(jié)構(gòu)之復(fù)雜，過程之繁瑣，不是現(xiàn)在模型人所能想象的。做了這么多年模型，到現(xiàn)在都非常欽佩我們的前輩們，是怎樣把骨針這樣一件標(biāo)本做成模具，翻出模型的。看似簡(jiǎn)單的標(biāo)本做模具時(shí)卻不像想象的那么簡(jiǎn)單，即使模具做好了，是否成功還要看模具打開后是否能組裝得上，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)密立住不散。由此可見那個(gè)時(shí)候的模型工作者是需要付出怎樣的智慧和辛勤的勞動(dòng)。即使是這樣，由于材料的特性，費(fèi)了好大勁兒制作出來的模型也很難盡如人意，翻不到細(xì)節(jié)的地方，還要人為的修復(fù)出來。

北京猿人頭蓋骨模型

當(dāng)硅橡膠和樹脂進(jìn)入到模型制作領(lǐng)域后，硅橡膠的應(yīng)用極大地簡(jiǎn)化了模具的制作過程，讓繁瑣的模具制作工作一下子變得簡(jiǎn)單方便。而樹脂的應(yīng)用，更是改變了模型的質(zhì)地，使模型有了強(qiáng)度和韌性。有了這兩種模具和模型材料后，我們?cè)谙硎苤滦筒牧蠟槟Ｐ凸ぷ鲙肀憷耐瑫r(shí)，也暴露出一些想不到的問題。由于對(duì)硅橡膠材料的認(rèn)識(shí)還不夠充分，還不能充分發(fā)揮硅橡膠優(yōu)質(zhì)的性能，所以在做模具時(shí)雖然有了一些進(jìn)步，但還是脫離不開石膏模具的模式。過去用石膏翻倒模型時(shí)，模型對(duì)標(biāo)本做的不到位時(shí)，由于石膏質(zhì)地較軟，可以用工具彌補(bǔ)，把不到位的細(xì)節(jié)修復(fù)出來。現(xiàn)在用樹脂做模型，強(qiáng)度和韌性都改變了，再像過去那樣，做不到位的地方人為地修復(fù)出來，無論是修、刻、磨都無法達(dá)到與標(biāo)本相同的效果。由于當(dāng)時(shí)并沒有意識(shí)到這是問題，所以也就沒有人想從根本上去解決這些問題。

20世紀(jì)80年代末期，中國和加拿大在考古發(fā)掘、模型、裝架等各領(lǐng)域展開全面合作。這次合做給了我們一個(gè)重新認(rèn)識(shí)材料與技術(shù)的機(jī)會(huì)。此次合作，也使得我們古脊椎所的模型工作者有幸參與其中，讓我們的模型工作者開闊了眼界，增長了見識(shí)，看到了我們與同行間的差距。而這對(duì)今后提升我們所模具模型工作的質(zhì)量有很大的幫助。加拿大同行在模具模型方面已全面進(jìn)入玻璃鋼狀態(tài)，而我們的模具還在用石膏做托模，石膏托模既大又沉，尤其對(duì)大型標(biāo)本做模具來說更突顯大，沉，笨的弱點(diǎn)。而加拿大同行制作模具的外托模采用的是玻璃鋼。玻璃鋼做的托模既輕，又薄，韌性又好。比起我們的石膏托模來，實(shí)在是無法與之相比。參加中加合作項(xiàng)目的同志回來后，把加拿大同行的先進(jìn)技術(shù)也帶了回來，隨即我們所的模型工作也展開了對(duì)玻璃鋼的應(yīng)用。

玻璃鋼雖然已經(jīng)不是新鮮材料，但是對(duì)我們這些沒有接觸過玻璃鋼材料的人員來說，還是新鮮事物。對(duì)于新材料的使用總要有個(gè)認(rèn)識(shí)熟悉的過程，在加拿大同行那里不成問題的技術(shù)，在我們這里可能就成了問題。

過去，我們?cè)谑褂檬嘧鐾心r(shí)，由于所復(fù)制的標(biāo)本種類形態(tài)各不相同，所以在涂好硅橡膠后，標(biāo)本的形態(tài)會(huì)顯露無疑，為了使石膏托模能順利開啟，在做托模之前要做一些小模，以消除凹凸部分對(duì)托模產(chǎn)生的影響，過去石膏對(duì)石膏不產(chǎn)生矛盾。現(xiàn)在改用玻璃鋼做托模，問題就來了，玻璃鋼是由樹脂與玻璃纖維結(jié)合制成的。樹脂是以液體狀態(tài)存在，有著很強(qiáng)的滲透力，由于我們對(duì)樹脂的這種特性認(rèn)識(shí)不足，仍然在用石膏做小模，雖然為防止樹脂的滲透也采取了一些措施，做玻璃鋼托模前，在石膏小模的表面貼上錫紙并涂上了黃油，把石膏與硅橡膠間的接縫封上，以隔絕樹脂與石膏的接觸。當(dāng)上好玻璃鋼托模后，開模時(shí)卻不是想象的那樣，樹脂透過玻璃纖維全滲了下去，把石膏小模團(tuán)團(tuán)包住與玻璃鋼外托模連成一體，石膏小模與玻璃鋼托模無法分離，給開模工作帶來很大麻煩。

