图1 吹制琉璃与自然
图2 琉璃的折光反射
一、琉璃艺术冷加工的分类
琉璃冷加工是指在琉璃冷却退火后的固态阶段进行加工的工艺。具体分为切割技术、研磨技术、雕刻技术、蚀刻技术和抛光技术等。
切割
切割时首先将锯片固定好（参考图3），将琉璃材料定向，确定切割面，琉璃固定好后，切割速度要选择好。切割时用到水，水不仅能冲洗锯片，而且还能减少由于切割时发热对琉璃表面产生的损害，并能冲刷切割区的琉璃碎渣。
锯的类型
切割或修边锯在凹入的箱子装有刀片和冷却剂。刀片从6’’到10’’长度不等。切割锯有一个嵌入自动操作系统，可安装直径达24cm的刀片。厚片切割锯有一个滑动轮盘，可以将作品放在刀片下面，切成不同的面积。带锯有工业用的价值高的大号，也有人们作为业余爱好使用的小号。
Makita是迄今设计出的最好用的琉璃切割工具，有一个的4’’长的钻石刀片，由电池驱动操作，由Makita发明，带有一个小的填水用塑料瓶。这种锯可以现场安装，横、竖甚至倒置均可。最主要的特点是成本低。琉璃工业中有很多机器都很贵，这使得一些小型实验研究室无法同时拥有不同大小的工具。“切割”琉璃是指在琉璃表面切割和抛光出图样，当代艺术家很少用这种方法，但在爱尔兰、英格兰、苏格兰仍然受欢迎，如装饰餐具，霍特福代水晶就是受欢迎的例子。多彩浮雕也是一种古代技术，需要用到切割和雕刻。
图3 手动切割
切割下来的玻璃，要进入下一道工序——研磨。1891年，美国人阿切逊将粘土和焦炭混合后放在一个铁钵中，企图用电弧将碳转化为金刚石。但结果是，在电极附近发现了闪闪发光的六方形晶体，它与天然金刚石的立方八面体不同。阿切逊认为这可能是碳和粘土中的氧化铝反应而生成的新化合物。由于自然界中有一种氧化铝矿物称为刚玉，于是他把碳和刚玉两个英文单词连起来作为这一新化合物的名称，中国学者将其译成“金刚砂”。后来人们知道这种化合物是由粘土中的二氧化硅与碳在高温下反应生成的碳化硅。
研磨
研磨工艺包括刮平磨削、粗磨、中磨、细磨。使用研抛机前要将设备清洗干净，同时为保证磨盘的平整度，每次使用前都要进行研盘，修整环和磨盘自磨，每次修盘时间10分钟左右。只有这样才能保证在研磨时琉璃艺术作品表面不受损伤，达到理想的研磨效果。
图4 研磨工艺
设备的清洗非常重要，清洗是否干净将直接影响作品的质量。每次研磨或抛光后，都要认真将设备里外清洗干净（参考图4）。每次使用之前，一定要用毛刷将支撑轮缝隙残留磨料刷洗干净，使转动自如，保证磨、抛晶片的平整度。冲洗设备时水流不易太大，以免水进入机壳内部引起电线短路。如果设备长期不使用时，要将设备清洗干净并擦干水迹，在铸铁盘上涂满机油，以免生锈。
研磨程序
1．开始用60-80目研磨颗粒打磨出最基本的形状。如果要打磨一个平面，在顶上安装一个小的水准线将帮助定准合适打磨度。在进行下个程序之前，务必将粗糙的磨料都清洗掉。
2．改用另一型号120或220目磨粒的磨料。如果需要，改变一下切割方向。
一些材料仍要重新清除，直到可见的粗糙磨料的磨痕没有了，最后将所有的磨料都清洗掉。
3．换用320/400研磨颗粒，再一次改变研磨方向，直到前期工序中所有细痕全部消失，出现半抛效果，然后清洗一遍。
4．最后使用600磨粒的磨料，使用时间越长，之后的磨光工作就越快。表面必须有一层昏暗光泽并看不出有人和磨痕。
雕刻
雕刻技术在罗马帝国时代已有雏形。公元前一世纪的“波特兰花瓶”就是早期雕刻的实例（参考图5）。为了雕刻一个图案，琉璃物件要被固定在粗糙的转轮上刻出草图。17世纪晚期，乔治研制出精致铅玻璃促进了英国琉璃雕刻的发展。19世纪，雕刻成为装饰琉璃餐具最流行的技术。琉璃雕刻成V型花，使光线从各个方向反射出来。镀钻石磨轮与电气时代加速了雕刻的过程。
图5 Portland Vase
公元前一世纪 罗马
英国伦敦大英博物馆
