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【腿部製作篇】05：大腿─髖可動球關節製作 補土刨刮法與造形細修篇

在上回的篇章中，大頭老師詳細講解了車床操作的基本注意事項，並解構車床製作用的球型關節分件構成。其成品運用水晶補土法並追加GK件的兩段複製，集成了球型關節所需的零件。

望字生意的，「補土旋轉刨刮法」是使用弧形膠板製成簡易刮刀旋轉刨除覆蓋在球型表面多餘補土的技法，和車床法 (減法製作) 互為彼此的逆向 (加法製作) 關係。
雖然不適合製作直徑超過 4 cm以上的球型關節，步驟也較為繁瑣費時；但相較前回內容的知易行難：複雜的安全防護步驟 / 護具需求、切削微調的機台操作限制與受經驗直接影響的「失誤放大」等多層難關，本方法低學習成本、高融錯率的特質，是少量替換 / 改造的需求的好解方、更是車床法成品的瑕疵修補的核心技法，值得各位放手嘗試，成為製作進階的基石。

和前篇的基本分件相仿，球型髖關節仍在本篇被拆作前後兩面可獨立的黃色頂蓋與中段的藍色環狀殼。
然與車床法不同的是：考慮刨刮補土的膠板刮刀強度與轉軸不可缺少的垂直固定面，實際製作的範圍相較前篇縮減成半球、以兩段的形式分別推出環狀殼的厚度和頂蓋的結構。至於後續的成品加工，則利用GK複製的手法重複創建出兩組複製品、沿中線雙併成球。

藍色區域的「環狀殼」粗件基本上取得的手段與前回完全相同，都膠管應用的衍生。

和前回有些許差別的，本回使用的粗件膠管只需預留內部嵌入零件的空間、維持簡單的單層即可。
欲決定最佳的膠管粗細，則應利用CG粗模的關節半徑數據進行規劃：在印出的圖紙上量出上球蓋目標的弦割線長後，取其一半的數值以畢氏定理帶入半徑，即可求出上蓋高度。半徑扣除該上蓋高度後就能得到管長、同時該上蓋的直徑就是膠管選用的外徑最大值。

之後以鉛筆勾出管切斷的位置、使用迷你電鋸分切；在配合等殼寬的襯墊輔助物的幫忙下，運用打磨棒/銼刀剉平切口的凹凸便大功告成。

作為一切操作的平面，大頭老師於本處取用大片的厚膠板 (或數片較薄膠板黏貼提供足夠韌性) 構成半圓的切面；並於其上選用低於環狀殼內徑、約等長 (建議略短數釐米) 球半徑的細膠管做垂直校正的立柱通穿。

後針對環殼進行摩擦力式咬合安裝的布置。取殼內徑作直徑圓磨膠板並重複數片後，在圓心打孔配合立柱如通穿、彼此堆疊並於接觸面點上瞬間膠黏結直至管長 (殼寬) ，如下圖填滿中空。

兼具刮刀和引導補土的功能，補土旋轉刨刮法的治具主造型十分單純，只是一片半折且中央開通圓口的薄膠板。

欲製作該冶具的雛形，則取正方形膠板，以鉛筆在其上標記出十字垂直交叉的圓心後，用「圓形切割器」或「丸斬」之類的輔具切出理想半徑的圓洞。
如果沒有這類的器材，替代方案則可利用圓規將鉛筆端替換為金屬硬質材料在膠板上壓印出切割的環狀防火線，在向內預留打磨量的狀態下切出粗造型後、使用手持模型用的電動打磨機配合圓型打磨頭削出造型。
其成品將沿最初規劃的十字交叉鉛筆線進行對半切割，然與固定上刨刮架台的環狀殼進行比對、以鉛筆追加環狀殼與球型頂蓋兩者分件的分界線標記，確認如下圖彼此無接觸的干擾。

接著是治具面和旋轉軸棒的連結。
取符合立柱細膠管內徑的膠棒，並取其半徑沿半切的圓孔膠板上端作切除，然後同下圖獨立和棒進行黏貼整合。必要時，可借助平行滑軌輔助膠板對架台做垂直固定，校正棒與治具立面的固定狀態。

第一階段的造型成形目標是環狀殼的外球壁。
取用AB補土或汽車補土，調製後在乾燥前塗抹於膠管的外壁，透過連續朝同一方向 (起始順時針就持續順時針直到雛型完成，相反亦同) 旋轉中軸棒推動治具的內凹圓弧刮除溢出的補土。本章節的製作法「補土旋轉刨刮法」正是得名於此一動作。