為了使玻璃鋼能在模具上順利地得到應(yīng)用，必須解決小模的材質(zhì)問題，用什么方法能夠托住樹脂，讓它不再無序滲漏而聽從我們的安排。加拿大的同行們?cè)谔幚硇∧Ｅc玻璃鋼之間的關(guān)系時(shí)，采用的是硅橡膠加蛭石做的小模，硅橡膠是高密度材料有很強(qiáng)的抗?jié)B透性，所以就沒有發(fā)生玻璃鋼托模與小模分不開的情況。而我們還在用石膏做小模，石膏有很強(qiáng)的吸附性，石膏與樹脂成了順應(yīng)關(guān)系而不是對(duì)抗，從材料上就不匹配。

為了讓玻璃鋼制模工作能順利開展下去，找到能與玻璃鋼相匹配的適合做小模的材料，參加過中加合作項(xiàng)目的同志借鑒了加方的經(jīng)驗(yàn)，將海綿剪碎替代蛭石，加到硅橡膠里，將其填充到需要做小模的地方，因?yàn)橛眉恿撕＞d渣的硅橡膠做的小模表面十分粗糙，為了使其表面光滑，小模上面再貼上一層布涂上硅橡膠，硅橡膠凝固后，就可以做玻璃鋼托模了。這樣總算解決了樹脂的滲透及開模時(shí)小模與玻璃鋼粘連的問題。模具是打開了，但也顯現(xiàn)出一些問題，加拿大同行做的小模是與主模能夠分開的，打開外托模后先把小模拿掉，再把底模與標(biāo)本分開。所以底模與標(biāo)本分離時(shí)并不存在問題，而我們做的小模是與主模連在一起的，這樣的小模在標(biāo)本與底模分離時(shí)卻成了障礙，出現(xiàn)卡模的現(xiàn)象，勉強(qiáng)分開很容易造成標(biāo)本的損傷。這樣的小模明顯存在缺陷，怎樣保障標(biāo)本更加安全，讓使用玻璃鋼的技術(shù)更加完善，讓制作的小模更符合玻璃鋼材料對(duì)古脊椎動(dòng)物模具的要求，還需要我們繼續(xù)努力。

任何事物的成長與進(jìn)步總需要有個(gè)過程，在具體的操作過程中去探索與發(fā)現(xiàn)，只要用心總會(huì)找到解決問題的辦法。功夫不負(fù)有心人，那個(gè)時(shí)候我們正在做武定龍的模具，當(dāng)我把武定龍的一節(jié)椎體擋好橡皮泥，涂好硅橡膠底模后，準(zhǔn)備用硅橡膠加海綿渣做小模時(shí)，對(duì)著涂好硅橡膠的椎體端詳了一下，這時(shí)一個(gè)想法突然跳出腦海，我感覺我找到了解決小模存在缺陷的辦法了。我們?cè)谏蠈W(xué)的時(shí)候曾經(jīng)學(xué)過空氣占據(jù)空間的道理，我們是不是可以把這個(gè)道理結(jié)合到小模的制作上。在經(jīng)歷了加拿大同行和我們處理小模的方法后，我們發(fā)現(xiàn)雙方在處理小模時(shí)存在著共同之處，無論是哪一方在處理小模時(shí)都離不開硅橡膠，這說明硅橡膠就是即能解決樹脂滲透，又能彌補(bǔ)小模缺陷的最好材料，如果我們將蛭石海綿渣統(tǒng)統(tǒng)省掉，將硅橡膠與空氣結(jié)和起來，形成一種新的模具形式——?dú)饽＃遣皇蔷湍芙鉀Q好樹脂的滲透及卡模的問題？

