快速組裝天地桿裝置的研發(fā)與應(yīng)用

李 濤

(廣東省博物館，廣東廣州 510623)

快速組裝天地桿裝置的研發(fā)與應(yīng)用

李 濤

(廣東省博物館，廣東廣州 510623)

為了解決書畫類作品在既節(jié)省時間，又節(jié)省裝裱成本的前提下，實現(xiàn)安全、快速、簡便地在壓鏡和掛軸間按需轉(zhuǎn)換，以應(yīng)對不同的展覽形式需求，該研究采用物理模型實驗的方法，研發(fā)了兩套國家發(fā)明專利產(chǎn)品。這兩項產(chǎn)品可以廣泛應(yīng)用于博物館、展覽館等眾多領(lǐng)域的陳列展示。

快裝；天地桿；壓鏡；掛軸

0 引 言

掛軸和壓鏡是中國傳統(tǒng)書畫裝裱的兩種常用款式，在書畫展覽中被廣泛使用。但掛軸因其工藝原因制作周期比較長，一般一個完整的工藝周期少則一個半月，多則半年以上。特別是上壁—晾干—定型程序，如果時間太短，裱件沒有經(jīng)過充分的干燥、定型過程，日后極易出現(xiàn)瓦翹、變形等情況[1]。在遇到一個需要大量裝裱掛軸，時間又緊張的展覽時就比較被動。而壓鏡的制作工藝比較簡單，制作同樣一幅完整的壓鏡作品大概需要3～5d。對比來看，壓鏡既省時又省力。

常規(guī)書畫展覽，基本上都按作品已裝裱好的款式(掛軸或壓鏡)進行展出，不能根據(jù)展覽形式的需要在壓鏡和掛軸款式間快速轉(zhuǎn)換[2]。為了解決這一問題，課題組采用物理模型實驗的方法，研發(fā)了快速組裝天地桿裝置，并成功申請了兩項國家發(fā)明專利[3，4]。該裝置可以在2～5min，將預(yù)先裝裱成壓鏡形式的書畫作品，安全地在壓鏡和掛軸間按需轉(zhuǎn)換。

1 研發(fā)過程及結(jié)果

1.1 設(shè)備及材料

1.1.2 材料 1)Φ8mm釹鐵硼強磁磁鐵，2)1mm厚430馬氏體不銹鋼板材，3)10mm×10mm鋁合金方管，4)1mm厚多磁極磁性橡膠板，5)2mm厚灰紙板，6)有榫實木軸頭，7)裝裱專用紙桿，8)花綾，9)硅橡膠，10)中性玻璃膠，11)改性丙烯酸酯膠粘劑，12)霧狀合成橡膠噴涂劑，13)環(huán)氧樹脂膠粘劑，14)B72，15)復(fù)合高分子樹脂漆。

1.2 天桿組件的研發(fā)

磁鐵與磁性材料在吸合的過程中，磁力具有一定的穿透力，可以在不損壞所接觸材質(zhì)的前提下，將一定厚度的非磁性材料夾持在中間?；诖怂悸罚x用釹鐵硼強磁磁鐵及具有磁性的430馬氏體不銹鋼板材作為研發(fā)組件夾持力的來源，設(shè)計研發(fā)目標組件。

1) 將1mm厚430馬氏體不銹鋼板裁剪成10mm×600mm長條作為天桿組件的前半部分(圖1)。由于430馬氏體不銹鋼同時具備了不銹鋼的防腐防銹能力以及鐵金屬的磁鐵能力，因此不會對藏品造成銹蝕污染，可以安全地使用在書畫的天頭部分。通過包裹與壓鏡天頭一致的花綾，在增加裱件美觀、協(xié)調(diào)的同時，避免了不銹鋼片棱角對藏品的潛在風(fēng)險。

2) 將10mm×10mm鋁合金方管截斷成600mm長度作為天桿組件的后半部分(圖2)。在鋁合金方管上間隔60mm用電鉆鉆取8mm盲孔。此孔洞用以放置Φ8mm圓柱形釹鐵硼強磁磁鐵。因為麻花鉆頭的前端是錐形結(jié)構(gòu)，為了能使釹鐵硼強磁磁鐵與盲孔底面契合，減小釹鐵硼強磁磁鐵與430馬氏體不銹鋼片對吸的相對距離，增加磁場強度以達到最大的夾持力，使用AE0820M06端刃旋轉(zhuǎn)銼對盲孔底部進行清理(圖3)。