待球殼的粗胚差不多完成後，於乾燥造成治具與壁面黏附前將軸棒抽出。待清理完刮刀、環狀殼與球形上蓋接觸面兩處的補土沾黏，表面的粗糙─特別是旋轉數圈後停下的該區容易留有凹陷─將暫時性的擱置並等待乾燥硬化，進入次一階段。

為了能在未來分切兩個零件時有較為明確的切割線依據，大頭老師建議在兩件彼此的補土成形階段中，插入一片用以區分彼此的材料片─分隔膠板─以便操作。

欲製作該片可恰好可填入環狀殼與球上蓋間的分隔膠板，則需取前述以鉛筆標記管長於半圓弧口的膠板配合由標尺量出直徑。
如果是使用圓形切割器 (或丸斬) 切出開口，則可回收前面開孔的圓型膠板同樣用小一號符合直徑的數據再次削出圓板。
相對的，若是使用土法開口的朋友，則可活用前述章節的圓型膠板製作法、依照數據裁切粗形套在手持電動打磨機上打磨成圓板。

無論圓形膠板製作的方式如何，其板面邊緣都應該針對圓弧的特性額外打磨出些許的坡度。

完成後取下以簽字筆標記邊緣、並同樣調整中央開孔的大小達符合固定旋轉軸膠棒的膠管寬，以下圖不固定的形態套入環狀殼的上方。

第二階段要完成的則是上球型蓋的造型。
重新插回治具 (視第一階段結束後清理的情況可以退回治具加工的部分重新製作一個) 並添入AB補土或汽車補土，填補並刨刮出上蓋的圓形。

在此同時也可以活用溢出的補土對下方環殼造型的瑕疵進行粗修整。為了不要再次出現同向連續旋轉後拔起的特殊凹陷，老師會建議此處的修補和上蓋的成形要以環狀殼旋轉刨刮方向逆行的方式推轉。

由於AB補土或汽車補土本身黏性高、流動性不好，故成形上仍然難逃瑕疵。這步驟將在零件乾燥固化後交給第三次補土旋轉刨刮來修整。

繼承前二階段的粗胚，待基礎構成內部的實心區域乾燥固化的差不多後，緊接而來工序是是球形的細修前置。

考慮粗坯上仍留有拔起時尚未乾燥的補土留下的旋轉積料印痕，為了能減少因旋轉方向和沾黏導致的造型損失，大頭老師在調和本次使用的AB補土或汽車補土時，添加了少量的香蕉水使其更具流動性。
值得一提的是：添加了香蕉水的補土配方比起原始版本的補土 (不是瞬間膠補土) 乾燥的速度更慢、乾燥後的收縮率也相對更大，故不適合大量積層來填補過深內凹類型的造型損傷。
補全完成乾燥的樣貌可參考下圖組：

這項使用補土填補表面凹痕的手法也可以套用在不慎削歪造型─如不慎刻出溝槽─的車床法球形上。
透過在損點塗抹添加香蕉水的AB補土或汽車補土，同樣運用頂蓋的插件軸配合刮板刨刮，可以在一定程度上救回過打磨的造型。

全乾燥要卸除球形零件時，可參照下圖使用雕刻刀側面刃部尖點壓著刨刮架台的平面，環切分開補土與膠板之間的連結。

壓著底部突出的軸棒外推取下半球後，針對刨刮法容易形成死點的刨刮架台接觸面區和頂部軸棒點，用海綿砂紙輕輕地打磨掉表面的些許，再配合之前拆半剩下的半圓打孔膠板來確認外形無誤，即可宣告主造型完成。

由於補土再色標記的分件隔板上覆蓋量較少仍能透色的關係，我們仍可以清楚的看見上蓋與環狀殼的分隔點 (上圖刻意加粗的白色虛線處)，並以此執行分件所需的切割。

欲直行準確而穩定的推刀，可以在拔除膠管與內部填充的圓形膠板後，重新將半球固定在當初打磨膠管的膠板平面上。運用下圖墊厚與膠管同長的輔助座上壓著手鋸鋸刃的刃部旋轉零件一圈，即可分離本來就沒有實質貼合的兩層零件。