想法只是想法，實(shí)踐才是檢驗(yàn)想法最好的辦法。我們?cè)谇懊嬷v過用海綿渣加硅橡膠做小模時(shí)，將攪好硅橡膠的海綿渣填好后，還要在上面貼上一層布，現(xiàn)在省去海綿渣留下布，當(dāng)我們涂好第三遍硅橡膠底模后，乘其未凝時(shí)在需要做小模的部位利用標(biāo)本與模具形成的間距，直接用布把它們連接起來將布的邊緣與硅橡膠底模貼實(shí)形成空間，等第三遍硅橡膠凝固后與硅橡膠接觸的布就會(huì)與硅橡膠底模凝固在一起，然后再在布上涂上硅橡膠，等硅橡膠凝固后，一個(gè)以硅橡膠為材料，布為橋梁，空氣為介質(zhì)的新型空氣小模就誕生了。由于這種氣模比較柔軟有一定的伸縮性，開模時(shí)很輕易就能從標(biāo)本上脫下來。這種氣模完全可以取代用硅橡膠加海綿渣或蛭石所做成的小模，并具有省料，省時(shí)操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。由于氣模具有一定的伸縮性還克服了海綿渣小模堅(jiān)硬卡模的現(xiàn)象，即起到了小模的作用，同時(shí)也起到了阻止樹脂滲透的作用，為玻璃鋼的使用鋪平了道路。

修、磨、雕等技術(shù)所使用的工具

任何新生事物的出現(xiàn)都不可能十分完美，有長處也有不足，我們要發(fā)揚(yáng)長處補(bǔ)齊不足。雖然海綿渣小模與空氣小模都起到了托住樹脂的作用，但都存在著一個(gè)共同問題，這兩種模都是做在主模上的，不能與主模分離，鑒于化石標(biāo)本形態(tài)不一，而有些標(biāo)本做好模具后，開模時(shí)又必需讓小模與主模分開。所以我們要想辦法讓小模活動(dòng)起來，讓空氣小模能與主模分開，要想做到其實(shí)也不難，轉(zhuǎn)換一下思路借鑒石膏小模的存在方式，給氣模加個(gè)底，就能形成一個(gè)完整的氣模，把我們常用的分離劑運(yùn)用起來，就能解決小模與主模分離的問題。當(dāng)我們做好底模后，在需要做小模的地方涂上分離劑，涂分離劑的范圍要大于做小模的范圍。然后在分離劑的范圍之內(nèi)涂硅橡膠，等第一遍硅橡膠凝固，再涂第二遍硅橡膠后，在所涂的硅橡膠上面貼上布，然后向前面介紹的做氣模的方法搭上布涂上硅橡膠即可，這樣又創(chuàng)造一個(gè)能與主模分離的小氣模，有了這種可與主模分離的氣模，就可以徹底解決有些模具開模后小模必須與底模分開的問題，再也不用擔(dān)心因小模的存在而影響整個(gè)模具的開啟。這樣的兩種氣模只要運(yùn)用得當(dāng)，制作模具的過程中所遇到的問題就都能迎刃而解，而且對(duì)材料的適應(yīng)性強(qiáng)，不僅適應(yīng)玻璃鋼材料，對(duì)石膏材料也一樣適用。我們的模具不僅可以與加拿大同行制作的模具媲美，而且比他們省工省料。同時(shí)還克服了石膏小模及海綿渣小模因自重而導(dǎo)致空模狀態(tài)下硅橡膠內(nèi)模下墜變形的問題。這兩種氣模的誕生，為玻璃鋼在古脊椎動(dòng)物模具上的應(yīng)用，為標(biāo)本向全方位全模具化的深入發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持。

20世紀(jì)80年代樹脂已進(jìn)入到模型領(lǐng)域，由于模具技術(shù)不能與模型材料同步發(fā)展，因此做出來的模型與標(biāo)本存在一定的差異，即使是修、磨、雕等諸般技藝都使出來，也很難達(dá)到模型與標(biāo)本一致的效果。做好任何事情都要從源頭抓起，要想達(dá)到模型與標(biāo)本一致，根本出路在于模具，只有高標(biāo)準(zhǔn)的模具才會(huì)有高品質(zhì)的模型，只有模具落實(shí)到標(biāo)本上，做出的模型才能最真實(shí)地還原標(biāo)本的面貌。要想標(biāo)本向全方位全模具化發(fā)展，就要轉(zhuǎn)換思路改變石膏模具結(jié)構(gòu)意識(shí)，樹立全新的硅橡膠模具結(jié)構(gòu)意識(shí)，重新認(rèn)識(shí)硅橡膠，把它的優(yōu)良性能最充分利地用起來，讓其發(fā)揮最大的作用。對(duì)于模具模型所遇到的問題，在模具的制做過程中化解，讓模具覆蓋對(duì)標(biāo)本實(shí)現(xiàn)最大化，最大地減少模型成型后的修飾工作。