圖1 天桿前半部分組件

圖2 天桿后半部分組件

圖3 鉆孔底面處理效果對比示意圖

將與鋁合金方管已鉆孔面相鄰的兩個面，在兩端長度1/4處各鉆一個Φ2.5mm的通孔，用來穿系絳繩，以懸掛裱件。

3) 為了保證組件可以牢靠夾住裱件，除了要有足夠的“夾力”外，增加天桿組件與天頭接觸面的摩擦力，是至關(guān)重要的一步。傳統(tǒng)手工裝裱的書畫裱件通常用宣紙或連史紙覆被后打蠟砑光，因此裱件的背面較為光滑。為了增加摩擦力，先后選用了硅橡膠、中性玻璃膠、改性丙烯酸酯膠粘劑、霧狀合成橡膠噴涂劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑、B72、復(fù)合高分子樹脂漆等不同材料對天桿前、后組件與裱件的接觸面根據(jù)材料特性進行涂布。經(jīng)由F0233數(shù)顯彈簧拉力試驗機在經(jīng)過打蠟砑光的光滑裱件上測試，以及噴涂材料凝固后的表現(xiàn)，得出表1的數(shù)據(jù)。通過實驗數(shù)據(jù)篩選，復(fù)合高分子樹脂漆的性能在符合增加接觸面摩擦力要求的同時，與天桿不銹鋼板及鋁合金方管的親和力較好。最終使用其為天桿組件與裱件接觸的一面進行噴涂處理。

表1 天桿組件涂布各種涂料的實驗情況

4) 天桿組件安裝實驗。將加工好的430馬氏體不銹鋼片正面向下放于案面，然后將壓鏡天頭正面向下與不銹鋼片噴涂了復(fù)合高分子樹脂漆的一面對齊、擺正；隨后把鉆盲孔的鋁合金方管擺好，孔洞向上；將Φ8mm，高8mm的圓柱形釹鐵硼強磁磁鐵逐個擺放在孔洞中，磁鐵會自動與不銹鋼片吸合，便完成了天桿組件的安裝工作。

1.3 地桿組件的研發(fā)

三是實驗室網(wǎng)絡(luò)信息化資源建設(shè)與應(yīng)用有待加強。實驗室缺少實驗教學(xué)服務(wù)平臺，網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)資源不足，計算機實驗教材內(nèi)容陳舊，自己開發(fā)的校本特色教材較少，通常采用重點高校教材開展教學(xué)。計算機實驗室對學(xué)生開放服務(wù)不到位，學(xué)校網(wǎng)絡(luò)信息化資源還不能做到完全為教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)服務(wù)。

1) 選用裝裱專用紙桿加工地桿組件，以降低成本和增加易操作性。用GST85PBE調(diào)速曲線鋸將裝裱專用紙桿縱向剖開為兩組，去掉約6mm鋸口。然后將2mm厚灰紙板粘于鋸口處使其成為半圓形，再將1mm厚的多磁極磁性橡膠板粘貼在灰紙板之上。用與天地頭顏色一致的花綾包裹地桿組件，使得組件更加協(xié)調(diào)。將兩個半圓形地桿組件吸合即可重新組成正圓形地桿(圖4)。

圖4 地桿組件三視圖

地桿組件與天桿組件結(jié)構(gòu)不同，且接觸面積更大，比較容易獲得較大的靜態(tài)摩擦力。因此，使用多磁極磁性橡膠板代替釹鐵硼強磁磁鐵，這樣可以有效降低成本以及解決磁極不同導(dǎo)致的組件多模問題。因原材料材質(zhì)比較容易裁切，成品的長度按照壓鏡的實際長度按需截斷即可。軸頭選用有榫實木軸頭，用電動工具將榫頭加工處理成“凹”字形，可以便捷的安裝在地桿組件兩端(圖5)。該軸頭不僅起到裝飾的作用，同時也具有一定的鎖緊功能。

2) 安裝時，將一半地桿組件平放于操作臺面，磁性橡膠板的一面向上，把裱件地頭對齊地桿組件邊緣。另外一半地桿組件的磁性橡膠板向下，與之前的地桿組件吸合，夾住裱件地頭。最后將軸頭插入地桿組件左右兩端，即完成地桿的安裝工作(圖6)。

圖5 軸頭三視圖

圖6 裝置原理圖

1.4 結(jié)果

裝置經(jīng)過測試后使用，完全可以達到預(yù)期的懸掛及展示效果(圖7)。

2 討 論

1) 本裝置是在大量材料篩選、反復(fù)實驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多次實驗終達到目標要求。經(jīng)稱量，包括天、 地桿組件在內(nèi)的裱件總重量為566.9g， 換算成重力約為5.6N。在對天、地桿組件吸合時摩擦力的可靠性測試后得出，天、地桿對裱件綾料的靜摩擦力分別為：39N和54N，遠大于裱件懸掛時需要克服的5.6N重力。證明該產(chǎn)品完全具備安全、穩(wěn)定夾持并懸掛書畫裱件的能力。使用的釹鐵硼強磁磁鐵及多磁極磁性橡膠板在常溫下均表現(xiàn)常年穩(wěn)定的磁場強度，可以確保產(chǎn)品的長期安全可靠。

