一种化石模型的制作方法与流程

本发明涉及一种化石模型的制作方法。

背景技术

古生物化石是地球历史的见证，是研究生物起源和进化等的科学依据，古生物化石从地下被挖出后，就增加了其被破坏的风险。制作化石模型是对化石标本的克隆，相当于对化石可研究性的一种延长，化石标本的特征通过模型可以永久地保存下来，对化石的观察和研究起到了重要的作用。

化石模型制作主要包括制作模板和制作模型两个过程，传统的方法主要以石膏制备模板并用石膏灌注制成化石模型。虽然用石膏灌注比较经济方便，但石膏制作的模板和模型都比较笨重，韧性也不好，大的石膏模型常易断裂。而且在灌注过程中，一些细小部位，如某些动物的牙齿尖端部位，灌进石膏液时会在铸模时产生气泡，排泡能力较差，做出的模型与原化石标本的特征相似度还有待提升。此外，各地所产石膏的性能不尽相同，使用前还需做试验了解其凝固时间和软硬程度，耗时较多。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种操作简单方便的化石模型的制作方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种化石模型的制作方法，包括制作模板步骤和制作模型步骤，

其中，所述制作模板步骤包括：

清洗化石后涂布丙烯酸树脂作为防护层；

制作模框，调制模板铸体，去除气泡后将模板铸体倒入模框，静置，使模板铸体凝固；

将适量石膏倒入模框，凝固形成底托；

拆除模框，依次取出底托和模板，得到化石模板；

所述制作模型步骤包括：

为化石模板制作模框；

调制模型铸体，将模型铸体倒入模框，使模型铸体凝固；

拆除模框并取出成品铸件，除去多余的模型铸体得到化石模型；

其中所述模型铸体包括异氰酸酯和多元醇，或者所述模型铸体包括聚酯树脂、促进剂、固化剂和滑石粉。

优选地，所述模型铸体包括异氰酸酯、染料和多元醇时，异氰酸酯与多元醇的质量比为1∶1；所述模型铸体包括聚酯树脂、促进剂、固化剂、染料和滑石粉时，聚酯树脂、促进剂和固化剂的质量比为1∶1∶1，滑石粉与聚酯树脂的质量比为30-50％，优选地，所述模型铸体还包括染料，染料与异氰酸酯或聚酯树脂的质量比小于5％。

优选地，清洗化石时，使用丙酮为清洗剂，所述丙烯酸树脂(b72)的质量浓度为2％-5％。

优选地，制作小型化石模型时，采用橡皮泥制作模框，制作大型化石模型或中型化石模型时，采用板材拼合制成模框。

优选地，所述模板铸体包括硅胶和固化剂，硅胶和固化剂的质量比为100∶1。

优选地，将模板铸体倒入模框后，用喷笔将表面气泡吹出，

优选地，在制作大型或中型化石模型时，将模型铸体倒入模框后，在模型铸体上面铺1-2层与模板等大的玻璃纤维，然后继续将适量模型铸体倒入模框中，使玻璃纤维充分渗透在铸体内部，静置，使模型铸体凝固。

优选地，当所述模板为大型或中型模板时，在倒入石膏前需做好石膏脚，并在石膏中间加入1-2层玻璃纤维。

优选地，多余的模型铸体利用美工刀、砂纸和/或电动打磨机。

优选地，所述模板铸体凝固的时间为16-24小时，所述模型铸体凝固的时间为10-30分钟。

与现有技术相比，本发明主要具有以下优点：

(1)在模板制作前用丙酮清洗化石，并用丙烯酸树脂(b72)涂化石表面，增强了对化石标本的保护作用。

(2)模板采用硅胶为材料，黏度小，流动性好，易灌注，易排泡。硅胶的拉力撕裂强度好，脱模容易，对母模(化石标本)的损伤小。硅胶模板耐高温，不易变形，可多次翻模，增强了模板的使用次数和时间，且硅胶模板耐酸碱、耐老化，使用寿命长。

(3)在做石膏底托时可根据化石大小铺入玻璃纤维，能增加石膏底托的韧性，使石膏底托更为坚固，防止模板在使用和搬运时断裂。同样，制作模型时在铸体中加入玻璃纤维也起到了相同的作用。

(4)根据化石形状和大小，用木板、橡皮泥拼合成模框，使得模框摆脱了化石形状的限制，减少了不必要的空间，节省了铸体材料，而且木板和橡皮泥制成的模框搭建和拆卸都十分灵活、方便。

(5)f31铸型方法采用异氰酸酯与多元醇制成的混合铸体，调制简单，而且与染料混合均匀，制作出的模型颜色均匀，棱角分明，能清楚地反映原化石标本的特征。而且铸体倒入模框中凝固迅速，节省了翻模时间。