铜机雕刻利用软铜机轮安装在轴上，机轮尺码范围从1/6’’到4’’的直径，厚度从0.6’’到0.25’’各不相同。机轮表面可以是圆的、平的或尖的。如金刚砂或混有煤油、玉米油、氧化铝等砂雕机都能切割得很好。这种雕刻在德国的巴伐利亚发展最为成功。点刻和手工雕刻在欧洲因威尼斯风格的流行而发展。钻石工具用来制作精美的线条，在17，18世纪时，钻石点式雕刻在荷兰发展到了顶峰时期。手工雕刻是用由碳化物或钻石尖的铁笔来完成的手持式电子雕刻机。金刚钻磨轮也可用于切割和雕刻。
蚀刻
利用化学侵蚀的蚀刻是当今的先进工艺，通常用氢氟酸来完成。根据琉璃类型，先把设计图样装饰在琉璃表面，然后放入酸稀释溶液的水槽中。酸性物在暴露的地方与硅酸盐接触，引起化学反应形成氟化硅的气体，侵蚀作用在琉璃表面。达到理想的侵蚀程度的时候，用水将酸中和冲洗（参考图6）。
图6 酸蚀刻
氢氟酸气体和液态都非常危险，稀释以后的液体也很危险。酸性物可以不知不觉地灼伤皮肤。起初酸性物不会烧伤皮肤，它直接深入骨头组织深处，开始侵蚀分解骨头。如果不能进行治疗，将继续侵蚀，致骨头坏死。吸入废气能导致肺病，危及生命。
抛光
抛光即是利用抛光机械的各种磨头的高速旋转，对琉璃制品的表面进行加工的工艺过程。经过各种不同粗细的金刚砂打磨至表面呈一定程度的平滑后，使能对表面施以抛光粉进行抛光。
图7 抛光盘
抛光过程包括：抛光、磨边和倒边角等工序。抛光时需要在工作面冲水冷却，以带走工作面产生的大量热量，防止作品爆裂。抛光后还需进行烘干，表面涂蜡或其他涂料，以增强其抗污能力，提高制品的光泽度（参考图7）。
用抛光粉抛光前要检查抛光布是否干净，抛光布是否粘的平整，一定要干净平整。进行抛光时，抛光液的流量不能小，要使抛光液在抛光布上充分饱和，一般抛光时间在一小时以上，期间最好不停机，因为停机化学反应仍在进行，而机械摩擦停止，造成腐蚀速率大于机械摩擦速率，使琉璃表面出现小坑点。
抛光步骤
1．把机轮完全打湿，把水和精细粉末浮石混合，从而形成一团厚厚的浆糊。
2．a. 机轮：一只手握住物体轻轻压在机轮上，另一只手将这些浆糊涂在机轮上，
注意不能让物体或轮子变干，因为压力产生的热量会使琉璃破裂。
b. 手动毛毡磨盘：确保物体不会由于震动和压力而移动。把浆糊抹到物体上，一次要少用一些，轻轻地按压磨盘，使物体有一个旋转动力。在每次看起来快干的时候在糊上抛光浆。
3．经常冲洗琉璃检查抛光效果。抛光好的琉璃应有良好的光泽，且没有明显磨痕。
4．重复以上步骤，加上好的氧化钙。当物体有一个光亮的表面时抛光完成了。
打孔
在玻璃上打孔的有从小型激光元件到安装在钻床上的大型研磨管。最古老的打孔方法是琉璃矛尖打孔，碳化钨丝以缓慢的速度600rpm来打孔或用旧式手工打孔。最常见的方式是在钻床上安一个中心钻头，钻头是铜管或钢管，配有像碳化硅一样的砂浆。在打孔的周围安上一个护圈，充满润滑剂或水，加上磨料，然后将钻孔放低到合适位置。
图8 打孔机
镀有钻石的钻头非常昂贵，但效果更好且整洁。经常和钻床一起使用，有不同型号的钻头。小的有1mm-3mm,外层饰有钢杆且非常润滑。中心钻石钻头可用钻头冷却剂润滑。
喷砂
还有一种加工方法为喷砂或是使表面蒙砂，使琉璃表面呈现极细微的凹凸效果，使之不反光、不透明。可以选用不同粗细的金刚砂，蒙砂材料等。
原理是用研磨材料通过喷口在压缩空气下推进，从胶管内喷出，每平方英尺的空气由压力计控制。对PSI有特殊的要求，这取决于器械的型号、种类以及所需要的喷砂程度。胶管的粗细也是其中因素。小的物件需要80-100PSIde的细胶管。用较粗的胶管（大约有60PSI）可以为琉璃整面喷砂。
图9 喷砂箱
喷砂设备可以象房子那么大，小到只有喷枪大小。大设备需要安装一个独立的氧气罩，类似于带水肺潜水员的穿戴。大部分室内喷砂设备有自动磨料吸收灰尘的装置。即使这样，也需戴上口罩，因为空气中会有微尘，砂砾很快被磨成小颗粒粉末，对肺有危害。一旦二氧化硅微粒进入肺内壁（一般有数百万个），将永远留在那里。养成良好的习惯常常带防毒面具是明智的。