圖7 產(chǎn)品組裝效果圖

2) 從表2的統(tǒng)計結(jié)果來看，使用傳統(tǒng)壓鏡或掛軸進行展覽展示，所需的裝裱時間周期都比較長，且費用均在1200元以上。而使用本課題研發(fā)的組件僅需2～5min的安裝時間及30～50元的成本。且該組件綠色環(huán)保，可重復(fù)利用，對原裱件無任何傷害和不良影響。組件的安裝操作門檻低，未經(jīng)專業(yè)裝裱培訓(xùn)的人員也可以很快上手。展覽后的展品可以瞬間由掛軸恢復(fù)成壓鏡樣式進行保存。多幅壓鏡作品大直徑收卷后保存所占的空間比多幅小收卷直徑的傳統(tǒng)掛軸作品所占的空間少，大直徑收卷收藏不僅極大地增加了作品的保存安全性，保存空間的節(jié)省也為各收藏單位日益拮據(jù)的藏品庫房節(jié)省了寶貴空間[1]。

表2 壓鏡、掛軸裝裱情況統(tǒng)計

3) 關(guān)于天、地桿的長度問題，可以按照常用的、標準的中國書畫尺寸，推演設(shè)計幾種通用規(guī)格(表3)。在日后裝裱書畫的過程中，直接將畫面裝裱成相應(yīng)規(guī)格的壓鏡即可。

表3 常用畫心規(guī)格及對應(yīng)的裱件寬度

4) 對于已裱好的非標準規(guī)格的壓鏡作品，該產(chǎn)品依然可以兼容使用，使用方法如下：

(1) 裱件沒達到快速組裝天地桿組件寬度的，可以將組件截斷，以適應(yīng)裱件寬度；(2)裱件寬度超過組件長度的，可以使用短距延長組件，通過錯位吸合的方式進行延長，然后包裹相應(yīng)花綾，即可遮蔽接縫，從而保證快速組裝天地桿裝置的美觀和兼容(圖8)。

圖8 延長組件錯位吸合示意圖

3 結(jié) 論

快速組裝天地桿裝置是博物館、展覽館等機構(gòu)解決書畫類作品不同款式以應(yīng)對不同展覽形式的有效途徑，通過應(yīng)用研究得到如下結(jié)論：

1) 裝置經(jīng)過測試，完全可以達到預(yù)期的懸掛及展示效果；

2) 相對于傳統(tǒng)裝裱款式轉(zhuǎn)換方式，該裝置具有操作簡單、快速、安全等優(yōu)點，且安裝操作門檻低，未經(jīng)專業(yè)裝裱培訓(xùn)的人員也可以馬上上手，工作效率提高顯著；

3) 加工制作成本低、材料易購、綠色環(huán)保且可多次重復(fù)利用，這些指標對產(chǎn)品在博物館、展覽館等機構(gòu)的廣泛推廣應(yīng)用具有重要意義；

4) 該裝置在繼承傳統(tǒng)裝裱款式的基礎(chǔ)上，大膽創(chuàng)新和嘗試，推動了傳統(tǒng)書畫裝裱款式快速形式轉(zhuǎn)換的發(fā)展，對裝裱理念的發(fā)展具有一定意義。

[1] 沈 驊.書畫文物斷裂痕產(chǎn)生原因與修復(fù)裝裱方法的研究[J].文物保護與考古科學(xué), 2015,27(增刊)：94-98. SHEN Hua. Study on calligraphy and painting breaking mark causes and repair methods of mounting[J]. Sci Conserv Archaeol， 2015,27(suppl)：94-98.

[2] 李 濤.紙張厚度及收卷直徑對書畫類文物的影響[J].文物保護與考古科學(xué), 2013,25(3):25-34. LI Tao. Paper thickness and rolling diameter on the impact of Chinese painting[J]. Sci Conserv Archaeol, 2013,25(3):25-34.

[3] 李 濤.一種書畫的快裝式畫桿及以該畫桿為地桿的立軸： 2015105713673[P]. 2015-09-09. LI Tao.Chinese painting framed rod and rod to draw as rod hanging scroll: China，2015105713673[P].2015-09-09.

[4] 李 濤.一種立軸書畫的快裝式天桿：2015105694545[P]. 2015-09-09. LI Tao. Fast installation rod of vertical shaft：China，2015105694545[P]. 2015-09-09.

(責(zé)任編輯 馬江麗)

Development and application of two fast draw bar assembling devices

LI Tao

(GuangdongMuseum，Guangzhou510623,China)

It is usual to hang a painting from a glass pressed situation or put down a hanging painting to a showing case under the glass. The process needs to be safe, quick and simple. Based on various requirements, physical models were used to design prototypes that could save time and lower the cost of mounting.Two patented devices were made for this purpose. These devices can be widely used in museums, exhibition halls, auction houses and so on.

Quick press； Draw bar； Press mirror； Mounting

2015-06-18；

2016-09-19

廣東省博物館學(xué)術(shù)委員會資助( 201402)

李 濤(1978—)，男，2013年碩士畢業(yè)于吉林藝術(shù)學(xué)院中國傳統(tǒng)書畫裝裱修復(fù)技術(shù)研究專業(yè)，副研究館員，研究方向為中國傳統(tǒng)書畫修復(fù)與裝裱，E-mail： 47522957@qq.com

1005-1538(2017)01-0092-06

K854.3

A