借助打磨棒輕輕地沿著重新插入軸棒暫時固定的頂蓋搓過一圈後，鋸刃切入結構時留下的破壞痕就能簡單的消除。
借用之前填充內部的膠板與膠棒協力，把暫時的分件隔板推下，打磨確定兩件接觸面平直後，如同最初的分件圖所示，取一片大小符合膠管內徑且中央同樣開有符合通穿頂蓋交棒直徑孔的圓形膠板，借助假組棒與垂直校正之便黏貼，構成「嵌入段」。如此兩件就能使用摩擦力咬合法彼此固定，助於後續的操作。

之後，參照未來刊登的「GK複製篇」(暫定) 內容，重複複製出至少三組相同的半圓，經修飾後以兩半底部的平面點上瞬間膠貼合，形成球型關節的基本外形─多餘的一組，將在關節造型設置中另有他用。

無論是使用車床或補土旋轉刨刮法，最終完成髖關節的時刻近在眼前。

依照預設期望大腿左右擴舉的極限值，以刀鋸切出適當的環狀殼壁開口。考慮巴力的側裙甲一定程度上會削減可動範圍的關係，這個切口值大值為圓心角120度，最小值為1/4個圓弧。

接著，將C形的環狀殼和兩個球形蓋扣合。借助內部預留嵌入段上的孔洞，插入標準的PC-001-1號零件來固定骨盆結構預定突出的軸棒。詳細造型區別化的前後調整，將在未來【臀部製作篇PART 3】中交代。
若你的球關節想要使用其他PC零件且不一定能正確的預留開孔點時，可以借助PC零件不沾瞬間膠補土的特色，先在嵌入段括出足夠的孔後將零件突起的圓柱面中心點對齊圓心，然後施加補土覆蓋。
另一種情況中，如果球形太大但PC件太小，適當的堆疊嵌入段的厚度直到可夾起零件為止亦是變通的手法。本文為了最大的彈性製作教學方針並沒有在此處作規格的硬性指定，歡迎自由發揮。

確立了對骨盆突出軸的PC零件固定後，使用符合PC件孔徑的塑膠棒調整零件至理想自然站立時機體所需的對應位置。這可以依照各位的慣性進行調整─普遍來說，為了最大的開張和內縮特徵，會把軸棒中線調整至恰好落於C形開口的中央。
在配合當前完成的原型確認設置無誤後，就可以在與插入狀態髖棒垂直的面上用鉛筆定出孔點、以手鑽開洞，接著打入第二支對應的膠棒、固定延伸成對大腿內部結構的連結。

在巴力的設計中，考量球型髖關節和大腿仍要多出些許的挪移來表現腿部併攏時獨有的倒三角空間，會需要額外的細可動。綜合PC零件的總數量，老師預計以PC-001-8號件做為安裝槽，故在切短膠棒後，如下圖套入修正造型用的圓形膠板後、追加中央貫通的4mm手工材料珠充作球關節。

值得一提的是：由於市售的手工材料透明珠為了方便DIY，通常都會自帶貫通珠身的孔洞、但其直徑通常小於市售膠棒的直徑。
為了妥善的固定該球形，大頭老師建議各位一面以手鑽自小而大旋轉對孔洞進行拓寬，另一面透過環狀打磨縮小棒頭的直徑。基於手工校準達精密的壁面貼合無限接近不可能，適當使用瞬間膠補土滴入洞內配合軸棒插入固定是較好的選擇。

在未來的【臀部製作篇PART 3】裡，巴力為了追求更高的可動性決定追加骨盆向前引出的額外機構。這個向外引出的結構由於採用滑軌設計而且會在特定動作中些許突出當前的骨盆底板，故球關節的開口有一定機會在特殊的視角下露出嵌入段與PC件的空洞破綻。

為了將這項結構促成的造型缺點盡可能縮到最小，大頭老師決定要針對開口處的嵌入段額外補上對應的外蓋，減少視覺的破綻。
其策略將取前述額外複製的環狀殼殼壁，量取PC零件開口段的總長除二後堆疊膠板至等厚，在壁面旁參考上圖放置手鋸，貼表面環切得環狀殼上段、厚約1mm的環。

接著同當初開通壁面的夾角剪下指定的環長。這段短段將連續取二截。
如果當初環狀殼壁面開口造型留下的殘料沒有變形，亦也可以從該段直接擷取薄殼充當填入的墊料。

最後，左右二側的頂蓋應各自順著嵌入段的壁面以瞬間膠貼上該弧片，形成安裝防呆的嵌入段遮蔽面。完成品假組的外觀可參照下第二圖。

確定了所有的組件集成完畢後，前後兩側圓形蓋與連動插銷和球狀關節的C型環狀殼再次進入GK複製程序，製作出原型組裝用的髖關節成品。