混合有空气和磨料的喷枪可以是手板的，也可以是脚踏的。其中有一个桶用来盛磨料，手板的喷枪需要有一个管连接供应空气，另一个连在下面通到筒里。重力使研磨颗粒落到底部，管道中的气流把研磨颗粒带到喷枪中，这种方式并不能使磨料循环。
二、琉璃艺术冷加工的其他方式
当琉璃处于固态冷却阶段时，较之热融状态琉璃与其它材料相结合的限制条件相对更少，方式也更为多元。如金属、石材、藤木、陶瓷、纤维、混凝土、塑料、橡胶、光纤、氖、以及现成品、声、光、电等多媒体材料都可以同时融入创作，冷加工的外部结合几乎是可以不受任何限制的随心所欲的自由创作空间（参考图10）。材料的综合对传统所提出的挑战，令一些琉璃艺术家开始通过材料的尝试去寻求表现个性、创造力及戏剧性的效果（参考图11）。
图10 与光、电结合
图11 与建筑结合的戏剧效果
材料的连接具体分为固定连接与活动连接两类。其中活动连接是指用丝、链、绳等将不同部分进行扣结、悬吊或串连的非固定连接方法。随着现代艺术形式的多样化，自由放置也成为一种形式（参考图12）。此外琉璃表面还可以进行表面着色处理（参考图13）。
图12 自由放置
图13 表面着色
三、琉璃作品冷加工艺术实践
酸抛光对非平面的及凹凸不平的地方也能产生作用，一般呈现微亮稍为透明，成分差异及浸泡时间长短而出现不同的变化，被认为是目前最经济、效率最高的一种方法，特别适合于日用琉璃器皿和小件琉璃艺术品（参考图14）。氢氟酸中加入浓硫酸能加速对琉璃的腐蚀作用。经过加工，发毛的琉璃表面比没有受到研磨的部分更容易受到氢氟酸的作用，变成有光泽、透明的表面。
图14 冷加工后的琉璃作品《鼎》
德国慕尼黑亚历山大·塔德赛克基金会博物馆收藏，作者：赵婷婷
材料和加工工艺是密不可分的，琉璃经过高温熔铸在模具内成型后，待冷却至室温（恒温）脱模之后的材质相当粗糙（参考图15）。
图15 脱模后未经加工的作品
需要经过冷加工之后才能成为光滑的成品，看起来能够让目光穿透琉璃。抛光过后的琉璃，表面呈现反光而且透明，琉璃里面的细致内容亦得到完全呈现（参考图16）。
图16 冷加工后琉璃作品《别为我哭泣》
香港艺术馆藏，作者：赵婷婷
艺术家对大自然多报一种泛神主义的态度，常常在其中看出不可思议的妙谛。他们的作品里，始终带着一种伟大的神秘。这种自然崇拜，使艺术家往往能从自然中感受到巨大的力量和彻悟到深沉的思想。受这种伟大神秘的感召创作了此件作品。作品表达的是对灾难中生命的哀伤，悲恸化为巨大的泪滴，拟人化的表现的情感。
琉璃艺术工作者的创造精神孜孜不倦，跟琉璃材质打成一片，发现艺术神秘鲜花开放的同时，以冷加工技术向美的化境迈步；冷加工技术赋予琉璃艺术新的视觉效果和节奏感，加工后的精致表面让人产生触摸的欲望。材料的介入突破了琉璃本身的束缚与限制，使艺术创作在追求强烈感官效果的同时更加准确地表现出艺术家的创作初衷，使作品在情感与形式的表达上得以淋漓尽致的发挥。
参考文献：
1. Contemporary Warm Glass,by Brad Walker, Published by Four Corners International,Inc.
2. Kiln FiringGlass，Writen by Boyce Lundstrom,Published by Vitreous Group/Camp Colton.
3. Glass An Artist Medium,Lucartha Kohler,Krause Publications.
4.Glass Casting and Molding Making, Written by Boyce Lundstorm ,Published by Vitreous Publications.
5.《玻璃的世界》[英]艾伦·麦克法兰 格里·马丁 著，商务印书馆2003年9月第1版。
6.《玻璃表面物理化学》[日]土桥正二 著，科学出版社1986年10月第1版。
作者资料：
（赵婷婷，广东技术师范学院美术学院，广东广州，510665）