(6)聚酯树脂法所制成的模板硬度范围宽，强度高，耐磨、抗震，质量较轻，质地均匀，光泽度好。此外，在铸体制备过程中加入滑石粉，增加了铸体形态的稳定性、张力强度，使铸体能充分注入模板，从而提高了化石模型与原化石标本的吻合度。更重要的是，加入滑石粉增加了模型的热膨胀系数，使得化石模型的高温耐受性增强，相对于传统的树脂化石模型来说，减小了模型后期的变形程度。

附图说明

图1为本发明实施例的制作方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明提出的化石模型的制作方法包括以下步骤：

步骤一：制作模板

制作模板包括清理标本、制作模框、调制铸体、浇注铸体、制作底托、拆取铸件，具体流程如下：

(1)清理标本：在桌面铺上1张一次性台布，然后将表面洁净的化石置于桌面，用橡皮泥填补化石的缝隙，丙酮清洗后涂上一层薄的丙烯酸树脂(b72)，浓度为2％-5％。

(2)制作模框：小型标本直接用橡皮泥即可制成模框，大标本选择合适的木板拼合制成模框，并用橡皮泥填补化石与模框之间的空隙，注意模框高度需超过化石最高点高度。

(3)调制铸体：铸体包括a组分硅胶和b组分固化剂，a、b组分的比例100：1，倒入纸杯用筷子搅拌3分钟，然后将搅拌均匀的硅胶置于真空干燥器中，运行5分钟后取出。

(4)浇注铸体：硅胶制备完毕后将其顺一个方向缓缓倒入模框，倒入时注意硅胶最好保持为拉丝状，倒完硅胶后用喷笔将其表面气泡吹出，等待硅胶最终凝固，时间为16-24小时。

(5)制作底托：根据化石尺寸调制适量石膏倒入模框，等待石膏凝固，时间为2小时。大、中型模板需在倒入石膏前做好石膏脚，并在石膏中间加入1-2层玻璃纤维；而小的模板只需倒入石膏做成底托，无需做石膏脚、加玻璃纤维。

(6)拆取铸件：待石膏凝固后拆除模框，依次取出底托和模板，至此，化石模板已制作完成。

步骤二：制作模型

制作模型分为制作模框、调制铸体、浇注铸体、拆取铸件。其中铸体可选择f31和聚酯树脂2种不同的类型，所以对应f31铸型和聚酯树脂铸型2种方法。

方法一：f31铸型

(1)制作模框：将已制好的化石模板置于桌面，重复步骤一中的方法为化石模板制作模框。(2)调制铸体：用天平称取适量的异氰酸酯，多元醇，异氰酸酯与多元醇的比例1∶1。首先将称好的异氰酸酯倒入大纸杯中，然后再加入多元醇，快速搅拌，时间为1分钟。若要为模型上色，则需在异氰酸酯与多元醇混合之前先用刷子将染料沿杯壁刷入异氰酸酯中，均匀搅拌，然后再加入多元醇。

(3)浇注铸体：将上一步搅拌好铸体即刻快速倒入模框，如果化石标本较大，则在铸体上面铺1-2层与模板等大的玻璃纤维，按(2)中的方法再调制适量铸体快速倒入模框中，使玻璃纤维充分渗透在铸体内部，等待铸体凝固，时间为20分钟。小标本则无需加玻璃纤维。

(4)拆取铸件：待铸体凝固后，拆除模框并取出成品铸件，用美工刀、砂纸和电动打磨机铸件除去多余的部分，使模型外观与化石原型保持一致。

方法二：聚酯树脂铸型

(1)制作模框：将已制好的化石模板置于桌面，重复步骤一中的方法为化石模板制作模框。

(2)调制铸体：根据化石模板大小，用天平称取适量聚酯树脂，促进剂，固化剂、染料和滑石粉。用筷子搅拌均匀，其中聚酯树脂与促进剂和固化剂的比例都为1∶1，染料与聚酯树脂的比例不得超过5％，滑石粉与聚酯树脂的比例为40％。首先将聚酯树脂倒入纸杯中，然后依次加入促进剂、染料、滑石粉，并剪少量玻璃纤维撒入其中，搅拌均匀，最后加入固化剂，1分钟内快速搅拌。

(3)浇注铸体：将上一步搅拌好的铸体即刻快速倒入模框，把凹凸不平的区域用刷子迅速刷均匀。如果化石标本较大，在铸体上面铺1层与模板等大的玻璃纤维。按(2)中的方法再调制适量铸体快速倒入模框中，使玻璃纤维充分渗透在铸体内部，等待铸体凝固，时间为20分钟。小标本则无需加玻璃纤维。

(4)拆取铸件：待铸体凝固后，拆除模框并取出成品铸件，用美工刀、砂纸和电动打磨机除去多余的树脂，使模型外观与化石原型保持一致。

模型制作人员在制模过程中需配戴手套、白大褂和防毒面具。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。